届二轮复习电学实验作业全国通用.docx

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届二轮复习电学实验作业全国通用

第一部分　专题六　第2讲　电学实验

一、单项选择题

1．（2018·全国卷Ⅱ）某同学组装一个多用电表。

可选用的器材有：

微安表头（量程100μA，内阻900Ω）；电阻箱R1（阻值范围0～999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～99999.9Ω）；导线若干。

要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。

组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。

回答下列问题。

（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。

图6－2－16

（2）电阻箱的阻值应取R1＝______Ω，R2＝______Ω。

（保留到个位）

解析　

（1）微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻，电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻，所以并联的电阻箱应为R1，串联的电阻箱应为R2，电路如答图所示。

如图所示。

（2）微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻R1＝＝100Ω，电流表改装成一个电压表应串联一个大电阻R2＝＝2910Ω。

答案　

（1）如图所示

（2）100　2910

2．（2018·银川模拟）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。

现用如下图6－2－17所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应。

已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：

A．电源E（3V，内阻约为1Ω）

B．电流表A1（0～0.6A，内阻r1约为1Ω）

C．电流表A2（0～0.6A，内阻r2＝5Ω）

D．开关S，定值电阻R0

图6－2－17

（1）为了较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内的电路图的设计。

（2）在电阻Rx上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得Rx＝________（用字母表示）。

（3）改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成的图像如上图6－2－17所示。

当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx＝____________。

（各物理量单位均为国际单位）

（4）定值电阻R0的阻值应该选用________。

A．1Ω　　　　B．5Ω　　　　C．10Ω　　　　D．20Ω

解析　

（1）由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻Rx的阻值，由于知道电流表A2的阻值，所以用电流表A2的作为电压表使用，电流表A1连在干路上即可求出电阻Rx的阻值。

电路图如图所示

（2）根据串并联和欧姆定律得：

I2r2＝（I1－I2）Rx，解得：

Rx＝；

（3）从图像上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，由图像可得：

Rx＝16－2F；

（4）电路图知，当定值电阻过大，会使其分压过大，实验操作中会使电流表的示数过小，产生较大误差，故选用较小的定值电阻，故选B。

答案　

（1）

（2）　（3）16－2F　（4）B

3．（2018·河北一模）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：

图6－2－18

（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“1A”挡，指针的位置如图6－2－18（a）所示，则测量结果为________A；

（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电池的电动势为E，R0为调零电阻，某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值Rx关系如图（c）所示，则此时多用电表的内阻为________Ω，该电源的电动势E＝________V。

（3）下列判断正确的是______。

A．在图（b）中，电表的左、右插孔处分别标注着“＋”、“－”

B．因为图（c）是非线性变化的，所以对应欧姆表的刻度盘上的数字左小右大

C．欧姆表调零的实质是通过调节R0，使Rx＝0时电路中的电流达到满偏电流

D．电阻Rx的变化量相同时，Rx越小，则对应的电流变化量就越大

解析　

（1）选择开关置于“1A”时，选择表盘第二排刻度进行读数，分度值为0.02A，对应刻度示数为23，故测量结果为0.02×23＝0.46A；

（2）根据Ig＝，I＝，由图可得Ig＝0.6A，当I＝0.3A时，Rx＝15kΩ，解得

R内＝15kΩ＝1.5×104Ω，E＝9.0V；

（3）根据电流红进黑出，在图（b）中，电表的右、左插孔处分别标注着“＋”、“－”，故A错误；函数图像是非线性变化，导致欧姆表刻度不均匀，示数左大右小是由于外电阻增大，电路电流减小造成的，故B项错误。

欧姆表调零通过调节滑动变阻器R0，调节至待测电阻Rx为零（即两表笔短接）时，电流表满偏，对应欧姆表示数为零，故C正确；欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化，而且I－Rx切线斜率大小随待测电阻值增大而减小，即Rx阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小，欧姆表刻度左密右疏，故D正确。

答案　

（1）0.46　

（2）1.5×104　9.0　（3）CD

4．（2018·开封一模）某同学为了将一量程为3V的电压表改装成可测量电阻的仪表－欧姆表

（1）先用如图6－2－19a所示电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12kΩ时，电压表指针指在如图b所示的位置，则电压表的读数为________V。

由以上数据可得电压表的内阻Rv＝______kΩ；

图6－2－19

（2）将图a的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表，如图c所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，进行了如下操作：

将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.0V”处，此处刻度应标阻值为____（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度，则“1V”处对应的电阻刻度为______kΩ；

