高考物理 真题和模拟题分项汇编 专题19 电学实验(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、专题19 电学实验1(2019新课标全国卷)某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 ,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是 。(填正确答案标号)A18 Ma B21 mA C25mA D28 mA(3)产生上述问题的原因可能是 。(填正确答案标号)A微安表内
2、阻测量错误,实际内阻大于1 200 B微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 CR值计算错误,接入的电阻偏小DR值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。【答案】(1) (2)C (3)AC (4)【解析】(1)电表改装时,微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内,则实物电路连接如下图所示:(2)由标准毫安表与该装表的读数可知,改装后的电流表,实际量程被扩大的倍数为:倍。故当原微安表表盘达到满偏时,实际量程为:,故本小题选C;(3)根据,得:,改装后的量程偏大的原因可能是,原微安表内
3、阻测量值偏小,即电表实际内阻真实值,大于1200;或者因为定值电阻R的计算有误,计算值偏大,实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选AC;(4)由于接入电阻R时,改装后的表实际量程为25 mA,故满足;要想达到预期目的,即将微安表改装为量程为20 mA电流表,应满足,其中,联立解得:或。2(2019新课标全国卷)某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系,图中V1和V2为理想电压表;R为滑动变阻器,R0为定值电阻(阻值100 );S为开关,E为电源。实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为50.0
4、A时得到的某硅二极管UI关系曲线。回答下列问题:(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0A,应调节滑动变阻器R,使电压表V1的示数为U1= mV;根据图(b)可知,当控温炉内的温度t升高时,硅二极管正向电阻 (填“变大”或“变小”),电压表V1示数 (填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向 (填“A”或“B”)端移动,以使V1示数仍为U1。(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为= 103V/(保留2位有效数字)。【答案】(1)5.00 变小 增大 B (2)2.8【解析】(1)U1=IR0=100 50106 A=5103 V=
5、5 mV由,I不变,温度升高,U减小,故R减小;由于R变小,总电阻减小,电流增大;R0两端电压增大,即V1表示数变大,只有增大电阻才能使电流减小,故华东变阻器向右调节,即向B短调节。(2)由图可知, =2.8103V/3(2019新课标全国卷)某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 k),滑动变阻器R1(最大阻值1 500 ),滑动变阻器R2(最大阻值500 ),电阻箱(099 999.9 ),干电池(E=1.5 V,r=1.5 ),红、黑表笔和导
6、线若干。(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为_:滑动变阻器选_(填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为_、_。(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向_k处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_。【答案】(1) 900 R1 (2)45 5 (3)0 35 000.0
7、【解析】(1)连线如图:根据欧姆表的改装原理,当电流计满偏时,则,解得R=900;为了滑动变阻器的安全,则滑动变阻器选择R1;(2)在a处,解得Rxa=45k;在b处,则,解得Rxb=5k;(3)校准:红黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指到0 k处;由图可知,电阻箱接入的电阻为:R=35 000.0 。4(2019天津卷)现测定长金属丝的电阻率。(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是_。(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻约为,画出实验电路图,并标明器材代号。电源(电动势,内阻约为)电流表(量程,内阻)电流表(量程,内阻
8、约为)滑动变阻器(最大阻值,额定电流)开关及导线若干(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表的读数为,电流表的读数为,则这段金属丝电阻的计算式_。从设计原理看,其测量值与真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。【答案】(1)(均可) (2) (3) 相等【解析】(1)根据螺旋测微器的读数法则可知读数为。因该实验没有电压表,电流表A1的内阻已知,故用A1表当电压表使用,为了调节范围大,应用分压式滑动变阻器的接法,则点如图如图由电路图可知流过电流为,电阻两端的电压为,因此电阻该实验的电流为真实电流,电压也为真实电压,因此测得值和真实值相等。5(2019江苏卷)某同学测量一段长度已知的电阻丝
