2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題強化雙擊訓(xùn)練 專題十九 電學(xué)實驗 B卷1.某同學(xué)在做完“描繪小燈泡的伏安特性曲線”后，又對一個標(biāo)有“6 V  3.5 W”小電風(fēng)扇電動機（線圈電阻恒定）的伏安特性曲線進行了研究，同研究小燈泡一樣，要求電風(fēng)扇電動機兩端的電壓能從零逐漸增加到6 V，實驗室備有下列器材：A.電流表（量程I：0~0.6 A，內(nèi)阻約為；量程Ⅱ：0~3 A，內(nèi)阻約為）B.電壓表（量程為0~15 V，內(nèi)阻幾千歐）C.滑動變阻器（最大阻值，額定電流2 A）D.滑動變阻器（最大阻值，額定電流0.3 A）E.電池組（電動勢為9 V，內(nèi)阻小于）F.開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選________（填“C”或“D”），電流表的量程應(yīng)選_______（填“I”或“II”）.（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖甲連接成符合這個實驗要求的電路.（3）閉合開關(guān)前，為防止電動機輸入電壓過高而損壞，滑動變阻器滑片P應(yīng)滑到________（填“M”或“N”）端.（4）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，改變加在電動機兩端的電壓，實驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)大于l V時電風(fēng)扇才開始轉(zhuǎn)動，電動機的伏安特性曲線如圖乙所示，則電動機線圈的電阻為___________Ω，電動機正常工作時的機械功率為_________W.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）2.某興趣小組要將一量程為1 mA、內(nèi)阻約為的電流表G改裝成量程為3 V的電壓表.首先要測量該電流表的內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材.A.待測電流表G（量程1 mA、阻值約）B.滑動變阻器（最大阻值、額定電流1 A）C.滑動變阻器（最大阻值、額定電流1 A）D.電阻箱（總阻值）E.電源（電動勢為1.5 V，內(nèi)阻很?。?/span>F.電源（電動勢為3 V，內(nèi)阻很?。?/span>G.開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）該小組如果選擇如圖甲所示的電路來測量待測電流表G的內(nèi)阻，則滑動變阻器應(yīng)選擇________（填字母），電源應(yīng)選擇__________（填字母）.（2）實驗時，先斷開開關(guān)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得G的示數(shù)為；保證的阻值不變，再閉合；調(diào)節(jié)電阻箱，使得G的示數(shù)為，此時電阻箱的示數(shù)如圖乙所示，則G的內(nèi)阻為________Ω.（3）該實驗中，G的內(nèi)阻測量值____________真實值.（填“大于”或“小于”）3.某同學(xué)欲利用圖甲電路測量電流表的內(nèi)阻,實驗室提供的實驗器材如下。A.待測電流表(量程為0~300 μA,內(nèi)阻約120 Ω)B.電流表(量程為0~1 mA,內(nèi)阻約為30 Ω)C.定值電阻(阻值為50 Ω)D.定值電阻(阻值為15 Ω)E.滑動變阻器(0~20 Ω,允許通過的最大電流為2 A)F.滑動變阻器(0~1 000 Ω,允許通過的最大電流為0.1 A)G.電源EH.開關(guān)及導(dǎo)線若干在盡可能減小測量誤差的情況下,請回答下列問題:(1)圖甲中電流表應(yīng)選用________,定值電阻應(yīng)選用________,滑動變阻器R應(yīng)選用_______。(選填相應(yīng)器材前的字母)(2)根據(jù)圖甲中的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實物圖連接成測量電路。(3)正確選擇器材并進行實驗操作,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,可獲得電流表的多組數(shù)據(jù),作出圖線如圖丙所示,則待測電流表的內(nèi)阻為________Ω。利用圖象法處理數(shù)據(jù)的好處是_______________________________。(4)要將待測電流表改裝成量程為0~0.6 A的電流表,應(yīng)將待測電流表與阻值為_______Ω的電阻_______聯(lián)(選填“串”或“并”)。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)4.某興趣小組從表中提供的實驗器材中選取部分,設(shè)計一電路來測量電壓表V的內(nèi)阻.