（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第19講 實(shí)驗(yàn)題對(duì)“電學(xué)知識(shí)”的考查限時(shí)練（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

實(shí)驗(yàn)題對(duì)“電學(xué)知識(shí)”的考查1．(2019·湖北宜昌聯(lián)考)如圖a所示為某電流天平的示意圖，質(zhì)量為m的均質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過(guò)一掛鉤與一豎直懸掛的絕緣輕彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k.在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外．與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù)．當(dāng)MN中沒有電流通過(guò)且處于平衡狀態(tài)時(shí)，MN與矩形區(qū)域的cd邊重合，且指針指在0刻線的位置，此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為0.當(dāng)MN中有電流通過(guò)且平衡時(shí)，移動(dòng)游標(biāo)，再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖b所示．此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為________cm.ab利用上述裝置可以測(cè)量懸掛的輕彈簧的勁度系數(shù)，已知B＝0.547T，MN中通有電流I＝1.00A，MN的長(zhǎng)度l＝0.250m，ab邊的長(zhǎng)度d＝0.200m．則輕彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m.解析：由圖示游標(biāo)卡尺可知，此時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為：10mm＋47×0.02mm＝10.94mm＝1.094cm；線框所受安培力：F＝BId，線框靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：kx＝BId，其中：x＝1.094cm，代入數(shù)據(jù)解得：k＝10N/m.答案：1.094102．(2019·河北邯鄲期末)指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：甲乙(1)使用多用電表粗測(cè)電阻時(shí)，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a所示，為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋________擋(選填“×1”“×100”)；若經(jīng)過(guò)正確操作，將兩表筆接待測(cè)電阻兩端時(shí)，指針指示如圖甲b，則待測(cè)電阻為________Ω.(2)圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖．其中，電流表滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω；電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1Ω；變阻器R0的阻值范圍為0～5000Ω.①該歐姆表的兩只表筆中，________是紅表筆．(選填“A”或“B”)；②該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的．當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變________(填“大”或“小”)．解析：(1)使用多用電表粗測(cè)電阻時(shí)，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋，經(jīng)正確操作后，指針偏角很小，說(shuō)明倍率選擇較小，則為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選用歐姆擋“×100”擋；待測(cè)電阻為30×100Ω＝3000Ω；(2)①該歐姆表的兩只表筆中，紅表筆內(nèi)部接電源的負(fù)極，則A是紅表筆；②電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1Ω時(shí)，調(diào)零電阻：R0＝eq\f(E,Ig)－rg－r＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.5,0.5×10－3)－10－1))Ω＝2989Ω；電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)，調(diào)零電阻：R′0＝eq\f(E,Ig)－rg－r′＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.45,0.5×10－3)－10－4))Ω＝2886Ω，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變?。鸢福?1)×1003000(2)①A②小3．(2019·安徽六安模擬)某實(shí)驗(yàn)探究小組為了較精確地測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值，利用多用電表粗測(cè)出它的阻值，然后再改用伏安法測(cè)量．以下是備用器材：A．多用電表B．電壓表V1：量程6V，內(nèi)阻約8kΩC．電壓表V2：量程15V，內(nèi)阻約10kΩD．電流表A1：量程10mA，內(nèi)阻約6ΩE．電流表A2：量程0.6A，內(nèi)阻約0.5ΩF．電源：電動(dòng)勢(shì)E＝6VG．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10Ω，最大電流為2AH．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值50Ω，最大電流為0.1AI．導(dǎo)線、開關(guān)若干(1)如圖甲所示為多用電表表盤，若用×100Ω擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為________Ω.(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的線框內(nèi)畫出用伏安法測(cè)量該電阻的阻值時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路圖(選用的實(shí)驗(yàn)器材需注明符號(hào))．