高中物理高三复习备考电学实验题专题汇编含答案解析Word文件下载.docx
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图中R1和R2为电阻箱,S1和S2为开关。
已知电流表的量程为100mA,直流电源的内阻为r。
(1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值,使Ⓐ满偏;
保持R1的阻值不变,闭合S2,调节R2,当R2的阻值为4.8Ω时Ⓐ的示数为48.0mA.忽略S2闭合后电路中总电阻的变化,经计算得RA= Q;
(保留2位有效数字)
(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。
若某次R1的示数如图(b)所示,则此次R1的阻值为 Ω;
(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I﹣1﹣R1图线,如图(c)所示。
用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示I﹣1随R1变化的关系式为I﹣1= 。
利用图(c)可求得E= V.(保留2位有效数字)
3.某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:
小灯泡L(额定电压3.8V,额定电流0.32A)
电压表V(量程3V,内阻3kΩ)
电流表A(量程0.5A,内阻0.5Ω)
固定电阻R0(阻值1000Ω)
滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω)
电源E(电动势5V,内阻不计)
开关S;
导线若干。
(1)实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。
(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。
由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 (填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)用另一电源E0(电动势4V,内阻1.00Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率。
闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为 W,最大功率为 W.(结果均保留2位小数)
4.某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ,电阻R1=9.0kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻.
①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电键S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是 导线断开;
若读数为零,则一定是 导线断开.
②排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如图2.由I1﹣I2图象得到的电池的电动势E= V,内阻r= Ω.
5.一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0Ω);
可视为理想电压表;
S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;
E为电源;
R为滑动变阻器。
采用如下步骤完成实验:
(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;
(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1;
(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表
的示数U1;
然后将S2掷于2端,记下此时电压表
的示数U2;
(4)待测电阻阻值的表达式Rx= (用R0、U1、U2表示);
(5)重复步骤(3),得到如下数据:
1
2
3
4
5
U1/V
0.25
0.30
0.36
0.40
0.44
U2/V
0.86
1.03
1.22
1.36
1.49
3.44
3.43
3.39
3.40
(6)利用上述5次测量所得
的平均值,求得Rx= Ω.(保留1位小数)
6.一同学测量某干电池的电动势和内阻。
(1)图1所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。
请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。
(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的
数据见下表:
R/Ω
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
/A﹣1
6.7
5.3
4.5
3.8
根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R﹣
关系图象。
由图象可计算出该干电池的电动势为 V;
内阻为 Ω。
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。
调节电阻箱,当电流表的示数为0.33A时,电压表的指针位置如图2所示,则该干电池的电动势应为 V;
内阻应为 Ω。
7.
(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,必须要选用的是 (多选)
A、有闭合铁芯的原副线圈
B、无铁芯的原副线圈
C、交流电源
D、直流电源
E、多用电表(交流电压档)
F、多用电表(交流电流档)
用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如表:
Ua/V
1.80
2.80
3.80
4.90
Ub/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (填na或nb)
(2)用如图1所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验,磁铁从靠近线圈的上方静止下落,当磁体运动到如图所示的位置时,流过线圈的感应电流方向从 (填“a到b”或“b到a”).在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流i随时间t的图象(图2)应该是 .
8.小明用电学方法测量电线的长度,首先,小明测得电线铜芯的直径为1.00mm,估计其长度不超过50m(已知铜的电阻率为1.75×
10﹣8Ω•m)。
现有如下实验器材:
①量程为3V、内阻为3kΩ的电压表;
②量程为0.6A,内阻约为0.1Ω的电流表;
③阻值为0~20Ω的滑动变阻器;
④内阻可以忽略,输出电压为3V的电源;
⑤阻值为R0=4.30Ω的定值电阻,开关和导线若干。
小明采用伏安法测量电线电阻,正确连接电路后,调节滑动变阻器,电流表示数从0开始增加,当示数为0.50时,电压表示数如图1所示,度数为 V,根据小明测量的信息,图2中P点应该 (选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”),Q点应该 (选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”),小明测得的电线长度为 m。
9.某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻。
可使用的器材有:
两个滑动变阻器R1,R2(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω);
电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω);
电源E(电动势约为1.5V);
单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。
(2)完成下列填空:
①R1的阻值为 Ω(填“20”或“2000”)
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的 端(填“左”或“右”)对应的位置;
将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置、最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势 (填“相等”或“不相等”)
④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。
待微安表的内阻为 Ω(结果保留到个位)。
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:
。
10.某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。
现有器材为:
待测电阻R(阻值约为5Ω)
电源(电动势3V)
滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)
电流表(量程0.6A,3A
电压表(量程3V,15V)
开关,导线若干。
实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用。
(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图。
(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3V,电流表的示数始终接近0.写出产生这种现象的一个原因:
(3)在连线正确后,闭合开关。
电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示。
由图可知,电压表读数为 V,电流表读数为 A.由此可得待测电阻的阻值为 Ω(结果保留3位有效数字)。
11.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池;
R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;
表头G的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连。
该多用电表有5个挡位,5个挡位为:
直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×
100Ω挡。
(1)图(a)中的A端与 (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是 (填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2= Ω,R4= Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。
若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为 ;
若此时B端是与“3”相连的,则读数为 ;
若此时B端是与“5”相连的,则读数为 。
(结果均保留3为有效数字)
12.用如图1所示电路测量电源的电动势和内阻。
实验器材:
待测电源(电动势约3V,内阻约2Ω),保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。
实验主要步骤:
(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
(ⅲ)在图2中,以U为纵坐标,I为横坐标,做U﹣I图线(U、I都用国际单位);
(ⅳ)求出U﹣I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
(1)电压表最好选用 ;
电流表最好选用 。
A.电压表(0~3V,内阻约15kΩ)
B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(0~200mA,内阻约2Ω)
D.电流表(0~30mA,内阻约2Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大。
两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是 。
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱
B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱
C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E= ,r= ,代入数值可得E和r的测量值。
13.某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图1所示,继电器与热敏电阻R1、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约为20Ω,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如表所示
R1/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
(1)提供的实验器材有:
电源E1(3V,内阻不计)、电源E2(6V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200Ω)、滑动变阻器R2(0~500Ω)、热敏电阻Rt,继电器、电阻箱(0~999.9Ω)、开关S、导线若干.
