2020高考物理 考前沖刺Ⅲ專(zhuān)題13 電學(xué)實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用

1、2020考前沖刺物理專(zhuān)題13 電學(xué)實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用 1.【2020安徽高考信息交流試卷】多用電表測(cè)電阻時(shí)，下列操作中正確 的是（ ）A測(cè)量前檢查表針是否停在左端的“O”位置，如不在則要進(jìn)行歐姆調(diào)零B用“1”歐姆擋，若指針恰好在刻度3050的正中，則待測(cè)電阻為40C用“1K”擋，若指針偏轉(zhuǎn)角度太大，應(yīng)換成“100”或“10”或“1”D每次換擋后都要重新歐姆調(diào)零【答案】CD【解析】要區(qū)分歐姆調(diào)零與機(jī)械調(diào)零，A錯(cuò)誤，歐姆刻度不均勻，B錯(cuò)誤，用“1K”擋，若指針偏轉(zhuǎn)角度太大，表明被測(cè)電阻很小，應(yīng)換成“100”或“10”或“1” 擋，C正確；每次換擋后都要重新歐姆調(diào)零，D正確3【2020浙江期末】如圖所示探

2、究影響平行板電容器電容的因素的實(shí)驗(yàn)。設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若( )A.保持S不變，增大d,則變大B.保持S不變，增大d,則變小C.保持d不變，減小S,則變小D.保持d不變，減小S,則不變【答案】A 【解析】由知保持S不變，增大d，電容減小，電容器帶電能力降低，電容器電量減小，靜電計(jì)所帶電量增加，變大；保持d不變，減小S，電容減小，變大。正確答案A3【2020上海靜安區(qū)一模】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象和磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)中，所需的實(shí)驗(yàn)器材已用導(dǎo)線(xiàn)連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,將線(xiàn)圈A插入線(xiàn)圈B中，閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，線(xiàn)圈B中感應(yīng)電流與線(xiàn)

3、圈A中電流的繞行方向相反;某同學(xué)設(shè)想使一線(xiàn)圈中電流逆時(shí)針流動(dòng)，另一線(xiàn)圈中感應(yīng)電流順時(shí)針流動(dòng)，可行的實(shí)驗(yàn)操作是( )A抽出線(xiàn)圈L1 B插入軟鐵棒C使變阻器滑片P左移 D斷開(kāi)開(kāi)關(guān)【答案】B C【解析】根據(jù)磁通量的變化得選項(xiàng)BC正確.4【2020四川期末】現(xiàn)給出兩個(gè)阻值不同的電阻R1和R2，用多用電表按正確的操作程序分別測(cè)出它們的阻值，測(cè)量R1時(shí)選用“100”歐姆擋，其阻值如下圖中指針?biāo)?，R1= ；測(cè)量R2時(shí)選用“10”歐姆擋，其阻值如下圖中指針?biāo)?，R2= 。將某一小量程的電流表改裝成大量程的電流表，其中改裝后量程較大的是電流表與 （填“R1”或“R2”） 聯(lián)（填“串”或“并”）的?！敬鸢浮浚?/p>

4、空2分）900 300 R2 并【解析】用面板讀數(shù)乘以倍率即為讀數(shù)，故R1=900，R2=300。把小量程的電流表改裝成大量程電流表，需要并聯(lián)一個(gè)小電阻流”）。（2）將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”檔的 位置。（填“1”、“10”、“100”或“1k”）（3）將紅、黑表筆分別插入“+”、“”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié) ，使電表指針對(duì)準(zhǔn) 的“0”刻線(xiàn)（填“電阻”或“電流”）。（4）將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如下圖乙所示，該電阻的阻值為 。（5）測(cè)量完畢，將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置?！敬鸢浮浚ǔ龢?biāo)注外，每空2分）（1）調(diào)零螺絲 電流 （2）1 （3）調(diào)零旋鈕 （1分） 電阻 （1分）

5、（4）19.0 N。分析可知，拉力計(jì)的刻度是否均勻 。（填寫(xiě)“均勻”或“不均勻”）（3）為了使拉力計(jì)的量程增大應(yīng)采用的措施是（只填寫(xiě)一條） ?！敬鸢浮浚?）30 （2）850 不均勻 （3）更換勁度系數(shù)更大的彈簧【解析】（1）當(dāng)P移動(dòng)到R1的最右端時(shí)，電流表恰好滿(mǎn)偏，則有。（2），解得x=8.5cm，F(xiàn)=kx=850N；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均勻。（3）換勁度系數(shù)更大的彈簧，彈簧伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度時(shí)，需要的拉力更大。7【2020廣東潮州期末】)某同學(xué)用如圖所示電路來(lái)測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，滑片P應(yīng)位于_端。(填A(yù)或B)該同學(xué)測(cè)得如下表的五組數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)在答題卷相應(yīng)圖中作出

