2025屆高考物理二輪復習：第16講　電學實驗 -專項訓練 （含解析）

2025屆高考物理二輪復習：第16講電學實驗-專項訓練1.[2024·湖南長沙模擬](1)如圖所示,為了探究影響感應電流方向的因素,閉合開關(guān)后,通過不同的操作觀察指針擺動情況,以下說法正確的有.

A.斷開與閉合開關(guān)時指針會偏向同一側(cè)B.閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后,如果滑動變阻器滑片不移動,指針不偏轉(zhuǎn)C.滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右移動,靈敏電流計指針都靜止在中央D.滑動變阻器的滑片向右加速移動和向右減速移動,都能使指針偏向同一側(cè)(2)如圖所示,閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應位于最(填“左”或“右”)端,當閉合開關(guān)時,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏.指針穩(wěn)定后,迅速將滑動變阻器的滑片P向右移動時靈敏電流計的指針(填“左偏”“不動”或“右偏”).

2.在“練習使用多用電表”實驗中,可供選擇的器材中有一碳膜電阻,如圖甲所示,觀察其色環(huán)顏色,查得該碳膜電阻的阻值為2kΩ,誤差為±10%.(1)在使用多用電表測該電阻前,發(fā)現(xiàn)指針如圖乙所示,現(xiàn)需要調(diào)整圖丙中的部件(填“K”“S”或“T”),使指針對準電流的“0”刻線.

(2)將部件K撥至“×100”擋,通過歐姆調(diào)零使指針對準電阻的“0刻線”.將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端接觸,若多用電表指針如圖丁所示,則待測電阻為Ω,測量完畢后將選擇開關(guān)撥至“OFF”擋.

3.某同學用如圖甲所示的電路觀察矩形波頻率對電容器充放電的影響.所用器材有:電源、電壓傳感器、電解電容器C(4.7μF,10V),定值電阻R(阻值2.0kΩ)、開關(guān)S、導線若干.(1)電解電容器有正、負電極的區(qū)別,根據(jù)圖甲,將圖乙中的實物連線補充完整.(2)設(shè)置電源,讓電源輸出如圖丙所示的矩形波,該矩形波的頻率為Hz.

(3)閉合開關(guān)S,一段時間后,通過電壓傳感器可觀測到電容器兩端的電壓UC隨時間周期性變化,結(jié)果如圖丁所示,A、B為實驗圖線上的兩個點.在B點時,電容器處于(填“充電”或“放電”)狀態(tài),在點(填“A”或“B”)時,通過電阻R的電流更大.

(4)保持矩形波的峰值電壓不變,調(diào)節(jié)其頻率,測得不同頻率下電容器兩端的電壓隨時間變化的情況,并在坐標紙上作出電容器上最大電壓Um與頻率f關(guān)系圖像,如圖戊所示.當f=45Hz時電容器所帶電荷量的最大值Qm=C(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(5)根據(jù)實驗結(jié)果可知,電容器在充放電過程中,其所帶的最大電荷量在頻率較低時基本不變,而后隨著頻率的增大逐漸減小.4.[2024·江蘇卷]某同學在實驗室做“測定金屬的電阻率”的實驗,除被測金屬絲外,還有如下實驗器材可供選擇:A.直流電源:電動勢約為3V,內(nèi)阻可忽略不計;B.電流表A:量程0~100mA,內(nèi)阻約為5Ω;C.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻為3kΩ;D.滑動變阻器:最大阻值為100Ω,允許通過的最大電流為0.5A;E.開關(guān)、導線等.(1)該同學用刻度尺測得金屬絲接入電路的長度L=0.820m,用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的測量結(jié)果如圖甲所示,從圖中讀出金屬絲的直徑為mm.

(2)用多用電表歐姆“×1”擋測量接入電路部分的金屬絲電阻時,多用電表的示數(shù)如圖乙所示,從圖中讀出金屬絲電阻約為Ω.

