2019高考物理二輪復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題及答案與解析

2019高考物理二輪復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題及答案與解析1．（9分）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻阻值。實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E（不計(jì)內(nèi)阻），待測(cè)電阻，待測(cè)電阻，電壓表V（量程為1.5V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（），單刀單擲開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）先測(cè)電阻的阻值。請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：A．閉合，將切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)R0和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)。B．保持電阻箱示數(shù)不變，，讀出電壓表的示數(shù)C．則電阻的表達(dá)式為__________。（2）甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻的阻值。該同學(xué)的做法是：閉合，將切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示的圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)______V，電阻_____（保留三位有效數(shù)字）。2．（9分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時(shí)電阻值增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時(shí)電阻值減小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中。某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過熱敏電阻（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)。A．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）B．電壓表V（量程15.0V，內(nèi)阻約10.kΩ）C．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為10Ω） D．滑動(dòng)變阻器R′（最大阻值為500Ω）E．電源E（電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻忽略）F．電鍵、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是____________。（只需填寫器材前面的字母即可）（2）請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，在下面的虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖。（3）該小組測(cè)出熱敏電阻的圖線如圖甲中曲線Ⅰ所示，說明該熱敏電阻是熱敏電阻________。（填PTC或NTC）（4）該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻的圖線如圖甲中曲線Ⅱ所示。然后又將熱敏電阻分別與某電池組連成如圖乙所示電路。接通對(duì)應(yīng)電路后，測(cè)得通過和的電流分別為0.30A和0.60A，則該電池組的電動(dòng)勢(shì)為_______V，內(nèi)阻為________Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）3．（9分）在物理課外活動(dòng)中，王聰明同學(xué)制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的多用電表，圖甲為電表的電路原理圖。已知選用的電流表內(nèi)阻、滿偏電流，當(dāng)選擇開關(guān)接3時(shí)為量程250V的電壓表。該多用電表表盤如圖乙所示，下排刻度均勻，C為上排刻度線的中間刻度，由于粗心上排刻度線對(duì)應(yīng)數(shù)值沒有標(biāo)出。（1）若指針指在圖乙所示位置，選擇開關(guān)接1時(shí)其讀數(shù)為________；選擇開關(guān)接3時(shí)其讀數(shù)為________。（2）為了測(cè)該多用電表歐姆擋的電阻和表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)，劉聰同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①將選擇開關(guān)接2，紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏。②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連，調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在C處，此時(shí)電阻箱如圖丙所示，則C處刻度應(yīng)為________Ω。③計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為________V。(保留2位有效數(shù)字)（3）調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測(cè)電阻相連，若指針指在圖乙所示位置，則待測(cè)電阻的阻值為______Ω。(保留2位有效數(shù)字)4．（9分）實(shí)驗(yàn)室有下列器材：靈敏電流計(jì)G（內(nèi)阻約為50Ω）；電壓表V（，內(nèi)阻約為10kΩ）；電阻箱（）；滑動(dòng)變阻器（，1.5A）；舊干電池一節(jié)；導(dǎo)線開關(guān)若干。（1）某實(shí)驗(yàn)小組先測(cè)靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻，電路如圖甲所示，測(cè)得電壓表示數(shù)為2V，靈敏電流計(jì)示數(shù)為4mA，電阻箱旋鈕位置如圖乙所示，則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為Ω。