專題16 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)-【好題匯編】5年(2020-2024)高考1年模擬物理真題分類匯編(解析版)_第1頁
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專題16電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)1.(2024·北京·高考)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。如圖2所示,分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管,觀察并標(biāo)記感應(yīng)電流的方向。關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(填選項(xiàng)前的字母)。A.需要記錄感應(yīng)電流的大小B.通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向C.圖2中甲和乙表明,感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)【答案】BC【詳解】A.本實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素,故不需要記錄感應(yīng)電流的大小,故A錯(cuò)誤;B.本實(shí)驗(yàn)通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向,故B正確;C.由題圖2甲和乙知,條形磁體插入N極和S極時(shí),電流方向不同,故感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N還是S有關(guān),故C正確。故選BC。2.(2024·北京·高考)某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池,并用數(shù)字電壓表(可視為理想電壓表)和電阻箱測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。連接電路后,閉合開關(guān)S,多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,記錄電壓表的讀數(shù)U,繪出圖像,如圖2所示,可得:該電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=kΩ。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】1.03.3【詳解】[1][2]由閉合電路歐姆定律得,解得結(jié)合題圖2可得,3.(2023·北京·高考)采用圖1所示的電路圖來測(cè)量金屬絲的電阻率。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在___________(填“M”或“N”)端。(2)按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖,如圖2所示。閉合開關(guān)前檢查電路時(shí),發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò),該導(dǎo)線為___________(填“a”“b”或“c”)。若閉合開關(guān),該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來的問題有___________。

【答案】Mb移動(dòng)滑片時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)不變【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開關(guān)S前,為保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)處在最大阻值處,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在M端。(2)[2][3]滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱與電源相連,故b導(dǎo)線接錯(cuò);該錯(cuò)誤帶來的問題是移動(dòng)滑片的過程中電壓表和電流表的示數(shù)不變。4.(2022·北京·高考)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為)和電流表(內(nèi)阻約為)測(cè)量一個(gè)電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該選擇的測(cè)量電路是圖1中的______________(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測(cè)量約電阻的阻值,下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開_____________(填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“”位置B.將選擇開關(guān)置于“”位置C.將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個(gè)位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時(shí),電壓表有示數(shù);試觸d時(shí),電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則______________(選填選項(xiàng)前的字母)。A.導(dǎo)線斷路B.滑動(dòng)變阻器斷路C.導(dǎo)線斷路D.