2024高考物理二輪復(fù)習(xí)專題能力訓(xùn)練15電學(xué)實(shí)驗(yàn)含解析

PAGE8-專題實(shí)力訓(xùn)練15電學(xué)試驗(yàn)(時間:45分鐘滿分:100分)1.(14分)(2024·全國卷Ⅰ)某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ,電流表內(nèi)阻為0.5Ω。該同學(xué)采納兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖甲所示電路的O、P兩點(diǎn)之間,另一種是跨接在O、Q兩點(diǎn)之間。測量得到如圖乙所示的兩條U-I圖線,其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。甲回答下列問題:(1)圖乙中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采納電壓表跨接在(選填“O、P”或“O、Q”)兩點(diǎn)的方案測量得到的。

乙(2)依據(jù)所用試驗(yàn)器材和圖乙可推斷,由圖線(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實(shí)值,結(jié)果為Ω(保留1位小數(shù))。

(3)考慮到試驗(yàn)中電表內(nèi)阻的影響,需對(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正,修正后待測電阻的阻值為Ω(保留1位小數(shù))。

答案:(1)O、P(2)Ⅰ50.5(3)50.0解析:找清晰誤差產(chǎn)生的緣由,在電流相等的狀況下,跨接在“O、Q”兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)比跨接在“O、P”兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)大。(1)在電流相等的狀況下,跨接在“O、P”兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)比跨接在“O、Q”兩點(diǎn)間的電壓表的示數(shù)小,所以題圖乙中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采納電壓表跨接在“O、P”兩點(diǎn)間的方案測量得到的。(2)由R=ΔUΔI,依據(jù)圖線Ⅰ,可知電阻阻值為50.5Ω,該電阻為大電阻,電流表實(shí)行2.(16分)電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點(diǎn),但電動自行車的電池用久以后性能會下降,表現(xiàn)之一為電池的電動勢變小,內(nèi)阻變大。某愛好小組將一輛舊電動自行車充溢電,取下四塊電池,分別標(biāo)為A、B、C、D,測量它們的電動勢和內(nèi)阻。甲乙丙(1)用多用電表直流電壓“50V”擋測量每塊電池的電動勢。測量電池A時,多用電表的指針如圖甲所示,其讀數(shù)為V。

(2)用圖乙所示的電路測量A、B、C、D四塊電池的電動勢E和內(nèi)阻r,圖中R0為愛護(hù)電阻,其阻值為5Ω。變更電阻箱的阻值R,測出對應(yīng)的電流I,依據(jù)測量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的1I-R圖線,如圖丙所示。由圖線C可知電池C的電動勢E=V,內(nèi)阻r=(3)分析圖丙可知,電池(選填“A”“B”“C”或“D”)性能最優(yōu)。

答案:(1)11.0(2)121(3)C解析:(1)中間刻度線為直流電壓擋,量程50V,而刻度共計(jì)50格,每格為1V,要估讀到0.1V,指針指到第11格,因此讀數(shù)為11.0V。(2)依據(jù)閉合電路歐姆定律可得I=ER0+R+r,即1I=1ER+1E(R0+r),則1I-(3)1I-R圖線的延長線與橫軸的交點(diǎn)離原點(diǎn)越遠(yuǎn)表示電池的內(nèi)阻越大,圖線C的延長線與橫軸的交點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)最近,所以電池C性能最優(yōu)。3.(16分)志向電壓表的內(nèi)阻無窮大,而實(shí)際電壓表并非如此,現(xiàn)要測量一個量程為0~3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表的阻值,試驗(yàn)室備有以下器材:甲A.待測電壓表V1:量程為0~3V,內(nèi)阻約為3kΩB.電壓表V2:量程為0~6V,內(nèi)阻約為6kΩC.滑動變阻器R1:最大阻值20Ω,額定電流1AD.定值電阻R0E.電源:電動勢6V,內(nèi)阻約1ΩF.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干(1)利用以上器材設(shè)計(jì)如圖甲所示測量電路,請你按圖甲所示電路將圖乙中的試驗(yàn)儀器連接起來。乙丙(2)請寫出按該電路測量電壓表V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式:。

(3)在正確連接電路后,閉合開關(guān)S,不斷調(diào)整滑動變阻器R1的滑片位置,記錄多組電壓表V1、V2示數(shù),作出U2-U1圖線如圖丙所示。若R0=1480Ω,由圖線上的數(shù)據(jù)可得RV=Ω。

答案:(1)如圖所示(2)RV=U1U2-解析:本題考查并聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律,意在考查學(xué)生由試驗(yàn)?zāi)康拇_定試驗(yàn)原理完成試驗(yàn)的實(shí)力。由并聯(lián)電路兩端電壓相等可知,定值電阻R0兩端的電壓為U0=U2-U1,由歐姆定律可知,通過定值電阻的電流為I0=U0R0=IV1,因此電壓表V1的內(nèi)阻RV=U1IV1,解以上三式得RV=U1U2-U1R0,將其變形得到U2=1+R0RV4.(16分)某物理試驗(yàn)愛好小組探究測定某品牌礦泉水的電阻率,用一兩端開口的玻璃管通過密封塞封住肯定量的礦泉水,如圖丁所示。(1)某同學(xué)用如圖甲所示的游標(biāo)卡尺的(選填“A”“B”或“C”)部位去測玻璃管的內(nèi)徑,測出的讀數(shù)如圖乙,則玻璃管的內(nèi)徑d為cm。

