(江蘇專版)2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 第三講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(含解析)
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1、(江蘇專版)2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 第三講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(含解析) 1.(2018·江蘇高考)一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 (1)如圖1所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路。請(qǐng)指出圖中在器材操作上存在的兩個(gè)不妥之處:_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I,以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見下表: R/Ω 8.0
2、 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 /A-1 6.7 5.9 5.3 4.5 3.8 根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖2方格紙上作出R-關(guān)系圖像。 由圖像可計(jì)算出該干電池的電動(dòng)勢(shì)為________ V;內(nèi)阻為________ Ω。 (3)為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后,該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí),電壓表的指針位置如圖3所示,則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為________ V;內(nèi)阻應(yīng)為________ Ω。 解析:(1)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)
3、中,連接電路時(shí)應(yīng)將開關(guān)斷開,電阻箱的阻值調(diào)為最大,以確保實(shí)驗(yàn)儀器、儀表的安全。 (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r),整理可得 R=-r=E·-r,即R-圖像為直線。 描點(diǎn)連線后圖像如圖所示。 根據(jù)圖像可知r=1.2 Ω。 圖像的斜率為電動(dòng)勢(shì)E,在R-圖像上取兩點(diǎn)(2,1.58)、(5,5.71), 則E= V=1.38 V。 (3)根據(jù)歐姆定律,得電流表的內(nèi)阻rA== Ω=0.2 Ω, 由E=I(R+r′+rA)得R=E·-(r′+rA),R-圖像的斜率仍為電動(dòng)勢(shì)E,即E=1.38 V,而干電池的內(nèi)阻應(yīng)為r′=r-rA=1.0 Ω。 答案:(1)①開關(guān)未斷開;②電
4、阻箱阻值為零。 (2)見解析圖 1.38(1.30~1.44均可) 1.2(1.0~1.4均可) (3)1.38[結(jié)果與(2)問第一個(gè)空格一致] 1.0[結(jié)果比(2)問第二個(gè)空格小0.2] 2.(2018·南京一模)利用電壓表和電阻箱可以測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,某同學(xué)找到了如下的器材:電池組(電動(dòng)勢(shì)約為6.0 V ,內(nèi)阻約為1 Ω),靈敏電流計(jì)G(滿偏電流Ig=100 μA,內(nèi)阻Rg=100 Ω),定值電阻R1(R1=1 Ω),定值電阻R2(R2=59.9 kΩ),電阻箱R3(阻值范圍0~9.9 Ω可調(diào)),開關(guān)、導(dǎo)線若干。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)還需要一個(gè)合適的電壓表,于是把上述G表改裝成電壓
5、表。 (1)將G表改裝成量程為6 V的電壓表,需將G表與____________(選填R1、R2或R3)串聯(lián)。 (2)為了準(zhǔn)確地測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,請(qǐng)?jiān)趫D甲虛線框中把實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整,并在對(duì)應(yīng)的電阻旁邊標(biāo)上(R1、R2或R3),如果為變阻箱,請(qǐng)補(bǔ)充完整其符號(hào)。 (3)某次測(cè)量,電壓表示數(shù)如圖乙,其讀數(shù)為_______V。 (4)經(jīng)過多次測(cè)量,得出圖丙所示的圖像,由圖可求得該電池組的電動(dòng)勢(shì)為_______V,內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析:(1)靈敏電流計(jì)G(滿偏電流Ig=100 μA,內(nèi)阻Rg=100 Ω) 改裝成量程為6 V的電壓表,則
6、有R== Ω=59.9 kΩ ,故需將G表與R2串聯(lián)。 (2)根據(jù)題意可知,本實(shí)驗(yàn)中采用電阻箱與改裝后的電壓表并聯(lián)進(jìn)行分析,并且采用R1與電源串聯(lián)充當(dāng)保護(hù)電阻使用,故電路圖如圖所示。 (3)電壓表分度值為0.2 V,其讀數(shù)為0.2×22 V=4.4 V。 (4)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知:U=E-(r+R1),變形可得=+·, 則由圖像性質(zhì)可知=0.2,==0.5, 解得該電池組的電動(dòng)勢(shì)為E=5.0 V,內(nèi)阻為r=1.5 Ω。 答案:(1)R2 (2)見解析圖 (3)4.4 (4)5.0 1.5 3.(2018·江蘇七市三模)氧化膜電阻是用真空鍍膜等工藝將金屬氧化淀積在絕緣基體表