器材(代號)規(guī)格電壓表(V)量程0~10 V,內(nèi)阻約幾千歐電流表(mA)量程0~1 mA,內(nèi)阻定值電阻()阻值100滑動變阻器()總阻值約20 Ω滑動變阻器()總阻值約2 kΩ電源(E)電動勢10 V,內(nèi)阻不計開關(guān)(S) 導(dǎo)線若干 (1)為了盡可能提高測量精度,要求兩電表指針偏轉(zhuǎn)至少達到滿偏刻度的一半,并能測得多組數(shù)據(jù),興趣小組成員設(shè)計了以下四種不同的電路,其中合理的是_______.A.  B. C.  D. (2)根據(jù)所選的電路圖,在開關(guān)S閉合前,應(yīng)把滑動變阻器的滑片置于______(填“a”或“b”)端.(3)根據(jù)所選的電路圖,實驗中所用滑動變阻器R應(yīng)選用_______(填“”或“”).(4)實驗中電壓表V讀數(shù)為U,電流表mA的讀數(shù)為I,試寫出計算電壓表V內(nèi)阻的表達式_________.(用題中字母表示)5.某同學(xué)欲測量一電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有如下器材可供選擇：①標(biāo)準(zhǔn)電池1（電動勢，內(nèi)阻可以忽略）②標(biāo)準(zhǔn)電池2（電動勢，內(nèi)阻可以忽略）③檢流計（量程，內(nèi)阻未知）④滑動變阻器（已知總繞線長度為，且滑片P移至任意位置對應(yīng)的繞線長度L可讀）⑤定值電阻（阻值已知）⑥單刀單擲開關(guān)三個，記為⑦待測電池（電動勢約為6 V，內(nèi)阻）⑧導(dǎo)線若干該同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路完成實驗.兩個標(biāo)準(zhǔn)電池只能選一個使用，在圖中記為.（1）請幫助該同學(xué)在虛線框內(nèi)將電路圖補充完整.（2）為了完成實驗，標(biāo)準(zhǔn)電池應(yīng)選擇_________（填“1”或“2”）.（3）該同學(xué)按照如下步驟完成該實驗：①將滑片P移至A端，閉合開關(guān)；②保持斷開，調(diào)節(jié)滑片P位置，直至閉合開關(guān)時，示數(shù)為0，記錄此時滑動變阻器段繞線長度；③保持閉合，再調(diào)節(jié)滑片P位置，直至閉合開關(guān)時，示數(shù)為0，記錄此時滑動變阻器段繞線長度.（4）待測電源電動勢的表達式為_______，待測電源內(nèi)阻的表達式為_______.（用表示）（5）考慮到標(biāo)準(zhǔn)電池有內(nèi)阻，對上述測量結(jié)果進行誤差分析.的測量值_______，的測量值__________.（填“偏大”“偏小”或“無影響”）6.在“練習(xí)使用多用電表”的實驗中：（1）某同學(xué)用多用電表測量電阻，電路如圖甲所示，若選擇開關(guān)置于“”擋，按正確使用方法測量電阻的阻值，指針位于圖乙所示位置，則_________Ω.（2）若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比將_________（選填“變大”“變小”或“不變”）.（3）某同學(xué)利用圖甲中的器材設(shè)計了一只歐姆表，其電路如圖丙所示.①關(guān)于該歐姆表，下列說法正確的是________.A.電阻刻度的零位置在表盤的右端 B.表盤上的電阻刻度是均勻的C.測量前，不需要將紅、黑表筆短接調(diào)零 D.測量后，應(yīng)將開關(guān)S斷開②某同學(xué)進行如下操作：當(dāng)未接入時，閉合開關(guān)S，將紅、黑表筆分開時，調(diào)節(jié)可變電阻，使電流表滿偏.當(dāng)接入表筆之間時，若電流表的指針指在表盤的正中央，則待測電阻的阻值為__________（已知電流表的內(nèi)阻為，電池的內(nèi)阻為r，可變電阻接入電路的阻值為R）.7.在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，實驗室僅提供了下列實驗器材：A.兩節(jié)舊干電池，每節(jié)電動勢約1.5 VB.直流電壓表，量程均為0~3 V，內(nèi)阻約C.電流表，量程0~0.6 A，內(nèi)阻小于D.定值電阻，阻值E.滑動變阻器R，最大阻值F.開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）請根據(jù)如圖甲所示的實物圖，在圖乙虛線框中畫出對應(yīng)的電路圖.（2）根據(jù)圖甲電路進行實驗，測得多組數(shù)據(jù)，作出圖象，求出電動勢和內(nèi)阻的值均小于真實值，其產(chǎn)生誤差的原因是___________.（3）實驗過程中，由于電流表發(fā)生了故障，某同學(xué)又設(shè)計了如圖丙所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗中移動滑動變阻器觸頭，記錄多組和的值如表所示，用測出的數(shù)據(jù)在圖丁中繪出圖線.組數(shù)123456電壓0.801.251.531.721.871.98電壓1.601.872.042.152.242.31（4）在（3）中，由圖線可得被測電池組的電動勢__________V，內(nèi)阻______Ω.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）8.