甲乙(2)該同學(xué)用多用電表的電阻擋測量玻璃管中礦泉水的電阻,選擇開關(guān)置于“×100”擋,發(fā)覺指針如圖丙所示,則該同學(xué)接著須要做的試驗(yàn)步驟:①換選(選填“×10”或“×1k”)擋;②

。

丙丁(3)該組同學(xué)按圖丁連好電路后,閉合開關(guān),調(diào)整滑動變阻器的滑片,從最右端向左端移動的整個過程中,發(fā)覺電壓表有示數(shù)但幾乎不變,不行能的緣由是。

A.滑動變阻器阻值太小B.電路中5、6之間斷路C.電路中7、8之間斷路戊(4)該組同學(xué)在改進(jìn)試驗(yàn)后,測出玻璃管中有水部分的長度為l,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,變更玻璃管中的水量,測出多組數(shù)據(jù),并描繪出相應(yīng)的圖像如圖戊所示,若圖線的斜率為k,則礦泉水的電阻率ρ=(用題中字母表示)。

答案:(1)A2.120(2)①×1k②歐姆調(diào)零(3)B(4)π解析:(1)游標(biāo)卡尺的A位置是測量圓筒內(nèi)徑的,故用A部位去測玻璃管的內(nèi)徑;通過讀游標(biāo)卡尺得玻璃管的內(nèi)徑d為21mm+10×0.02mm=21.20mm=2.120cm。(2)由于歐姆表的指針偏轉(zhuǎn)較小,說明被測電阻較大,故須要換成更大擋位,即“×1k”擋;換了擋位后,再測電阻時還須要?dú)W姆調(diào)零。(3)由于電壓表的示數(shù)幾乎不變,即仍有肯定的示數(shù),而將5、6之間斷開時,電路中就沒有了電流,電壓表的示數(shù)為零,故它是不行能的,選項(xiàng)B正確。(4)由公式可知礦泉水的電阻率ρ=RSl=UI×πd25.(16分)(2024·全國卷Ⅰ)某同學(xué)要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學(xué)測得微安表內(nèi)阻為1200Ω,經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表,依據(jù)圖甲所示電路對改裝后的電表進(jìn)行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。甲乙(1)依據(jù)圖甲和題給條件,將圖乙中的實(shí)物連線。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時,微安表的指針位置如圖丙所示。由此可以推想出所改裝的電表量程不是預(yù)期值,而是。(填正確答案標(biāo)號)

丙A.18mA B.21mA C.25mA D.28mA(3)產(chǎn)生上述問題的緣由可能是。(填正確答案標(biāo)號)

A.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實(shí)際內(nèi)阻大于1200ΩB.微安表內(nèi)阻測量錯誤,實(shí)際內(nèi)阻小于1200ΩC.R值計(jì)算錯誤,接入的電阻偏小D.R值計(jì)算錯誤,接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無論測得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測量,只須要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可,其中k=。

答案:(1)連線如圖所示(2)C(3)AC(4)99解析:(1)量程為250μA的微安表改裝成量程為20mA的電流表時應(yīng)將電阻與微安表并聯(lián)。依據(jù)電路圖,從電源正極動身,電表正極對應(yīng)電源正極,依次連接,留意連線不要交叉。(2)通過電流表的電流與偏角成正比,表盤160μA對應(yīng)16mA,則表盤250μA對應(yīng)25mA。(3)依據(jù)IgRg=(I-Ig)R得I=1+RgRIg,改裝后的量程偏大的緣由可能是,原微安表內(nèi)阻測量值偏小,其實(shí)際內(nèi)阻Rg(4)并聯(lián)電路電壓相等,IgRg=(I-Ig)R,即160μA·Rg=(16mA-160μA)R,200μA·Rg=(16mA-200μA)kR,得6.(22分)要測繪一個標(biāo)有“3V0.6W”小燈泡的伏安特性曲線,燈泡兩端的電壓須要由0漸漸增大到3V,并便于操作。已選用的器材有:電池組(電動勢4.5V,內(nèi)阻約1Ω);電流表(量程為0~250mA,內(nèi)阻約5Ω);電壓表(量程為0~3V,內(nèi)阻約3kΩ);開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。(1)試驗(yàn)中所用的滑動變阻器應(yīng)選(填字母代號)。

A.滑動變阻器(最大阻值20Ω,額定電流1A)B.滑動變阻器(最大阻值1750Ω,額定電流0.3A)(2)試驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用(填字母代號)。

(3)試驗(yàn)得到的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示?，F(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個2Ω的定值電阻R串聯(lián),接在電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω的電源兩端,如圖乙所示。每個小燈泡消耗的功率是W。

答案:(1)A(2)B(3)0.09解析:本題考查測繪小燈泡的伏安特性曲線試驗(yàn),意在考查學(xué)生對該試驗(yàn)的駕馭狀況。(1)由題