全国省市名校高三期考模拟考物理试题分类汇编电学实验一解析版.docx

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全国省市名校高三期考模拟考物理试题分类汇编电学实验一解析版

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（四）

电学实验

（一）

1、（2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考）用直流电源（内阻可忽略不计）、电阻箱、定值电阻R0（阻值为2.0kΩ）、开关和若干导线，连接成如图甲所示的电路来测量电压表V（量程3V）的内阻RV。

（1）闭合开关S，适当调节电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U，获得多组数据。

（2）若实验时电阻箱的读数如图乙所示，其值____________Ω。

（3）根据测得的数据画出如图丙所示的—R关系图线，由图像上的数据可计算得到直流电源电动势为____________V，进而求得电压表的内阻RV=____________kΩ。

（计算结果均保留两位有效数字）

（4）若电源内阻不可忽略，用此法测得的RV____________（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】

（1）.6500

（2）.5.1（3）.7.0k（4）.偏大

【解析】

（2）[1]．由图示电阻箱可知，其示数为：

0×100kΩ+0×10kΩ+6×1000Ω+5×100Ω+0×10Ω+0×1Ω=6500Ω；

（3）[2][3]．根据闭合电路欧姆定律可得：

整理可得：

图象的斜率：

图象纵轴截距：

b=0.25

则：

由图示图象可知：

解得：

E=5.1V

RV=7000.0Ω=7.0kΩ；

（4）[4]．考虑电源内阻r，由欧姆定律得：

实际测量的相当于是RV+r，相对RV的阻值来说偏大。

2、（2020·安徽省淮北市高三一模）某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻以及电阻箱、待测电池等器材，设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。

电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。

他们连接好电路，闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱，计算机中显示电流均为零，由此判断电路可能出现了故障。

经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。

已知保护电阻，电流传感器量程为。

操作步骤如下：

①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；

②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；

③断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的示数如图乙所示；

④断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，多用电表的指针不偏转；

⑤断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在上，计算机中显示电流不为零。

回答下列问题：

（1）操作步骤③中，多用电表内阻_____________；

（2）操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接_______________（选“”或“”点）;

（3）电路的故障可能是__________________;

A.保护电阻短路

B.保护电阻断路

C.电阻箱短路

D.电阻箱断路

（4）排除电路故障后，该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。

改变电阻箱的阻值，得到多组实验数据。

根据数据作出图像，如图所示，则电源电动势_____________V，内阻__________（结果保留2位有效数字）。

【答案】

（1）.15.0

（2）.c（3）.D（4）.1.5（5）.3.0

【解析】

（1）[1]．操作步骤③中，多用电表内阻等于中值电阻，大小为15.0Ω；

（2）[2]．因c端是电流传感器的负极，则操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接点；

（3）[3]．根据实验步骤的分析可知，电路的故障可能是电阻箱R断路，故选D；

（4）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律可得：

E=I（R+R0+r）

即：

由图像可知：

则

r=3.0Ω

3、（2020·福建省福州市第一中学高三下学期开学质检）.两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻。

方案

（1）：

用内阻为3kΩ、量程为1V的电压表，保护电阻R0，电阻箱R，开关S测量一节干电池的电动势和内阻。

①由于干电池电动势为1.5V，需要把量程为1V的电压表扩大量程。

若定值电阻R1可供选择的阻值有1kΩ、1.5kΩ、5kΩ，其中最合适的是____________。

②请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图_______，并完成图（a）中剩余的连线______。

方案

（2）：

按照图（b）的电路测量电源电动势和内阻，已知电流表内阻为RA，R1=RA，保护电阻的阻值为R0，根据测得的数据作出图像，图线的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势E=____________，内阻r=____________。

【答案】

（1）.

（2）.（3）.（4）.（5）.

【解析】

（1）[1]内阻为的电压表分压为，根据欧姆定律的分压规律可知的电阻分压为，恰好满足测量电源电动势的要求，所以选择阻值为的电阻；

[2]采用伏阻法测量电源电动势和内阻，电路图如图所示：

；

[3]根据电路图连接电路：

；

（2）[4][5]根据闭合电路欧姆定律：

变形得：

根据图像的斜率和纵截距：

解得：

4、.（2020·贵州省罗甸县第一中学高三上学期期末）小明同学通过实验探究某一金属电阻阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．

实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，…．然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，…．

（1）有以下两种电流表，实验电路中应选用__________．

（A）量程0~100mA，内阻约2Ω

（B）量程0~0.6A，内阻可忽略

（2）实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是__________．

①将旋钮a由“0”旋转至“1”

②将旋钮b由“9”旋转至“0”

③将旋钮c由“9”旋转至“0”

（3）实验记录的t和R的数据见下表：

请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R-t图线．__________

由图线求得R随t的变化关系为R=__________Ω．

【答案】

（1）.A

（2）.①②③（或①③②）（3）.（4）.0.04t+8.8（0.04t+8.6~0.04t+9.0都算对）

【解析】

（1）[1]已知电源电动势为1.5V，R在常温下的阻值为约10Ω，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，常温下电路的电流最小，约为75mA，所以电流表选择A；

