2022年高考物理二轮复习 专题18 电学实验（练）（含解析）

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1、2022年高考物理二轮复习 专题18 电学实验（练）（含解析）1一同学测量某干电池的电动势和内阻（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像_由图像可计算出该干电池的电动势为_V；内阻为_R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端调节电

2、阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_V；内阻应为_【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 （1）开关未断开 电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：1.4（1.301.44都算对） 1.2（1.01.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。 3【2017新课标卷】（9分）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 A，内阻大约为2 500 ）的内阻。可使用

3、的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 ，另一个阻值为2 000 ）；电阻箱Rz（最大阻值为99 999.9 ）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。（2）完成下列填空：R1的阻值为 （填“20”或“2 000”）。为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示

4、数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势 （填“相等”或“不相等”）。将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 （结果保留到个位）。（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： 。【答案】（1）连线见解析 （2）20 左 相等 2 550 （3）调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】（1）实物连线如图：（3）为了提高测量精度，调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。【 4【2016全国新课标卷】（10分）现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到

5、或超过60 时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9 ），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为1 000 ），滑动变阻器（最大阻值为2 000 ），单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 。（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。（2）在电路中应选用滑动变阻器_（填“”或“”）。（3）按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电

6、阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是_。将开关向_（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_。（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。【答案】（1）连线如图所示 （2）R2 （3）650.0 b 接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏 c 报警器开始报警【解析】（1）电路连线如图。（3）本题采用的是等效替换法，先用变阻箱来代替热敏电阻，所以变阻箱的阻值要调节到热敏电阻的临界电阻也就是在60 时阻值为650.0 ；为防止接通电源后，

7、流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏，滑动变阻器的滑片应置于b端；先把变阻箱的电阻接入电路，调节滑动变阻器的电阻，调至报警器开始报警时，保持滑动变阻器的阻值不变，接到热敏电阻上，当热敏电阻的阻值是650.0 时，也就是温度达到了60 ，报警器开始报警。【 考点定位】考查电阻温度随时间的变化关系 2（1）在实验室，某同学用多用电表粗测一段样品的电阻。经正确操作后，用“100”档时发现指针偏转情况如图所示，则他应该换用_档(填“10”档或“1k”)重新测量。换档后，在测量前应_（2）某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势（电动势E大约在9 V左右，内阻r约为50)已知该电池允

8、许输出的最大电流为150 mA该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2 k，R为电阻箱，阻值范围09999，R0是定值电阻，阻值为20，起保护电路的作用在图甲的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接_。该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图乙所示，其读数为_V .改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出如图丙所示的图线，则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E =_V，内阻r =_ .（结果保留两位有效数字）用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系_，_（填“大于”、“小于”、“等于”）.【答案

9、】 ；欧姆调零； 6.5V；10；50；小于；小于；【解析】【详解】（1）欧姆表指针偏转角度较小，电流较小，被测电阻的阻值较大，则应换大倍率档，即换用“1k”档。换档后，重新测量前，应欧姆调零。（2）电路连接如图：【点睛】测电阻时，指针要指在表盘中间附近，若指针偏转小，说明被测电阻较大，应换成较大倍率档；若指针偏转大，说明被测电阻较小，应换成较小倍率档。换档后，测量前要欧姆调零。 4测量电压表V1的内阻（量程为1.5V，内阻约为1600）。以下是可供选用的实验器材：电源E，电动势约为3V，内阻不计；电压表V2，量程为3V；电阻R1=200；电阻R2=500；电阻R3=800；滑动变阻器R，最大

10、阻值约为20；滑动变阻器R，最大阻值约为2k；单刀单掷开关S一个，导线若干。(1)请在方框中画出实验电路的原理图_，要求电路简捷，电压表的读数不得小于量程的三分之二，图中的元件必须用题中相应的字母标注。(2)若电压表V1和V2读数分别用U1和U2表示，则由已知量表示电压表内阻的表达式是_，且电压表V2的读数应控制在_V的范围之内。【答案】 22.25【解析】【详解】【点睛】若遇到电表量程较小时应考虑将电表较小改装，电压表扩大量程时需要将电压表与分压电阻串联，电流表扩大量程时需要将电流表与分流电阻并联. 6某同学欲测量欧姆表“1”档的内电阻和内部电源电动势。现有以下实验器材：A1：电流表200，

11、300A2：电流表30mA，5R1：电阻箱09999R2：滑动变阻器050电键、导线若干。他利用电阻箱R1与电流表A1串联接入图1电路。其电阻箱的阻值选择如图2。(1)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2。多次改变滑动端的位置，得到的数据为：在图3所示的坐标纸上I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1I2如曲线。(2)利用所得曲线求得欧姆表内电源的电动势E=_V，欧姆表内阻r=_。(结果保留三位有效数字)(3)将该欧姆表两个表笔短接，欧姆表的电流为I=_A。(结果保留三位有效数字)【答案】1.46（1.451.49）；14.6（14.015.5）