6、U-I圖線(xiàn)，從圖象可得電池的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)阻r=_。(結(jié)果均保留二位小數(shù))。12345U/V1.371.321.241.101.05I/A0.120.200.310.500.57【答案】(1)A E=1.43V-1.48V r=0.64-0.78 ， 【解析】要使變阻器的電阻值最大縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)E=1.45V，斜率絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻r=0.71。電路圖如圖所示8【2020山西期末】為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某實(shí)驗(yàn)小組按下圖甲所示的電路圖連好實(shí)驗(yàn)電路，合上開(kāi)關(guān)，電流表和電壓表的讀數(shù)正常，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)接近1.5

7、V且?guī)缀醪蛔?，直到?dāng)滑片滑至臨近B端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變化，這種情況讀出的電壓值、電流值在U-I坐標(biāo)軸上分布不均勻，出現(xiàn)上述情況的原因是 ，改進(jìn)方法是 。改進(jìn)后，測(cè)出幾組電流、電壓的數(shù)值，并畫(huà)出如下圖乙所示的圖象，由圖象可知，這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為E V，內(nèi)阻r 。【答案】變阻器的阻值太大 換用阻值較小的變阻器 1.44V至1.48V 之間, 2.2至2.4之間【解析】滑動(dòng)變阻器阻值太大，滑片向B端移動(dòng)時(shí)，因開(kāi)始電流值較小，電壓表示數(shù)變化不明顯，要改進(jìn)這種現(xiàn)象，可以換用阻值較小的滑動(dòng)變阻器。由乙圖可知，E=1.48V，r=2.4。9【2020浙江高三調(diào)考】用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻（阻值在3至9之間

8、），現(xiàn)提供圖7甲所示的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)要求獲得多組數(shù)據(jù)，且金屬絲上所加的電壓須從零開(kāi)始。為 甲答圖【答案】（1）(2)【解析】（）如答圖所示（）由圖7乙可知，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為由10【2020安徽模擬】待測(cè)電阻的阻值約為20，現(xiàn)要測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下： A.電流表（量程150mA，內(nèi)阻約為10）B.電流表（量程20mA，內(nèi)阻r230）C.電壓表（量程15V，內(nèi)阻約為3000）D.定值電阻100E.滑動(dòng)變阻器，最大阻值為5，額定電流為1.0AF.滑動(dòng)變阻器，最大阻值為5，額定電流為0.5AG.電源，電動(dòng)勢(shì)4V（內(nèi)阻不計(jì)）H.電鍵及導(dǎo)線(xiàn)若干（1）為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大，測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量

9、時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的，請(qǐng)從所給的器材中選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材_（均用器材前對(duì)應(yīng)的序號(hào)字母填寫(xiě)）；（2）根據(jù)你選擇的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量Rx的最佳實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)明元件符號(hào)；（3）待測(cè)電阻的表達(dá)式為Rx_，式中各符號(hào)的物理意義為_(kāi).故滑動(dòng)變阻器只能選擇，經(jīng)過(guò)估算當(dāng)電流表滿(mǎn)偏時(shí)，電流表也正好滿(mǎn)篇，非常匹配，因此滿(mǎn)足電表讀數(shù)不得小于量程的三分之一.故器材選擇ABDEGH.（2）如答圖2所示.（3）待測(cè)電阻，其中、分別為 和表示數(shù)，與分別為定值電阻和內(nèi)阻的阻值.11【2020湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考】某待測(cè)電阻Rx（阻值約20）?，F(xiàn)在要較準(zhǔn)確地測(cè)量其阻值，且測(cè)量時(shí)要求兩電表的讀數(shù)均大于其量程的1/

