2024高考物理二輪復習專題能力訓練15電學實驗含解析

PAGE8-專題實力訓練15電學試驗(時間:45分鐘滿分:100分)1.(14分)(2024·全國卷Ⅰ)某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內阻為1kΩ,電流表內阻為0.5Ω。該同學采納兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖甲所示電路的O、P兩點之間,另一種是跨接在O、Q兩點之間。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。甲回答下列問題:(1)圖乙中標記為Ⅱ的圖線是采納電壓表跨接在(選填“O、P”或“O、Q”)兩點的方案測量得到的。

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

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

答案:(1)O、P(2)Ⅰ50.5(3)50.0解析:找清晰誤差產生的緣由,在電流相等的狀況下,跨接在“O、Q”兩點間的電壓表的示數比跨接在“O、P”兩點間的電壓表的示數大。(1)在電流相等的狀況下,跨接在“O、P”兩點間的電壓表的示數比跨接在“O、Q”兩點間的電壓表的示數小,所以題圖乙中標記為Ⅱ的圖線是采納電壓表跨接在“O、P”兩點間的方案測量得到的。(2)由R=ΔUΔI,依據圖線Ⅰ,可知電阻阻值為50.5Ω,該電阻為大電阻,電流表實行2.(16分)電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點,但電動自行車的電池用久以后性能會下降,表現之一為電池的電動勢變小,內阻變大。某愛好小組將一輛舊電動自行車充溢電,取下四塊電池,分別標為A、B、C、D,測量它們的電動勢和內阻。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和內阻r,圖中R0為愛護電阻,其阻值為5Ω。變更電阻箱的阻值R,測出對應的電流I,依據測量數據分別作出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50格,每格為1V,要估讀到0.1V,指針指到第11格,因此讀數為11.0V。(2)依據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離原點越遠表示電池的內阻越大,圖線C的延長線與橫軸的交點離坐標原點最近,所以電池C性能最優(yōu)。3.(16分)志向電壓表的內阻無窮大,而實際電壓表并非如此,現要測量一個量程為0~3V、內阻約為3kΩ的電壓表的阻值,試驗室備有以下器材:甲A.待測電壓表V1:量程為0~3V,內阻約為3kΩB.電壓表V2:量程為0~6V,內阻約為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,內阻約1ΩF.開關一個、導線若干(1)利用以上器材設計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儀器連接起來。乙丙(2)請寫出按該電路測量電壓表V1內阻RV的表達式:。

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

答案:(1)如圖所示(2)RV=U1U2-解析:本題考查并聯電路特點及歐姆定律,意在考查學生由試驗目的確定試驗原理完成試驗的實力。由并聯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)某同學用如圖甲所示的游標卡尺的(選填“A”“B”或“C”)部位去測玻璃管的內徑,測出的讀數如圖乙,則玻璃管的內徑d為cm。

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

。

丙丁(3)該組同學按圖丁連好電路后,閉合開關,調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)該組同學在改進試驗后,測出玻璃管中有水部分的長度為l,電壓表示數為U,電流表示數為I,變更玻璃管中的水量,測出多組數據,并描繪出相應的圖像如圖戊所示,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歐姆調零(3)B(4)π解析:(1)游標卡尺的A位置是測量圓筒內徑的,故用A部位去測玻璃管的內徑;通過讀游標卡尺得玻璃管的內徑d為21mm+10×0.02mm=21.20mm=2.120cm。(2)由于歐姆表的指針偏轉較小,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,再測電阻時還須要歐姆調零。(3)由于電壓表的示數幾乎不變,即仍有肯定的示數,而將5、6之間斷開時,電路中就沒有了電流,電壓表的示數為零,故它是不行能的,選項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。該同學測得微安表內阻為1200Ω,經計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接,進行改裝。然后利用一標準毫安表,依據圖甲所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內是改裝后的電表)。甲乙(1)依據圖甲和題給條件,將圖乙中的實物連線。(2)當標準毫安表的示數為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期值,而是。(填正確答案標號)

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

A.微安表內阻測量錯誤,實際內阻大于1200ΩB.微安表內阻測量錯誤,實際內阻小于1200ΩC.R值計算錯誤,接入的電阻偏小D.R值計算錯誤,接入的電阻偏大(4)要達到預期目的,無論測得的內阻值是否正確,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的電流表時應將電阻與微安表并聯。依據電路圖,從電源正極動身,電表正極對應電源正極,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16mA,則表盤250μA對應25mA。(3)依據IgRg=(I-Ig)R得I=1+RgRIg,改裝后的量程偏大的緣由可能是,原微安表內阻測量值偏小,其實際內阻Rg(4)并聯電路電壓相等,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,內阻約1Ω);電流表(量程為0~250mA,內阻約5Ω);電壓表(量程為0~3V,內阻約3kΩ);開關一個、導線若干。(1)試驗中所用的滑動變阻器應選(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)試驗的電路圖應選用(填字母代號)。

(3)試驗得到的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示?，F將兩個這樣的小燈泡并聯后再與一個2Ω的定值電阻R串聯,接在電動勢為1.5V、內阻為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,意在考查學生對該試驗的駕馭狀況。(1)由題