2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 特色專(zhuān)題訓(xùn)練 電學(xué)實(shí)驗(yàn)題巧練（二）

2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 特色專(zhuān)題訓(xùn)練 電學(xué)實(shí)驗(yàn)題巧練（二）1(xx·貴州七校聯(lián)考)測(cè)量一個(gè)長(zhǎng)約5 cm、電阻R1約為30 、橫截面為圓形、粗細(xì)均勻的導(dǎo)電材料的電阻率，所用器材如下：游標(biāo)卡尺(20分度)；螺旋測(cè)微器；直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為18 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))；標(biāo)準(zhǔn)電流表A1(量程1.5 A，內(nèi)阻r16 )；電流表A2(量程2 A，內(nèi)阻r2約為5 )；滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10 )；開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得導(dǎo)電材料的長(zhǎng)度如圖甲所示，讀數(shù)L_cm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該材料的直徑如圖乙所示，讀數(shù)D_mm.(2)請(qǐng)根據(jù)給出的儀器設(shè)計(jì)測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，要求獲得較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(3)若某次測(cè)量中兩電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2，則由已知量和測(cè)量量計(jì)算電阻率的表達(dá)式_2某研究小組想用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測(cè)量出電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，又能測(cè)出定值電阻Rx的阻值A(chǔ)電壓表V1(量程6 V、內(nèi)阻約5 000 )B電壓表V2(量程3 V、內(nèi)阻約3 000 )C電流表A(量程1.5 A、內(nèi)阻約0.5 )D滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 、允許通過(guò)最大電流4 A)E待測(cè)定值電阻RxF電源(電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r)G開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線(xiàn)若干(1)根據(jù)圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖，在圖乙中連接實(shí)物圖(2)連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，經(jīng)多次測(cè)量，得到多組對(duì)應(yīng)的電流表、電壓表示數(shù)，如下表所示，請(qǐng)將它們?cè)趫D丙所示的同一UI圖中描出并連線(xiàn)，求出電源的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_，定值電阻Rx_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)電流表A的讀數(shù)(A)0.40.81.01.21.31.5電壓表V1的讀數(shù)(V)4.113.723.483.353.223.00電壓表V2的讀數(shù)(V)0.781.562.022.422.582.98(3)在UI坐標(biāo)中兩條圖線(xiàn)會(huì)有一個(gè)交點(diǎn)，則在該交點(diǎn)處滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為_(kāi).3(xx·浙江重點(diǎn)中學(xué)二聯(lián))某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很小，均可以忽略不計(jì)閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙的UI圖象中的圖線(xiàn)a、b所示(1)用筆畫(huà)線(xiàn)代表導(dǎo)線(xiàn)，將圖丙實(shí)物圖中各元件按圖甲連接成實(shí)驗(yàn)電路(2)通過(guò)分析可知，其中圖乙中圖線(xiàn)_(填“a”或“b”)表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的關(guān)系(3)根據(jù)UI圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E_，內(nèi)阻r_(用圖中給出的坐標(biāo)值表示)4(xx·高考海南卷)某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化實(shí)驗(yàn)中使用的器材為：電池E(內(nèi)阻很小)、開(kāi)關(guān)S1和S2、電容器C(約100 F)、電阻R1(約200 k)、電阻R2(1 k)、電壓表V(量程6V)、秒表、導(dǎo)線(xiàn)若干甲(1)按圖甲所示的電路原理圖將圖乙中實(shí)物圖連線(xiàn)(2)先閉合開(kāi)關(guān)S2，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2；閉合開(kāi)關(guān)S1，同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)若某時(shí)刻電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為_(kāi)V(保留2位小數(shù))(3)該同學(xué)每隔10 s記錄一次電壓表的讀數(shù)U，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示在坐標(biāo)紙上繪出 Ut 圖線(xiàn)已知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的表中的時(shí)間是_s.