2019高考物理大二轮复习题型二实验题电学实验专项训练.doc

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1、1电学实验专项训练(时间:45 分钟 满分:100 分)1.(16 分)某兴趣小组用测定金属丝的电阻率的实验方法测出金属丝的长度,他们查得金属丝电阻率为 ,并粗测电阻丝的电阻约为 5 ,实验室中有以下供选择的器材:A.电池组(3 V,内阻约 1 )B.电流表 A1(03 A,内阻 0.012 5 )C.电流表 A2(00.6 A,内阻约为 0.125 )D.电压表 V1(03 V,内阻 4 k)E.电压表 V2(015 V,内阻 15 k)F.滑动变阻器 R1(020 ,允许最大电流 1 A)G.滑动变阻器 R2(02 000 ,允许最大电流 0.3 A)H.开关,导线若干。(1)为了使实验电

2、路更节能,且测量结果尽量准确,测金属丝电阻时电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填写仪器前字母代号) (2)将设计的电路图画在下面虚线框内。(3)若用螺旋测微器测得金属丝直径 d 的读数如图,则直径 d= mm。 (4)若用 d 表示直径,测得电阻为 R,则金属丝的长度为 。 2.(16 分)某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻。A.待测干电池两节,每节电池电动势约为 1.5 V,内阻为几欧姆B.直流电压表 V1、V 2,量程均为 3 V,内阻约为 3 kC.定值电阻 R0未知D.滑动变阻器 R,最大阻值为 RmE.导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中

3、画出相应的电路图。甲2乙(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻 R0,方法是先把滑动变阻器 R 调到最大阻值 Rm,再闭合开关,电压表 V1和 V2的读数分别为 U10、 U20,则 R0= (用 U10、 U20、 Rm表示)。 丙(3)实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表 V1和 V2的多组数据 U1、 U2,描绘出 U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为 k,与横轴的截距为 a,则两节干电池的总电动势 E= ,总内阻 r= 。(均用 k、 a、 R0表示) 3.(16 分)(2018全国卷 )某实验小组利用如图甲所示的电路探究在 2580 范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有置

4、于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻 RT,其标称值(25 时的阻值)为 900.0 ;电源 E(6 V,内阻可忽略);电压表 V(量程 150 mV);定值电阻 R0(阻值 20.0 ),滑动变阻器 R1(最大阻值为 1 000 );电阻箱 R2(阻值范围 0999.9 );单刀开关 S1,单刀双掷开关 S2。甲实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度 t 升至 80.0 。将 S2与 1 端接通,闭合 S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值 U0;保持 R1的滑片位置不变,将 R2置于最大值,将 S2与 2 端接通,调节 R2,使电压表读数仍为 U0;断开 S1,记下此时 R2

5、的读数,逐渐降低温控室的温度 t,得到相应温度下 R2的阻值,直至温度降到 25.0 ,实验得到的 R2-t 数据见下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680. 0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题:3(1)在闭合 S1前,图甲中 R1的滑片应移动到 (填“ a”或“ b”)端; (2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出 R2-t 曲线;乙丙(3)由图乙可得到 RT在 2580 范围内的温度特性,当 t=44.0 时,可得 RT= ; (4)将 RT握于手心,手心温度下 R2的相应读数如图丙所示,该读数为 ,

6、则手心温度为 。 4.(16 分)在探究小灯泡的伏安特性时,所用小灯泡上标有“2 .5 V,0.6 W”字样,实验室提供的器材有:A.电流表 A1(内阻约为 5 、量程为 025 mA)B.电流表 A2(内阻约为 1 ,量程为 0300 mA)C.电压表 V1(内阻约为 5 k、量程为 03 V)D.电压表 V2(内阻约为 15 k、量程为 015 V)E.滑动变阻器 R1(最大阻值为 10 、额定电流为 0.6 A)F.滑动变阻器 R2(最大阻值为 1 000 、额定电流为 0.2 A)G.稳压电源 E(电动势为 9.0 V、内阻可忽略)H.开关一个、定值电阻若干、导线若干由以上信息回答下列

7、问题:4(1)实验前设计的电路图如图甲所示。为了减小实验误差,该实验所用的电流表、电压表、滑动变阻器应分别为 (选填器材前的字母)。为保护滑动变阻器和灯泡,应在电路中串联的定值电阻 R0合适的电阻值应为 (选填“1 ”“10 ”“30 ”或“100 ”)。 甲乙(2)请确定测量电路中电压表右侧导线的正确位置后,在图乙中用笔画线代替导线,将实物完整连接起来。(3)连接好电路后,通过改变滑动变阻器的滑片位置,并通过计算机描绘了该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。若将两个这样的小灯泡并联后直接接在电动势 E=3 V、内阻 r=5 的电源上,每个小灯泡所消耗的实际功率为 W。(结果保留两位有效数字) 丙