(3)若該同學根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值R=10.0Ω,則這種金屬材料的電阻率為Ω·m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

5.[2024·麗水模擬]一同學設(shè)計的測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理圖如圖甲所示,其中與電流表A并聯(lián)的定值電阻的阻值為R0,電流表A的內(nèi)阻RA=R03,毫安表mA的內(nèi)阻為Rg,與毫安表mA串聯(lián)的定值電阻的阻值R1=79Rg,(1)請根據(jù)實驗原理圖甲連接圖乙實物電路.(2)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,記錄電流表A的示數(shù)I1和對應的毫安表mA的示數(shù)I2I2?I1.在計算流經(jīng)電源的電流時,若不考慮I2,作出對應的圖像如圖丙所示,已知圖線的斜率為k,圖線在縱軸上的截距為m,據(jù)此可知電源的電動勢為,內(nèi)阻為.(用符號Rg、k(3)在測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗完畢后,該同學在進行數(shù)據(jù)處理時,分別考慮和不考慮毫安表分流帶來的誤差,在圖丙的基礎(chǔ)上分別畫出了電源的U-I圖像如圖丁、戊所示,與本實驗原理相符的是(選填“丁”或“戊”)圖像;其中(選填“a”“b”“c”或“d”)圖線是不考慮毫安表分流帶來的誤差時繪得的.

參考答案與詳細解析1.(1)BD(2)左右偏[解析](1)斷開開關(guān)時B中磁通量減小,閉合開關(guān)時B中磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知指針偏向不同,A錯誤;閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后,如果滑動變阻器滑片不移動,B中磁通量不變,所以指針不偏轉(zhuǎn),B正確;滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右移動,B中磁通量都發(fā)生變化,所以有感應電流,靈敏電流計指針不在中央,C錯誤;滑動變阻器的滑片向右加速移動或者向右減速移動,回路中電阻減小,電流增大,B中磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知兩次引起的電流方向是一致的,指針偏向同一側(cè),D正確.(2)閉合開關(guān)前要保證回路中的電流最小,防止燒毀用電器,所以滑動變阻器的滑片應位于最左端.閉合開關(guān)時,磁通量增加,靈敏電流計的指針右偏.指針穩(wěn)定后,迅速將滑動變阻器的滑片P向右移動時,回路中電阻減小,電流增大,B中磁通量增大,所以靈敏電流計的指針右偏.2.(1)S(2)1.90×103[解析](1)在使用多用電表測該電阻前,發(fā)現(xiàn)指針如圖乙所示并未指在“0”刻度處,因此需要調(diào)整圖丙中的部件“S”指針定位螺絲,即機械調(diào)零旋鈕,使指針指在“0”刻度處.(2)多用電表歐姆擋表盤為最上面弧線所示刻度,測電阻時,應用表盤讀數(shù)乘所選倍率,根據(jù)讀數(shù)原理可得該待測電阻的阻值為Rx=19.0×100Ω=1.90×103Ω.3.(1)如圖所示(2)40(3)充電B(4)1.8×10-5[解析](1)根據(jù)電路圖連接實物圖,如圖所示.(2)由圖丙可知周期T=25×10-3s,所以該矩形波的頻率為f=1T=40Hz(3)由圖丁可知,B點前后電容器兩端的電壓增大,故B點時電容器處于充電狀態(tài);根據(jù)C=QU可知,電容器所帶電荷量與其兩端的電壓成正比,則Q-t圖像與圖丁類似,而Q-t圖像的斜率表示電流,所以在B點時通過電阻R的電流更大(4)由圖戊可知當f=45Hz時,電容器兩端的電壓最大值約為Um=3.8V,根據(jù)電容的定義式C=QU得此時電容器所帶電荷量的最大值為Qm=CUm=4.7×10-6×3.8C≈1.8×10-5C4.(1)0.787(0.785~0.788均可)(2)9.0(3)5.9×10-6[解析](1)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為d=0.5mm+28.7×0.01mm=0.787mm.(2)根據(jù)歐姆擋的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為Rx=9.0×1Ω=9.0Ω.(3)根據(jù)電阻定律有R=ρLS=ρLπd22=4ρLπd2,解得ρ=πd2R5.(1)如圖甲所示(2)80Rgm-60Rgk(3)丁a[解析](1)連接實物圖如圖甲所示.(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得E=I2Rg+R1+R0+RAR0I1r,變式可得I2=ERg+R1-(R0+R