北京各區(qū)2019年高考物理專題11實驗題專題講練——電學部分(含解析)

1、專題11實驗題一一電學部分1、描繪小燈泡的伏安特性曲線【2019東城二?！?1. （18分）實驗題為了描繪小燈泡的伏安特性曲線，提供以下實驗器材：小燈泡L（額定電壓3.8 V ,額定電流0.32 A）電壓表V（量程3 V ,內阻3 k Q）電流表A（量程0.5 A ,內阻約0.5 Q）電阻箱 R（09999.9 Q）滑動變阻器R（阻值05Q, 2A）滑動變阻器R（阻值0200Q, 1A）學生電源E（電動勢4 V,內阻不計）開關S及導線若干.（1）關于控制電路中滑動變阻器的連接方法，應選擇 A.分壓式連接B.限流式連接（2）為了減小系統(tǒng)誤差，關于測量電路中電壓表和電流表的連接方式，應選擇 A.安

2、培表內接法B .安培表外接法（3）實驗提供的電壓表量程小于小燈泡的額定電壓，需要把電壓表的量程擴大到4伏，改裝電壓表時，應將電阻箱阻值調至 Q ,并與題中所給電壓表 。（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）（4）請在方框中畫出該實驗的電路圖。（5）為操作方便，實驗中滑動變阻器應選擇 （選填R或R2） .你的選擇理由是1*11，（6）實驗中得到小燈泡的伏安特性曲線曲線如下圖（的電阻 （填“增大” “不變”或“減小”）（7）現(xiàn)將與題中完全相同的兩個小燈泡與另一電源a）所示，由實驗曲線可知，隨著電壓的增加小燈泡E （電動勢4 V,內阻1.0 ）和一阻值為9a的定值電阻連接成如圖（b）所示電路。此電路中每個小燈泡

3、的兩端的實際電壓為 V （結果保留兩位有效 數字）?！敬鸢浮?（1） A （2 分）（2） B （2 分）（3） 1000.0（2 分） 串聯(lián) （2 分）（4） （2 分）（5） R （2分）；選擇 R時，移動滑片，小燈泡兩端的電壓示數變化比較均勻（線性關系較好）（2分）（6）增大；（2分）（7） 1.1V （2 分）【考點】：描繪小燈泡的伏安特性曲線【解析】：0開始，所以滑動變阻器要選用分壓接法。所以該（1）該實驗中，小燈泡兩端的電壓和通過的電流均要從題正確答案選A。(2)如果采用電流表內接法，實驗誤差來源于電流表的分壓作用；如果采用電流表外接法，實驗誤差來源于電壓表的分流作用。因為本實驗中

4、，電壓表的內阻是小燈泡電阻的300倍左右，小燈泡電阻是電流表內阻的20倍左右。這說明電流表的分壓作用產生的誤差要大于電壓表的分流作用產生的誤差，所以該實驗要采用電流表的外接法，故正確答案選B。4V3 V =1000.003V(3)改裝電壓表，應在原電壓表上串聯(lián)一個定值電阻，故應將電阻箱阻值調至3000Q(4)實驗的電路圖如答案圖中所示。(5)分壓接法，滑變應選用阻值小的，即 R。選用小滑變，小燈泡兩端的電壓示數變化比較均勻，線性關系較好；如果選用大滑變，一開始小燈泡兩端的電壓示數沒什么明顯變化，接近于滑變右端時，小燈泡兩端的電壓示數會有一個急劇地變化，調節(jié)不便，因此要選用小滑變R。I 1(6)

