2019高考物理大二轮优选新题 专题六 物理实验专题能力训练15Word版含答案

专题能力训练15电学实验
(时间:45分钟满分:100分)
1.(14分)(1)图甲是多用电表的简化电路图,作为电压表使用时,选择开关应接;
甲
作为欧姆表使用时,选择开关应接(均选填“1”“2”或“3”)。

使用多用电表时,电流一定从(选填“A”或“B”)端流入多用电表。

(2)利用多用电表和电阻箱测量一电源的电动势和内阻的电路如图乙。

调节电阻箱,记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I,作出R-的图线如图丙所示。

由图丙可求得电动势E=V,内阻r=Ω。

(结果均保留2位有效数字)
如果忽略偶然误差,本实验测得的E测、r测与真实值比较:E测E真,r测r真。

(均选填“<”“=”或“>”)
乙
丙
2.(16分)某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻。

A.待测干电池两节
B.电压表V1、V2,量程均为0~3 V,内阻很大
C.定值电阻R0(阻值未知)
D.电阻箱R
E.导线和开关
(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图;
甲
乙
(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻R0。

先把电阻箱R调到某一阻值R1,再闭合开关,读出电压表V1和V2的示数分别为U10、U20,则R0=(用U10、U20、R1表示)。

(3)若测得R0=1.2 Ω,多次调节电阻箱R,读出相应电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,则两节干电池的总电动势E=V,总内阻r=Ω。

丙
3.(16分)
甲
理想电压表的内阻无穷大,而实际电压表并非如此,现要测量一个量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ的电压表的阻值,实验室备有以下器材:
A.待测电压表V1:量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ
B.电压表V2:量程为0~6 V,内阻约为6 kΩ
C.滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω,额定电流1 A
D.定值电阻R0
E.电源:电动势6 V,内阻约1 Ω
F.开关一个、导线若干
(1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路,请你按图甲所示电路将图乙中的实验仪器连接起来。

乙
丙
(2)请写出按该电路测量电压表V1内阻R V的表达式:。

(3)在正确连接电路后,闭合开关S,不断调节滑动变阻器R1的滑片位置,记录多组电压表V1、V2示数,作出U2-U1图线如图丙所示。

若R0=1 480 Ω,由图线上的数据可得R V=Ω。

4.(16分)某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率,用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水,如图丁所示。

(1)某同学用如图甲所示的游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)部位去测玻璃管的内径,测出的读数如图乙,则玻璃管的内径d为 cm。

甲
乙
(2)该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻,选择开关置于“×100”挡,发现指针如图丙所示,则该同学接着需要做的实验步骤:①换选(选填“×10”或“×1 k”)挡;②。

丙
丁
(3)该组同学按图丁连好电路后,调节滑动变阻器的滑片,从最右端向左端移动的整个过程中,发现电压表有示数但几乎不变,不可能的原因是。

A.滑动变阻器阻值太小
B.电路中5、6之间断路
C.电路中7、8之间断路
戊
(4)该组同学在改进实验后,测出玻璃管中有水部分的长度为l,电压表示数为U,电流表示数为I,改变玻璃管中的水量,测出多组数据,并描绘出相应的图象如图戊所示,若图线的斜率为k,则矿泉水的电阻率ρ=(用题中字母表示)。

5.(16分)(2016·全国卷Ⅰ)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警。

提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过I c时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。

在室温下对系统进行调节。

已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω。

(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。

(2)电路中应选用滑动变阻器(选填“R1”或“R2”)。

(3)按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为Ω;滑动变阻器的滑片应置于(选填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是。

②将开关向(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至。

(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。

6.(22分)要测绘一个标有“3 V0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由0逐渐增大到3 V,并便于操作。

已选用的器材有:
电池组(电动势4.5 V,内阻约1 Ω);
电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω);
电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ);
开关一个、导线若干。

(1)实验中所用的滑动变阻器应选(填字母代号)。

A.滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A)
B.滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)
(2)实验的电路图应选用(填字母代号)。

(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。

现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 Ω的定值电阻R串联,接在电动势为1.5 V、内阻为1 Ω的电源两端,如图乙所示。

每个小灯泡消耗的功率是 W。

答案：
1.答案(1)32A
(2)2.9(2.8~3.0)1.2(1.1~1.3)=>
解析(1)由题图甲可知,作为电压表使用时,选择开关应接位置3;作为欧姆表使用时,选择开关应接2,内部电源被接通,可测量电阻;使用时,电流一定从红表笔流入,即从A端流入。

(2)根据闭合电路欧姆定律,E=IR+Ir,则R=E-r,可知图线斜率表示电动势,在纵
轴上截距的绝对值表示内阻,则E=k==2.9 V,r=1.2 Ω。

将多用电表的内阻等效到电源的内部,则测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和,所以内阻测量值偏大。

当电阻箱阻值无穷大时,电流表分压可以忽略,故本实验中电动势的测量准确。

2.答案(1)见解析图(2)R1
(3)3.02.4
解析(1)根据实物图可知,电压表V1与R并联后与R0串联接在电源两端,电压表V2并联在电源两端,故电路图如图所示。

(2)根据串、并联电路规律可知,R0两端的电压为U0=U20-U10,电路中电流为
I=;根据欧姆定律可得R0=R1。

(3)根据闭合电路欧姆定律可知U2=E-r,
变形可得U1=
由题图丙可知,当U1=0时,U2=1.0 V,代入上式则有
又图象的斜率为k==1.5。