滑動(dòng)變阻器短路【答案】甲ADCBC【詳解】(1)[1]因?yàn)榇郎y(cè)電阻約為,而故為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法,即選用甲圖;(2)[2]測(cè)量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位,根據(jù)題意選擇“”擋位,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,再進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量完成后要將開關(guān)置于“”擋,故順序?yàn)锳DCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表示數(shù)始終為零,可能是電路中出現(xiàn)斷路,電壓表的示數(shù)不變化,說明電壓表串聯(lián)在電路中;當(dāng)試觸b、c時(shí)依然是這個(gè)情況說明b、c段是正常的,試觸d時(shí),電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路,故選C。5.(2021·北京·高考)在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量一金屬絲的電阻。(1)該同學(xué)先用歐姆表“”擋粗測(cè)該金屬絲的電阻,示數(shù)如圖1所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是_______。(2)除電源(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)、開關(guān)、導(dǎo)線若干外,還提供如下實(shí)驗(yàn)器材:A.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)B.電流表(量程0~3.0A,內(nèi)阻約0.02Ω)C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω,額定電流2A)D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ,額定電流0.5A)為了調(diào)節(jié)方便、測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______。(選填實(shí)驗(yàn)器材前對(duì)應(yīng)的字母)(3)該同學(xué)測(cè)量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,得到多組數(shù)據(jù),并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出,如圖2所示。請(qǐng)作出該金屬絲的U-I圖線_____,根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R=________Ω(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。(4)用電流傳感器測(cè)量通過定值電阻的電流,電流隨時(shí)間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡,電流隨時(shí)間變化的圖線如圖4所示,請(qǐng)分析說明小燈泡的電流為什么隨時(shí)間呈現(xiàn)這樣的變化。()【答案】6AC5.80剛閉合開關(guān)時(shí),燈絲溫度較低,電阻較小,電流較大;隨著燈絲溫度升高,電阻逐漸增大,電流逐漸減小;當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時(shí),溫度不變,電阻不變,電流保持不變【詳解】(1)[1]將選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到“×1Ω”,由圖1可知,金屬絲的電阻Rx=6×1Ω=6Ω(2)[2]由題知,電源電動(dòng)勢(shì)為3V,則回路中的最大電流為故電流表選A;[3]為了調(diào)節(jié)方便、測(cè)量準(zhǔn)確,滑動(dòng)變阻器要選最大阻值小的,故選C;(3)[4]將描出的點(diǎn)用直線連接,即可得U-I圖線,則有[5]取(0.3A,1.75V),可得(4)[6]剛閉合開關(guān)時(shí),燈絲溫度較低,電阻較小,電流較大;隨著燈絲溫度升高,電阻逐漸增大,電流逐漸減小;當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時(shí),溫度不變,電阻不變,電流保持不變。6.(2020·北京·高考)用圖1所示的甲、乙兩種方法測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(約為1Ω)。其中R為電阻箱,電流表的內(nèi)電阻約為0.1Ω,電壓表的內(nèi)電阻約為3kΩ。(1)利用圖1中甲圖實(shí)驗(yàn)電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,所測(cè)量的實(shí)際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。若電流表內(nèi)電阻用表示,請(qǐng)你用E、r和RA表示出、,并簡(jiǎn)要說明理由。(2)某同學(xué)利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。在圖3中,實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(圖甲:U=IR,圖乙:)描點(diǎn)作圖得到的U-I圖像;虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I圖像(沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況)。在圖3中,對(duì)應(yīng)圖甲電路分析的U-I圖像是:;對(duì)應(yīng)圖乙電路分析的U-I圖像是:。(3)綜合上述分析,為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖1中的(填“甲”或“乙”)。