（3）若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将________。

A．偏大　　　B．偏小　　　C．不变　　　D．无法确定

解析　

（1）由图（b）所示电压表表盘可知，其分度值为0.1V，示数为1.50V；电源内阻不计，由图（a）所示电路图可知，电源电动势：

E＝U＋IR＝U＋R，由题意可知：

E＝3＋×3000，E＝1.5＋×12000，解得：

RV＝6000Ω＝6kΩ，E＝4.5V；

（2）两表笔断开，处于断路情况，相当于两表笔之间的电阻无穷大，故此处刻度应标阻值为∞，当指针指向3V时，此时电阻箱的阻值为R＝3kΩ，当电压表示数为1V时，由U＝R并·＝·解得Rx＝1kΩ。

（3）设电池内阻为r时，电阻箱电阻调为R，电压表满偏，则Ig＝

当电池内阻变为r′时，电阻箱电阻调为R′，电压表满偏，则Ig＝以上两式可知，r＋R＝r′＋R′

当测某个电阻Rx时，有U＝·U′＝·比较可知，若电压相同则R′x＝Rx，即测量结果不变，C正确。

答案　

（1）1.50　6　

（2）∞　1　（3）C

5．（2018·郑州一模）在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用的测量仪器均已校准。

待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。

图6－2－20

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某一次测量结果（接近多次测量的平均值）如图1所示，其读数为______mm。

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx的阻值（约为15Ω），实验提供了如下器材：

A．电池组E（电动势为3V，内阻约为1Ω）

B．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω）

C．电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.02Ω）

D．电压表V1（量程为0～3V，内阻约为5kΩ）

E．电压表V2（量程为0～15V，内阻约为5kΩ）

F．电阻箱R（阻值范围为0～999.9Ω，额定电流为1A）

G．开关S，导线若干

为使测量尽可能准确，电流表应选用________，电压表应选用________；（填器材前的字母标号）应采用图2给出的________电路进行测量。

（3）根据记录的电阻箱阻值R及对应电流表示数I和电压表示数U，在坐标纸上作－图像如图3所示，根据图像可得金属丝的电阻Rx＝________Ω（保留两位有效数字）。

（4）根据以上数据估算金属丝的电阻率约为______（填选项前的字母标号）。

A．4×10－2Ω·m　　　　　　　B．4×10－3Ω·m

C．4×10－6Ω·mD．4×10－8Ω·m

（5）关于本实验的误差，下列说法中正确的是______（填选项前的字母标号）。

A．用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差

D．用－图像处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差

解析　

（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：

0mm＋39.9×0.01mm＝0.399mm。

（2）电源电动势为3V，则电压表选D电压表V1（量程为0～3V，内阻约为5kΩ）；通过电阻丝的最大电流约为：

Imax≈＝A＝0.2A，电流表选择B电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω）；

由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应选择外接法；由题意可知，待测电阻阻值约为15Ω，电阻箱最大阻值为99.99Ω，为测多组实验数据，电阻箱应与待测电阻并联，如果串联所测实验数据太少，应选择图甲所示实验电路。

（3）由图甲所示实验电路，根据并联电路特点与欧姆定律得：

I＝＋，整理得：

＝＋，－图像的截距：

b＝＝0.06Ω－1，则待测电阻阻值：

Rx＝≈17Ω。

（4）由电阻定律可知：

Rx＝ρ＝ρ，则电阻率ρ＝＝Ω·m≈4×10－6Ω·m，故选C。

（5）读数引起的误差是由人为因素引起的，属于偶然误差，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，故A项错误；由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，不是偶然误差，故B项错误；若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故C项正确；用－图像处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差，不能消除系统误差，故D项正确。

答案　

（1）0.399　

（2）B　D　甲　（3）17　（4）C　（5）CD

6．（2018·长沙一模）指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：

（1）在使用多用电表测量时，指针的位置如图6－2－21甲所示，若选择开关拨至“×1”挡，则测量的结果为________；若选择开关拨至“50mA”挡，则测量结果为________。

图6－2－21

（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图丙所示，则该图像的函数关系式为________；

（3）（多选）下列根据图丙中I－Rx图线做出的解释或判断中正确的是________。

A．因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大

B．欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx＝0时电路中的电流I＝Ig

C．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏

D．测量中，当Rx的阻值为图丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧

解析　

（1）所测的电阻R＝18×1＝18Ω。

选择开关拨至“50mA”挡，则电流为I＝22.3mA