12、0.100（0.09800.102）【解析】【详解】（1）根据描点法可得出对应的I-U图象，如图所示；所作图线：（3）若把该欧姆表红黑表笔短接，通过欧姆表的电流大小为.1现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试，实验中可供选择的仪器为：A电压表V1（0 3V，内阻30 k） B电流表A1（0 0.6A，内阻约1）C电流表A2（0 30 mA，内阻约20） D滑动变阻器R1（1000，1A）E滑动变阻器R2（100，5A） F电池（3V，内阻不计）G开关、导线若干测得通过其中

13、的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：I / mA0.402.04.58.012.518.025.0U / V0.400.801.201.602.002.402.80（1）实验中电流表应选择_；滑动变阻器应选择_（填字母序号）。（2）请在方框(a)中画出实验电路图。（3）根据表中数据，判断元件R0可能是由_材料制成的（填“金属”或“半导体”）。（4）请根据表中数据在(b)图中作出I U图线。（5）把元件R0接入如图(c)所示的电路中，电源（3V，内阻不计），闭合开关后，电流表读数为20.0 mA，则此时定值电阻R的电功率_W。（保留两位有效数字）【答案】 (1)C；E(2)（3）半导体 （4

14、）（5）0.0080 W0.012W【解析】【详解】（3）随着电流增大，即元件R0的发热功率越大，对应电压与电流的比值越小，即电阻值越小，所以元件R0可能是由上述半导体材料制成的。 【解析】（5）当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即电源的输出功率随着U先变大再变小，A、B错误；输出功率与路端电压的关系可以表示为：，由数学知识可得C正确，D错误。考点：考查了电源电动势和内阻的测量3某同学为了测量电流表的内阻（G1量程0100 mA，内阻约为50），实物连接如图所示(1)实验可选器材如下：A电流表量程0500 mAB电流表量程0200 mAC滑动变阻器010D滑动变阻器01 0

15、00E定值电阻阻值R0=50 电源、开关、导线若干上述器材中，电流表应选_(选填“A”或“B”)；滑动变阻器应选_(选填“C”或“D”)(2)他的实验步骤如下：闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，记录电流表和的读数，分别记为I1和I2多次移动滑动变阻器的滑片P，记录每次和的读数I1和I2以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出I1I2图线请根据他连接的电路及实验步骤，以r表示电流表的内阻，则I1随I2变化的函数关系式为_；若作出的I1I2图线是一过原点的直线，直线的斜率为k，则待测电流表的内阻r_（均用题中物理量符号表示）【答案】 B C I1I2 (1)R0【点睛】常见的测电阻的方法有：

16、伏安法、替代法、半偏法、比较法；对于图象分析问题，要注意根据物理规律确定公式，结合图象的性质分析斜率以及截距的意义 6一根固定在刻度尺上的均匀电阻丝R(总阻值小于5 )两端各有1个固定的接线柱a、b,刻度尺的中间有1个可沿电阻丝滑动的触头c,c的上端为接线柱,触头c与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触且可在刻度尺上读出触点的位置。现提供以下器材来测量该电阻丝的电阻率。A电压表(03 V15 V,电阻约为3 k或15 k)B电流表(00.6 A3 A,电阻约为0.5 或0.1 )C电池组(电动势为3 V,内阻很小) D保护电阻R0=2 E.开关S F.螺旋测微器 G.导线若干(1)用

17、螺旋测微器测量电阻丝的直径时,示数如图甲所示,则该电阻丝的直径d=_mm;(2)根据所提供的器材在图乙的方框中画出该实验的电路图,要求:改变触头c的位置,电流表的示数不变;能够进行多次测量;(3)按(2)中设计的实验电路图用笔画线代替导线连接图丙中的实物图(注意量程的选择);(4)通过改变触头c的位置,分别量出多组与电阻丝长度L对应的电压U的数据(电流表示数维持0.4 A不变),并已描绘在坐标纸上,得到的UL图线如图丁所示。UL图线的斜率k=_,根据实验得到的数据可计算出该电阻丝的电阻率=_;(结果均保留两位有效数字)下列有关实验的说法正确的是_。A用螺旋测微器在被测电阻丝同一位置测三次,求出直径的平均值B电路中的电流不宜过大,通电时间不宜过长,故实验中应接入一保护电阻R0C实验中电阻丝的电阻率的测量值等于真实值D在UL坐标系中通过描点连线得到的图线是电阻丝的伏安特性曲线【答案】 1.9002.0N/m， 1.610-5m B【解析】(3)按(2)中设计的实验电路图的实物图如图所示： D、电阻丝的伏安特性曲线是指IU曲线，而本实验中电路中的电流是固定的，D错误。点睛：本题考查了测定金属丝电阻率的实验，关键明确实验原理，根据欧姆定律、电阻定律列式分析，会用图象法处理数据。