2021高考物理(全国通用)二轮复习新题重组训练：专题五-物理实验13b.docx

Z 专题检测专题检测素能提升素能提升 1.2022 课标全国卷课标全国卷在伏安法测电阻的试验中，待测电阻在伏安法测电阻的试验中，待测电阻 Rx约为约为 200，电，电压表压表的内阻约为的内阻约为 2 k，电流表，电流表的内阻约为的内阻约为 10，测量电路中电流表的连接方，测量电路中电流表的连接方式如图式如图(a)或图或图(b)所示，结果由公式所示，结果由公式 RxUI计算得出，式中计算得出，式中 U 与与 I 分别为电压表和分别为电压表和电流表的示数。若将图电流表的示数。若将图(a)和图和图(b)中电路测得的电阻值分别记为中电路测得的电阻值分别记为 Rx1和和 Rx2，则，则_(填填“Rx1”或或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值更接近待测电阻的真实值，且测量值 Rx1_(填填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)真实值，测量值真实值，测量值 Rx2_(填填“大于大于”、“等等于于”或或“小于小于”)真实值。真实值。解析解析 RxRA20，RVRx10，因此，因此 Rx属于大电阻，用电流表内接法时测量值更属于大电阻，用电流表内接法时测量值更接近真实值，即接近真实值，即 Rx1更接近真实值；因更接近真实值；因 Rx1UIRxRA，故，故 Rx1Rx，Rx2UIR并并(即即 Rx与与 RV的并联值的并联值)，故，故 Rx2Rx。答案答案 Rx1 大于大于 小于小于 22022 太原模拟太原模拟某试验小组利用如图某试验小组利用如图 1 所示的电路测量一节干电池的电动所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的试验器材为：势和内电阻。现有的试验器材为：A待测干电池待测干电池(电动势约为电动势约为 1.5 V)B电压表电压表(量程量程 3 V)C电压表电压表(量程量程 15 V)D电流表电流表(量程量程 0.6 A)E电流表电流表(量程量程 3 A)F滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围 010)G滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围 0100)H开关、导线若干开关、导线若干 图图 1 图图 2 (1)试验中，电压表应选用试验中，电压表应选用_，电流表应选用，电流表应选用_，滑动变阻，滑动变阻器应选用器应选用_。(选填器材前的字母选填器材前的字母)(2)在图在图 2 中按图中按图 1 用笔画线代替导线将电路连线补充完整。用笔画线代替导线将电路连线补充完整。图图 3(3)如图如图 3 所示，他们依据试验数据绘制出所示，他们依据试验数据绘制出 U-I 图象，其中图象，其中 U 是电压表的读数，是电压表的读数，I 是电流表的读数。由此可以得出，干电池的电动势是电流表的读数。由此可以得出，干电池的电动势 E_ V，内电阻，内电阻 r_。(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)(4)该试验小组还制作了一个水果电池。他们先将一电压表该试验小组还制作了一个水果电池。他们先将一电压表(量程量程 3 V、内阻、内阻 2000)与水果电池的两极相连，电压表的读数为与水果电池的两极相连，电压表的读数为 0.70 V；再将一数字电压表；再将一数字电压表(内阻约为内阻约为100 M)与水果电池的两极相连，读数为与水果电池的两极相连，读数为 0.91 V。由以上数据，可估算出该水果电。由以上数据，可估算出该水果电池的内电阻池的内电阻 r_。解析解析 以测电池的电动势、内阻试验为背景，考查仪器的选择、电路的连接、以测电池的电动势、内阻试验为背景，考查仪器的选择、电路的连接、数据处理等试验力气。数据处理等试验力气。(1)电源电压约为电源电压约为 1.5 V，本着精确，本着精确 的原则，电压表选量程的原则，电压表选量程 3 V 的的 B，电流，电流表选量程为表选量程为 0.6 A 的的 D，本着便利的原则滑动变阻器选，本着便利的原则滑动变阻器选 F。(2)实物连接要忠实于电路图，按确定挨次连接，如下图所示。实物连接要忠实于电路图，按确定挨次连接，如下图所示。(3)由电路中电势的降落得由电路中电势的降落得 EUIrUEIr，可见，可见 UI 图象中，纵轴截图象中，纵轴截距代表电源电动势距代表电源电动势 E1.4 V，直线的斜率代表电源的内阻，直线的斜率代表电源的内阻 rUI1.40.90.550 0.91。(4)由全电路欧姆定律有由全电路欧姆定律有 0.70 VEE2000 r r，用内阻为，用内阻为 100 M 的数字电的数字电压表测电源电压为压表测电源电压为 0.91 V，因数字电压表内阻太大，可认为，因数字电压表内阻太大，可认为 E0.91 V，代入上式，代入上式解得解得 r600。