【答案】,,理由見解析CA乙【詳解】(1)[1]將電源和電流表視為等效電源,電源電動(dòng)勢(shì)是電源本身具有的屬性,電流表不具有產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的本領(lǐng),所以等效電源的電動(dòng)勢(shì)仍然為而電流表的內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)阻作為等效電源的內(nèi)阻,即(2)[2]對(duì)甲圖,考慮電表內(nèi)阻時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律得變形得直接通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù),可得圖像與縱軸截距均為電源電動(dòng)勢(shì),虛線對(duì)應(yīng)的斜率大小為,實(shí)線對(duì)應(yīng)的斜率大小為,所以對(duì)應(yīng)圖甲電路分析的圖像是C;[3]對(duì)乙圖,考慮電表內(nèi)阻時(shí)(即虛線對(duì)應(yīng)的真實(shí)情況),根據(jù)閉合電路歐姆定律得變形得直接通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù),可得虛線對(duì)應(yīng)的斜率大小為,實(shí)線對(duì)應(yīng)的斜率大小為,虛線對(duì)應(yīng)的縱軸截距為,實(shí)線對(duì)應(yīng)的縱軸截距為;兩圖線在時(shí),對(duì)應(yīng)的短路電流均為,所以對(duì)應(yīng)圖乙電路分析的圖像是A。(3)[4]圖甲雖然測(cè)量的電源電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確,但電流表分壓較為明顯,所以內(nèi)阻測(cè)量的誤差很大;圖乙雖然電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)量均偏小,但是電壓表內(nèi)阻很大,分流不明顯,所以電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量誤差較小,所以選擇圖乙可以減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。1.(2024·北京海淀·統(tǒng)考一模)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,所用靈敏電流表的0刻度位于表盤的正中央。如圖所示電路,閉合開關(guān)S時(shí),電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。如圖中,當(dāng)磁鐵相對(duì)螺線管運(yùn)動(dòng)時(shí),電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)??梢耘袛啵焊袘?yīng)電流在螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。(選填“向上”或“向下”)【答案】向下【詳解】由題意可知,當(dāng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),電流表指針向左偏轉(zhuǎn),則圖中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,由右手定則可知,螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下。2.(2024·北京海淀·統(tǒng)考一模)某實(shí)驗(yàn)小組用電阻箱和電壓表按圖1所示電路測(cè)定一個(gè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。閉合開關(guān)S后調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電阻箱阻值R和電壓表示數(shù)U,并計(jì)算對(duì)應(yīng)的電流值I。(1)在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點(diǎn),請(qǐng)作出U-I圖像。()(2)根據(jù)作出的U-I圖像得出該電池電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)若只考慮電壓表內(nèi)阻的影響,圖1中,通過電源的電流為I1,通過電阻箱的電流為I2,圖3中實(shí)線表示U與I1的關(guān)系,虛線表示U與I2的關(guān)系,則圖3中所示圖像可能正確的是_________。A. B. C. D.(4)除了電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,電池的另一個(gè)重要參數(shù)是容量。電池的容量就是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。如圖4所示,甲、乙兩節(jié)鋰電池所標(biāo)參數(shù)真實(shí)可靠,對(duì)這兩節(jié)充滿電的電池進(jìn)行比較,填寫表格。(選填“大于”“等于”或“小于”)電池的容量電池儲(chǔ)存的能量甲乙甲乙【答案】(1)(2)0.77(3)A(4)小于小于【詳解】(1)描點(diǎn)畫圖,讓更多的點(diǎn)在直線上,偏離太多的點(diǎn)舍去,如圖(2)[1][2]圖像中縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì),斜率的絕對(duì)值表示電源的阻,所以有(3)根據(jù)且有根據(jù)可知,短路電流不變。故選A。(4)對(duì)于甲,為能量單位,即電量為對(duì)于乙,為電量的單位,即能量為所以電池的容量有甲小于乙,電池儲(chǔ)存的能量甲小于乙。3.(2024·北京西城·統(tǒng)考一模)根據(jù)閉合電路的歐姆定律,電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r、路端電壓U、電流I的關(guān)系為。依據(jù)這一原理,甲同學(xué)用圖1所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最端(選填“左”或“右”)。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,記錄多組電壓表和電流表的示數(shù),在坐標(biāo)紙上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn),作出U—I圖線如圖2所示。根據(jù)圖線測(cè)得該電源的電動(dòng)勢(shì)V,內(nèi)電阻。