5、 I -U圖像的斜率表小小燈泡電阻倒數(即k = _L =)的變化情況，從實驗曲線可以看出，圖像的U R斜率越來越小，說明隨著電壓的增加，小燈泡的電阻越來越大。(7)方法一：此時，將定值電阻等效到電源內阻中，于是電源的內阻相當于10.0 Q ;將兩個小燈泡等效成一個小燈泡，等效后的燈泡和原來一個燈泡的情況比較，相當于在原來每個狀態(tài)時，電流不變，電壓擴大為原來的兩倍。把等效后的新電源和等效后的燈泡所對應的伏安特性曲線再分別畫到圖像中，找到二者的交點，讀出交點縱坐標的值再除以2即可得到此電路中每個小燈泡兩端的實際電壓，如下圖 1所示。由圖UV二】1V可知， 2。C R + F 1+Eq方法二：由閉

6、合電路歐姆定律得：&二見十】(R +。，即- 22 ，代入數據得：U=5I+2,相當于將原來的小燈泡與一個 E =2V、r =5C的等效電源接在一起。所以只要將該電源的伏安特性曲線畫到圖像中，找到二者交點，讀出交點縱坐標的值，即可得到答案。如上圖2所示。2、測定金屬的電阻率【2019順義二模】(2)小明對2B鉛筆芯的導電性能感興趣，他確定了一段鉛筆芯做為研究對象，用螺旋測微器測得筆芯的 直徑如圖1所示。圖2他利用伏安法測量其電阻值，測量出7組鉛筆芯兩端的電壓和通過它的電流的數據如下表所示。螺旋測微器的示數為 mm圖31234567電流I/ A00.100.200.300.400.500.60電

7、壓UV00.170.290.460.630.800.97請按電流表外接法用筆畫線代替導線在答題卡中的實物接線圖中完成余下導線的連接。請在答題卡中的坐標紙上繪出U-I圖線。根據圖線求得這段鉛筆芯電阻的測量值為 C。(結果保留兩位有效數字)該測量值與其真實值比較偏 (選填“大”或“小”)，造成這一系統(tǒng)誤差的原因是 (2)2.525實物圖連接如下圖所示 偏 小，造成這一系統(tǒng)誤差的原因是電壓表內阻的分流作用【考點】：伏安法測電阻【解析】：由圖可知，螺旋測微器的示數為(2.5+0.01 X2.5) mm=2.525 mm由表格中給出的數據可初步估算出筆芯的電阻值不到1.0再結合電壓表內阻較大，電流表內阻

8、較小，所以電流表外接法誤差較小。由表格中給出的數據，電壓電流從0開始，所以滑動變阻器要用分壓接法。實物圖連接如上圖所示。0.8-0.4 Q=16Q圖線如上圖所示，0.5-0.25。本實驗測量原理是部分電路歐姆定律，即：r u o在處理數據時，認為 U是R兩端的電壓，I是通過IR的電流。但實際上，電壓表測量的是R兩端的電壓，沒有誤差，電流表測量的是通過R和電壓表的共同電流，即通過 R電流的測量值大于真實值，因此R的測量值小于其真實值，造成這一系統(tǒng)誤差的原因是電壓表內阻的分流作用?！?019房山二模】21. (18分)在“測量金屬電阻率”實驗中，某同學為了選用合適的器材，先用多用電表粗測了一段粗細

9、均勻的被測電阻絲的阻值。(1)他用表盤如圖所示的多用電表測量電阻絲的電阻。先將選擇開關調到電阻擋的“X 10”位置，將紅、黑表筆分別插入“ +”、“ -”插孔，把兩筆尖相互接觸，調節(jié) (選填 S或“ T”)，使多用電 表的指針指向電阻擋的 刻線(選填“ 0”或 3 )。(2)將紅、黑表筆的筆尖分別與電阻絲兩端接觸，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，為了測量準確，他應將選擇開關調到電阻擋的 位置(選填“x 1”或“X 100”)。(3)經過初步測量和分析小明決定采取安培表外接法測量電阻絲的電阻。如圖所示是實驗室測量該電阻絲實驗器材的實物圖，圖中已連接了部分導線，請補充完整。(4)用刻度尺測量連入電路部分的電

