2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 高考題型研究 課時(shí)作業(yè)四 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)命題點(diǎn)（含解析）

課時(shí)作業(yè)四電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)命題點(diǎn)1(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表可選用的器材有：微安表頭(量程100 A，內(nèi)阻900 )；電阻箱R1(阻值范圍0999.9 )；電阻箱R2(阻值范圍099 999.9 )；導(dǎo)線若干要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋圖1回答下列問(wèn)題：(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱(2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1_，R2_.(保留到個(gè)位)解析：(1)微安表頭改裝成毫安電流表需要并聯(lián)一個(gè)小電阻，再把電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)大電阻，電路如圖2所示圖2(2)接a時(shí)改裝成量程為1 mA的電流表，有IgRg(IIg)R1解得R1100 接b時(shí)改裝成量程為3 V的電壓表，有UIgRgIR2解得R22 910 .答案：(1)見(jiàn)解析圖(2)1002 9102(2019年山東一模)某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定額定電壓為2 V的小燈泡正常工作時(shí)的電阻，已知該小燈泡正常工作時(shí)的電阻大約為500 .實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A電流表A1(量程為20 mA，內(nèi)阻r1約為3 ，讀數(shù)記為I1)B電流表A2(量程為3 mA，內(nèi)阻r215 ，讀數(shù)記為I2)C定值電阻R1985 D定值電阻R21 985 E滑動(dòng)變阻器R(020 )F電壓表V(量程為6 V，內(nèi)阻RV1 k，讀數(shù)記為U)G蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為10 V，內(nèi)阻很小)H開(kāi)關(guān)S一個(gè)(1)如圖3所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，請(qǐng)你幫他選擇合適的器材，電表1應(yīng)選_，電表2應(yīng)選_，定值電阻應(yīng)選_(這三空均填寫(xiě)器材前的字母代號(hào))圖3(2)測(cè)量小燈泡電阻的表達(dá)式為Rx_(用字母表示)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不斷改變滑動(dòng)變阻器的阻值，當(dāng)電表2的示數(shù)達(dá)到_時(shí)，其對(duì)應(yīng)的結(jié)果為小燈泡正常工作時(shí)的電阻解析：(1)由于小燈泡額定電壓為2V，而已知電壓表的量程較大，測(cè)量誤差較大，不能用此電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測(cè)量電壓，故電表2為B；改裝成3 V量程的電壓表的內(nèi)阻：RV 1 000 ，A2的內(nèi)阻為15 ，則定值電阻應(yīng)選C；小燈泡正常工作時(shí)的電流約為I A4 mA左右，電流表的量程較大，電流表不能精確測(cè)量電流；電壓表內(nèi)阻已知，對(duì)應(yīng)滿偏電流為：Im A0.006 A6 mA，故用電壓表測(cè)量電流更為準(zhǔn)確，因此電表1應(yīng)選用電壓表F.(2)測(cè)量小燈泡電阻的表達(dá)式為Rx，因?yàn)楦难b后的電壓表內(nèi)阻為RV1 000 ，則當(dāng)I22 mA時(shí)，小燈泡兩端的電壓為2 V，達(dá)到額定電壓，測(cè)出來(lái)的電阻為正常工作時(shí)的電阻答案：(1)FBC(2)2 mA3(2019年安順監(jiān)測(cè))某同學(xué)測(cè)量一只標(biāo)識(shí)模糊的電阻Rx的伏安特性，步驟如下：圖4(1)用多用表“×10”倍率的電阻擋測(cè)量該元件的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)小，該同學(xué)換用“×100”倍率的電阻擋，并重新進(jìn)行_后再測(cè)量，表盤(pán)的示數(shù)如圖4甲所示，則Rx的測(cè)量值為_(kāi)k.(2)若用伏安法測(cè)量Rx的阻值，用到的器材和規(guī)格如下：滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍050 ，允許通過(guò)的最大電流為0.5 A)電流表A(量程010 mA，內(nèi)阻約為50 )電壓表V(量程015 V，內(nèi)阻約為5 k)直流電源E(電動(dòng)勢(shì)15 V，內(nèi)阻不計(jì))開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干圖4乙是該同學(xué)連接好的部分實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線將電壓表接入圖乙所示的實(shí)物電路，并盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，使測(cè)量結(jié)果更精確(3)若測(cè)量值與真實(shí)值相比偏大，請(qǐng)你說(shuō)明導(dǎo)致測(cè)量值偏大的主要原因(不考慮實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差)_.