（2）為將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為原來的10倍，該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為Ω。調(diào)好后連接成如圖丙所示的電路測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器讀出了幾組電壓表和電流計(jì)的示數(shù)如下表，請(qǐng)?jiān)谒镜淖鴺?biāo)系中做出合適的圖線。IG／mA3．02.52.01.51.0U／V0.80.91.01.11.2（3）由做出的圖線求得干電池的電動(dòng)勢(shì)_____V，內(nèi)阻_______Ω。5．（9分）某物理興趣小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)的主要操作如下：①先用電壓表直接接在電池兩極粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)，這樣測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值_______（選填“偏大”或“偏小”）。②若按圖（甲）所示接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下電阻箱和電壓表對(duì)應(yīng)的一系列讀數(shù)R、U，并將數(shù)據(jù)記錄在下表中。第2次實(shí)驗(yàn)中，電阻箱的示數(shù)如圖（乙）所示，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻是Ω；實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234560.801.071.301.471.802.270.20.81.01.52.0③圖（丙）是根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的圖像。若忽略電壓表內(nèi)阻的影響，當(dāng)電阻箱、電壓表的示數(shù)分別是R、U時(shí)，電池電動(dòng)勢(shì)______（用U、R、r表示）；④根據(jù)圖像可知：電池的電動(dòng)勢(shì)________V，內(nèi)阻________Ω。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)6．（9分）某同學(xué)采用圖（a)所示實(shí)驗(yàn)電路來描繪額定電壓為12V的小燈泡伏安特性曲線。（1）將圖（b）的實(shí)物圖連接完整。（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片從a向b滑動(dòng)的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表原來幾乎沒有示數(shù)，直到接近b端時(shí)示數(shù)急劇增大。經(jīng)檢查所有電路連線及儀器都完好，則可能原因是：___________________。（3）若描繪出的伏安特性曲線如圖（c）所示，則燈泡的額定功率為_________W。（保留兩位有效數(shù)字）（4）若將兩盞這樣的燈泡與電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻4的電源申聯(lián)，則燈泡的實(shí)際功率為________W。（保留兩位有效數(shù)字）7．（9分）用DIS測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻電路如圖（a）所示，為定值電阻。（1）調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過變換坐標(biāo)，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖（b）所示圖線，則該圖線選取了為縱坐標(biāo)，由圖線可得該電源電動(dòng)勢(shì)為_______V。（2）現(xiàn)有三個(gè)標(biāo)有“2.5V，0.6A”相同規(guī)格的小燈泡，其特性曲線如圖（c）所示，將它們與圖（a）中電源按圖（d）所示電路相連，A燈恰好正常發(fā)光，則電源內(nèi)阻_____Ω，圖（a）中定值電阻_____Ω（3）若將圖（a）中定值電阻R0換成圖（d）中小燈泡A，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電阻箱R消耗的電功率是小燈泡A的兩倍，則此時(shí)電阻箱阻值應(yīng)調(diào)到_______Ω8．（9分）如圖所示電路是測(cè)量電流表內(nèi)阻的實(shí)物連接圖，實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：a．將電阻箱R的電阻調(diào)到零b．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使得電流表示數(shù)達(dá)到滿偏電流c．保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使得電流表的示數(shù)為d．讀出電阻箱的電阻可求得電流表的內(nèi)阻（1）請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y(cè)量電流表內(nèi)阻的電路圖；（2）電流表的內(nèi)阻與讀出的電阻箱電阻關(guān)系為______。（3）已知電流表的量程50mA，內(nèi)阻約為100Ω，可供選擇的滑動(dòng)變阻器有：A阻值，允許通過最大電流2A；B阻值，允許通過最大電流1.5A．可供選擇的電阻箱R有：C阻值，D阻值歐姆。為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出電流表的內(nèi)阻，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_______；應(yīng)選用的電阻箱R是________。（填儀器前的字母代號(hào)）（4）本實(shí)驗(yàn)中電流表的測(cè)量值與電流表內(nèi)阻的真實(shí)值相比，有________。A． B． C． D．可能大于，也可能小于9．（9分）如圖（甲）表示某電阻R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系，圖中表示0℃時(shí)的電阻，K表示圖線的斜率。若用該電阻與電池（E，r）、電流表、變阻器R′串連起來，連接成如圖（乙）所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“電阻測(cè)溫計(jì)”。