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(3)由于電表并非理想電表,導(dǎo)致(選填“電壓”或“電流”)的測(cè)量存在系統(tǒng)誤差。在圖2上定性畫出沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況的U—I圖線,畫出圖線與橫縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)。()(4)乙同學(xué)拆除電流表和滑動(dòng)變阻器,直接讀取電壓表示數(shù)為。若電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。電流表、電壓表的內(nèi)電阻分別為。根據(jù)圖像和電路關(guān)系,僅從系統(tǒng)誤差的角度來看,,(均選填“<”“=”或“>”)。可知(用電源和電表內(nèi)阻表示)?!敬鸢浮?1)左(2)4.44.1/4.0/4.2(3)電流(4)==【詳解】(1)滑動(dòng)變阻器電路中采用限流接法,為了確保安全,閉合開關(guān)前,應(yīng)使其接入電阻最大,即閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最左端。(2)[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖像有,(3)[1]圖1中電壓表測(cè)量的是路端電壓,電流表測(cè)量的是通過滑動(dòng)變阻器的電流,系統(tǒng)誤差在于電壓表的分流,即由于電壓表并非理想電表,導(dǎo)致電流的測(cè)量存在系統(tǒng)誤差;[2]根據(jù)上述,系統(tǒng)誤差在于電壓表的分流,電壓表分的電流為當(dāng)路端電壓為0時(shí),即發(fā)生短路時(shí),電壓表分流為0,此時(shí)電流的測(cè)量值與真實(shí)值相等,即實(shí)驗(yàn)圖像與理論圖像在橫坐標(biāo)上交于同一點(diǎn),而在相同的電壓之下,理論的干路電流大于實(shí)驗(yàn)的干路電流,作出理論圖像如圖所示(4)[1][2][3]圖1中將電源與電壓表等效為一個(gè)新電源,則此時(shí)的測(cè)量值為等效電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻,則有,若拆除電流表和滑動(dòng)變阻器,直接讀取電壓表示數(shù)為,則有可知結(jié)合上述有4.(2024·北京朝陽·統(tǒng)考一模)(1)某興趣小組為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系,在實(shí)驗(yàn)室中找到了以下器材:A.可拆變壓器

B.條形磁鐵C.開關(guān)、導(dǎo)線若干

D.交流電壓表E.直流電源

F.低壓交流電源在本實(shí)驗(yàn)中,上述器材不需要的是(填器材序號(hào)字母)。(2)某同學(xué)用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。所用器材有:電源E、電流表A、電壓表V、電容器C、定值電阻R、單刀雙擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干。①根據(jù)圖甲,將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整。②將圖乙中的電流表換成電流傳感器,可以在電腦端記錄電流隨時(shí)間變化的圖線。先將開關(guān)接1,待電路穩(wěn)定后再接2。已知電流從左向右流過電阻R時(shí)為正,則與本次實(shí)驗(yàn)相符的圖像是。③將圖乙中的電壓表換成電壓傳感器,可以在電腦端記錄放電過程中電壓隨時(shí)間變化的圖線,如圖丙所示。已知開關(guān)接2瞬間開始計(jì)時(shí),此時(shí)電壓傳感器記錄數(shù)據(jù)為,利用數(shù)據(jù)處理軟件得到圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線可以粗測(cè)實(shí)驗(yàn)中電容器的電容。(用題中已知物理量、R和表示)【答案】(1)BE/EB(2)A【詳解】(1)探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系時(shí),需要可拆變壓器、開關(guān)和導(dǎo)線若干、交流電壓表、低壓交流電源,故不需要條形磁鐵和直流電源。故選BE。(2)[1]根據(jù)電路圖補(bǔ)充實(shí)物連線如圖所示[2]第一次探究過程為先給電容器充電,后電容器通過R放電,給電容器充電過程中電流從左向右流過電阻,即為正向電流,由于充電后電容器下極板帶正電,電容器通過R放電時(shí),電流從右向左流過電阻,即為負(fù)。故選A。[3]根據(jù),變形可得而圖像與坐標(biāo)軸所圍面積為,則故有則電容為5.(2024·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模)用如圖所示的可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)原、副線圈的電壓比總是大于原、副線圈的匝數(shù)比,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是【答案】由于電流流經(jīng)銅線圈時(shí)會(huì)發(fā)熱,鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下形成渦流也會(huì)發(fā)熱,交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不可能完全局限在鐵芯內(nèi),會(huì)發(fā)生漏磁。【詳解】如果變壓器為理想變壓器,則而由于電流流經(jīng)銅線圈時(shí)會(huì)發(fā)熱,鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下形成渦流也會(huì)發(fā)熱,交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不可能完全局限在鐵芯內(nèi),會(huì)發(fā)生漏磁,因此實(shí)際測(cè)得小于理想變壓器條件下的電壓,導(dǎo)致。6.(2024·北京石景山·統(tǒng)考一模)(1)在測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,部分電路按照?qǐng)D1連接。