10、阻絲長度為L,用螺旋測微器測量電阻絲的外徑d,示數如圖所示，電阻絲外徑 d為 mm(5)用測得的I、U L、d等物理量，寫出電阻率表達式p=(用給定的物理量符號和已知常數表木)。5Q 50a、（6）為了進一步研究滑動變阻器對實驗的影響，某同學選擇合適的電路后，分別用最大阻值是2000 a的三種滑動變阻器做限流電阻。當滑動變阻器的滑片由一端向另一端移動的過程中，根據實驗數據,分別做出電壓表讀數 U隨滑片移動距離x的關系曲線a、b、c,如圖所示。用最大阻值為2000a的滑動變阻器做實驗得到的圖線是圖中的(選填“ a”“ b”、“c”）；如果待測電阻兩端電壓需要有較大的調節(jié)范圍,同時操作還要盡量方便

11、，應選擇圖中的（選填“ a”、 b”、“ c”）所對應的滑動變阻器。(1) T, 03 分(2) X 13 分(3)見圖3分(4) 0.725 0.002mm3 分2(5):=心4IL（6） a、b 3分（寫對2個名3分，寫對一個給1分）【考點】：測量金屬電阻率。(1)用多用電表的歐姆檔測電阻時，測量前，應將紅黑表筆短接，進行歐姆調零，即手動調節(jié)表盤右邊中偏下的“調零旋鈕”，也就是圖中的“ T”，使指針指向表盤最上面一行右端的“0刻線”。(2)指針偏轉角度過大，指的是指針更靠近右側的 0刻度線，說明表盤上讀出的數小，選用的X 10倍率大,應換用xi的倍率，使表盤上讀出的數大一些。(3)實物圖連

12、接如上答案圖所示。(4)螺旋測微器測量的電阻絲外徑d讀數為：(0.5+0.01 X22.5) mm=0.725mmL Ud 2- U 二 d 2(5)由=工、R=U、s=n(d)2三式聯(lián)立得：p=。S I24IL(6)電路圖中，電壓表測量的是待測電阻絲兩端電壓，實驗中我們需要通過滑動變阻器達到這樣一種效果：滑動變阻器的滑片由阻值為零的一端逐漸向阻值最大的另一端移動過程中，電壓表的示數有一個明顯的變化，即：第一、待測電阻絲兩端電壓有較大的調節(jié)范圍，第二、操作盡量方便。因此，滑動變阻器就應該選一個比待測金屬絲阻值稍大一些的，這就是限流接法中滑變的選取原則。因此，b圖線對應的是最大阻值是50 a的滑

13、動變阻器。如果選用的滑動變阻器的最大阻值太大，實驗中就會出現(xiàn)，剛開始時電壓表示數有一個急劇的變化，到后來示數變化不明顯且逐漸趨近于零，因此，a圖線對應的是最大阻值是 2000a的滑動變阻器。如果選用的滑動變阻器的最大阻值太小，實驗中就會出現(xiàn)，此時電路中的電壓大部分在待測電阻絲上，滑動變阻器的調節(jié)不起什么作用，電壓表示數一直變化不明顯，因此，c圖線對應的是最大阻值是 5a的滑動變阻器。3、測電源的電動勢和內阻【2019西城二模】21. （18 分）用圖1所示的電路測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內阻。蓄電池的電動勢E約為2 V,內阻r比較小，為了實驗的方便，電路中串聯(lián)了一個定值電阻R。圖I(1)現(xiàn)有蓄電

14、池、電流表(量程 00.6 A)、滑動變阻器(020a )、開關、導線若干，以及下面的器材:A.電壓表(03 V)B.電壓表(015 V)C.定值電阻（2Q）D .定值電阻（10 ）實驗中電壓表應選用 ； R應選用（選填相應器材前的字母）。（2）圖2是實驗器材實物圖，已連接了部分導線。請根據圖 1,補充完成實物間的連線。在閉合開關前, 滑動變阻器的滑片應該置于最 端（選填“左”或“右”）。V,（4）采用圖1電路測量電源電動勢和內阻，產生系統(tǒng)誤差的主要原因是（）A.電流表的分壓作用B.電流表的分流作用C.電壓表的分流作用D.電壓表的分壓作用（5）某位同學在實際操作中發(fā)現(xiàn)：開關斷開時，電流表的示數

