（江蘇專用）2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第三講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)——課后自測(cè)診斷卷

第三講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)課后自測(cè)診斷卷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(jiàn)下表：R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.75.95.34.53.8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_(kāi) V；內(nèi)阻為_(kāi) 。(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_(kāi) V；內(nèi)阻應(yīng)為_(kāi) 。解析：(1)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，連接電路時(shí)應(yīng)將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，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EI(Rr)，整理可得RrEr，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r1.2 。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 V1.38 V。(3)根據(jù)歐姆定律，得電流表的內(nèi)阻rA 0.2 ，由EI(RrrA)得RE(rrA)，R圖像的斜率仍為電動(dòng)勢(shì)E，即E1.38 V，而干電池的內(nèi)阻應(yīng)為rrrA1.0 。答案：(1)開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)；電阻箱阻值為零。(2)見(jiàn)解析圖1.38(1.301.44均可)12(1.01.4均可)(3)1.38結(jié)果與(2)問(wèn)第一個(gè)空格一致10結(jié)果比(2)問(wèn)第二個(gè)空格小0.22(2019南京、鹽城二模)在研究金屬電阻阻值與溫度的關(guān)系時(shí)，為了能夠較準(zhǔn)確地測(cè)出金屬電阻的阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。除了金屬電阻Rx外，還提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源E，靈敏電流計(jì)G，滑動(dòng)變阻器R、Rs，定值電阻R1、R2，電阻箱R0，開(kāi)關(guān)S，控溫裝置，導(dǎo)線若干。按照電路圖連接好電路后，將R0調(diào)至適當(dāng)數(shù)值，R的滑片調(diào)至最右端，Rs的滑片調(diào)至最下端，閉合開(kāi)關(guān)S；把R的滑片調(diào)至適當(dāng)位置，調(diào)節(jié)R0，并逐步減小Rs的阻值，直到Rs為零時(shí)，電流計(jì)G指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，記錄R0的阻值和Rx的溫度；多次改變溫度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)完畢，整理器材。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：(1)上述中，電流計(jì)G指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)_(選填“大于”“等于”或“小于”)b點(diǎn)電勢(shì)。(2)某次測(cè)量時(shí)，R0的旋鈕如圖乙所示，則R0的讀數(shù)為_(kāi) 。(3)用R0、R1、R2表示Rx，Rx_。(4)求出的阻值Rx和對(duì)應(yīng)溫度如下表所示：溫度t/35.040.045.050.055.0阻值Rx/58.359.460.661.762.8請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)紙上描繪出Rxt圖線_。(5)本實(shí)驗(yàn)中Rs的作用為_(kāi)。解析：(1)上述中，電流計(jì)G指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，說(shuō)明電流計(jì)中無(wú)電流，即a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)。(2)R0的讀數(shù)為40.0 。(3)設(shè)上邊支路的電流為I1，下邊支路的電流為I2，當(dāng)a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì)時(shí)：I1RxI2R0；I1R1I2R2；兩式相除可知：，即RxR0; (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出Rxt圖線如圖；(5)本實(shí)驗(yàn)中Rs的作用為保護(hù)電流計(jì)。答案：(1)等于(2)40.0(3)R0(4)見(jiàn)解析圖(5)保護(hù)電流計(jì)3(2019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面上形成的薄膜電阻，常用色環(huán)來(lái)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 A，內(nèi)阻約40 )；C電流表A2(量程1 mA，內(nèi)阻約10 )；D電壓表 V(量程3 V，內(nèi)阻約10 k)；E滑動(dòng)變阻器R(阻值020 ，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(kāi)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(kāi)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，再將選擇開(kāi)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(xiě)器材代號(hào))。請(qǐng)?jiān)趫D丙中用筆畫(huà)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(kāi)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(kāi)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(shuō)明電路在何處發(fā)生何種故障：_。解析：(1)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)的角度很小，說(shuō)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(kāi)關(guān)旋至“1k”擋。