乙(3)探究小組的同學(xué)合理地連接好電路，并按正確的順序操作，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表示數(shù)有變化，電流表示數(shù)為零，故障可能是________，為了檢測(cè)故障具體原因，可以先使用多用電表________擋檢查，在斷電后用多用電表________擋檢測(cè)．解析：(1)多用電表用×100Ω擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為9×100Ω＝900Ω；(2)電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，則電壓表選擇V1，電路中可能出現(xiàn)的最大電流I＝eq\f(U,Rx)＝eq\f(6,900)A≈6.7mA，則電流表選擇A1，且eq\f(RV1,Rx)＜eq\f(Rx,RA1)，則電流表采用內(nèi)接法；兩滑動(dòng)變阻器阻值均遠(yuǎn)小于Rx的阻值，電路采用分壓式接法，故滑動(dòng)變阻器選擇阻值較小的R1，電路圖如圖所示；(3)電路故障可能是待測(cè)電阻、電流表或與它們相鄰的導(dǎo)線發(fā)生斷路，為了檢測(cè)故障具體原因，可以先使用多用電表電壓擋檢查，在斷電后用多用電表歐姆擋檢測(cè)．答案：(1)900(2)圖見解析(3)待測(cè)電阻、電流表或與它們相鄰的導(dǎo)線發(fā)生斷路電壓歐姆4．為研究某一蓄電池組，某興趣小組將一塊舊的電池組充滿電，準(zhǔn)備利用下列器材測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．A．待測(cè)電池組，電動(dòng)勢(shì)約為4V，內(nèi)阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2(量程均可滿足要求，均可視為理想電表)C．定值電阻R0(未知)D．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為Rp(已知)E．導(dǎo)線和開關(guān)(1)現(xiàn)利用以上器材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路如圖所示，完成對(duì)待測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量．(2)實(shí)驗(yàn)之前，需要利用該電路圖測(cè)出定值電阻R0，方法是先把滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大阻值Rp，再閉合開關(guān)，電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20，則R0＝________(用U10、U20、Rp表示)．(3)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1-U2圖象(橫軸為U2)，圖線斜率的絕對(duì)值為k，與橫軸的截距值為a，則電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________(用k、a、R0表示)．解析：(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入阻值最大時(shí)，此時(shí)電路中電流為：I＝eq\f(U10,Rp)，根據(jù)歐姆定律得：R0＝eq\f(U20,I)＝eq\f(U20Rp,U10).(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：U1＝E－eq\f(U2,R0)(r＋R0)，根據(jù)題意可知：k＝eq\f(r＋R0,R0)，0＝E－eq\f(a,R0)(R0＋r)，聯(lián)立解得：E＝ka，r＝R0(k－1).答案：(2)eq\f(U20Rp,U10)(3)kaR0(k－1)5．(2019·閩粵贛三省十校聯(lián)考)用以下器材測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值．A．待測(cè)電阻Rx：阻值約為200ΩB．電源E：電動(dòng)勢(shì)約為3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)C．電流表A1：量程為0～10mA，內(nèi)電阻r1＝20Ω；D．電流表A2：量程為0～20mA，內(nèi)電阻約為r2≈8Ω；E．定值電阻R0：阻值R0＝80Ω；F．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為10Ω；G．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為200Ω；H．單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)為了測(cè)量電阻Rx，現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)電路圖，你認(rèn)為正確的是________．(填“甲”“乙”或“丙”)甲乙丙(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選________；在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于________端(填“a”或“b”)；(3)若某次測(cè)量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2.則Rx的表達(dá)式為：Rx＝________.解析：(1)所給的三個(gè)電路圖中，乙圖可確定兩支路的電流值和含有電流表的支路的電阻值，由此可確定待測(cè)阻值，故乙圖正確．(2)因乙圖為滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，則易用小阻值的變阻器，故應(yīng)選R1.閉合開關(guān)前要讓測(cè)量電路電壓由小變大，故滑片P應(yīng)置于b端．(3)由并聯(lián)電路特點(diǎn)：Rx(I2－I1)＝(R0＋r1)I1得：Rx＝eq\f(I1R0＋r1,I2－I1).答案：(1)乙(2)R1b(3)eq\f(I1R0＋r1,I2－I1)6．(2019·山東煙臺(tái)聯(lián)考)在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有如下器材：A．待測(cè)電池組(由兩節(jié)干電池組成，每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V、內(nèi)阻為幾歐姆)B．直流電壓表V1、V2(量程均為3V，內(nèi)阻均約為3kΩ)C．定值電阻R0(阻值未知)D．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為Rm)E．開關(guān)，導(dǎo)線若干某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，他利用該電路先測(cè)出定值電阻R0的阻值，再測(cè)量待測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．