時(shí)間t/s10.020.030.040.050.060.0電壓U/V2.143.454.234.515.005.18(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路的作用是_5(xx·河北保定4月模擬)某同學(xué)嘗試把一個(gè)靈敏電流計(jì)改裝成溫度表，他所選用的器材有：靈敏電流計(jì)(待改裝)，學(xué)生電源(電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器，單刀雙擲開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，PTC熱敏電阻Rt(PTC線(xiàn)性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rtakt，a>0，k>0)設(shè)計(jì)電路圖如圖所示，并按如下步驟進(jìn)行操作：(1)按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材(2)將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到_端(填“a”或“b”)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S擲于_端(填“c”或“d”)，調(diào)節(jié)滑片P使電流計(jì)_，并在以后的操作中保持滑片P位置不動(dòng)，設(shè)此時(shí)電路總電阻為R，斷開(kāi)電路(3)向容器中倒入適量開(kāi)水，觀(guān)察標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示數(shù)下降5 ，就將開(kāi)關(guān)S置于d端，并記錄此時(shí)的溫度t和對(duì)應(yīng)的電流計(jì)的示數(shù)I，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)請(qǐng)根據(jù)溫度表的設(shè)計(jì)原理和電路圖，寫(xiě)出電流與溫度的關(guān)系式(用題目中給定的符號(hào)表示)I_(4)根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度記錄的電流計(jì)示數(shù)，重新刻制電流計(jì)的表盤(pán)，改裝成溫度表根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤(pán)刻度線(xiàn)的特點(diǎn)是：低溫刻度在_側(cè)(填“左”或“右”)，刻度線(xiàn)分布_(填“是”或“不是”)均勻的6(xx·成都市診斷檢測(cè))小華、小剛共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：電池組(電動(dòng)勢(shì)約6 V，內(nèi)阻r約3 )、電流表(量程2.0 A，內(nèi)阻rA0.8 )、電阻箱R1(099.9 )、滑動(dòng)變阻器R2(0Rx)、開(kāi)關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線(xiàn)若干他們認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值(1)小華先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開(kāi)S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 時(shí)，電流表的示數(shù)也為I.此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為_(kāi).(2)小剛接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻他的實(shí)驗(yàn)步驟為：a在閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至_(選填“最大值”或“最小值”)，之后閉合開(kāi)關(guān)S，再閉合_(選填“S1”或“S2”)；b調(diào)節(jié)電阻_(選填“R1”或“R2”)，得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；c斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的R圖象，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表_，電源電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)電學(xué)實(shí)驗(yàn)題巧練(二)1解析：(1)游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50 mm，20分度游標(biāo)卡尺精確度為0.05 mm，第5條刻度線(xiàn)與主尺刻度線(xiàn)對(duì)齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為5×0.05 mm0.25 mm，所以該材料的長(zhǎng)度為50 mm0.25 mm50.25 mm5.025 cm；螺旋測(cè)微器固定刻度部分讀數(shù)為2.0 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為15.0×0.01 mm0.150 mm，因此該材料直徑為2.0 mm0.150 mm2.150 mm.