2022年高三二輪復(fù)習(xí)物理專題通關(guān) 課時鞏固過關(guān)練（十四） 物理實驗6.14 Word版含答案

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1、溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。 2022年高三二輪復(fù)習(xí)物理專題通關(guān) 課時鞏固過關(guān)練（十四） 物理實驗6.14 Word版含答案 1.(12分)半導(dǎo)體壓阻傳感器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于航空、化工、航海、動力和醫(yī)療等部門,它們是根據(jù)“壓阻效應(yīng)”：就是某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變,其電阻率也要發(fā)生變化的現(xiàn)象?，F(xiàn)用如圖a所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng),已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實驗室中有下列器材： A.電源E(3V,內(nèi)阻約為1Ω) B.電流表A1(0.6A,內(nèi)阻r1等于5

2、Ω) C.電流表A2(0.6A,內(nèi)阻r2約為1Ω) D.開關(guān)S,定值電阻R0 (1)為了比較準確地測量電阻Rx的阻值,請根據(jù)圖中虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計,甲表選用　　　　,乙表選用　　　　　。(均選填 “A1”或“A2”)。 (2)在電阻Rx上加一個豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向),閉合開關(guān)S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2,得Rx=　　　　　(用字母表示)。 (3)改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值,最后繪成的圖像如圖b所示。當F豎直向下(設(shè)豎直向下為正方向)時,可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx=

3、　　　　　。(各物理量單位均為國際單位) (4)定值電阻R0的阻值應(yīng)該選用　　　　。 A.1Ω B.5Ω C.10Ω D.20Ω 【解析】(1)測電阻阻值需要測出電阻兩端電壓與通過電阻的電流,所給實驗器材沒有電壓表,可以用已知內(nèi)阻的電流表A2與待測電阻并聯(lián),測出電阻兩端電壓,另一個電流表A1串聯(lián)在電路中測電路電流,故甲表用A1;乙表用A2。 (2)電阻兩端電壓U=I1r1,通過電阻的電流I=I2-I1,電阻阻值Rx==。 (3)由圖像可知,圖像具有對稱性,當正反向壓力大小相等時,對應(yīng)的電阻阻值相等;從圖像中可看出,電阻與壓力是一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)為Rx=R0+kF,R

4、0=14Ω,把Rx= 5Ω,F=4.5N代入關(guān)系式解得：k=-2,則關(guān)系式為：Rx=14-2F。 (4)電路最小總電阻為：R最小===5Ω, 則保護電阻阻值約為：R0=R最小-r=5Ω-1Ω=4Ω,故選B。 答案：(1)A1　A2　(2)　(3)14-2F　(4)B 2.(12分)(xx·浙江高考)圖甲是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。 (1)根據(jù)圖甲畫出實驗電路圖。 (2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的①、②、③、④所示,電流表量程為0.6 A,電壓表量程為3 V。所示讀數(shù)為：①　　　　、②　　　　、③　　　　、④　　　　。

5、兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為　　　　 和　　　　。 【解析】(1)根據(jù)實物圖畫出電路圖如圖 (2)由實物圖可知,電流表接的是0.6 A的量程,電壓表接的是3 V的量程,因此①的讀數(shù)為0.02 A×5=0.10 A,②的讀數(shù)為0.02 A×12=0.24 A,③的讀數(shù)為 0.1 V×20.0=2.00 V,④的讀數(shù)為0.1 V×2.7=0.27 V。 兩組數(shù)據(jù)得到的電阻R1==Ω=8.3Ω, R2==Ω=2.7Ω。 答案：(1) (2)①0.10 A?、?.24 A?、?.00 V ④0.27 V(0.26～0.29) (8.3±0.1)Ω　(2.7±0.1)Ω(后兩空答

6、案可互換) 3.(14分)我校開展學(xué)生自己動手進行實驗操作的活動。同學(xué)們現(xiàn)要測定電阻Rx的阻值(電阻值約為100Ω)以及一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻(內(nèi)阻約為2Ω),除此之外還備有如下器材： A.電壓表V：量程為2V、內(nèi)阻較大 B.電阻箱R1：總阻值為9999.9Ω C.開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)為了較準確地測定Rx的電阻值、電池的電動勢和內(nèi)阻,王華同學(xué)選擇如圖甲所示的電路。 (2)王華同學(xué)根據(jù)電路圖連接實物圖后,測定電阻Rx時主要進行了兩步實驗。 第1步：閉合S1和S3,斷開S2,記錄電壓表示數(shù)U1; 第2步：閉合S1和S2,斷開S3,調(diào)節(jié)R1使電壓表示數(shù)仍為U1,記錄此時R1的