为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制,电源E应选用 (选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用 (选填“R1”或“R2”).
(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图2所示的选择开关旋至 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)
(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在图1中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针 (选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针 (选填“偏转”或“不偏转”).
(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合,下列操作步骤正确顺序是 .(填写各步骤前的序号)
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关,将电阻箱从电路中移除
④合上开关,调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1Ω
14.某同学想要描绘标有“3.8V0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:
电压表V1(0~3V,内阻等于3kΩ)
电压表V2(0~15V,内阻等于15kΩ)
电流表A1(0~200mA,内阻等于10Ω)
电流表A2(0~3A,内阻等于0.1Ω)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流0.5A)
定值电阻R3(阻值等于1Ω)
定值电阻R4(阻值等于10Ω)
定值电阻R5(阻值等于1kΩ)
电源E(E=6V,内阻不计)
①请在方框中画出实验电路图,并将各元件字母代码标在元件的符号旁;
②该同学描绘出的I﹣U图象应是图中的 .
15.某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5V的电压表
的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:
电阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V)。
开关1个,导线若干。
实验步骤如下:
①按电路原理图(a)连接线路;
②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;
③调节滑动变阻器使电压表满偏;
④保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。
(1)实验中应选择滑动变阻器 (填“R1”或“R2”)。
(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为 Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为 (填正确答案标号)。
A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA。
16.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5Ω.
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接 (填a或b)、导线②连接 (填c或d).
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为 Ω.
U/V
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
0.09
0.27
0.35
0.53
(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的
,若测R2的阻值,则最优的连线应选 (填选项).
A.①连接a,②连接cB.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接cD.①连接b,②连接d.
17.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G满偏电流为100μA,表头上标记的内阻值为900Ω.R1、R2和R3是定值电阻。
利用R1和表头构成1mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。
若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V;
若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1= Ω,R2= Ω,R3= Ω。
(2)用量程为3V,内阻为2500Ω的标准电压表
对改装表3V挡的不同刻度进行校准。
所用电池的电动势E为5V;
滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50Ω和5kΩ.为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。
(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近 (填“M”或“N”)端。
(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值 (填“大于”或“小于”)900Ω。
18.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警。
提供的器材有:
热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过IC时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。
在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,IC约为10mA;
流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏;
该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60℃时阻值为650.0Ω。
(1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)在电路中应选用滑动变阻器 (填“R1”或“R2”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一定的阻值,根据实验要求,这一阻值为 Ω;
滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是 。
②将开关向 (填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至 。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
19.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图1所示,控温箱用以调节金属电阻的温值.
实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的实数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….
(1)有以下两电流表,实验电路中应选用 .
(A)量程0~100mA,内阻约2Ω
(B)量程0~0.6A,内阻可忽略
(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是 .
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表“
温度t(℃)
20.0
100.0
阻值R(Ω)
9.6
10.4
11.1
12.1
12.8
请根据表中数据,在图2作出R﹣t图象.
由图线求得R随t的变化关系为R= .
20.“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置示意图如图所示.
(1)(单选题)该实验描绘的是 .
(A)两个等量同种电荷周围的等势线
(B)两个等量异种电荷周围的等势线
(C)两个不等量同种电荷周围的等势线
(D)两个不等量异种电荷周围的等势线
(2)(单选题)实验操作时,需在平整的木板上依次铺放 .
(A)导电纸、复写纸、白纸
(B)白纸、导电纸、复写纸
(C)导电纸、白纸、复写纸
(D)白纸、复写纸、导电纸
(3)若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点(f、d连线与A、B连线垂直)时,示数小于零.为使示数为零,应保持红色探针与d点接触,而将黑色探针 (选填:
“向左”或“向右”)移动.
21.在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中
(1)(多选题)用多用电测电流或电阻的过程中正确的是
(A)在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零
(B)在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零
(C)在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
(D)在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测
(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置.若选择开关处于“10V”挡,其读数为 V;
若选择开关处于“×
10”挡,其读数 200Ω(选填:
“大于”,“等于”或“小于”).
22.图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;
R1和R2为阻值固定的电阻。
若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;
若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可以求出R1= Ω,R2= Ω。
(2)现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA档进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA.电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;
定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω和1000Ω;
滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选用阻值为 Ω的电阻,R应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。
图(b)中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框的电路。
则图中的d
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