高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題提升訓(xùn)練17 電學(xué)實驗（含解析）-人教版高三物理試題

專題提升訓(xùn)練17電學(xué)實驗1.圖甲為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250μA,內(nèi)阻為480Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1V擋和5V擋,直流電流1mA擋和2.5mA擋,歐姆×100Ω擋。甲乙(1)圖甲中的A端與(選填“紅”或“黑”)色表筆相連接。

(2)根據(jù)題給條件可得R1+R2=Ω,R4=Ω。

(3)某次測量時該多用電表指針位置如圖乙所示。若此時B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為;若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為;若此時B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為。

答案:(1)黑(2)160880(3)1.48mA(1.47~1.49)1100Ω2.96V(2.95~2.99)解析:(1)根據(jù)歐姆表原理可知,內(nèi)部電源的正極應(yīng)接黑表筆,這樣才能保證在測電阻時電流表中電流“紅進黑出”,即圖甲中的A端與黑色表筆相連接。(2)直流電流擋分別為1mA和2.5mA,由題圖可知,接2對應(yīng)1mA;根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律可知,R1+R2=IgRg總電阻R總=160×480160+480Ω=接4對應(yīng)電壓擋,因串入的電阻較小,故應(yīng)為量程1V的電壓表;此時電流計與R1、R2并聯(lián)后再與R4串聯(lián),即改裝后的1mA電流表與R4串聯(lián)改裝為電壓表,則R4=1-1×10(3)若與1連接,則量程為2.5mA,讀數(shù)為1.48mA(1.47~1.49);若與3連接,則對應(yīng)歐姆擋×100Ω擋,讀數(shù)為11×100Ω=1100Ω;若與5連接,則量程為5V;故讀數(shù)為2.96V(2.91~2.97均可)。2.為了精確測量一電阻的阻值Rx,現(xiàn)有以下器材:蓄電池組E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,電阻箱RP,開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。某實驗小組設(shè)計了如圖甲所示的電路,實驗的主要步驟如下:a.閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R和RP,使電流表和電壓表的示數(shù)適當(dāng),記下兩表示數(shù)分別為I1、U1;b.保持S1閉合、RP阻值不變,閉合S2,記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2。(1)按圖甲所示的電路圖將如圖乙所示的實物連成電路。(2)被測電阻的阻值Rx=(用兩電表的示數(shù)表示)。

(3)由于電流表、電壓表都不是理想電表,故被測電阻的阻值Rx的測量值真實值(選填“大于”“小于”或“等于”)。

答案:(1)如圖所示(2)U1U解析:(2)由題意易知RP=U1I1,又RP、Rx并聯(lián)的阻值為R并=U2I2,又1(3)若考慮電流表和電壓表不是理想電表,則在分析時應(yīng)考慮電壓表的內(nèi)阻,即在第(2)問的分析中U1I1表示的就是RP和RV并聯(lián)時的總電阻,結(jié)合后面的分析可知此時3.(2019·天津和平區(qū)二模)某實驗小組要研究小燈泡在不同電壓下的工作特點,進行了如下的實驗。(1)首先測量某電源的電動勢和內(nèi)阻。由于擔(dān)心電源內(nèi)阻過小,因此給電源串聯(lián)了一個定值電阻R0,然后進行實驗。電路如圖甲所示,缺失的導(dǎo)線應(yīng)該是將和相連(選填“a”“b”或“c”)。電路補充完整后,多次測量記錄數(shù)據(jù),并作出如圖乙所示的U-I圖像,由圖像可得該電源電動勢為E=V。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)小燈泡規(guī)格為“3.0V0.6A”,測得其伏安特性曲線如圖丙所示。取三個這種小燈泡,與(1)中電源按如圖丁所示電路連接,A燈恰好正常發(fā)光。由此,可求得電源內(nèi)阻r=Ω,(1)中定值電阻R0=Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

答案:(1)ac4.8(2)1.03.8解析:(1)將R0當(dāng)作電池內(nèi)阻處理,電壓表要測量的是外壓即要連接ac。由U=E-I(r+R0)可得截距為E=4.8V得r+R0=4.81Ω=(2)A正常發(fā)光,則其電流為0.6A,B、C的電流是0.3A,由圖丙可知外電壓為(3+1.2)V=4.2V則有r=4.8-4.(1)中定值電阻R0=(4.8-1)Ω=3.8Ω。4.光敏電阻是阻值隨著光的照度變化而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱,光越強照度越大,照度單位為lx)。某光敏電阻R的阻值隨照度變化的曲線如圖甲所示。(1)圖乙所示是街道路燈自動控制模擬電路所需元件。利用直流電源給電磁鐵供電,利用220V交變電源給路燈供電。為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果,請用筆畫線代替導(dǎo)線,正確連接電路元件。(2)用多用電表“×100”Ω擋,測量圖中電磁鐵線圈電阻時,指針偏轉(zhuǎn)角度太大,為了更準確地測量其阻值,接下來應(yīng)選用Ω擋(選填“×1k”或“×10”),進行歐姆調(diào)零后,重新測量其示數(shù)如圖丙所示,則線圈的電阻為Ω。

