精品届高考物理专题卷12电学实验 答案与解析.docx

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精品届高考物理专题卷12电学实验答案与解析

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高考物理专题十二

考试范围：

电学实验

1．（8分）现给出两个阻值不同的电阻R1和R2，用多用电表按正确的操作程序分别测出它们的阻值，测量R1时选用“×100”欧姆挡，其阻值如下图中指针①所示，R1=Ω；测量R2时选用“×10”欧姆挡，其阻值如下图中指针②所示，R2=Ω。

将某一小量程的电流表改装成大量程的电流表，其中改装后量程较大的是电流表与（填“R1”或“R2”）联（填“串”或“并”）的。

2．（10分）如下图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻，测量步骤如下：

（1）调节，使电表指针停在指针对准的“0”刻线（填“电阻”或“电流”）。

（2）将选择开关旋转到“Ω”档的位置。

（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1”）

（3）将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节，使电表指针对准的“0”刻线（填“电阻”或“电流”）。

（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如下图乙所示，该电阻的阻值为Ω。

（5）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。

3．

（8分）如下图所示是电子拉力计的示意图，金属弹簧右端和滑动触头P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1之间的摩擦不计）。

定值电阻R0；电阻R1是用均匀电阻丝密绕在瓷管上做成的（类似于滑动变阻器），其长度为10cm，阻值R1=300Ω，电电动势E=3V，内阻不计。

理想电流表的量程为0~100mA。

当拉环不受拉力时，触头P刚好不与电阻R1接触（即电路断开）。

弹簧的劲度系数为10000N/m。

（1）电路中连入的R0阻值至少应为Ω。

（2）设计中需要将电流表上的电流数值改为拉力的数值，那么在原电流表的40mA处应改为N。

分析可知，拉力计的刻度是否均匀。

（填写“均匀”或“不均匀”）

（3）为了使拉力计的量程增大应采用的措施是（只填写一条）。

4．（6分）某待测电阻R（阻值约20Ω）。

现在要较准确地测量其阻值，且测量时要求两电表的读数均大于其量程的1/3，实验室还有如下器材：

A．电流表A1（量程150mA，内阻r1约为10Ω）

B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）

C．定值电阻R0（100Ω）

D．滑动变阻器R（0~10Ω）

E．直流电E（电动势约4V，内阻较小）

F．开关S与导线若干

（1）在右图中虚线框内画出测量电阻R的电路图，并将图中元件标上相应符号；

（2）用已知量和一组直接测得的量写出测量电阻R的表达式为。

5．（8分）

（1）为了测量电的电动势和内阻，在实验室里我们通常采取下图甲电路测量，请根据电路图甲连接实物图。

（2）由于电压表和电流表内阻的影响，下图甲所示电路存在系统误差，为了消除这一影响，某同学设计了如下的实验方案：

选择两块量程合适的电压表V1和V2，一个满足实验要求的电阻箱R，电键若干。

设计如下图乙所示的测量电路，该同学进行了如下的主要测量步骤：

①闭合电键S2，断开电键S1、S3，记下此时电压表V2的读数

②闭合S3，断开S1，S2，调节电阻箱R，当电压表V2的读数与①步骤的读数相同时，读出电阻箱的阻值为R0

③闭合S1、S2，断开S3，记下V1的示数U1

④再断开S1，记下V1和V2的示数U1′和U2′

请利用以上的测量数据写出该电的电动势和内阻的测量值表达式E=，r=。

6．（6分）如下图所示为一电学实验的原理图。

该实验可用测量待测电阻R的阻值（约500Ω）。

实物图所给两电流表量程相同，内阻都很小。

实验步骤如下：

（1）调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端；

（2）合上开关S；

（3）将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都有明显偏转；

（4）记下两个电流表

和

的读数I1和I2；

（5）多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下

和

的多组读数I1和I2；

（6）求R的平均值。

回答下面问题：

（1）不计电流表内阻的影响，用I1、I2和R0表示R的公式为R=。

（2）考虑电流表内阻的影响，用I1、I2、R0、

的内阻r1、

的内阻r2表示R的公式为R=。

7．（8分）一微安表

的刻度盘只标注了表示量程Ig=100μA的刻度线，尚未标注其他分刻度线，请用下列全部器材测量微安表

的内阻：

待测微安表

：

内阻Rg约为2Ω

毫伏表

：

量程250mV，最小分度5mV，内阻约为1Ω

滑动变阻器R1：

0~50Ω

滑动变阻器R2：

0~3Ω

直流电E：

电动势E=1.5V，内阻r约为1Ω

单刀单掷开关S，导线若干

（1）在如右图所示的实验电路原理图上标明所选用的滑动变阻器。

（2）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上：

第一步：

断开S，按电路原理图连接器材，将两个滑动变阻器R1、R2的触头分别置于合理的位置；

第二步：

闭合S，分别调节R1和R2至适当位置，。

（3）用已知量和测得量的符号表示微安表

的内阻Rg=。

8．（8分）某同学设计如下图所示电路用测量电的电动势和内阻，其中电流表内阻为RA。

（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到。

（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）

（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出通过电流表的电流I。

下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是（选填“1”或“2”）

方案编号

电阻箱的阻值R/Ω

1

400.0

350.0

300.0

250.0

200.0

2

35.0

30.0

25.0

20.0

15.0

（3）根据实验数据描点，绘出的

-R图象是一条直线。

若直线的斜率为，在

坐标轴上的截距为b，则该电的电动势E＝，内阻r＝。

（用、b和RA表示）

9．（10分）测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中，将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。