答案答案 (1)B D F(2)答案见解析图答案见解析图(3)1.4 0.91(4)6.0102 3 2022 皖南八校联考皖南八校联考一电压表的量程标定不精确一电压表的量程标定不精确 ，某同学利用图甲所，某同学利用图甲所示电路测量该电压表的实际量程示电路测量该电压表的实际量程 Um。所用器材有：量程标定为。所用器材有：量程标定为 3 V 的不精确的不精确 的电压表的电压表 V1，内阻，内阻 r13 k；量程标定为；量程标定为 15.0 V 的标准电压表的标准电压表 V2；标准电阻；标准电阻 R0，阻值为阻值为 9 k；滑动变阻器；滑动变阻器 R，总电阻为，总电阻为 20.0；电源；电源 E，电动势为，电动势为 18.0 V，内阻，内阻可忽视；开关可忽视；开关 S；导线若干。；导线若干。回答下列问题：回答下列问题：(1)按电路图甲连接实物图乙。按电路图甲连接实物图乙。(2)开关开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑动端闭合前，滑动变阻器的滑动端 P 应滑至应滑至_端。端。(填填“a”或或“b”)(3)开关开关 S 闭合后，调整滑动变阻器，使电压表闭合后，调整滑动变阻器，使电压表 V1满偏；若此时电压表满偏；若此时电压表 V2的的示数为示数为 U2，则，则 V1的量程为的量程为_。(4)若测量时电压表若测量时电压表 V1未调到满偏，两电压表的示数如图丙，从图丙中读出未调到满偏，两电压表的示数如图丙，从图丙中读出V1的示数的示数 U1_，V2的示数的示数 U2_；由读出的数据计算；由读出的数据计算 Um_。(计算结果保留三位有效数字计算结果保留三位有效数字)解析解析 实物连线如图所示；在闭合开关前，应使分压部分电压为零，即滑片实物连线如图所示；在闭合开关前，应使分压部分电压为零，即滑片应置于应置于 a 端。闭合开关后，并联部分电压相等，则电压表端。闭合开关后，并联部分电压相等，则电压表 V1的量程为的量程为 U2/4。题图。题图丙中两电压表读数为丙中两电压表读数为 U12.50 V和和 U212.0 V；电压表的量程为；电压表的量程为Um，则有，则有 U2R0r1 r1Um2.503，解得，解得 Um3.60 V。答案答案 (1)如解析图所示如解析图所示 (2)a (3)U2/4(4)2.50 V 12.0 V 3.60 V 4试验室有一个破损的多量程动圈式直流电流表，有试验室有一个破损的多量程动圈式直流电流表，有 1 mA、10 mA 两挡，两挡，由一个单刀双掷开关由一个单刀双掷开关 S 转换，其内部电路如图所示，转换，其内部电路如图所示，A、B 为电流表的两接线柱。为电流表的两接线柱。若电流表的表头若电流表的表头 G 已烧坏，但两个精密分流电阻完好，且测得已烧坏，但两个精密分流电阻完好，且测得 R1162。(1)已知烧坏前表头已知烧坏前表头 G 的内阻的内阻 rg180，则表头，则表头 G 的实际满偏电流的实际满偏电流 Ig_ mA，精密分流电阻，精密分流电阻 R2_。(2)现有以下备选器材用于修复：现有以下备选器材用于修复：A灵敏电流表灵敏电流表 G1，内阻为，内阻为 660，满偏电流为，满偏电流为 0.2 mA B灵敏电流表灵敏电流表 G2，内阻为，内阻为 130，满偏电流为，满偏电流为 0.5 mA C定值电阻定值电阻 r1，阻值为，阻值为 50 D定值电阻定值电阻 r2，阻值为，阻值为 100 现保留两个精密电阻不动，依据表头参数，用于修复的器材有现保留两个精密电阻不动，依据表头参数，用于修复的器材有_和和_。(只填器材序号只填器材序号)在虚线框内画出修复后的直流电流表电路原理图。在虚线框内画出修复后的直流电流表电路原理图。解析解析 由串、并联电路的分压、分流特点易得由串、并联电路的分压、分流特点易得 Ig0.5 mA，R218。灵敏。灵敏电流表电流表 G2内阻为内阻为 130，满偏电流为，满偏电流为 0.5 mA，与损坏表头满偏电流相同，内阻偏，与损坏表头满偏电流相同，内阻偏小，修复时只需将灵敏电流表小，修复时只需将灵敏电流表 G2与定值电阻与定值电阻 r150 串联即可，故修复的器材选串联即可，故修复的器材选B 和和 C，电路原理图如下。，电路原理图如下。答案答案 (1)0.5 mA 18 (2)B C 图见解析图见解析 52022 陕西质检陕西质检在在“测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻”试验中，某同学的实物电试验中，某同学的实物电路连接如图路连接如图 1 所示。所示。(1)在方框中画出与图在方框中画出与图 1 对应的电路图。对应的电路图。(2)图图 2 的的1IR 坐标系中已经标出了该同学所测的试验数据，请作出这些数据坐标系中已经标出了该同学所测的试验数据，请作出这些数据点的拟合直线，并读得该直线的纵轴截距为点的拟合直线，并读得该直线的纵轴截距为_A1，求得其斜率为，求得其斜率为_V1。