(3)已知當(dāng)線圈中的電流大于或等于2mA時,繼電器的銜鐵將被吸合。圖中直流電源的電動勢E=6V,內(nèi)阻忽略不計,滑動變阻器有三種規(guī)格可供選擇:R1(0~10Ω,2A)、R2(0~200Ω,1A)、R3(0~1750Ω,1A)要求天色漸暗照度降低至1.0lx時點亮路燈,滑動變阻器應(yīng)選擇(選填“R1”“R2”或“R3”)。為使天色更暗時才點亮路燈,應(yīng)適當(dāng)?shù)?選填“增大”或“減小”)滑動變阻器的電阻。

答案:(1)見解析(2)×10140(3)R3減小解析:(1)光敏電阻的電阻值隨光照強度的增大而減小,所以白天時光敏電阻的電阻值小,電路中的電流值大,電磁鐵將被吸住;靜觸點與C接通;晚上時的光線暗,光敏電阻的電阻值大,電路中的電流值小,所以靜觸點與B接通。所以要達到晚上燈亮,白天燈滅,則路燈應(yīng)接在AB之間。電路圖如圖:(2)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度太大,說明電阻太小,應(yīng)換“×10”Ω擋;表盤的刻度是14,所以電阻值是14×10Ω=140Ω。(3)天色漸暗照度降低至1.0lx時點亮路燈,此時光敏電阻的電阻值是2kΩ,電路中的電流是2mA,R=EI-R光=62×10-3-由于光變暗時,光敏電阻變大,分的電壓變大,所以為使天色更暗時才點亮路燈,應(yīng)適當(dāng)?shù)販p小滑動變阻器的電阻。5.(2019·山東濟南三模)攝影中常用測光表來測定光的強度以便確定合適的曝光時間。光的強弱可以用照度來計量,光越強照度越大,照度單位為lx。光敏電阻是阻值隨著光的照度變化而發(fā)生變化的元件,圖甲所示為某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值變化情況。甲乙某同學(xué)按照圖乙所示的電路圖連成電路,測出在不同照度值下對應(yīng)的電流值,將照度值標(biāo)在電流表對應(yīng)的刻線上,就將電流表改裝成一個簡易的測光表?，F(xiàn)有的器材及規(guī)格如下:光敏電阻Rp電流表μA(量程0~500μA,內(nèi)阻等于500Ω);兩節(jié)干電池E(每節(jié)的電動勢1.5V,內(nèi)阻約0.5Ω);定值電阻R1(阻值等于5500Ω);定值電阻R2(阻值等于4500Ω);開關(guān)S。(1)根據(jù)所給的表格數(shù)據(jù)可知光敏電阻Rp的阻值隨光的照度增大而(選填“增大”或“減小”)。

(2)此簡易測光表上較小的照度值應(yīng)該對應(yīng)(選填“較大”或“較小”)的電流值。

(3)若此簡易測光表測量量程的最大照度值為1200lx,電路中串聯(lián)的保護電阻R應(yīng)該選擇(選填“R1”或“R2”)。

(4)隨著干電池使用時間變長,干電池的內(nèi)阻會變很大。若不及時更換干電池,會導(dǎo)致測得的光的照度值比真實值(選填“大”或“小”)。

答案:(1)減小(2)較小(3)R2(4)小解析:(1)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可知,光敏電阻Rp的阻值隨光的照度增大而減小。(2)照度越小,則光敏電阻的阻值越大,電路的電流越小,可知此簡易測光表上較小的照度值應(yīng)該對應(yīng)較小的電流值。(3)照度是1200lx,對應(yīng)的電阻約為1kΩ,則根據(jù)Im=Erg+r+R+R(4)若電池的內(nèi)阻變大,則會導(dǎo)致相同照度下電流偏小,則照度的測量值比真實值偏小。6.(2019·福建廈門期中)某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。甲乙(1)實驗室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外,有以下器材可供選擇:電壓表:V(量程3V,內(nèi)阻RV約為10kΩ)電流表:G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100Ω)電流表:A(量程3A,內(nèi)阻約為0.5Ω)滑動變阻器:R(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)定值電阻:R0=0.5Ω該同學(xué)依據(jù)器材畫出了如圖甲所示的原理圖,他沒有選用電流表A的原因是。

(2)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián),實際上是進行了電表的改裝,他改裝后的電流表對應(yīng)的量程是A。

(3)該同學(xué)利用上述實驗原理圖測得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖乙所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E=V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),電源的內(nèi)阻r=Ω(結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)。

答案:(1)被測電