當(dāng)電壓表的右端由試觸a點(diǎn)改為試觸b點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變化明顯,則測(cè)電阻時(shí),電壓表的右端接在(選填“a”或“b”)時(shí),測(cè)量誤差較小。(2)如果待測(cè)電阻R?約為200Ω,電壓表內(nèi)阻約為2kΩ,電流表內(nèi)阻約為10Ω。則圖1所示的電路中,電壓表的右端接在(選填“a”或“b”)時(shí),測(cè)量誤差較小。(3)用實(shí)驗(yàn)室的多用電表進(jìn)行某次測(cè)量時(shí),指針在表盤的位置如圖2所示。若所選擋位為直流50mA擋,則示數(shù)為mA.若所選擋位為電阻“×10”擋,則示數(shù)為Ω。(4)某小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻度線不均勻,分析在同一個(gè)擋位下通過待測(cè)電阻的電流I和它的阻值R?關(guān)系,分別畫出了下面幾種圖象,其中可能正確的是___________。

(選填選項(xiàng)下面的字母)A.B. C.D.【答案】(1)b(2)b(3)22.0190(4)BD【詳解】(1)當(dāng)電壓表的右端由試觸a點(diǎn)改為試觸b點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變化明顯,說明電壓表的分流作用較大,電壓表內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻,而可認(rèn)為電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻,則測(cè)電阻時(shí),應(yīng)該采用電流表內(nèi)接,電壓表的右端接在b時(shí),測(cè)量誤差較小。(2)如果待測(cè)電阻R?約為200Ω,電壓表內(nèi)阻約為2kΩ,電流表內(nèi)阻約為10Ω。因?yàn)閯t應(yīng)該采用電流表內(nèi)接電路,即圖1所示的電路中,電壓表的右端接在b時(shí),測(cè)量誤差較小。(3)[1]若所選擋位為直流50mA擋,最小刻度為1mA,則示數(shù)為22.0mA;[2]若所選擋位為電阻“×10”擋,則示數(shù)為19×10Ω=190Ω。(4)CD.根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知?jiǎng)t隨Rx增加,電流I非線性減小,最終趨近于0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確;AB.根據(jù)可得則圖像為在縱軸上有截距的傾斜的直線,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤。故選BD。7.(2024·北京通州·統(tǒng)考一模)在“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中,(1)若將一電壓表與干電池兩極直接相連,用U表示電壓表的示數(shù),用E表示該干電池電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值,從理論上分析,僅考慮電壓表影響,則UE(選填“”或“”);(2)某同學(xué)利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示。他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出的圖像如圖2所示。通過圖像可求出電池的電動(dòng)勢(shì)V,內(nèi)阻。(均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)【答案】<1.440.75【詳解】(1)[1]將一電壓表與干電池兩極直接相連,干電池與電壓表組成閉合回路,電壓表測(cè)的是路端電壓,路端電壓小于電池的電動(dòng)勢(shì),即U<E(2)[2]由電路圖,根據(jù)閉合電路的歐姆定律得由圖2所示U-I圖象可知,電源電動(dòng)勢(shì)E=1.44V[3]內(nèi)阻8.(2024·北京順義·統(tǒng)考一模)某學(xué)習(xí)小組在探究變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,采用了可拆式變壓器,鐵芯B安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯,將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上,如圖所示。(1)下列說法正確的是。A.為保證實(shí)驗(yàn)安全,原線圈應(yīng)接直流電源B.變壓器中的A、B兩塊鐵芯都是由柱狀硅鋼塊制成C.變壓器正常工作后,電能由原線圈通過鐵芯導(dǎo)電輸送到副線圈D.保持原線圈電壓及匝數(shù)不變,可改變副線圈的匝數(shù),研究副線圈的匝數(shù)對(duì)輸出電壓的影響(2)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)原、副線圈匝數(shù)的比值與電壓之比有微小差別,出現(xiàn)這種情況的原因是:。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)聽到變壓器內(nèi)部有輕微的“嗡嗡”聲,他做出如下猜想,正確的是______。A.“嗡嗡”聲來自副線圈中電流流動(dòng)的聲音B.“嗡嗡”聲是由于鐵芯中存在過大的渦流而發(fā)出的C.交變電流的磁場(chǎng)對(duì)鐵芯有吸、斥作用,使鐵芯振動(dòng)發(fā)聲D.若去掉鐵芯,“嗡嗡”聲馬上消失,也能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)【答案】(1)D(2)見解析(3)C【詳解】(1)A.變壓器的工作原理是互感,為確保變壓器正常工作,原線圈需要接交流電,故A錯(cuò)誤;B.為了減小渦流,變壓器中的A、B兩塊鐵芯都是由彼此絕緣的塊狀硅鋼片疊加制成,故B錯(cuò)誤;’C.變壓器正常工作后,電能由通過互感原理輸送到副線圈,并不是通過鐵芯導(dǎo)電輸送到副線圈,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電壓匝數(shù)的關(guān)系有可知,保持原線圈電壓及匝數(shù)不變,可改變副線圈的匝數(shù),研究副線圈的匝數(shù)對(duì)輸出電壓的影響,故D正確。