①實(shí)際使用時(shí)要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度，則的刻度應(yīng)在的側(cè)（填“左”、“右”）；②在標(biāo)識(shí)“電阻測(cè)溫計(jì)”的溫度刻度時(shí)，需要弄清所測(cè)溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)用E、、K等物理量表示所測(cè)溫度t與電流I的關(guān)系式：_________；③由②知，計(jì)算溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系，需要測(cè)量電流表的內(nèi)阻（約為200Ω）。已知實(shí)驗(yàn)室有下列器材：A．電阻箱（）；B．電阻箱（）；C．滑線變阻器；D．滑線變阻器。此外，還有電動(dòng)勢(shì)合適的電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)用“半偏法”測(cè)電流表內(nèi)阻的電路；在這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中，電阻箱應(yīng)選；滑線變阻器應(yīng)選___________。（只填代碼）10．（9分）一課外小組同學(xué)想要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。準(zhǔn)備的器材有：電流表(，內(nèi)阻是12)電阻箱R（最大阻值9.9）一個(gè)開關(guān)和若干導(dǎo)線。（1）由于電流表A的量程較小，考慮到安全因素，同學(xué)們將一個(gè)定值電阻和電流表A___聯(lián)，若要使連接后流過定值電阻的電流是流過電流表A的電流的3倍，則定值電阻的阻值___。（2）左圖虛線框中為同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路的一部分，請(qǐng)將電路圖補(bǔ)充完整。（3）若實(shí)驗(yàn)中記錄電阻箱的阻值R和電流表A的示數(shù)I，并計(jì)算出得到多組數(shù)據(jù)后描點(diǎn)做出R-圖線如右圖所示，則該電源的電動(dòng)勢(shì)______V，內(nèi)阻_________。11．（10分）在測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在電路中添加了一個(gè)未知阻值的保護(hù)電阻，本實(shí)驗(yàn)的器材有：待測(cè)電池E，保護(hù)電阻，電流表，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，開關(guān)，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)圖1所示的電路原理圖把圖2所示的實(shí)物圖用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)充完整。（2）該同學(xué)先將扳到_________（填“a”或“b”）來測(cè)量定值電阻，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出幾組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)并記錄，再將扳到_________（填“a”或“b”）來測(cè)定路端電壓和電流，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出幾組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)并記錄。（3）將兩次記錄的數(shù)據(jù)在同一個(gè)坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，如圖3所示，由圖像可得保護(hù)電阻_____Ω，被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)________V，內(nèi)阻________Ω；由實(shí)驗(yàn)電路圖分析可知，所測(cè)電阻的測(cè)量值_____（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值，這對(duì)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻_______（填“有影響”或“無影響”）。12．（10分）為了較準(zhǔn)確的測(cè)定的電阻（約為10Ω）、電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（內(nèi)阻約為2Ω），設(shè)計(jì)了如圖1所示原理圖，其中電壓表V：量程為2V、內(nèi)阻較大；電阻箱：（1）按照原理圖用筆畫線代替導(dǎo)線在圖2上連接實(shí)物電路；（2）連接好電路后，先測(cè)定電阻；第一步：閉合和，斷開，記錄電壓表示數(shù)；第二步：閉合和，斷開，調(diào)節(jié)使電壓表示數(shù)仍為，記錄此時(shí)的阻值為，則被測(cè)電阻_______。（3）閉合和，斷開調(diào)節(jié)改變電路的總電阻，記錄電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，做出隨變化的圖像，如圖3所示，圖線的縱軸截距為b、斜率為k，則電池的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為。電學(xué)實(shí)驗(yàn)答案1．（1）將切換到b，。（2）1.43，1.22．（1）C（2）見圖（3）PTC（4）10.0（） 6.67（）3．（1）6.9mA，173V(間均可)（2）②150，③1.5；（3）67（66—69均可）4．（1）45（2）5；如下圖所示（3）1.4； 15.55．①偏?、?③④，6．（1）如圖（2）滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)大于燈泡電阻（3）6.6W（4）2.0W（均正確）7．（1），4.5；（2）2.5；2；（3）4.80(4.6-4.9均可)；8．（1）電路圖如圖（2）（3）AC9．①右②③B、D；電路圖如下10．（1）并、4；（2）電路如圖；（3）8.0、3.011．（1）如圖（2）a、b（3）2 1.5 0.5 大于無影響12．（1）如圖；（2）；（3），