原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定电流约为3mA。

现有下列器材：

待测“水果电池”

电流表

：

满偏电流3mA，电阻约10Ω

电压表

：

量程0~1.5V，电阻约1000Ω

滑动变阻器R1：

0~30Ω

滑动变阻器R2：

0~30Ω

开关、导线等实验器材

（1）本实验选用上面所示的实验原理图，应该选用哪种规格的滑动变阻器？

。

（填写仪器代号）

（2）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，得到U—I图象如上图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势E＝V，内电阻r＝Ω。

（3）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较，电动势E（选填“偏大”或“相等”或“偏小”），内电阻r（选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。

10．（8分）一个标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率，有下列器材可供选择：

A．电压表V（0~3V，内阻RV=3Ω）

B．电流表G（0~500μA，内阻RG=600Ω）

C．电阻箱R1（0~99.99Ω）

D．滑动变阻器R2（10Ω，2A）

E．滑动变阻器R3（1Ω，0.5A）

F．电（直流4V，内阻不计）

（1）为保证实验安全、准确、操作方便，应选用的器材除小灯泡、电、电流表、开关、导线外，还需要（均用器材对应的字母填写）

（2）根据你设计的实验电路，完成上面实物图的连线。

（3）根据你的设计，若从仪表盘上读到的数据分别为U、IG，则小灯泡在该条件下的功率表达式为（均用字母表示）。

表达式中除U、IG外，其他符号的意义为。

11．（10分）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。

A．电压表V1（量程6V、内阻很大）

B．电压表V2（量程3V、内阻很大）

C．电流表A（量程3A、内阻很小）

D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）

E．小灯泡（2A、5W）

F．电池组（电动势E、内阻r）

G．开关一只，导线若干

实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：

若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。

（1）请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整。

（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如下图所示，则电池组的电动势E＝V、内阻r＝Ω。

（结果保留两位有效数字）

（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为Ω，电池组的效率为（结果保留两位有效数字）。

12．（10分）测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度的器材如下：

A．待测螺线管L（符号）：

绕制螺线管金属丝的电阻率为ρ，电阻RL约为100Ω

B．螺旋测微器

C．电流表A1：

量程100μA，内阻RA1＝500Ω

D．电流表A2：

量程0.6A，内阻RA2=15Ω

E．电压表V1：

量程6V，内阻RV1＝4Ω

F．电压表V2：

量程3V，内阻RV2＝2Ω

G．定值电阻：

R0＝50Ω

H．滑动变阻器R′：

全电阻约为1Ω

I．电E：

电动势9V，内阻忽略不计

J．开关S一个，导线若干

（1）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如上图所示，其示数为d＝mm。

（2）根据所给实验器材，电流表选用，电压表选用（填写实验器材前面的字母）。

（3）根据所给实物图，在右侧方框中作出实验原理图。

（4）若测得的金属丝直径用d表示，电流表G的读数用I表示，电压表V的读数用U表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L＝。

专题卷物理专题十二答案与解析

1．【命题立意】本题考查多用电表读数以及电表改装。

【思路点拨】欧姆档读数时需要乘以倍率。

【答案】（每空2分）900300R2并【解析】用面板读数乘以倍率即为读数，故R1=900Ω，R2=300Ω。

把小量程的电流表改装成大量程电流表，需要并联一个小电阻。

2．【命题立意】本题考查多用电表的使用。

【思路点拨】使用多用电表测量电阻，注意倍率选择和欧姆调零。

【答案】（除标注外，每空2分）

（1）调零螺丝电流

（2）×1（3）调零旋钮（1分）电阻（1分）（4）19.0【解析】使用多用电表欧姆档，先机械调零。

中值电阻为15Ω，测量20Ω的电阻时，要使用×1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19.0Ω。

3．【命题立意】本题考查传感器相关知识。

【思路点拨】根据欧姆定律和胡克定律解答。

【答案】（每空2分）

（1）30

（2）850不均匀（3）更换劲度系数更大的弹簧【解析】

（1）当P移动到R1的最右端时，电流表恰好满偏，则有

。

（2）

，

，解得=8.5cm，F==850N；由于电流与拉力不成正比，所以刻度不均匀。

（3）换劲度系数更大的弹簧，弹簧伸长相同的长度时，需要的拉力更大。

4．【命题立意】本题考查电阻的测量。

【思路点拨】本题没有电压表，要把电流表改装成电压表使用。

【答案】

（1）如右图所示（4分）

（2）

（2分）【解析】从题给出的器材中知，这里对电阻R的测量可用伏安法设计电路。

由于题给出的器材中没有电压表，而电流表A2的内阻r2已知，因此电压表可由电流表A2和固定电阻R0（100Ω）串联。

通过计算我们不难发现，这种设计完全符合题中的测量要求。

考虑到题给出的其它器材规格与要求，控制电路宜采用分压式控制电路。

完整的实验电路设计成如右图所