9、的电阻率实验操作如下:(1)螺旋测微器如题111图所示在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动 (选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。(题111图)(2)选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径(3)题112甲图中Rx,为待测电阻丝请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题112乙图实物电路中的正确位置(题112甲图) (题112乙图)(4)为测量R,利用题112甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1I1关系图象如题113图所示接着,将电
10、压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据,在方格纸上作出U2I2图象(5)由此,可求得电阻丝的Rx= 根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率【答案】(1)C (2)不同 (3) (4) (5)23.5(23.024.0都算对)【解析】(1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;(2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量;(3)按照原理图,将实物图连线如图:;(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条
11、直线,如图:;当电压表按甲图连接时,电压表测的电压为的电压之和,当电压表接在a、b间时,电压表测的电压为的电压,由图可得:,所以。6(2019浙江选考)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx,小明设计了如图所示的电路。(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接_(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果_(选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线。你认为正确的是_(选填“”或“”),并由图线求出电阻Rx=_。(
12、保留两位有效数字)【答案】(1)a点 小于 (2) 7.5【解析】(1)电压表示数变化较大,说明电流表分压较大,而电流表示数基本不变,说明电压表分流较小,可以忽略,故采用电流表外接法,即c接a点;电压表测量的电压为准确值,但电流表测量的电流为电阻和电压表电流表之和,即电流测量值偏大,根据可得电阻测量值偏小;(2)因为电压表测量的是被测电阻两端电压,所以当其两端电压为零时,电流也为零,故图线正确;图像的斜率表示电阻,故;7(2019黑龙江省大庆实验中学高三适应性考试)两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻。方案(1)用内阻为3 k、量程为1 V的电压表,保护电阻R0,电阻箱R1,开关
13、S测量一节干电池的电动势和内阻。由于干电池电动势为1.5 V,需要把量程为1 V的电压表扩大量程。若定值电阻R1可供选择的阻值有1 k、1.5 k、2 k,其中最合适的是_。请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图,并完成图(a)中剩余的连线。方案(2)按照图(b)的电路测量电源电动势和内阻,已知电流表内阻为RA,R1=RA,保护电阻的阻值为R0,若电流表读数为I,则通过电源的电流为_。根据测得的数据作出图像,图线的斜率为k,纵截距为b,则电源电动势E=_,内阻r=_。【答案】(1)1.5 k 如图所示 实物连接如图所示 (2)2I 2/k 【解析】(1)若将电压表改装为量程为1.5
14、V的电压表,则需串联的分压电阻上的电压为0.5 V,因电压表内阻为3 k,则需串联的电阻为1.5 k;电路图以及实物连线如图;(2)若电流表读数为I,因R1=RA,则通过电源的电流为2I;由闭合电路的欧姆定律:,即,则;,解得,。8(2019湖南省衡阳市模拟)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请回答下列问题:(1)在使用多用电表测量时,若选择开关扳至“25 V“挡,指针的位置如图(a)所示,则测量结果为_V;(2)多用电表测量未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电源的电动势为E,R0为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时,电路中电流I与电阻箱的阻值Rx关系图象如图(c)所示,则此时多用电
15、表的内阻为_,该电池的电动势E=_V。(3)下列判断正确的是_A在图(b)中、电表的左、右插孔处分别标注着“”、“+”B由图线(c)的特点可知,欧姆表的刻度盘上的数字左小右大C欧姆表调零的实质是通过调节R,使Rx=0时电路中的电流达到满偏电流D电阻Rx的变化量相同时,Rx越小,则对应的电流变化量就越小(4)如果随着使用时间的增长,该多用电表内部的电源电动势减少,内阻增大,但仍然能够欧姆调零,如仍用该表测电阻,则测量结果是_。(填“偏大”“偏小”或“不变”)【答案】(1)11.5 (2)1.5104 12 (3)AC (4)偏大【解析】(1)选择开关置于“25 V”时,选择表盘第二排刻度进行读数
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