15、為零，電壓表卻還有較大示數；閉合開關, 移動滑片，電壓表和電流表示數能夠正常變化，獲得多組數據。那么，這種閉合開關時所獲得的多組數據2,簡要說明“開關斷開時，電壓(選填“可以”或“不可以”)用于求電動勢和內阻。結合圖表還有較大示數”的原因。【答案】：(3) 2.032.072.452.600.45 0.60(4) C(5)可以；具體原因說明見下面解析?！究键c】：測定電池的電動勢和內阻(1)因為蓄電池電動勢 E約為2 V,所以電壓表應選用 03 V的，這樣可以讓電壓表指針偏轉角度大，測量誤差小。因為電流表量程是00.6 A ,結合蓄電池的電動勢 E約為2 V,可估算出蓄電池內阻和定值電阻R的總和

16、為3a左右，此結論也可以根據后面的UI圖像斜率絕對值得出，所以定值電阻R應選用2 Q o(2)該實驗滑變應使用限流接法，相對于電源，電流表應使用外接法，實物連線如上答案圖所示。為了保 護電路，在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該置于最右端。(3)由U-I圖線縱截距，得蓄電池電動勢E定2.05V,圖線斜率絕對值2.05-0.800.5-0Q = 2.50Q源內電阻(4)本實驗測量原理是閉合電路歐姆定律，即：U 二 E-I(R：+。考慮問題時，將定值電阻 R0等效到電源內阻中。在處理數據時，認為 U是路端電壓，I是通過內阻的電流。電壓表測量的就是路端電壓，沒有 誤差。電流表測量的是通過滑變的電流，通

17、過電源內阻的電流應該是通過滑變的電流與通過電壓表電流之 和，在處理數據時沒有考慮到電壓表所在支路的分流作用，所以本實驗系統(tǒng)誤差產生的主要原因是電壓表 分流，所以C選項正確。(5)說明：a連接電壓表的正極到開關的連線有誤，使開關外接，而導致電源、電壓表和定值電阻直接形 成回路，所以開關打開時電壓表仍有示數；b在上述回路中，由于電壓表的內阻遠大于回路的其他電阻，所以導致“開關斷開時，電壓表還有較大示數”。4、練習使用多用電表【2019海淀二?！?1)用多用電表測量一電阻的阻值。 下列操作符合多用電表使用規(guī)范的是 。A.測量前無需進行機械調零B.先將被測電阻與工作電路斷開，再進行測量C.更換不同倍率

18、的歐姆擋測量，無需再進行歐姆調零D.測量結束后，應將選擇開關置于“ OFF擋當選擇開關置于倍率為“X 100”的歐姆擋時，表盤指針位置如圖所示，則被測電阻的阻值為【答案】：(1)BD (2分)3200(2分)【考點】：多用電表測電阻【解析】：(1)多用電表在測量前，必須保證指針在表盤左端歐姆檔“ 笛”處，如不在則需要用螺絲刀調節(jié)表盤中間的“機械調零”旋鈕，A選項錯誤。在測量被測電阻時，應將其與工作電路斷開，再進行測量，否則會受 到工作電路中其它元器件的影響，致使測量結果不準，所以選項 B正確。更換不同倍率的歐姆擋測量時，必須重新進行歐姆調零，所以選項C錯誤。測量結束后，應將選擇開關置于“OFF

