2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 100考點(diǎn)千題精練 第十三章 電學(xué)實驗 專題13.9 電學(xué)創(chuàng)新實驗

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1、 專題13.9 電學(xué)創(chuàng)新實驗 1.（10分）（2018廣東湛江調(diào)研）某研究小組收集了兩個電學(xué)元件：電阻R0（約為5Ω）和舊電池（電動勢約為3V）。實驗室備有如下器材： A．直流電壓表V1、V2（量程均為3V，內(nèi)阻均約為3kΩ） B．電流表A（量程300mA，內(nèi)阻為5Ω） C．滑動變阻器R1，最大阻值為20 D．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干 （1）為了盡量準(zhǔn)確測定電阻R0的阻值，小組設(shè)計了一個電路，如圖所示為其對應(yīng)的實物圖，請用筆畫線代替導(dǎo)線將實物連線補(bǔ)充完整。 （2）為測量電池的電動勢E和內(nèi)阻r，小組設(shè)計了如圖乙所示的電路圖。某次實驗中電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則電壓表讀數(shù)是

2、 V. （3）根據(jù)圖乙所示的電路圖，分別用E、r、R0表示電源的電動勢、內(nèi)阻和定值電阻值，則U1與U2的函數(shù)關(guān)系式為 。實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出直流電壓表V1、V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描出U1——U2圖象如圖丁所示，圖中直線的斜率為k，與橫軸的截距為b， 則電源的電動勢E= ，內(nèi)阻r= （用k、b、R0表示） 。 【參考答案】2（9分） （1） 如右圖。（2分） （2）2.24~2.26（2分） （3）U1=U2- （2分） （2分） （2分） 【命題意圖】 本

3、題考查電阻測量和電源電動勢和內(nèi)阻測量實驗、實物電路連線、電壓表讀數(shù)、圖象法處理實驗數(shù)據(jù)及其相關(guān)的知識點(diǎn)。 （3）對圖乙所示電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律，E=U2+Ir，I=，兩式聯(lián)立解得：U1=U2- 。U1——U2圖象的斜率k=，解得電池內(nèi)阻r=；由U2- =0得U1——U2圖象在橫軸的截距b=，解得：電池電動勢E=。 2.（2016全國理綜III丙卷）某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實驗。兩根金屬導(dǎo)軌ab和固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。 （1）在圖中畫出連線，完成實驗電

4、路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。 （2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，有人提出以下建議： A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離 B.換一根更長的金屬棒 C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流 其中正確的是（填入正確選項前的標(biāo)號） 【參考答案】（1）如圖所示（2）AC 考點(diǎn)：考查了研究安培力實驗 3.(2017南昌三模)電源的輸出功率與外電路的電阻有關(guān)。圖1是研究它們關(guān)系的實驗電路。為了便于進(jìn)行實驗和保護(hù)蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0，把它們一起看作電源E（圖中虛線框內(nèi)部分）。 （1）在圖2中，按圖1畫出連線，把所示的器件連接

5、成實驗電路。（電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.1Ω） （2）實驗中，多次調(diào)節(jié)電阻R，讀出電壓表和電流表的示數(shù)U（單位：V）和I（單位：A）。根據(jù)測量數(shù)據(jù)，通過電腦描繪出UI圖，擬合圖線，得到的函數(shù)解析式為U=4-5I，則電源E輸出最大功率的最大值是 ，對應(yīng)的外電阻的阻值是 。 【參考答案】（1）如圖所示。（3分） （2）0.8W（3分） 5Ω（3分）. 4.（2017太原二模）容量和內(nèi)阻是電池的兩個重要參數(shù)，電池的容量就是電池放電時能輸出的總電荷量，通常以安培小時(A·h)或毫安小時(mA·h)做單位。某實驗小組為粗略測量手機(jī)電池在2

6、5℃下充滿電時的內(nèi)阻和容量，進(jìn)行了如下實驗： ①控制電池溫度為25℃； ②正常使用手機(jī)至自動關(guān)機(jī)，取出電池，用數(shù)字電壓表 （視為理想電壓表）測出電池電壓U0=2.75V; ③將電池裝入手機(jī)，用充電器對手機(jī)充電至100%； ④將電池從手機(jī)中取出，按圖1接入電路，閉合K1，讀出數(shù)字電壓表的示數(shù)U1=4.18V; ⑤接著閉合K2，讀出數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)U2=4.16V、I2=0.20A．?dāng)嚅_開關(guān)； ⑥調(diào)節(jié)電阻R至合適的阻值且保持不變，閉合開關(guān)K1、K2的同時開始計時，每隔一段時間記錄一次電流表和電壓表的示數(shù)。當(dāng)電壓表示數(shù)降為Uo=2.75V時斷開開關(guān)，停止計時。 下表是記錄