7、面上形成的薄膜電阻,常用色環(huán)來標(biāo)識(shí)阻值,如圖甲所示。某學(xué)習(xí)小組為了測(cè)量色環(huán)不清晰的氧化膜電阻的阻值。準(zhǔn)備了下列器材: A.待測(cè)氧化膜電阻Rx; B.電流表A1(量程150 μA,內(nèi)阻約40 Ω); C.電流表A2(量程1 mA,內(nèi)阻約10 Ω); D.電壓表 V(量程3 V,內(nèi)阻約10 kΩ); E.滑動(dòng)變阻器R(阻值0~20 Ω,允許最大電流1 A); F.直流電源E(輸出電壓5 V,內(nèi)阻不計(jì)); G.多用電表; H.開關(guān)S、導(dǎo)線若干。 (1)用多用電表粗測(cè)電阻時(shí),將選擇開關(guān)旋至“×100”擋,調(diào)零后將紅、黑表筆與氧化膜電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)的角度很小,再將選
8、擇開關(guān)旋至________(選填“×1”“×10”或“×1k”)擋,正確操作后,多用電表示數(shù)如圖乙所示。 (2)用伏安法測(cè)量該電阻阻值,電流表應(yīng)選用________(填寫器材代號(hào))。請(qǐng)?jiān)趫D丙中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接。 (3)正確連接電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置,發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)而電流表指針始終不偏轉(zhuǎn)。在不斷開電路的情況下,使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障,將多用電表的________(選填“紅”或“黑”)表筆與電流表“+”接線柱保持接觸,另一表筆依次與氧化膜電阻的左、右接線柱以及滑動(dòng)變阻器的左上接線柱接觸,發(fā)現(xiàn)多用電表指針均發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn),說明電路在何處發(fā)生
9、何種故障:___________________________。 解析:(1)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)的角度很小,說明選擇的擋位較小,應(yīng)選擇較大的擋位,所以應(yīng)將選擇開關(guān)旋至“×1k”擋。 (2)由題圖乙可知氧化膜電阻的阻值為28 kΩ,電路中的最大電流為:I== A=178 μA,所以電流表應(yīng)選A1,因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻的阻值,所以電流表采用內(nèi)接法,故電路如圖所示。 (3)正確連接電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置,發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)而電流表指針始終不偏轉(zhuǎn)。在不斷開電路的情況下,使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障,將多用電表的黑表筆與電流表“+”接線柱保持接觸,另一表筆依次與氧化膜電阻
10、的左、右接線柱以及滑動(dòng)變阻器的左上接線柱接觸,發(fā)現(xiàn)多用電表指針均發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn),說明電流表“+”接線柱與氧化膜電阻的左接線柱間的連接發(fā)生斷路。 答案:(1)×1k (2)A1 見解析圖 (3)黑 電流表“+”接線柱與氧化膜電阻的左接線柱間的連接發(fā)生斷路 4.(2018·蘇錫常鎮(zhèn)二模)某實(shí)驗(yàn)小組用如下器材來測(cè)量電壓表的內(nèi)阻。 A.待測(cè)電壓表(量程3 V,內(nèi)阻約幾千歐); B.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.1 Ω); C.電池組(電動(dòng)勢(shì)約3 V,內(nèi)阻可忽略); D.滑動(dòng)變阻器R0; E.電阻箱R(0~9 999 Ω); F.開關(guān)和導(dǎo)線若干。 (1)圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的
11、電路,大家討論后一致認(rèn)為此電路不可行,你認(rèn)為原因是________。 A.R0阻值較小 B.電流表存在內(nèi)阻 C.電壓表無法準(zhǔn)確讀數(shù) D.電流表無法準(zhǔn)確讀數(shù) (2)同學(xué)們改用圖乙電路進(jìn)行測(cè)量,設(shè)電阻箱的阻值為R,電壓表的示數(shù)為U,為了根據(jù)圖像能求得電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)該作________圖線(選填“-R”“U-R”或“U-”)。 (3)請(qǐng)根據(jù)你選擇的坐標(biāo)軸和下表的數(shù)據(jù),在圖丙中標(biāo)上合適的標(biāo)度作出相應(yīng)圖線。 R/kΩ 0.6 1.5 2 3 4 5 U/V 2.5 2 1.8 1.5 1.3 1.13 /kΩ-1 1.67 0.67 0.5 0.