(3)求得电源的电动势是求得电源的电动势是_V，内阻是，内阻是_(结果保留两位有效数结果保留两位有效数字字)。解析解析 本题考查本题考查“测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻”的试验，意在考查考生的试验的试验，意在考查考生的试验操作力气和数据处理力气。操作力气和数据处理力气。(1)依据实物图，画电路图时应留意各用电器的符号，各用电器的连接次序，依据实物图，画电路图时应留意各用电器的符号，各用电器的连接次序，电表的正、负接柱等。电表的正、负接柱等。(2)将各数据点用直线拟合后，由数学方法计算出斜率将各数据点用直线拟合后，由数学方法计算出斜率 k0.67 V1,纵轴截距纵轴截距 b0.9 A1。(3)由闭合电路欧姆定律得由闭合电路欧姆定律得 EI(Rr)，可得，可得1IRErE，因此图象斜率为电动势，因此图象斜率为电动势的倒数，纵轴截距为短路电流的倒数，纵轴截距为短路电流rE，所以电源电动势，所以电源电动势 E1.5 V，r1.4。答案答案 (1)电路图如图甲电路图如图甲 (2)图象如图乙图象如图乙 0.9 0.67 (3)1.5 1.4 62022 淄博模拟淄博模拟在一次试验技能竞赛中，一同学设计了如图在一次试验技能竞赛中，一同学设计了如图 1 甲所示电路甲所示电路来测电源的电动势和内阻。该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示来测电源的电动势和内阻。该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路实物连线电路(图甲是其电路原理图图甲是其电路原理图)，其中，其中 R0是疼惜电阻。是疼惜电阻。(1)该同学在闭合电键后，发觉电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，该同学在闭合电键后，发觉电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则毁灭故障的缘由是除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则毁灭故障的缘由是_(请用接请用接线柱处的字母去表达线柱处的字母去表达)。(2)该同学测量时记录了该同学测量时记录了 6 组数据，并依据这些数据画出了组数据，并依据这些数据画出了 UI 图线如图图线如图 2 所所示。依据图线求出电池的电动势示。依据图线求出电池的电动势 E_V，内阻，内阻 r_。(3)若疼惜电阻若疼惜电阻 R0的阻值未知，该电源的电动势的阻值未知，该电源的电动势 E、内电阻、内电阻 r 已经测出，在图已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出乙的电路中只需改动一条线就可测量出 R0的阻值。该条线是的阻值。该条线是_，需改接为，需改接为_。改接好后，调整滑动变阻器，读出电压表的示数为。改接好后，调整滑动变阻器，读出电压表的示数为 U、电流表示数为、电流表示数为 I，电源的电动势用电源的电动势用 E 表示，内电阻用表示，内电阻用 r 表示，则表示，则 R0_。解析解析 (1)电流表有示数，说明电源与电流表构成的闭合回路中各段导线均完电流表有示数，说明电源与电流表构成的闭合回路中各段导线均完好，电压表无示数，只能是好，电压表无示数，只能是 jd 部分断路造成的。部分断路造成的。(2)由由 UI 图线可以读出：图线可以读出：E1.48 V，r|U|I|1.481.200.560 0.50。(3)要测出要测出 R0的阻值，只需将的阻值，只需将 jd 线改接为线改接为 je 或或 jf 即可，由闭合电路欧姆定律即可，由闭合电路欧姆定律可得：可得：EUI(rR0)，故，故 R0EUIr。答案答案 (1)jd 部分断路部分断路 (2)1.48 0.50 (3)jd je(或或 jf)EUIr 72022 山东高考山东高考试验室购买了一捆标称长度为试验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导线，某同学想的铜导线，某同学想通过试验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为通过试验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2，查得铜的电，查得铜的电阻率为阻率为 1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 Rx，从而确定导线，从而确定导线的实际长度。的实际长度。