（2）[2]先将旋钮a由“0”旋转至“1”，然后将个位数及小数位旋转至0，所以顺序为①②③；（3）[3]描点画图，如图所示：

[4]由图线可求R随t的变化关系为R=0.04t+8.8．

5、（2020·河北省承德第一中学高三第三次月考）用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路．实验室提供的器材为：

待测电流表A（量程10mA，内阻约为），滑动变阻器，电阻箱R，电源E（电动势约为6V，内阻可忽略），开关和，导线若干．

（1）根据实验室提供的器材，在图（a）所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器起限流作用_____________；

（2）将图（b）中的实物按设计的原理图连线__________；

（3）若实验提供的滑动变阻器有两种规格

①，额定电流2A②，额定电流0.5A

实验中应该取________．（填“①”或“②”）

【答案】

（1）.

（1）电路图见解析；

（2）.

（2）实物连线见解析；（3）.（3）②.

【解析】

（1）电路原理图如图；

（2）实物连线如图：

（3）待测电流表两端允许的最大电压为，当S2断开，电流表满偏时，滑动变阻器的阻值，故滑动变阻器选择②．

6、.（2020·黑龙江省海林市朝鲜族中学高三第三次月考）为了测定电流表的内阻，采用如下图所示的电路．其中是待测电流表，量程为，内阻约为；是标准电流表，量程是；是电阻箱，阻值范围；是滑动变阻器；是保护电阻；是电池组，电动势为，内阻不计；是单刀单掷开关，是单刀双掷开关．

⑴根据电路图甲，请在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路______．

⑵连接好电路，将开关扳到接点处，接通开关，调整滑动变阻器使电流表的读数是；然后将开关扳到接点处，保持不变，调节电阻箱，使的读数仍为．若此时电阻箱各旋纽的位置如图丙所示，电阻箱的阻值是________，则待测电流表的内阻________．

⑶上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器的滑动端位置，都要保证两只电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻应选用：

________（填写阻值相应的字母）

A．B．C．D．

⑷下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用．既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器应选________（填写阻值相应的字母）

A．B．C．D．

【答案】

（1）.

（2）.86.3（3）.86.3（4）.B（5）.C

【解析】

（1）[1]．连接实物图时注意：

正负极不能接反了，导线要接在接线柱上，答案如下图所示：

（2）[1][2]．电阻箱的读数为：

R=8×10+6×1+0.1×3=86.3Ω

由于两次测量电流表A2的示数相同，而且其它电阻阻值不变，故电流A1的阻值和电阻箱示数相等．

故答案为：

R1=86.3Ω，Rg=86.3Ω．

（3）[4]．为了保证安全，当滑动变阻器R2的阻值调为零时，电路中的电流也不能超过200μA，根据这点可以求出保护电阻的阻值（由于两电流表内阻较小可省略）：

保护电阻为20kΩ即可，若大于20kΩ会导致电流表示数太小，实验误差增大，故ACD错误，B正确．

（4）[5]．根据电流表示数为150μA可知回路中的电阻为：

R3=20kΩ，A、B选项中电阻太小不能满足要求，故AB错误，D中电阻太大调节不方便，故D错误，C正确．

7、（2020·湖北省十堰市高三元月调研）某探究小组计划测量某金属丝的电阻率。

（1）小组成员取了一段长l=lm的粗细均匀的金属丝，用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，由图甲可知该金属丝的直径d=_____mm。

（2）小组成员先用多用电表粗测该段金属丝的阻值，将选择开关调在电阻挡的“×10”倍率，并进行欧姆调零，再将被测金属丝的两端接在两个表笔间，指针指示如图乙所示，则被测金属丝的阻值Rx____Ω。

（3）为了精确测量这段金属丝的电阻，实验室给出了以下实验器材：

电池组E：

电动势为3V，内阻约为0.5Ω；

电压表V1：

量程0～3V，内阻约为40kΩ；

电压表V2：

量程0～15V，内阻约为200kΩ；

电流表A1：

量程0～20mA，内阻约为10Ω；

电流表A2：

量程0～3A，内阻约为1Ω；

定值电阻：

R0=l00Ω；

滑动变阻器R：

阻值范围0～10Ω，额定电流为1A；

开关S、导线若干。

为了尽可能减小实验测量的误差，电压表应选____，电流表应选____。

根据选用的器材，在图丙方框中补充完整实验电路图_________（标出实验器材的代号，金属丝电阻用Rx表示）。

（4）根据电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，若某次测量中电压表的示数为U，电流表的示数为I，则该金属丝电阻率的表达式为ρ=_____用相应的字母符号表示）。

由于电阻测量存在系统误差，使得电阻率的测量值比真实值____（选填“大”或“小”）。

【答案】

（1）.5.500

（2）.8