(2)標(biāo)準(zhǔn)電流表量程為1.5 A，內(nèi)阻為6 ，可當(dāng)電壓表使用，將其與待測(cè)材料并聯(lián)，再與電流表A2串聯(lián)，由于提供的滑動(dòng)變阻器總電阻小于待測(cè)材料電阻，故需要將滑動(dòng)變阻器接成分壓式電路，電路圖見(jiàn)答案(3)通過(guò)并聯(lián)電路特點(diǎn)，可知通過(guò)電阻R1的電流為I2I1，其兩端電壓UI1r1，所以待測(cè)材料的電阻為R1，由電阻定律R1，S，解得：電阻率.答案：(1)5.0252.150(2)如圖所示(3)2解析：電壓表V1測(cè)路端電壓，電流表A測(cè)干路中的電流，描繪出的UI圖象中，圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值大小表示電源內(nèi)阻，縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，則E4.5 V，r1.0 .電壓表V2測(cè)定值電阻兩端的電壓，電流表A測(cè)通過(guò)定值電阻的電流(也是流經(jīng)電源的電流)，可描繪出該定值電阻的UI圖象，圖線(xiàn)過(guò)原點(diǎn)，斜率大小表示定值電阻阻值答案：(1)實(shí)物連線(xiàn)如圖甲所示(2)UI圖象如圖乙所示4.51.02.0(3)03解析：(1)如圖所示(2)由題圖甲知電壓表V1測(cè)路端電壓，則其UI圖線(xiàn)應(yīng)為圖線(xiàn)a.(3)結(jié)合題給條件，由閉合電路歐姆定律可得：EU1I1rEU2I2r解得Er.答案：(1)圖見(jiàn)解析(2)a(3)4解析：(2)電壓表的量程為6 V，分度值為0.1 V，所以讀數(shù)為 3.60 V.(3)將表中各數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線(xiàn)如答圖所示，由圖可知除t40.0 s的數(shù)據(jù)外其他各點(diǎn)基本在同一平滑曲線(xiàn)上，故誤差較大的數(shù)據(jù)點(diǎn)只能是t40.0 s對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路，先閉合開(kāi)關(guān)S2，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，目的是實(shí)驗(yàn)前使電容器上下極板所帶電荷充分中和，不影響實(shí)驗(yàn)答案：(1)如圖所示(2)3.60(3)圖線(xiàn)如圖所示40.0(4)放電5解析：(2)分析電路可知滑動(dòng)變阻器為限流式接法，所以閉合開(kāi)關(guān)前，使它的阻值處于最大值狀態(tài)，即將滑片P滑到a端為了設(shè)計(jì)表盤(pán)刻度，應(yīng)使開(kāi)關(guān)擲于c處，調(diào)節(jié)滑片，使電流計(jì)滿(mǎn)偏(3)把開(kāi)關(guān)置于d端，根據(jù)閉合電路歐姆定律得I，又Rtakt，聯(lián)立得出電流與溫度的關(guān)系式為I.(4)因?yàn)镽takt(且a>0，k>0)，所以溫度越低，電阻Rt越小，回路中I越大，所以低溫刻度在右側(cè)，由(3)中關(guān)系式可知電流與溫度不是線(xiàn)性關(guān)系，所以刻度線(xiàn)分布不是均勻的答案：(2)ac滿(mǎn)偏(3)(4)右不是6解析：(1)閉合S、S2，斷開(kāi)S1，根據(jù)題圖甲和閉合電路歐姆定律可得I；閉合S、S1，斷開(kāi)S2，根據(jù)題圖甲和閉合電路歐姆定律可得I；解得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2xR13.6 .(2)a.本實(shí)驗(yàn)利用“電阻箱電流表”的方式來(lái)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為了保證電流表不被燒壞，應(yīng)在閉合開(kāi)關(guān)前，將電阻箱R1的阻值調(diào)節(jié)到最大值；由于本實(shí)驗(yàn)利用“電阻箱電流表”的方式來(lái)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，因此，閉合開(kāi)關(guān)S之后，應(yīng)再閉合開(kāi)關(guān)S1.b.由于實(shí)驗(yàn)中使用電阻箱讀取數(shù)據(jù)，故應(yīng)調(diào)節(jié)R1.當(dāng)閉合S、S1，根據(jù)題圖甲和閉合電路歐姆定律可得EI(rrAR)(其中R為電阻箱接入電路的電阻的大小)，即R，當(dāng)R0時(shí)，·ErrA，即題圖乙中圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表電流表的內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻之和(rrA)；根據(jù)表達(dá)式R和題圖乙所給圖象可得， V1，0.60，解得E6.0 V，r2.8 .答案：(1)3.6(2)a.最大值S1bR1rrA(電流表的內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻之和)6.02.8