12、33 0.25 0.20 /V-1 0.40 0.50 0.56 0.67 0.78 0.88 (4)根據(jù)你所畫出的圖線,求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=______ V,電壓表內(nèi)阻RV=________kΩ(保留兩位有效數(shù)字)。 解析:(1)設(shè)計(jì)者認(rèn)為電壓表測(cè)自身的電壓,電流表測(cè)流過電壓表的電流,據(jù)RV=可求出電壓表內(nèi)阻。但圖甲電路閉合開關(guān)后,電路中電流太小,電流表幾乎不偏轉(zhuǎn),故D項(xiàng)是電路不可行的原因。 (2)對(duì)題圖乙,由閉合電路歐姆定律可得E=U+R,整理得=+R,則為了根據(jù)圖像能求得電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)該作-R圖線。 (3)選擇作-R圖線,描點(diǎn)連線如圖。 (4)據(jù)
13、-R圖線縱截距可得=0.34,解得:E=2.9 V。 據(jù)圖線斜率可得:=, 解得:RV=3.2 kΩ。 答案:(1)D (2)-R (3)見解析圖 (4)2.9(2.8~3.2均可) 3.2(2.8~3.5均可) 5.(2018·蘇州一模)小明同學(xué)學(xué)過“練習(xí)使用多用電表”后想進(jìn)一步研究多用電表的有關(guān)問題。 (1)他先用多用電表測(cè)量某元件的電阻,操作如下:先選用歐姆表“×100”倍率擋開始測(cè)量,發(fā)現(xiàn)指針偏角過小,則應(yīng)換用________(選填“×10”或“×1 k”)擋;換擋后必須將紅表筆和黑表筆________,調(diào)零后再重新測(cè)量。 (2)為了弄清歐姆表有關(guān)問題,小明查閱資料后發(fā)現(xiàn)
14、,歐姆表內(nèi)部電路可等效為一個(gè)無內(nèi)阻的電源、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路,如圖甲所示。為了測(cè)定該歐姆表電源的電動(dòng)勢(shì)和“×1 k”擋位的內(nèi)電阻,他設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測(cè)量電路。 ①將上述調(diào)零后的歐姆表接入電路時(shí),紅表筆應(yīng)和________(選填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端。 ②將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使歐姆表的示數(shù)如圖丙所示,這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丁所示。歐姆表和電壓表的讀數(shù)分別為________ Ω和________ V。 ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知,電壓表的
15、內(nèi)阻為________kΩ。 ④據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得,此多用電表等效電源的電動(dòng)勢(shì)為________ V,該電阻擋的內(nèi)電阻為________kΩ。 解析:(1)多用電表的歐姆擋表盤的0刻線在右端,選“×100”擋時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角過小,說明被測(cè)阻值較大,應(yīng)改用“×1 k”擋,換擋后必須將紅表筆和黑表筆短接,調(diào)零后再重新測(cè)量。 (2)①電流從紅表筆流入電表,從黑表筆流出電表;電流從電壓表正接線柱流入,故紅表筆應(yīng)和1相連,黑表筆接2;②歐姆表讀數(shù)=倍率×表盤讀數(shù)=1 k×15.0 Ω=15.0 kΩ=1.50×104 Ω;電壓表分度值是0.1 V,讀數(shù)為3.60 V;③由于滑動(dòng)變阻器被短路,
16、故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值為12.0 kΩ;④歐姆表的中值電阻等于內(nèi)電阻,故歐姆表“×1 k”擋位的內(nèi)電阻為15.0 kΩ; 根據(jù)閉合電路歐姆定律,電動(dòng)勢(shì)為:E=U+r=4.00 V+×15 V=9.00 V。 答案:(1)×1 k 短接 (2)①1?、?.50×104 3.60 ③12.0?、?.00(9.0) 15.0 6.(2018·鹽城、南京一模)在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,A、B、C三位學(xué)生用導(dǎo)線按如圖甲所示方式連接好電路,電路中所有元件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開關(guān)后: (1)A學(xué)生發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2 V,電流表的示數(shù)為零,小燈泡不亮,這是由于導(dǎo)線
17、_____ __斷路。 (2)B學(xué)生發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3 A,小燈泡亮,這是由于導(dǎo)線____ ___斷路。 (3)C學(xué)生發(fā)現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)都不能調(diào)為零,這是由于導(dǎo)線________斷路。 (4)電路檢查無錯(cuò)誤后,用正確的電路測(cè)得小燈泡兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線,如圖乙所示?,F(xiàn)將它與19 Ω的定值電阻R 串聯(lián),接在電動(dòng)勢(shì)為8 V 內(nèi)阻為1 Ω的電源上,則小燈泡的實(shí)際功率是________W。 解析:(1)電壓表示數(shù)為2 V,說明連接電壓表的導(dǎo)線正常,電流表示數(shù)為零且燈泡不亮,說明電路斷開,所以應(yīng)為導(dǎo)線d
18、斷路。 (2)電流表示數(shù)為0.3 A且小燈泡亮,說明連接燈泡和電流表、電源的導(dǎo)線正常,電壓表示數(shù)為零,說明電壓表沒有接入電路,所以應(yīng)為導(dǎo)線h斷路。 (3)發(fā)現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)都不能調(diào)為零,說明滑動(dòng)變阻器為限流式接入電路,即導(dǎo)線g斷路。 (4)將電源和19 Ω的電阻視為一個(gè)新電源,根據(jù)E=U+I(xiàn)r可知,U=8-20I,將路端電壓與電流關(guān)系畫入燈泡隨電壓變化圖像中,如圖所示。兩線的交點(diǎn)即為小燈泡的工作點(diǎn),由圖像可知,U=2.0 V,I=0.3 A,所以燈泡的實(shí)際功率P=UI=0.6 W。 答案:(1)d (2)h (3)g (4)0.6
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