专题19 电学实验高考真题和模拟题分项汇编物理原卷版.docx
《专题19 电学实验高考真题和模拟题分项汇编物理原卷版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题19 电学实验高考真题和模拟题分项汇编物理原卷版.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
专题19电学实验高考真题和模拟题分项汇编物理原卷版
专题19电学实验
1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1200Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。
然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是。
(填正确答案标号)
A.18MaB.21mAC.25mAD.28mA
(3)产生上述问题的原因可能是。
(填正确答案标号)
A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1200Ω
B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1200Ω
C.R值计算错误,接入的电阻偏小
D.R值计算错误,接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100Ω);S为开关,E为电源。
实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。
图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管U–I关系曲线。
回答下列问题:
(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1=mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻(填“变大”或“变小”),电压表V1示数(填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向(填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1。
(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为
=×10–3V/℃(保留2位有效数字)。
3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度。
可选用的器材还有:
定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5V,r=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干。
(1)欧姆表设计
将图(a)中的实物连线组成欧姆表。
欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω:
滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”)。
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。
表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________。
(3)校准
红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向__________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。
若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为__________Ω。
4.(2019·天津卷)现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______
。
(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。
这段金属丝的电阻
约为
,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源
(电动势
,内阻约为
)
电流表
(量程
,内阻
)
电流表
(量程
,内阻约为
)
滑动变阻器
(最大阻值
,额定电流
)
开关
及导线若干
(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表
的读数为
,电流表
的读数为
,则这段金属丝电阻的计算式
______。
从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
5.(2019·江苏卷)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题11–1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。
(题11–1图)
(2)选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)题11–2甲图中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11–2乙图实物电路中的正确位置.
(题11–2甲图)(题11–2乙图)
(4)为测量R,利用题11–2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如题11–3图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.
(5)由此,可求得电阻丝的Rx=Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
6.(2019·浙江选考)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx,小明设计了如图所示的电路。
(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接________(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果___________(选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。
(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线。
你认为正确的是_____(选填“①”或“②”),并由图线求出电阻Rx=________Ω。
(保留两位有效数字)
7.(2019·黑龙江省大庆实验中学高三适应性考试)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R1,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、2kΩ,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,若电流表读数为I,则通过电源的电流为_______。
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=______________。
8.(2019·湖南省衡阳市模拟)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:
(1)在使用多用电表测量时,若选择开关扳至“25V“挡,指针的位置如图(a)所示,则测量结果为___________V;