在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，所用的測量儀器均已校準(zhǔn).待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm.（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某一次測量結(jié)果（接近多次測量的平均值）如圖1所示，其讀數(shù)為_________mm.（2）用伏安法測金屬絲的電阻的阻值（約為），實驗室提供了如下器材：A.電源E（電動勢為3 V，內(nèi)阻約為）；B.電流表（量程為0~0.6 A，內(nèi)阻約為）；C電流表（量程為0~3 A，內(nèi)阻為）；D.電壓表（量程為0~3 V，內(nèi)阻約為）；E.電壓表（量程為0~15 V，內(nèi)阻為）；F.電阻箱R（阻值范圍為0~，額定電流為1 A）；G.開關(guān)S，導(dǎo)線若干.為使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用_______（填器材前的字母標(biāo)號），電壓表應(yīng)選用_______（填器材前字母標(biāo)號）；應(yīng)采用圖2給出的_____電路進行測量.（3）根據(jù)記錄的電阻箱阻值R及對應(yīng)電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，在坐標(biāo)紙上作圖象如圖3所示，根據(jù)圖象可得金屬絲的電阻______Ω（保留兩位有效數(shù)字）.（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算金屬絲的電阻率約為_________.A. B. C. D.（5）關(guān)于本實驗的誤差，下列說法正確的是_______.A.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由儀表引起的系統(tǒng)誤差D.用圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差

            
答案以及解析1.答案：（1）C；I（2）見解析圖（3）M（4）2.5；2.6解析：（1）電風(fēng)扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇I.電風(fēng)扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇最大阻值為的誤差較小，即選擇C.（2）因為電動機兩端的電壓需從零開始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)扇的電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法.實物圖如圖所示.（3）閉合開關(guān)前，為防止電動機輸入電壓過高而損壞，滑動變阻器滑片P應(yīng)滑到M端.（4）由題意可知，電壓表讀數(shù)小于或等于1 V時電風(fēng)扇沒啟動，由題圖可知當(dāng)時，.根據(jù)歐姆定律得，電動機線圈的電阻為.電動機正常工作時電壓，由題圖知電流約為，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率，則電動機的機械功率.2.答案：（1）B；F（2）96（3）小于解析：（1）由于要將電流表G改裝成量程為3 V的電壓表，所以選電動勢為3 V的電源，故電源應(yīng)選擇F；待測電流表G量程是1 mA，則通過的最大電流，電路中的總電阻，所以滑動變阻器應(yīng)選擇B.（2）使得G的示數(shù)為，則通過電阻箱的電流為，因電流表G與電阻箱并聯(lián)，因此它們兩端電壓相等，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)則有，解得.（3）測電流表內(nèi)阻時，閉合開關(guān)后整個電路電阻變小，電路中電流變大，電流表G的示數(shù)為，流過電阻箱的電流大于，電阻箱阻值小于電流表內(nèi)阻的2倍，即電流表內(nèi)阻測量值偏小.3.答案：(1)B;C;E(2)連線如圖(3)125;可以剔除誤差較大的數(shù)據(jù),并減小偶然誤差(4)0.063;并解析：(1)由圖甲知通過的電流大于通過的電流,電流表應(yīng)選用量程較大的電流表即應(yīng)選用B;若兩個電流表均滿偏,則,定值電阻應(yīng)選用C;由于滑動變阻器采用分壓式接法,要求滑動變阻器的最大電阻與測量電路的總電阻差不多或小于測量電路的總電阻,而本題中測量電路的總電阻約為,滑動變阻器應(yīng)選用E。(3)由題圖甲得,變形得,結(jié)合題圖丙有,解得待測電流表的內(nèi)阻。利用圖象法處理數(shù)據(jù)的好處是,可以剔除誤差較大的數(shù)據(jù),并減小偶然誤差。(4)要將待測電流表改裝成量程為0~0.6 A的電流表需要并聯(lián)一個電阻,其阻值。4.