可供使用的器材有：可供使用的器材有：电流表：量程电流表：量程 0.6 A，内阻约，内阻约 0.2；电压表：量程电压表：量程 3 V，内阻约，内阻约 9 k；滑动变阻器滑动变阻器 R1：最大阻值：最大阻值 5；滑动变阻器滑动变阻器 R2：最大阻值：最大阻值 20；定值电阻：定值电阻：R03；电源：电动势电源：电动势 6 V，内阻可不计；，内阻可不计；开关、导线若干。开关、导线若干。回答下列问题：回答下列问题：(1)试验中滑动变阻器应选试验中滑动变阻器应选_(填填“R1”或或“R2”)，闭合开关，闭合开关 S 前应将滑片移前应将滑片移至至_端端(填填“a”或或“b”)。(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请依据图甲电路完成剩余部分的连在实物图中，已正确连接了部分导线，请依据图甲电路完成剩余部分的连接。接。(3)调整滑动变阻器，当电流表的读数为调整滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50 A 时，电压表示数如图乙所示，时，电压表示数如图乙所示，读数为读数为_V。(4)导线实际长度为导线实际长度为_m(保留保留 2 位有效数字位有效数字)。解析解析 (1)因把握电路是限流式接法，而测量电路总电阻在因把握电路是限流式接法，而测量电路总电阻在 3.0 以上，为使以上，为使测量电路有较大的调整范围，滑动变阻器应选用总阻值较大的测量电路有较大的调整范围，滑动变阻器应选用总阻值较大的 R2。为了保证开关。为了保证开关闭合时电路的平安，应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大，即开关闭合前滑片应闭合时电路的平安，应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大，即开关闭合前滑片应置于置于 a 端。端。(2)如图所示。如图所示。(3)由图乙知该电压表的分度值为由图乙知该电压表的分度值为 0.1 V，故按，故按“格外之一格外之一”估读法可知测量结估读法可知测量结果为果为 2.30 V。(4)测量电路的总电阻测量电路的总电阻 R0RxUI4.60，故，故 Rx1.60。由。由 RxLS可得可得 LRxS，代入数据可得，代入数据可得 L94 m。答案答案 (1)R2 a(2)图见解析图见解析(3)2.30(2.29、2.31 均正确均正确)(4)94(93、95 均正确均正确)82022 揭阳模拟揭阳模拟为测量某一玩具电动机为测量某一玩具电动机中导线圈的电阻率，某试验小组中导线圈的电阻率，某试验小组的部分试验方案如下：的部分试验方案如下：(1)用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径 d，如图甲所示，则，如图甲所示，则 d_mm；(2)用多用电表测量电动机中导线圈的电阻用多用电表测量电动机中导线圈的电阻 Rx，选择，选择“1”欧姆挡，并按正欧姆挡，并按正确步骤操作后，指针的位置如图乙所示确步骤操作后，指针的位置如图乙所示(此过程电动机不转动此过程电动机不转动)，则，则 Rx_。(3)为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻 Rx：电流表：电流表 A1(03 A、内阻约内阻约 5)；电流表电流表 A2(030 mA、内阻约、内阻约 10)；滑动变阻器滑动变阻器 R1(1 k)；滑动变阻器滑动变阻器 R2(50)；定值电阻定值电阻 R060；电源电源(4 V、内阻约、内阻约 1)及开关等，导线若干。及开关等，导线若干。试验小组为使测量过程中电动机不转动而接受了如图试验小组为使测量过程中电动机不转动而接受了如图 2 所示的电路图，应选所示的电路图，应选择的电流表是择的电流表是_，滑动变阻器是，滑动变阻器是_；(填写符号填写符号)依据试验要求，多用电表已选择依据试验要求，多用电表已选择“直流电压直流电压 2.5 V”挡作为电压表使用，请挡作为电压表使用，请依据图依据图 2 将图将图 3 甲试验电路中的仪器连接欠缺的两处补完整；甲试验电路中的仪器连接欠缺的两处补完整；图图 3 乙是该试验小组测得的数值描绘出的图象，其斜率值表示的是乙是该试验小组测得的数值描绘出的图象，其斜率值表示的是_(填选项填选项)。A.导线圈的电阻导线圈的电阻 B.导线圈的电阻与导线圈的电阻与 R0阻值之和阻值之和 C.R0阻值阻值 解析解析 (1)d0.01 mm15.30.153 mm(2)Rx25。(3)为了使电动机不转动，流过电动机的电流应较小，故电流表选为了使电动机不转动，流过电动机的电流应较小，故电流表选 A2，因电，因电路接受滑动变阻器分压接法，故应选阻值较小的路接受滑动变阻器分压接法，故应选阻值较小的 R2。电路连接如图所示。电路连接如图所示。因因UIR0RM，故题图所示，故题图所示 UI 图线的斜率值表示导线圈的电阻与图线的斜率值表示导线圈的电阻与 R0阻值阻值之和，之和，B 正确。正确。答案答案 (1)0.153 (2)25 (3)A2 R2 图见解析图见解析 B