7、阻值r2,則被測電阻Rx的電阻值為　　　　　。 (3)通過改變電路的總電阻,記錄外電阻的總電阻值R和對應(yīng)情況下的電壓表示數(shù)U,畫出隨變化的圖線為直線,如圖所示,直線與縱軸的交點坐標為b、斜率為k,則電源電動勢為　　　　,內(nèi)阻為　　　　;從實驗原理來看,實驗測量值與真實值相比較,電動勢　　　　,內(nèi)阻　　　　(后兩空均選填“偏大”“偏小”或“不變”)。 【解析】(2)閉合S1和S3,斷開S2,Rx直接接在電源兩端,電壓表測量Rx兩端的電壓,閉合S1和S2,斷開S3,R1直接接在電源兩端,電壓表測量R1兩端的電壓,兩次實驗電壓值相等,則Rx的電阻值與R1的阻值相等,即Rx=r2, (3)根據(jù)閉

8、合電路歐姆定律得： E=U+r,解得：U=,整理得：=·+,所以-圖像的斜率k=,直線與縱軸的截距b=,解得：E=,r=, 由于電壓表也有內(nèi)阻,外電路總電阻的實驗值比真實值大,所以實驗值的電動勢不變,但內(nèi)阻偏大。 答案：(2)r2　(3)　　不變　偏大 4.(14分)(xx·中山二模)某磁敏電阻在室溫下的電阻—磁感應(yīng)強度特性曲線如圖a所示,測試時,磁敏電阻的軸向方向與磁場方向相同。 (1)試結(jié)合圖a簡要回答,磁感應(yīng)強度B在0～0.2T和0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場變化的特點：? 　。 (2)某

9、同學(xué)想利用磁敏電阻圖a所示特性曲線測試某長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場,設(shè)計電路如圖b所示,磁敏電阻與開關(guān)、電源和靈敏電流表連接,長直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以圖示方向電流,請指出本實驗裝置的錯誤之處：? 　 。 若裝置調(diào)整正確后再進行測量,電路中所用干電池的電動勢為1.5V,不計電池、電流表的內(nèi)阻,試寫出磁敏電阻所在磁場的磁感應(yīng)強度B從0.4T至1.2T的變化過程中,通過磁敏電阻的電流強度IA隨磁感應(yīng)強度B變化的關(guān)系式： 　

10、 。 【解析】(1)由題圖a可知,B在0～0.2T范圍內(nèi)阻值非線性增大,B在0.4～1.0T范圍內(nèi)阻值線性增大。 (2)裝置中磁敏電阻軸向方向與電流產(chǎn)生的磁場方向不相同。由a可知,在B從0.4T至1.2T的變化過程中,R與B是一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)R與B的關(guān)系為R=kB+R0,由圖a可知：B=0.8T時,磁敏電阻R=15000Ω,B′=1.2T時,R′=24000Ω,將它們代入R=R0+kB可得：15000=R0+0.8k,24000=R0+1.2k,解得k=22500Ω/T, R0=-300

11、0Ω,則R=22500B-3000,由歐姆定律可得,通過磁敏電阻的電流強度IA隨磁感應(yīng)強度B變化的關(guān)系為：IA==。 答案：(1)磁感應(yīng)強度B在0～0.2T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場非線性增大,在0.4～1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻的阻值隨磁場線性增大 (2)磁敏電阻的軸向方向與磁場方向不相同 IA= 5.(16分)(xx·懷化一模)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)化為電能的元件。某同學(xué)利用圖甲所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系。圖中定值電阻R0=2Ω,電壓表、電流表均可視為理想電表。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)電路圖,將圖乙中的實物電路圖補充完整。 (2)實驗一：用一定強度

12、的光照射硅光電池,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的阻值,通過測量得到該電池的U -I曲線a(如圖丙所示)。則由圖像可知,當電流小于200mA時,該硅光電池的電動勢為　　　　V,內(nèi)阻為　　　　Ω。 (3)實驗二：減小光照強度,重復(fù)實驗,通過測量得到該電池的U -I曲線b(如圖丙所示)。當可調(diào)電阻R的阻值調(diào)到某值時,若該電路的路端電壓為1.5V,由曲線b可知,此時可調(diào)電阻R的電功率約為　　　　W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 【解析】(1)分析圖甲所示實驗原理圖,根據(jù)原理圖連接實物電路圖,如圖所示。 (2)在硅光電池的U -I圖像中,當I=0,U=E,圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻。由圖線a可知E