(2)多用电表测量未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电源的电动势为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关系图象如图(c)所示,则此时多用电表的内阻为_________Ω,该电池的电动势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.由图线(c)的特点可知,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R,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小
(4)如果随着使用时间的增长,该多用电表内部的电源电动势减少,内阻增大,但仍然能够欧姆调零,如仍用该表测电阻,则测量结果是_______。
(填“偏大”“偏小”或“不变”)
9.(2019·湖南省怀化市高三模拟)某一小型电风扇额定电压为5.0V,额定功率为2.5W。
某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。
实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为6.0V)
B.电压表V(量程为0~6V,内阻约为8kΩ)
C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值5kΩ,额定电流100mA)
F.滑动变阻器R2(最大阻值25Ω,额定电流1A)
(1)为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用_____滑动变阻器应选用_____(填所选仪器前的字母序号)。
(2)请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在甲图中的虚线框内(小电风扇的电路符号如图甲所示)_____。
(3)操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。
该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为_____Ω,正常工作时的发热功率为_____W,机械功率为_____W
10.(2019·四川省成都市高三模拟)
(1)某同学用多用电表欧姆挡粗测一电阻Rx的阻值。
选择“×1”挡时,指针指示如图甲所示,则示数为____Ω。
(取一位有效数字)
(2)为精确的测量Rx的阻值,现取来两节干电池(总电动势为3V,总内阻为0.4Ω)、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表(0~3V,内阻约10kΩ)
B.电流表(0~0.6A,内阻很小,可不计)
C.电流表(0~3A,内阻很小,可不计)
D.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流为0.5A)
E.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流为1A)
(i)电流表应选____;(填序号字母)
(ii)要求滑动变阻器分压连接,滑动变阻器应选____;(填序号字母)
(iii)实验中该同学的实物连线如图乙所示,其中有一处不妥,不妥处为____。
(填①至⑧的序号)
(3)该同学将
(2)中的错误纠正并测出Rx的阻值后,又进行了以下实验:
将导线③连接在电池负极的一端改为连接在开关的右端,闭合开关,当滑片P移到某位置c(图乙中未标出)时,读出电压表示数为2.2V,电流表示数为0.4A,则变阻器的ca与cb段的电阻之比Rca:
Rcb=____。
11.(2019·北京市通州区高考模拟)为测定电流表内电阻Rg,实验中备用的器件有:
A.电流表(量程0~100μA)
B.标准伏特表(量程0~5V)
C.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
E.电源(电动势2V)
F.电源(电动势6V)
G.滑动变阻器(阻值范围0~50Ω,额定电流1.5A),还有若干开关和导线。
(1)如果采用如图所示的电路测定电流表A的内电阻并且想得到较高的精确度,那么从以上备用器件中,可变电阻R1应选用_____,可变电阻R2应选用_____,电源应选用_____(用字母代号填写)。
(2)如果实验时要进行的步骤有:
a.合上开关K1;
b.合上开关K2;
c.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调到最大;
d.调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度;
e.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;
f.记下R2的阻值。
把以上步骤的字母按实验的合理顺序为:
_____。
(3)如果在步骤f中所得R2的阻值为600Ω,则图中电流表的内电阻Rg的测量值为_____Ω。
(4)如果再给出:
H.电源(电动势8V);I.电源(电动势12V),电源应选择_____(选填选项前的字母)。
(5)某同学认为步骤e中不需要保证“电流表指针偏转到满刻度的一半”这一条件,也可测得的电流表内阻Rg,请你分析论证该同学的判断是否可行。
_____
12.(2019·山东省聊城市高三模拟)图甲是某实验小组在“练习使用多用电表”实验中的电路图。
使用的器材有:
A.多用电表;
B.电压表:
量程5V,内阻十几千欧;
C.滑动变阻器:
最大阳值5kΩ;
D.导线若干。
实验进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔______,调节“欧姆调零旋纽”使指针指到“0Ω”。
(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)多用电表的示数如图乙所示,读数为___________Ω。
(4)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个电池,一个满偏电流Ig=0.6mA的电蔬表和一个滑动变阻器串联而成的电路,如图丙所示。
实验中一同学先调节甲图中潜动变阻器的滑片,使其接人电路的阻值为零,用欧姆挡正确测量时,多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。
根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电他的电动势为_________V。
(5)该欧姆表用久后,电池因老化造成其电动势成小、内阻增大但该欧姆表仍能进行欧姆调零,则用其测得的电阻值___________真实值(填“大于”等于"或“小于”)。
13.(2019·广东省惠州市惠港中学高三模拟)某同学想把满偏电流为1.0mA的电流表A1改装称为双量程电压表,并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻;
(1)图甲是测量A1内阻的实验原理图,其中A2量程小于A1,先闭合开关S1,将S2拨向接点a,调节变阻器R2直至A2满偏;
(2)保持R2滑片位置不动,将S2拨向接点b,调节R1,直至A2满偏,此时电阻箱旋钮位置如图乙所示,记录数据,断开S1,则可得A1的内阻R1=_________Ω;
(3)现用此电流表改装成0~3V和0~6V的双量程电压表,电路如图丙所示,则RB=_____Ω;
(4)用改装后的电压表的0~3V档接在待测电源(内阻较大)两端时,电压表的示数为2.10V;换用0~6V档测量,示数为2.40V;则电源的电动势E为______V,内阻r为_____Ω;若实际改装过程中误将RA和RB位置互换了,则对_____(填“0~3V”或者“0~6V”)量程的使用没有影响;电压表的另一量程正确使用时,电压测量值比真实值_______;(填“偏大”、“偏小”)
(5)将上述电源与两个完全相同的元件X连接成电路图丁,X元件的伏安特性曲线如图戊;则通过X元件的工作电流为____mA。