故選D。(2)理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比等于電壓比,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)原、副線圈匝數(shù)的比值與電壓之比有微小差別,出現(xiàn)這種情況的原因是變壓器線圈通過電流時(shí)會(huì)發(fā)熱;鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下也會(huì)發(fā)熱;此外,交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也不可能完全局限在鐵芯內(nèi),所有這些,使得變壓器工作時(shí)有能量損失,導(dǎo)致原、副線圈匝數(shù)的比值與電壓之比有微小差別。(3)ABC.線圈中交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)鐵芯有吸、斥作用,使鐵芯振動(dòng)發(fā)出“嗡嗡”聲,故AB錯(cuò)誤,C正確;D.根據(jù)上述,若去掉鐵芯,“嗡嗡”聲馬上消失,但是由于此時(shí)沒有鐵芯,會(huì)導(dǎo)致漏磁太多,穿過副線圈的磁通量比穿過原線圈的磁通量小得多,因此不能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),故D錯(cuò)誤。故選C。9.(2024·北京房山·統(tǒng)考一模)某學(xué)習(xí)小組用電阻約為5Ω的金屬絲做“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。(1)除電源(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)、開關(guān)、導(dǎo)線若干外,還提供如下實(shí)驗(yàn)器材:A.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)B.電流表(量程0~3.0A,內(nèi)阻約0.02Ω)C.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω,額定電流2A)D.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ,額定電流0.5A)為了調(diào)節(jié)方便、測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(選填實(shí)驗(yàn)器材前對(duì)應(yīng)的字母)。(2)測(cè)量金屬絲電阻Rx的電路如圖甲所示,某同學(xué)按電路圖連接器材,如圖乙所示。其中(選填“①”“②”或“③”)連線是錯(cuò)誤的。(3)該同學(xué)正確地完成了實(shí)驗(yàn)操作,在U—I坐標(biāo)系中標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),如圖所示。請(qǐng)你在圖中描繪出U—I圖線,根據(jù)圖線計(jì)算該金屬絲的電阻值Rx=Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)用電流傳感器測(cè)量通過定值電阻的電流,電流隨時(shí)間變化的圖線如圖甲所示。將定值電阻替換為小燈泡,電流隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示。請(qǐng)分析說明小燈泡的電流為什么隨時(shí)間呈現(xiàn)這樣的變化?!敬鸢浮?1)AC(2)①(3)4.5(4)剛閉合開關(guān)時(shí),燈絲溫度較低,電阻較小,電流較大;隨著燈絲溫度升高,電阻逐漸增大,電流逐漸減??;當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時(shí),溫度不變,電阻不變,電流保持不變?!驹斀狻浚?)[1]電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,金屬絲電阻約為5Ω,則電路中最大電流約為故選量程0~0.6A的電流表,故選A。[2]為了調(diào)節(jié)方便,滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)選和待測(cè)金屬絲阻值接近的。故選C。(2)乙圖中①連線是錯(cuò)誤的,其連接在滑動(dòng)變阻器的一端應(yīng)連接在滑動(dòng)變阻器的下柱上。(3)[1]在圖中描繪出U—I圖線有[2]根據(jù)(4)剛閉合開關(guān)時(shí),燈絲溫度較低,電阻較小,電流較大;隨著燈絲溫度升高,電阻逐漸增大,電流逐漸減小;當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時(shí),溫度不變,電阻不變,電流保持不變。10.(2024·北京門頭溝·統(tǒng)考一模)圖甲為“測(cè)量某電池組電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)室除提供待測(cè)電池組一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干外,還有下列器材可供選用:電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ電流表A:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω滑動(dòng)變阻器:0~500Ω,額定電流1A滑動(dòng)變阻器:,額定電流1A(1)圖甲為該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,實(shí)驗(yàn)中忽略電流表和電壓表內(nèi)阻的影響。①為了便于實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(填寫儀器的字母代號(hào));②實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線作出圖像,如圖乙所示。