13、=2.9V,當電流小于200mA的情況下,此電池的內(nèi)阻r=4.0Ω。 (3)由圖線b可知,在實驗二中當路端電壓為1.5V時,電路電流I=60mA=0.06A,由歐姆定律可知,此時外電阻R外===25Ω,可調(diào)電阻阻值R=R外-R0=25Ω- 2Ω=23Ω,可調(diào)電阻消耗的電功率P=I2R=(0.06A)2×23Ω=0.083W。 答案：(1)見解析圖　(2)2.9　4.0　(3)0.083 6.(16分)用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900～1000Ω)： 電源E,具有一定內(nèi)阻,電動勢約為9.0V; 電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω; 電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻

14、r2=2500Ω; 滑動變阻器R,最大阻值約為100Ω; 單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。 (1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試在虛線框內(nèi)畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用圖中相應(yīng)的英文字母標注)。 (2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在給的實物圖上畫出連線。 (3)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表V2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=　　　　　　　或　　　　　　　。 【解析】(1)在實驗中測定的電阻Rx的阻值(900～1000Ω)接近電壓表V1和V2的內(nèi)阻,屬于測定大電阻,所以采用串聯(lián)分壓法,此外滑動變阻器R的最大阻值很小,必須采

15、用分壓接法,故實驗電路原理圖如圖所示： (2)先連滑動變阻器的分壓接法,然后再連接串聯(lián)分壓電路,如圖所示 (3)在A圖中,+=,在B圖中U2=U1+Rx× 化簡得Rx=或Rx=r1 答案：(1)(2)見解析　(3)　r1 7.(16分)(xx·德陽二模)某班舉行了一次物理實驗操作技能比賽,其中一項比賽為用規(guī)定的器材設(shè)計合理電路,并能較準確地測量某電源的電動勢及內(nèi)阻。給定的器材如下： A.電流表G(滿偏電流10mA,內(nèi)阻10Ω) B.電流表A(0～0.6A～3A,內(nèi)阻未知) C.滑動變阻器R0(0～100Ω,1A) D.定值電阻R(阻值990Ω) E.開關(guān)與導(dǎo)線若干

16、 (1)請你用以上實驗器材設(shè)計測量該電源電動勢和內(nèi)阻的電路圖,并畫在圖丙的虛線框中。(要求：為了保證器材的安全,在閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最右端,即最大電阻處) (2)圖甲為小劉同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得到被測電源的電動勢為　　　V,內(nèi)阻為　　　　Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)另一位小張同學(xué)對另一電源也用上面的實驗電路進行測量,初始時滑片P在最右端,但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路,合上開關(guān)后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表A才有讀數(shù),于是該同學(xué)根據(jù)測出的數(shù)據(jù)作出了兩個電流表讀

17、數(shù)I與x的關(guān)系圖,如圖乙所示,則根據(jù)圖像可知,此電池組的電動勢為　　　　　V,內(nèi)阻為　　　　　Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 【解析】(1)測量電動勢和內(nèi)阻需要有電壓表和電流表;但題目中只給出兩個電流表;但其中一個電流表G的內(nèi)阻已知,可以把內(nèi)阻已知的電流表和定值電阻串聯(lián)改裝成一個電壓表。設(shè)計實驗原理圖如圖所示： (2)將小電流表改裝成電壓表后,電壓表的量程為U, 則：= 得：U=·Ug=·IgRg=(990+10)×10×10-3V=10V 所以電流表G上的1mA就表示1V。 當外電阻為無窮大時,路端電壓等于電源的電動勢,所以在圖線上,斜線與縱坐標的交點就是電源的電動勢,延長圖線可得：E=7.5V 根據(jù)閉合電路的歐姆定律：E=U+Ir可得, 圖線的斜率的絕對值就表示電源的內(nèi)阻,即：r==Ω=5.0Ω (3)由I1-x的圖線可得,開始時的電流恒為9.0mA,此時的I2為0,由以上的分析可得此時I1上表示的電壓為9.0V,即電源的電動勢。從圖乙中分別取兩組對應(yīng)的數(shù)據(jù),得(6.0V,0.24A),(3.0V,0.52A) 得：r′==Ω≈11Ω 答案：(1)見解析圖　(2)7.5　5.0　(3)9.0　11 關(guān)閉Word文檔返回原板塊