8、5.(18 分)实际电流表都有内阻,为了测量电流表 G1的内阻 rg,提供的器材如下: 待测电流表 G1(05 mA,内阻约 300 ) 电流表 G2 (015 mA,内阻约 100 ) 定值电阻 R1(R1=150 ) 滑动变阻器 R2(020 ) 电源(电动势为 3 V) 开关 S 及导线若干(1)为了使测量结果尽量精确,设计并在虚线框中画出实验的电路图。5(2)对照所画电路图连接如图所示的实物图。(3)闭合开关 S,移动滑片至某一位置,记录 G1和 G2的读数 I1和 I2,则待测电流表的内阻可表示为rg= 。 6.(18 分)(2016全国卷 )某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实

9、验。两根金属导轨 ab和 a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的 N 极位于两导轨的正上方,S 极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A.适当增加两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当增大金属棒中的电流其中正确的是 (填入正确选项前的标号)。 答案：1.答案 (1)C D F(2)如图所示6(3)0.950(4)24解析 (1)由于电源电动势为 3 V,电表读数要达到半偏

10、,则电压表选 D;由 I= 可知 ,电路中最大电流约为 0.5 A,则电流表选 C;+为了节能和使测量结果尽量准确,滑动变阻器采用限流接法,故滑动变阻器电阻不能太大,选 F;(2)为了使测量结果尽量准确,由 Rx=5 ,则有 Rx ,可知电流表采用外接法,电路见答案图;(3)由主尺上读出 0.5 mm,螺旋尺上读数为 45.00.01 mm,d=0.950 mm;(4)由电阻定律 R= 和 S= (2)2得 L= 。242.答案 (1)见解析图 (2) Rm20-1010(3)-1 0-1解析(1)根据如题图甲所示的实物连接图画原理图,要注意两个电压表所测部分,V 1测滑动变阻器的电压,V 2

11、测路端电压。(2)由电路连接关系可知 ,所以有 R0= Rm。0=20-101020-10107(3)由闭合电路欧姆定律可知 E=U2+ r,整理可得 U1= U2- E,所以有 k=2-10 0+ 0,可得 r= 。由题图可知 :当 U1=0 时 U2=a,即可得 E= a= a。0+ 0-1 0+0 -13.答案 (1) b(2)将(60 .0,320.0)和(70 .0,270.0)两个点画进图中并连出圆滑的 R2-t 曲线(3)450.0 (4)620.0 33.0解析 (1)滑片在 b 端可以使 R1的阻值全部接进电路,保证安全。(2)描点后注意与已有曲线连接成一个完整的圆滑曲线。(

12、3)从 R2-t 曲线中可读出 t=44.0 时 R2=450.0 ,所以 RT=R2=450.0 。(4)从 R2-t 曲线中找到纵坐标为 620.0 的点,其横坐标为 33.0 。4.答案 (1)B、C、E 10 (2)如图所示(3)0.21(0.200.23)解析 (1)小灯泡的额定电压为 2.5 V,电压表选 C;小灯泡的额定电流 I= =0.24 A=240 mA,电流表选 B,滑动变阻器采用分压式,选最大阻值较小的 E。为保护滑动变阻器,保护电阻 R0的阻值至少为 R= -Rm=5 故保护电阻选阻值为 10 的定值电阻。8(2)由题意可知小灯泡的阻值 R10 .4 ,有 R ,电流

13、表采用外接法,实物连接图见答案图。(3)由于 E=3 V,r=5 ,可作出电源的 U-I 图象如图所示,图线与伏安特性曲线的交点(1 .87 V,0.22 A)为两个灯泡的工作电压和电流,每一个灯泡的功率 P= UI=0.21 W。125.答案 (1)电路图见解析图 (2)实物图见解析图 (3)(2-1)11解析 (1)电路图如图所示(2)实物图如图所示(3)待测电流表的内阻 rg= 。(2-1)116.答案 (1)连线如图所示。9(2)AC解析 (1)据题干要求由左手定则知,棒中电流由 a 流向 a1,连线如答案图。(2)由动能定理知, F 安 x-Ffx= mv212F 安 =BIl 联立解得( BIl-Ff)x= mv212若使棒获得更大速度,可增加导轨间距 l,或适当增大棒中的电流,故 A、C 正确。若只换一根更长的金属棒,导轨间距不变,安培力不变,但 Ff与 m 均增大,故 v 减小,所以 B 错误。