根據(jù)圖乙可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)V,內(nèi)阻(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。(2)為了研究電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,我們用U和I的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析。①用字母分別表示電壓表和電流表的內(nèi)阻,U、I分別表示電壓表和電流表的示數(shù),E、r分別表示電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值。考慮到電表內(nèi)阻的影響,寫出反映U和I真實(shí)關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式;(請(qǐng)用題目中已知字母表示)②通過對(duì)函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析可得,(1)中電池組的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)量值真實(shí)值,內(nèi)阻r的測(cè)量值真實(shí)值(填“大于”、“小于”或“等于”)?!敬鸢浮?1)2.9/3.0/3.1(2)小于小于【詳解】(1)①[1]因?yàn)殡姵貎?nèi)阻小,為保證實(shí)驗(yàn)中可多測(cè)量幾組數(shù)據(jù),且在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)電流變化比較明顯,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇;②[2][3]根據(jù)圖甲電路圖,由閉合回路歐姆定律有可知,圖像與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì),故電動(dòng)勢(shì)為圖像的斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻,則(2)①[1]根據(jù)圖甲電路圖,由閉合電路歐姆定律有整理得②[2]根據(jù)上述結(jié)果可知圖像與縱軸的交點(diǎn)表示,則圖像斜率絕對(duì)值表示,則所以電池組的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)量值小于真實(shí)值,內(nèi)阻r的測(cè)量值小于真實(shí)值。11.(2024·北京延慶·統(tǒng)考一模)實(shí)驗(yàn)儀器?,F(xiàn)用多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為1500Ω的定值電阻,應(yīng)選用歐姆表的擋(選填“×10”或“×100”);如圖所示,為正在測(cè)量中的多用電表表盤,該電阻的阻值為Ω?!敬鸢浮俊?001600【詳解】[1]歐姆表的刻度中間位置部分的讀數(shù)在10~30左右,然后結(jié)合待測(cè)電阻的電阻值約1.5kΩ,所以要選擇“×100”擋位;[2]所測(cè)電阻的阻值為12.(2024·北京延慶·統(tǒng)考一模)誤差分析。用圖所示的電路測(cè)量Rx的阻值,該測(cè)量值比實(shí)際值偏(選填“大”或“小”),造成這一系統(tǒng)誤差的原因是。(選填“電壓表的分流”或“電流表的分壓”)【答案】小電壓表的分流【詳解】[1][2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合部分電路的歐姆定律可得由于電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián),則實(shí)際通過待測(cè)電阻的電流會(huì)小于電流表示數(shù),即因此可知計(jì)算時(shí)電流值大于真實(shí)值,則該測(cè)量值比實(shí)際值偏小,造成這一系統(tǒng)誤差的原因是由于電壓表的分流。13.(2024·北京西城·統(tǒng)考二模)某同學(xué)用多用電表測(cè)量電阻。使用前,觀察到多用電表指針已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)表盤左側(cè)的零刻度。使用時(shí),先將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“”擋,再將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)圖1中的旋鈕(選填“A”“B”或“C”),使指針指到表盤右側(cè)的零刻度處;然后將紅、黑表筆接在電阻兩端,發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖2所示,則該電阻的阻值約為Ω?!敬鸢浮緾6.0/6【詳解】[1]進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí),需要將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)圖1中的歐姆調(diào)零旋鈕,即調(diào)節(jié)C;[2]根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為14.(2024·北京東城·統(tǒng)考二模)(1)用圖1所示的多用表測(cè)量一合金絲的電阻。待測(cè)合金絲阻值約為十幾歐,測(cè)量步驟如下:①使用前先調(diào)節(jié)指針定位螺絲,使多用電表指針對(duì)準(zhǔn)“直流電流、電壓”的0刻線。②將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的(選填“×1”“×10”或“×100”)的位置。③將紅、黑表筆插入“+”、“-”插孔,并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使電表指針對(duì)準(zhǔn)“電阻”的(選填“0刻線”或“∞刻線”)。④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,讀取數(shù)據(jù),示數(shù)如圖2所示,則合金絲的阻值為。