10、3，實(shí)驗(yàn)室還有如下器材：A電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻r1約為10）B電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30）C定值電阻R0（100）D滑動(dòng)變阻器R（0至10之間）E直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約4V，內(nèi)阻較小）F開(kāi)關(guān)S與導(dǎo)線(xiàn)若干（1）在右圖中虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的電路圖，并將圖中元件標(biāo)上相應(yīng)符號(hào)；（2）用已知量和一組直接測(cè)得的量寫(xiě)出測(cè)量電阻Rx的表達(dá)式為 。【答案】（1）如右圖所示（2）待測(cè)微安表：內(nèi)阻Rg約為2k毫伏表：量程250mV，最小分度5mV，內(nèi)阻約為1k滑動(dòng)變阻器R1：0至50之間滑動(dòng)變阻器R2：0至3k之間直流電源E：電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r約為1單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干在如

11、右圖所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖上標(biāo)明所選用的滑動(dòng)變阻器。（2）下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫(xiě)在橫線(xiàn)上：第一步：斷開(kāi)S，按電路原理圖連接器材，將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器 R1、R2的觸頭分別置于合理的位置；第二步：閉合S，分別調(diào)節(jié)R1和R2至適當(dāng)位置， （3）用已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示微安表的內(nèi)阻Rg= ?！敬鸢浮浚?）如右圖所示（2）使微安表滿(mǎn)偏，記下這時(shí)毫伏表的示數(shù)U （3）【解析】（1）微安表內(nèi)阻比較大，因而把阻值較小的滑動(dòng)變阻器用作分壓接法，從而粗調(diào)電壓；而阻值較大的滑動(dòng)變阻器用作限流接法，從而微調(diào)電壓。而微安表和毫伏表的內(nèi)阻比較接近，因而兩者并聯(lián)，所作電路圖如右圖所示。（2）因要使用微安表

12、的刻度，故而必須使微安表滿(mǎn)偏，記下此時(shí)毫伏表的示數(shù)。（3）根據(jù)歐姆定律可知，微安表的內(nèi)阻為。13【2020河北省唐山市高三理綜摸底】現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓4.2V，額定功率1.5W的小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)。現(xiàn)有器材：直流電源E（電動(dòng)勢(shì)45V，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程45V，內(nèi)阻約4l04）；電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻約為2）；電流表A2（量程400mA，內(nèi)阻約為1）；滑動(dòng)交阻器（最大阻值約10），電鍵S，導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）如果既要滿(mǎn)足測(cè)量要求，又要測(cè)量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是_；（2）在空格內(nèi)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求電路圖既要滿(mǎn)足測(cè)量要求、又要誤差較?。唬?）結(jié)合實(shí)驗(yàn)中所描述的圖象， P點(diǎn)小

13、燈泡的電功率為 ?！敬鸢浮浚?）A2 （2）如右圖所示。（3）0.9W【解析】額定電壓4.2V，額定功率1.5W的小燈泡的額定電流為I=P/U=0.357A=357mA，所以電流表需要選擇量程為400mA的電流表A2。描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)應(yīng)該設(shè)計(jì)為分壓電路，由于小燈泡電阻不大，采用電流表外接。P點(diǎn)小燈泡的電功率為P=UI=3.00.3W=0.9W。14【2020天津模擬】當(dāng)小燈泡發(fā)光時(shí)其燈絲的電阻會(huì)隨著發(fā)光亮度的變化而發(fā)生變化。某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量小燈泡的電流I和電壓U，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。I（A）0.120.220.290.340.380.420.450.4

14、70.490.50U（V）0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）請(qǐng)你根據(jù)上表數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，在虛線(xiàn)框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖?？捎玫钠鞑挠校弘妷罕?、電流表、滑動(dòng)變阻器（變化范圍010）、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線(xiàn)若干。（2）在圖示坐標(biāo)紙上畫(huà)出小燈泡的UI曲線(xiàn)，并定性分析燈絲的電阻與燈泡發(fā)光亮度的變化關(guān)系 。 （3） 如果將上面實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是2.0的電源兩端，利用上面的UI曲線(xiàn)可求出小燈泡的實(shí)際功率是 W，電源效率為 。（1） 盡量分布在曲線(xiàn)兩側(cè)；由描繪出的圖象觀察可得，UI圖象的斜率越來(lái)越大，故燈絲電阻隨發(fā)光亮度增加而變大。（3