電學(xué)實(shí)驗(yàn)解析1．【解析】（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，，所以，由此式可知，圖線的縱截距為，斜率，由此兩式得，E=1．43V，R2=1．20Ω?！久麕燑c(diǎn)睛】本題為伏阻法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，但由于過程較為復(fù)雜，故應(yīng)認(rèn)真審題，明確題中的實(shí)驗(yàn)原理；同時(shí)要注意電源內(nèi)電阻忽略不計(jì)，R2可等效為內(nèi)電阻處理。2．【解析】（3）由圖2曲線I所示圖線可知，隨電壓增大，電流增大，電阻實(shí)際功率增大，溫度升高，電壓與電流比值增大，電阻阻值增大，即隨溫度升高，電阻阻值增大，該電阻是正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻。（4）在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)：，由圖2曲線II所示可知，電流為時(shí)，電阻兩端電壓為，電流為時(shí)，電阻兩端電壓為，則：，，解得：，?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、判斷電阻類型、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；確定滑動(dòng)變阻器與電流表接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵；當(dāng)實(shí)驗(yàn)要求電壓從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，變阻器的阻值越小越方便調(diào)節(jié)；當(dāng)待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)電流表采用外接法。3．【解析】（3）根據(jù)第（1）問可知，調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測(cè)電阻相連，此時(shí)電路中的電流值為，而表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為，表內(nèi)總電阻為，所以待測(cè)電阻的阻值為?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查了電表讀數(shù)、求電表內(nèi)阻、電源電動(dòng)勢(shì)等問題，知道多用電表的原理是正確解題的前提與關(guān)鍵；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)。4．【解析】（2）將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為原來的10倍，并聯(lián)電阻阻值：；根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后根據(jù)描出的點(diǎn)做出圖像，圖像如圖所示：（3）由圖示電源U-I圖像可知，圖像與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為1．4，電源電動(dòng)勢(shì)，電流表內(nèi)阻，，圖像斜率：，電源內(nèi)阻：?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查了求電流表內(nèi)阻、電流表改裝、作圖像、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；電阻箱各旋鈕示數(shù)與對(duì)應(yīng)倍率的乘積之和是電阻箱示數(shù)，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)可以求出電流計(jì)內(nèi)阻；電源U-I圖像與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖像斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻。5．【解析】【名師點(diǎn)睛】關(guān)于測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，關(guān)鍵掌握其實(shí)驗(yàn)的原理，設(shè)法找到的函數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)圖線的斜率和截距進(jìn)行分析。6．【解析】（1）根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，由圖可知，電流最大值為0.6A，故電流表量程選擇0.6A；如圖所示；【名師點(diǎn)睛】描繪小燈泡的伏安特性曲線是高中階段電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)，是近幾年各地高考題目的出題熱點(diǎn)，本題突出了對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、儀器選擇及U-I圖象處理等多方面內(nèi)容的考查，要重點(diǎn)明確伏安特性曲線的掌握和應(yīng)用方法。7．【解析】（2）A燈正常發(fā)光的電流為：I=0.6A；則BC兩燈的電流為0.3A，由圖像可知，BC兩燈的電壓為0.5V；路端電壓為：U=2．5V+0.5V=3V；則內(nèi)壓為：U內(nèi)=4．5-3=1．5V；則內(nèi)阻為：則定值電阻為：R0=4．5-2．5=2Ω；（3）燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，故燈泡與電阻中流過的電流相等，而滑動(dòng)變阻器阻值約為燈泡電阻的兩倍；則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為燈泡兩端電壓的兩倍，設(shè)燈泡兩端電壓為U，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為2U，則由閉合電路歐姆定律可知：3U+2．5I=4．5，變形得I=1．8-1．2U；在上圖中做出對(duì)應(yīng)的I-U圖像，則與原圖象的交點(diǎn)為符合條件點(diǎn)；由圖可知，I=0.48A，U=1．15V；則電阻箱阻值為：（4．6-4．9均可）；【名師點(diǎn)睛】本題考查電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量方法及數(shù)據(jù)處理；解題的難點(diǎn)在于第三問中的數(shù)據(jù)處理；要注意圖像法的應(yīng)用，此題對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力要求較