(2)按照?qǐng)D3連接電路,測(cè)量合金絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變合金絲甲接入電路的長(zhǎng)度、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值,使電流表的讀數(shù)達(dá)到某一相同值時(shí)記錄電壓表的示數(shù)U,從而得到多個(gè)的值,作出圖像,如圖4中圖線a所示。①在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用(選填“0~20”或“0~200”)的滑動(dòng)變阻器。②已知合金絲甲的橫截面積為8.0×10-8m2,則合金絲甲的電阻率為·m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。③圖4中圖線b是另一根長(zhǎng)度相同、材料相同的合金絲乙采用同樣的方法獲得的圖像,由圖可知合金絲乙的橫截面積(選填“大于”、“等于”或“小于”)合金絲甲的橫截面積。④請(qǐng)從理論上分析并說明,利用圖4中直線斜率求合金絲電阻率,是否存在因電表內(nèi)阻帶來的誤差?!敬鸢浮俊?0刻線150~201.2×10-6大于見解析【詳解】(1)②[1]待測(cè)電阻只有十幾歐姆,則將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的“×1”的位置。③[2]將紅、黑表筆插入“+”、“-”插孔,并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使電表指針對(duì)準(zhǔn)“電阻”的“0刻線”。④[3]合金絲的阻值為15Ω。(2)①[4]在實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器選擇與待測(cè)電阻阻值相當(dāng)?shù)?,則應(yīng)使用0~20的滑動(dòng)變阻器。②[5]根據(jù)由圖像可知解得ρ=1.2×10-6Ω?m③[6]由圖可知圖4中圖線b對(duì)應(yīng)的斜率較小,根據(jù)材料相同,則電阻率相同,可知合金絲乙的橫截面積大于合金絲甲的橫截面積。④[7]由上述分析可知,導(dǎo)體的電阻率與圖像的斜率有關(guān),和電表內(nèi)阻無關(guān),所以不存在因電表內(nèi)阻帶來的誤差。15.(2024·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考二模)在“測(cè)量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中。(1)如圖所示,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑,則金屬絲直徑mm;(2)待測(cè)金屬絲電阻較小,為使電阻的測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,且金屬絲兩端的電壓從零開始變化。以下實(shí)驗(yàn)電路符合要求的是__________;A. B.C. D.(3)實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀取多組電壓、電流值,描繪出的圖線如圖所示。若圖線的斜率為k,金屬絲的長(zhǎng)度為l,直徑為D,則金屬絲電阻率的表達(dá)式為;(用k、l、D表示)(4)某同學(xué)認(rèn)為,在不改變電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,可以另外設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案,通過改變金屬絲長(zhǎng)度,并利用某一電表測(cè)得的數(shù)據(jù),作出相應(yīng)的圖像,進(jìn)而通過圖線的斜率求得金屬絲的電阻率。請(qǐng)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)方案,并用斜率表示金屬絲的電阻率(需要的其他物理量可自選符號(hào)表示)?!敬鸢浮?1)0.298/0.297/0.299(2)A(3)(4)見解析【詳解】(1)螺旋測(cè)微器的精確值為,由圖可金屬絲直徑為(2)待測(cè)金屬絲電阻較小,可知電壓表的分流很小,電流表應(yīng)采用外接法;為使金屬絲兩端的電壓從零開始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法。故選A。(3)根據(jù)歐姆定律可得根據(jù)電阻定律可得聯(lián)立可得金屬絲電阻率的表達(dá)式為(4)實(shí)驗(yàn)中改變金屬絲長(zhǎng)度,通過改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,使得每次電流表的示數(shù)均為,測(cè)量出金屬絲長(zhǎng)度,以及對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù),根據(jù)歐姆定律可得又聯(lián)立可得作出圖像,可知斜率為解得金屬絲的電阻率為16.(2024·北京朝陽·統(tǒng)考二模)物理課外研究小組欲通過實(shí)驗(yàn)研究某一直流電源的帶載特性,除所用電源,開關(guān)、導(dǎo)線外,實(shí)驗(yàn)室還備有器材:電壓表(量程3V)、電流表(量程3A)、定值電器、滑動(dòng)變阻器。(1)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。按如圖1所示的電路連接器材,并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置,讀出對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù),在圖2中標(biāo)記相應(yīng)的點(diǎn)并擬合出U-I圖線,可得電源電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Ω(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。(2)不考慮偶然誤差,由上述(1)方法測(cè)得的內(nèi)阻r(填“大于”、“等于”、“小于”)真實(shí)值,引起此誤差的原因是。(3)測(cè)試電源的帶載特性。用R表示變阻器接入電路的阻值,I表示電流表的

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