答案：(1)A(2)a(3)(4)解析：(1)由于要多測幾組數(shù)據(jù)盡可能提高測量的精度,所以排除限流接法CD,選用分壓式接法A或B,已知電動勢為10 V,如果采用B電路,電流的大小約為,電流表無法達到題設(shè)中兩電表指針偏轉(zhuǎn)至少達到滿刻度一半的要求,故B電路圖不合理,而電流表的內(nèi)阻已知,可以當(dāng)電壓表使用,題設(shè)需要測電壓表的內(nèi)阻,所以選項A中電壓表可以當(dāng)電流表使用,由于其內(nèi)阻為待測量,故可通過轉(zhuǎn)換為測量定值電阻R.列出表達式從而推導(dǎo)出電壓表內(nèi)阻,并且通過計算可知A電路符合兩電表指針偏轉(zhuǎn)至少達到滿刻度一半的要求,所以電路應(yīng)為A.(2)A電路是滑動變阻器分壓式接法,閉合開關(guān)前滑動變阻器的分壓電阻應(yīng)調(diào)最小,即滑片置于a端.(3)采用分壓式接法,滑動變阻器阻值小易調(diào)節(jié),故應(yīng)選用.(4)利用伏安法測電阻,通過轉(zhuǎn)換為測量定值電阻列出表達式,再轉(zhuǎn)換成求電壓表的內(nèi)阻,即得.5.答案：（1）見解析圖（2）2（4）；（5）偏大；無影響解析：（1）設(shè)計的電路圖如圖所示.（2）根據(jù)電路的要求，標(biāo)準(zhǔn)電池要比待測電池的電動勢大，才符合要求，所以標(biāo)準(zhǔn)電池選2.（4）當(dāng)保持?jǐn)嚅_，檢流計的示數(shù)為0時，之間的電壓，所以；當(dāng)保持閉合，檢流計的示數(shù)為0時，由歐姆定律可知，聯(lián)立可求得.（5）考慮到標(biāo)準(zhǔn)電池的內(nèi)阻，則當(dāng)保持?jǐn)嚅_，檢流計的示數(shù)為0時，，其中為標(biāo)準(zhǔn)電池的內(nèi)阻，為滑動變阻器的最大阻值，可知電動勢的測量值偏大，但內(nèi)阻未受到影響.6.答案：（1）700（2）變大（3）①CD②解析：（1）歐姆表的示數(shù)乘以相應(yīng)擋位的倍率，即待測電阻的阻值，圖示讀數(shù)為.（2）當(dāng)電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時，歐姆表需要重新調(diào)零，歸于滿偏電流不變，由公式可知，歐姆表內(nèi)阻應(yīng)調(diào)小，待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由可知，當(dāng)變小時，I變小，指針跟原來的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了.（3）①由圖丙可知，該歐姆表利用并聯(lián)電路特點與閉合電路歐姆定律測電阻阻值，電阻刻度的零位置在表盤的左端，由閉合電路歐姆定律可知，表盤上的電阻刻度是不均勻的，測量前，不需要將紅、黑表筆短接調(diào)零，測量后，應(yīng)將開關(guān)S斷開，故選項A、B錯誤，C、D正確.②當(dāng)未接入時，閉合開關(guān)S，將紅、黑表筆分開，調(diào)節(jié)可變電阻使電流表滿偏，由閉合電路歐姆定律得，當(dāng)接入表筆之間時，若電流表的指針指在表盤的正中央，由閉合電路歐姆定律得，聯(lián)立解得.7.答案：（1）如圖1所示（2）電壓表的分流（3）如圖2所示（4）2.8（2.5 V~3.0 V均可）；3.0（2.5 Ω~3.0 Ω均可）解析：（1）如圖1所示.（2）電壓表的分流作用.（3）如圖2所示.（4）由閉合電路歐姆定律可知，，變形得，結(jié)合圖象分析可得（2.5 V~3.0 V均可），（2.5~3.0均可）.8.答案：（1）0.399（2）B；D；甲（3）17（4）C（5）CD解析：（1）由圖1所示的螺旋測微器可知，其讀數(shù)為.（2）電源電動勢為3 V，則電壓表選D（量程為0~3 V，內(nèi)阻約為）；通過金屬絲的最大電流約為，電流表選擇B（量程為0~0.6 A，內(nèi)阻約為）.由題意可知，電壓表內(nèi)阻遠大于待測金屬絲的阻值，電流表應(yīng)選擇外接法；由題意可知，待測金屬絲的阻值約為，電阻箱最大阻值為，為測多組實驗數(shù)據(jù)，盡可能使電壓變化范圍較大，電阻箱應(yīng)與待測金屬絲并聯(lián)，如果串聯(lián)所測實驗數(shù)據(jù)太少，應(yīng)選擇圖2中甲所示實驗電路進行測量.（3）由圖2中甲所示實驗電路，根據(jù)并聯(lián)電路特點與歐姆定律得，整理得圖象的截距，則待測金屬絲的阻值.（4）由電阻定律可知，則電阻率，故選C.（5）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，故A項錯誤；由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，不是偶然誤差，故B項錯誤；若將電流表和電壓表內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由儀表引起的系統(tǒng)誤差，故C項正確；用圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差，不能消除系統(tǒng)誤差，故D項正確.








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