(2)由題圖乙可知氧化膜電阻的阻值為28 k，電路中的最大電流為：I A178 A，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(kāi)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(kāi)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(shuō)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(jiàn)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(2019無(wú)錫期末)某同學(xué)想在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻。(1)他先用多用電表的歐姆擋“1 k”測(cè)量，如圖甲所示，該讀數(shù)為_(kāi) ；多用表的紅表筆與電壓表V的_(選填“正”或“負(fù)”)的接線柱相連。(2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A待測(cè)電壓表V1(量程為03 V)；B電壓表V2(量程為09 V，內(nèi)阻約為9 k)；C滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為20 ，額定電流為1 A)；D定值電阻R3(阻值為6 k)；E電源(電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻約為1 )；F開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。根據(jù)提供的器材，連接圖乙中的實(shí)物圖。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表V1和電壓表V2的讀數(shù)分別為U1和U2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，多次測(cè)量，作出U2U1圖像如圖丙所示，已知圖像的斜率為k，則內(nèi)阻RV1的表達(dá)式為_(kāi)(用R3和k表示)?？紤]電壓表V2的內(nèi)電阻，則該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果_(選填“有”或“無(wú)”)影響。解析：(1)用多用電表的歐姆擋“1 k”測(cè)量，該讀數(shù)為61 k6 000 ；電流從多用電表的負(fù)極流入，則多用表的紅表筆與電壓表V的負(fù)的接線柱相連。(2)實(shí)物連線如圖：由歐姆定律可得：U2U1R3，即U2U1，則1k，解得RV1。由電路圖可知，電壓表V2的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響。答案：(1)6 000負(fù)(2)見(jiàn)解析圖無(wú)5(2019蘇州一模)小明同學(xué)學(xué)過(guò)“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(wèn)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(kāi)始測(cè)量，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)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(wèn)題，小明查閱資料后發(fā)現(xiàn)，歐姆表內(nèi)部電路可等效為一個(gè)無(wú)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。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。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_(kāi) 和_ V。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 k和4.00 V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為_(kāi)k。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_(kāi) V，該電阻擋的內(nèi)電阻為_(kāi)k。解析：(1)多用電表的歐姆擋表盤(pán)的0刻線在右端，選“100”擋時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角過(guò)小，說(shuō)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)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；歐姆表讀數(shù)倍率表盤(pán)讀數(shù)1 k15.0 15.0 k1.50104 ；電壓表分度值是0.1 V，讀數(shù)為3.60 V；由于滑動(dòng)變阻器被短路，故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值為12.0 k；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 k；根據(jù)閉合電路歐姆定律，電動(dòng)勢(shì)為：EUr4.00 V15 V9.00 V。答案：(1)1 k短接(2)11.501043.6012.09.00(9.0)15.06某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知定值電阻R116 。(1)閉合開(kāi)關(guān)S后，電壓表V1無(wú)讀數(shù)，電壓表V2有讀數(shù)，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路中存在斷路故障，則該故障可能在_(選填“ab”“bc”或“cd”)兩點(diǎn)間。(2)排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄多組電壓表的示數(shù)U1、U2，如下表所示。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出U2U1圖像。U2/V5.04.54.03.53.02.52.0U1/V0.661.001.331.882.002.322.68(3)由圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ 。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)若ab間斷路，則電壓表V1與電壓表V2都沒(méi)有讀數(shù)；若bc間斷路，則V1與R2串聯(lián)，V1有讀數(shù)，V2沒(méi)有讀數(shù)；若cd間斷路，則V2與R1串聯(lián)，V2有讀數(shù)，V1沒(méi)有讀數(shù)，故斷路故障出現(xiàn)在cd之間。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖像如圖所示；(3)根據(jù)電路圖由閉合電路歐姆定律可知：EU1U2r，變形可得：U2EU1，由圖可知，圖像與縱軸的截距表示電動(dòng)勢(shì)，故E6.0 V；圖像的斜率k1.5，解得：r8.0 。答案：(1)cd(2)見(jiàn)解析圖(3)5.86.27.88.28