19、擋或者交流電壓最高檔， 選項D正確。表盤最上面一行表示歐姆表的表盤，從表盤上可以讀出示數為32,再乘以倍率 100,即可得到被測電阻的阻值為3200 0?！?019海淀二模反饋】（1）如圖所示為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量某一待測電阻，具體測量步驟如下: 調節(jié),使電表指針停在表盤左側的零刻度線處。 將選擇開關旋轉到“ Q ”檔的x 10眼置。 將紅、黑表筆分別插入“ +”、“”插孔，將兩表筆 ,調節(jié),使電表指針指向表盤的 （填0刻線或8刻線）。將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小。為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按 的順序進行操作，再完成讀數測量。A.將

20、蹴轉至IJ電阻擋X 1k的位置B.將蹴轉至IJ電阻擋X 10的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準測量完畢，將選擇開關旋轉到“ OFF位置?！敬鸢浮浚海?）調零螺絲 短接 調零旋鈕0刻線ADC【考點】：多用電表測電阻，使電表指針指（1）多用電表在測量前，必須進行機械調零，即用螺絲刀調節(jié)表盤中央的“調零螺絲”在表盤左側的零刻度線處。用多用電表的歐姆檔測電阻時，測量前，應將紅黑表筆短接，進行歐姆調零，即手動調節(jié)表盤右邊中偏下的“調零旋鈕”，使指針指向表盤最上面一行右端的“0刻線”。指針偏轉角度過小，說明原來選用的X 100 倍率小，應

21、換用x 1k的倍率。換擋后必須重新進行歐姆調零,然后才能正常測量待測電阻。所以接下來的操作順序為ADC【2019昌平二?！浚?）在練習使用多用電表（如圖8）的實驗中,圖*用多用電表正確測量了一個13 a的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約為2k 的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請在以下操作步驟中選擇必須的操作，并按操作順序排列：（選填選項前的字母）。A.用螺絲刀調節(jié)表盤下中間部位的指針定位螺絲，使表針指0B.將紅表筆和黑表筆接觸C.把選擇開關旋轉到“X 1k”位置D.把選擇開關旋轉到“X 100”位置E.調節(jié)歐姆調零旋鈕使表針指向歐姆零點如圖9所示，甲圖是用電流檔測小燈泡電流的原理示意

22、圖，乙圖是用電壓檔測量小燈泡電壓的原理示意圖，丙圖是用歐姆檔測量電阻阻值的原理示意圖。其中甲、乙、丙三圖中開關在測量時都處于閉合狀態(tài)。實驗中不符合 操作規(guī)程的是 。（選填“甲”、“乙”或“丙”）J1.（甲）（3）（丙）圖9【答案】：（1）DBE （3分） 丙 （3分）【考點】：練習使用多用電表【解析】：（1）按照歐姆表的使用規(guī)則，接下來先要根據被測電阻的大約值選擇合適的倍率，再重新進行 歐姆調零。被測電阻的阻值大約是2kQ ,為了減小實驗誤差，測量時讓指針偏轉到表盤的中間附近，所以應選用X 100檔；歐姆調零即紅黑表筆短接，手動調節(jié)歐姆表右邊中略偏下部的“歐姆調零”旋鈕使表針指 向歐姆零點。因此答案為 DBE測電流時，用多用電表上合適量程的電流檔直接與電路中待測的用電器串聯(lián)在一起即可，注意電流“紅 進黑出”，所以甲圖正確無誤。測電壓時，用多用電表上合適量程的電壓檔直接并聯(lián)在電路中用電器的兩端 即可，同樣要注意電流“紅進黑出” ，所以乙圖正確無誤。測電阻時，要將該用電器從電路中斷開測量，否 則阻值的測量結果會受到電路中其它用電器元件的影響，產生誤差，所以丙圖不符合操作規(guī)程?！?019朝陽二?！浚?）在“練習使用多用電表”的實驗中，圖 1為某多用電表的面板。若用此電表測量一阻值約為1000a的定值電阻，選擇開關應調到電阻擋的 （選填“X 1