15、）小燈泡和電源串聯(lián)的電路如上圖所示，作出U=EIr的圖線(xiàn)如圖中傾斜直線(xiàn)，根據(jù)兩圖線(xiàn)交點(diǎn)的物理意義可知，此時(shí)電源和燈泡的電流為0.35A，燈泡工作電壓為0.80V，因此小燈泡的實(shí)際功率為P=UI=0.28W。電源效率為100%=100%=53%。15【2020河北省正定中學(xué)調(diào)考】某興趣小組為了測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值，準(zhǔn)備先用多用電表粗測(cè)出它的阻值，然后再用伏安法精確地測(cè)量實(shí)驗(yàn)室里準(zhǔn)備了以下器材:A多用電表B電壓表Vl，量程6V，內(nèi)阻約10kC電流表Al，量程06A，內(nèi)阻約02D電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約002E電源：電動(dòng)勢(shì)E=12VF滑動(dòng)變阻器Rl，最大阻值10，最大電流為2AG滑動(dòng)變阻器R

16、2，最大阻值50，最大電流為01AH導(dǎo)線(xiàn)、電鍵若干（1）在用多用電表粗測(cè)電阻時(shí),該興趣小組首先選用“10”歐姆擋，其阻值如圖甲中指針?biāo)?，為了減小多用電表的讀數(shù)誤差,多用電表的選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)換用 歐姆擋；圖乙圖甲（2）按正確的操作程序再一次用多用電表測(cè)量該待測(cè)電阻的阻值時(shí)，其阻值如圖乙中指針?biāo)?，則的阻值大約是 ；（3）在用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí)，要求待測(cè)電阻的電壓從0開(kāi)始可以連續(xù)調(diào)節(jié)，則在上述器材中應(yīng)選出電流表和滑動(dòng)變阻器分別是 （填器材前面的字母代號(hào)） ；（4）在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路圖【答案】（1）“1”歐姆擋216【2020丹東四校協(xié)作體摸底調(diào)研】小燈泡燈絲的電

17、阻會(huì)隨溫度的升高而變大，因而引起功率變化。一研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這一問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室備有的器材是：電壓表（0-3V，約3k），電流表（0-0.6A，約0.1），電池，開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器，待測(cè)小燈泡，導(dǎo)線(xiàn)若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓。（1）在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的U-I圖象，小燈泡電壓隨電流變化曲線(xiàn)，由此可知，小燈泡電阻R隨溫度T的關(guān)系是 。（3）如果一電池的電動(dòng)勢(shì)2V，內(nèi)阻2.5。請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，確定小燈泡接在該電池的兩端, 小燈泡的實(shí)際功率是_W?！敬鸢浮浚?）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。（2）小燈泡的電阻R隨溫度T升

18、高而增大（3）0.44 （0.390.48都得分）【解析】根據(jù)題目要求，小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓，應(yīng)該設(shè)計(jì)成分壓電壓；由于小燈泡電阻不大，電流表內(nèi)接。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖所示。由小燈泡電壓隨電流變化曲線(xiàn)可知，圖線(xiàn)上點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)比值隨電流的增大而增大，說(shuō)明小燈泡的電阻R隨電流的增大而增大。而電流增大則導(dǎo)致燈絲溫度升高，所以小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大。在題給的小燈泡電壓隨電流變化曲線(xiàn)上作出電池的伏安特性曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)與小燈泡電壓隨電流變化曲線(xiàn)的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱橫坐標(biāo)值（0.40，1.10）即為小燈泡的電壓和電流，小燈泡的實(shí)際功率是P=UI=1.100.40W=0.44W。17【20

19、20廣東調(diào)研】2020年廣州亞運(yùn)盛會(huì)堪稱(chēng)是LED綠色照明技術(shù)、節(jié)能照明產(chǎn)品得到全面應(yīng)用的照明科技博覽會(huì)。無(wú)論是海心沙、廣州塔、廣州中軸線(xiàn)城市景觀照明等重點(diǎn)工程項(xiàng)目，還是亞運(yùn)城、大學(xué)城等數(shù)十個(gè)場(chǎng)館和設(shè)施，處處都閃耀著國(guó)產(chǎn)LED綠色照明、節(jié)能照明產(chǎn)品的光芒。某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定額定電壓為3V的LED燈正常工作時(shí)的電阻，已知該燈正常工作時(shí)電阻大約500左右，電學(xué)符號(hào)與小燈泡電學(xué)符號(hào)相同。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流表A1（量程為0至50mA，內(nèi)阻RA1約為3）電流表A2（量程為0至3mA，內(nèi)阻RA2=15）定值電阻R1=697定值電阻R2=1985滑動(dòng)變阻器R（0至20）一只電壓表V（量程為0至12V，內(nèi)阻RV=1k）蓄電池E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻很?。╇婃IS一只（1）在下邊方框中畫(huà)出應(yīng)采