步驟如下：甲(1)先把滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大阻值Rm，再閉合開關(guān)S，讀出電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U10、U20，則可求出定值電阻R0的阻值為R0＝________(用U10、U20和Rm表示)．(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1U2的關(guān)系圖象如圖乙所示．圖中直線的斜率為k，直線與橫軸的截距為U0，則待測(cè)電池組的總電動(dòng)勢(shì)E＝________，總內(nèi)阻r＝________(均用k、U0、R0表示)．乙解析：(1)由圖甲所示電路圖可知，定值電阻阻值：R0＝eq\f(U0,I0)＝eq\f(U20－U10,\f(U10,Rm))＝eq\f(U20－U10Rm,U10)；(2)由圖甲所示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E＝U2＋I(xiàn)r＝U2＋eq\f(U2－U1,R0)r，整理得：U1＝eq\f(R0＋r,r)U2－eq\f(ER0,r)，由圖示U1U2圖線可知：eq\f(R0＋r,r)U0－eq\f(ER0,r)＝0，k＝eq\f(R0＋r,r)解得電源電動(dòng)勢(shì)：E＝eq\f(kU0,k－1)，電源內(nèi)阻：r＝eq\f(R0,k－1).答案：(1)eq\f(U20－U10Rm,U10)(2)eq\f(kU0,k－1)eq\f(R0,k－1)7．(2019·湖南長(zhǎng)沙模擬)某同學(xué)利用有一定內(nèi)阻的毫安表(量程0～3mA)測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.使用的器材還包括兩個(gè)電阻箱R和R0，兩個(gè)定值電阻R1＝15.0Ω和R2＝4.5Ω，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)原理圖如圖甲所示．甲乙丙(1)在圖乙的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線完成余下電路的連接．(2)請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：①調(diào)節(jié)電阻箱R到最大值，閉合開關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)電阻箱R使毫安表的示數(shù)大約為2mA；②調(diào)節(jié)電阻箱R0，直至在反復(fù)斷開、閉合開關(guān)S2時(shí)，毫安表的指針始終停在某一示數(shù)處，讀得此時(shí)電阻箱R0的電阻為3.0Ω，則毫安表的內(nèi)阻RA＝________Ω；③保持開關(guān)S1和S2閉合，且保持電阻箱R0的阻值不變，不斷調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出其阻值R和對(duì)應(yīng)的毫安表的示數(shù)I；④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的eq\f(1,I)R圖象如圖丙所示，則該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω.解析：(1)實(shí)物連線如圖所示．(2)②斷開、閉合開關(guān)S2時(shí)，使毫安表的指針始終停在某一示數(shù)處，說(shuō)明通過(guò)R1、R2的電流I1相等，通過(guò)毫安表、R0的電流I2相等，R1與毫安表兩端的電壓相等，R0與R2兩端的電壓相等，即I1R1＝I2RA，I1R2＝I2R0，得RA＝eq\f(R0R1,R2)＝eq\f(3.0×15.0,4.5)Ω＝10.0Ω；④根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(IRA,R1)＋I(xiàn)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋r＋\f(R1RA,R1＋RA)＋\f(R2R0,R2＋R0)))，整理得eq\f(1,I)＝eq\f(5,3E)R＋eq\f(5,3E)(r＋7.8)，結(jié)合圖象的斜率、截距得eq\f(5,3E)＝eq\f(464－14,405)，eq\f(5,3E)(r＋7.8)＝14，解得E＝1.5V，r＝4.8Ω.答案：(1)圖見解析(2)②10.0④1.54.88．(2019·山東日照聯(lián)考)電阻溫度計(jì)是根據(jù)導(dǎo)體電阻隨溫度而變化的規(guī)律來(lái)測(cè)量溫度的溫度計(jì)．鉑電阻溫度計(jì)是最精確的溫度計(jì)，因?yàn)殂K的化學(xué)惰性，成為－272.5℃至961.78℃范圍內(nèi)的首選材料，其電阻與溫度成一次函數(shù)關(guān)系．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路探究鉑金屬的溫度特性．所用器材有：鉑金絲Rpt；電源；電流表；滑動(dòng)變阻器R1；電阻箱R2；單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2.甲乙丙實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按電路圖甲，連好實(shí)物圖乙；②將Rpt，置于冰水混合物中，開關(guān)S2與1接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電流表的讀數(shù)為I0；③保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，開關(guān)S2與2接通，調(diào)節(jié)R2，使電流表的讀數(shù)仍為I0；④斷開S2，記下此時(shí)R2的讀數(shù)100.0Ω；⑤再將Rpt置于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水中，重復(fù)上述過(guò)程，此時(shí)R2的讀數(shù)為138.5Ω.回答下列問(wèn)題：(1)在圖乙中，將實(shí)物連線補(bǔ)充完整；(2)閉合S1前，圖乙中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到________(填“a”或“b”)端；(3)在的坐標(biāo)紙上作出Rptt圖線；(4)當(dāng)測(cè)得R2的阻值為247.09Ω時(shí)，Rpt處在______℃的環(huán)境中(保留到個(gè)位數(shù))；(5)實(shí)驗(yàn)后，小明用螺旋測(cè)微器測(cè)得鉑金絲的直徑如圖丙所示，則鉑金絲的直徑為________mm.解析：(1)按電路圖連接實(shí)物圖如圖；(2)為了保護(hù)用電器，閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的最大電阻接入電路中，即合S1前圖乙中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到