解析：(1)歐姆表偏角過(guò)小，說(shuō)明用×10擋測(cè)出電阻較大，此時(shí)需換用“×100”倍率的電阻擋，并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，表盤(pán)的示數(shù)如題圖所示，則該電阻的阻值Rx22×100 2 200 2.2 k.(2)因?yàn)橐鄿y(cè)數(shù)據(jù)，所以滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，而Rx2RA·RV，故電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物連接如圖5所示圖5(3)由圖可知，電流表采用內(nèi)接法，由于電流表的分壓，實(shí)驗(yàn)所測(cè)電壓偏大，故電阻的測(cè)量值偏大答案：(1)歐姆調(diào)零2.2(2)見(jiàn)解析圖(3)引起誤差的原因是因?yàn)殡娏鞅淼姆謮?(2019年高三聊城模擬)某同學(xué)用一個(gè)滿偏電流為10 mA、內(nèi)阻為30 的電流表，一只滑動(dòng)變阻器和一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V的干電池組裝成一個(gè)歐姆表，如圖6甲所示圖6(1)甲、乙測(cè)試筆中，甲表筆應(yīng)是_(選填“紅”或“黑”)表筆(2)電流表5 mA刻度處應(yīng)標(biāo)的電阻刻度為_(kāi).(3)經(jīng)調(diào)零后，將甲、乙兩表筆分別接圖6乙中的a、b兩點(diǎn)，指針指在電流表刻度的4 mA處，則電阻Rx_.(4)若誤將甲、乙兩表筆分別接在了圖6乙中的a、c兩點(diǎn)，則Rx的測(cè)量結(jié)果_(選填“偏大”或“偏小”)(5)再給電流表并聯(lián)一個(gè)合適的定值電阻R0，就可組裝成一個(gè)中間刻度值為15 的歐姆表，則R0_.(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)為了保證電流由正接線柱流入表頭，紅表筆應(yīng)接內(nèi)部電源的負(fù)極，則甲應(yīng)為紅表筆(2)設(shè)歐姆表的內(nèi)阻為R，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，當(dāng)電流表滿偏時(shí)，則有：10×103 A，解得：R150 ，當(dāng)電流表的示數(shù)為5 mA時(shí)，則有：5×103 A，解得：Rx150 .(3)當(dāng)電流表示數(shù)為4 mA時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：4×103 A，解得：Rx225 .(4)若誤將甲、乙兩表筆分別接在了題圖乙中的a、c兩點(diǎn)，則回路中的兩個(gè)電源串聯(lián)，電流增大，指針偏轉(zhuǎn)更大，故Rx的測(cè)量結(jié)果偏小(5)歐姆表的中間刻度值為15 ，說(shuō)明歐姆表的內(nèi)阻為15 ，此時(shí)回路中的最大電流為I A0.1 A，根據(jù)電流表的改裝原理，有：IIg，解得：R0 3.3 .答案：(1)紅(2)150(3)225(4)偏小(5)3.35(2019年武漢質(zhì)檢)某同學(xué)用如圖7甲所示的電路測(cè)量恒壓源的輸出電壓Ux和定值電阻Rx的阻值實(shí)驗(yàn)室提供器材如下直流電源E(輸出電壓為5 V)；待測(cè)電阻Rx(阻值約為100 )；直流電壓表V(量程05 V，內(nèi)阻約為15 k)；電阻箱R(阻值范圍0999.9 )；開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干圖7實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱、電壓表的示數(shù)，得到如圖7乙所示的R關(guān)系圖線回答下列問(wèn)題(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)由圖7乙可知直線在縱軸上的截距b_V1，在橫軸上的截距a_.(2)若不考慮電壓表的影響，恒壓源輸出電壓Ux的測(cè)量值U1_V，定值電阻Rx的測(cè)量值R1_.(3)若考慮電壓表的影響，恒壓源輸出電壓Ux的測(cè)量值為U2，定值電阻Rx的測(cè)量值為R2.則U1_U2，R1_R2(選填“大于”“等于”或“小于”)解析：(1)由題圖乙可知直線在縱軸上的截距b0.20 V1，在橫軸上的截距a1.0×102 .(2)由歐姆定律可知：UxUR，解得R；則0.2，解得Ux5.0 V；Rx1.0×102 .(3)若考慮電壓表的影響，則可將電壓表的內(nèi)阻與Rx并聯(lián)，等效為Rx，則由并聯(lián)電阻的關(guān)系可知Rx<Rx；根據(jù)R可知，圖象與縱軸截距與Rx無(wú)關(guān)，則恒壓源輸出電壓不變，則U1等于U2，R1小于R2.答案：(1)0.201.0×102(2)5.01.0×102(3)等于小于6(2019年石家莊二模)某同學(xué)利用多用電表歐姆擋測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1的內(nèi)阻并對(duì)電壓表V2的示數(shù)進(jìn)行校對(duì)實(shí)驗(yàn)器材如下：多用電表(歐姆擋對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上正中央數(shù)值為15)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1(量程10 V，內(nèi)阻RV1約為幾十千歐)電壓表V2(量程10 V，內(nèi)阻RV29 k)滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約50 )電源E(電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻不計(jì))開(kāi)關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)利用多用電表歐姆擋測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻，將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖8甲中_(選填“A”或“B”)方式連接圖8(2)實(shí)驗(yàn)中，兩表的示數(shù)如圖8乙所示，多用電表歐姆擋的讀數(shù)為_(kāi)，電壓表的讀數(shù)為_(kāi)V，通過(guò)計(jì)算可得出歐姆擋電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V(以上結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(3)利用標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1對(duì)電壓表V2進(jìn)行校對(duì)，請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇蛑挟?huà)出電路圖(4)校對(duì)中發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1示數(shù)為9.00 V時(shí)，電壓表V2的示數(shù)為10.00 V，為使V2示數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)給V2表串聯(lián)_ 的電阻解析：(1)根據(jù)多用電表中兩表筆電流的流向?yàn)椤凹t進(jìn)黑出”，可知A圖正確(2)因?yàn)殡妷罕鞻1的內(nèi)阻為幾十千歐，所以多用電表歐姆擋的讀數(shù)為30.0×103 3.00×104 ；電壓表V1的量程為10 V，所以分度值為0.2 V，故讀數(shù)為5.8 V；根據(jù)題意中值電阻為15 k，即歐姆表內(nèi)阻為15 k，所以根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E5.8 V，解得E8.70 V.(3)因?yàn)椴⒙?lián)電路電壓相等，所以要校對(duì)電壓表，可將兩電壓表并聯(lián)，由于電壓表電阻過(guò)大，而滑動(dòng)變阻器最大阻值只有50 ，所以為了讀數(shù)變化明顯，采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，電路圖如圖9所示圖9(4)根據(jù)歐姆定律可得×10 V9 V，解得R1 k1 000 .答案：(1)A(2)3.00×1045.88.70(3)見(jiàn)解析圖(4)1 0007(2019年太原一模)在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖10甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi) cm(該值接近多次測(cè)量的平均值)(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動(dòng)變阻器R(020 ，額定電流2 A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)12345678U/V00.100.300.701.001.501.702.30I/A00.020.060.160.220.340.460.52由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖10乙中的_圖(選填“A”或“B”)圖10(3)如圖10丙是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖丙中實(shí)物間的連線(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖10丁所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第3、5、7次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出UI圖線由圖線得到金屬絲的阻值Rx_(保留兩位有效數(shù)字)(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為_(kāi)·m(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)固定刻度讀數(shù)為0，可動(dòng)刻度讀數(shù)為39.7，所測(cè)長(zhǎng)度為039.7×0.01 mm0.397 mm0.039 7 cm.(2)由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約為5 ，則有Rx，屬于小電阻，用外接法測(cè)量誤差小，由記錄的數(shù)據(jù)可知電壓、電流從接近0開(kāi)始調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該采用分壓接法，故選A.(3)實(shí)物圖如圖11所示(4)描繪出第3、5、7三個(gè)點(diǎn)后可見(jiàn)第7次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)誤差太大舍去，然后畫(huà)出UI圖線，如圖12所示由畫(huà)出的圖線可知：Rx 4.4 .圖11圖12(5)根據(jù)電阻定律R，得RR，代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出1.1×106 ·m.答案：(1)0.039 7(0.039 50.039 9均可)(2)A(3)見(jiàn)解析圖(4)見(jiàn)解析圖4.4(4.34.7均可)(5)1.1×106- 10 -