7、的三組數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)已描到圖2中： 完成下列問題： (1)該電池充滿電時的內(nèi)阻約為r=____Ω (2)將表中數(shù)據(jù)描在圖2中并繪出I-t圖線； (3)該鋰電池的容量約為____A·h（保留兩位有效數(shù)字）； (4)之后，實驗小組繼續(xù)用上述方法（R的值不變）描繪出該鋰電池在20℃、5℃和- 10℃溫度下電池的放電曲線如圖3所示，可知下列說法正確的是 A.同一電池充滿電后在高溫環(huán)境中比在低溫環(huán)境中內(nèi)阻小 B．同一手機(jī)在低溫環(huán)境比在高溫環(huán)境中待機(jī)時間長 C．鋰電池的內(nèi)阻是定值，無論如何使用均不會發(fā)生變化 D.不同的使用方法和不同的使用環(huán)境，鋰電池的實際容量會發(fā)生變化 【參考答案

8、】(1)0.10 (2)如圖 （3）3.5 (4) A D 【名師解析】(1)根據(jù)④將電池從手機(jī)中取出，按圖1接入電路，閉合K1，讀出數(shù)字電壓表的示數(shù)U1=4.18V可知電池電動勢為E=U1=4.18V。根據(jù)⑤接著閉合K2，讀出數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)U2=4.16V、I2=0.20A．由E= U2+ I2r，解得該電池充滿電時的內(nèi)阻約為r=0.10Ω。 （2）用平滑曲線繪出I-t圖線。 5．(2016·云南聯(lián)考)有一個小燈泡上標(biāo)有“4.8 V　2 W”的字樣，現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線。有下列器材可供選用：

9、 A．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ) B．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻15 kΩ) C．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω) D．定值電阻R1＝3 kΩ E．定值電阻R2＝15 kΩ F．滑動變阻器R(10 Ω，2 A) G．學(xué)生電源(直流6 V，內(nèi)阻不計) H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)實驗中所用電壓表應(yīng)選用________，定值電阻應(yīng)選用________(均用序號字母填寫)。 (2)為盡量減小實驗誤差，并要求從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖。 (3)利用上述實驗電路圖測出的電壓表讀數(shù)UV與此時小燈泡兩端電壓U的定量關(guān)系是________，下

10、面四個圖象中可能正確的是________。 【參考答案】(1)A　D　(2)見解析圖　(3)U＝2UV　C (2)采用分壓電路，電流表外接，電路圖如圖所示。 (3)利用上述實驗電路圖測出的電壓表讀數(shù)UV與此時小燈泡兩端電壓U的定量關(guān)系是U＝2UV。由P＝，R隨溫度升高(電壓增大)而增大，小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線可能正確的是圖C。 6．為了測定電源電動勢E、內(nèi)電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R，電壓表的示數(shù)U1，電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱

11、的電流I，分別描繪了a、b兩條U-I圖線，如圖乙所示。請回答下列問題： (1)寫出流過電阻箱的電流I的表達(dá)式：________________________________。 (2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是________(選填“a”或“b”)。 (3)根據(jù)圖乙可以求得電源的電動勢E＝________ V，內(nèi)電阻r＝________ Ω，該電路中小燈泡消耗的最大功率為______ W。 【參考答案】(1)I＝　(2)b　(3)3.0　2.0　1.0 【名師解析】(1)首先要明白電路的組成：電源、開關(guān)、電阻箱、燈泡串聯(lián)成閉合回路，電壓表測燈泡兩端電壓，電壓表測路端電壓。電

12、阻箱兩端電壓為U＝U2－U1，電阻箱阻值為R，所以流過電阻箱的電流I＝。 (2)小燈泡兩端電壓隨電流的增大而增大，所以選圖線b；圖線a為電源路端電壓隨電路中電流變化的關(guān)系圖線。 (3)圖線a與縱軸的交點(diǎn)為電源的電動勢3.0 V，圖線a的斜率為電源的內(nèi)阻r＝2.0 Ω，圖線a、b的交點(diǎn)表示U1＝U2，即電阻箱的阻值為零，此時小燈泡消耗的功率最大，P＝UI＝1.0 W。 7．(2016·湖南衡陽聯(lián)考)(9分)某技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局曾對市場中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行抽查，檢驗負(fù)責(zé)人說：“十幾個不合格產(chǎn)品中，大部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題，主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅，電阻率達(dá)不到要求

13、……”。 (1)欲測量該捆電線的電阻率是否合格，經(jīng)查閱，純銅的電阻率為1.7×10－8 Ω·m，取長度為100 m(真實長度)的電線，橫截面積取1 mm2，可供選用的器材有： A．電源(電動勢約為6 V，內(nèi)阻不計)； B．待測長度為100 m的導(dǎo)線一捆； C．電壓表V1(量程為3 V，內(nèi)阻為6 kΩ)； D．電壓表V2(量程為15 V，內(nèi)阻為20 kΩ)； E．電流表A1(量程為0.6 A，內(nèi)阻約為0.125 Ω)； F．電流表A2(量程為3 A，內(nèi)阻約為0.025 Ω)； H．定值電阻R1＝1 kΩ； G．定值電阻R2＝6 kΩ； K．滑動變阻器(5 Ω，3 A) 為使

14、實驗盡可能準(zhǔn)確，電表的示數(shù)均要達(dá)到滿偏的以上，請你根據(jù)實驗要求設(shè)計電路，并在圖甲中完成實物圖的連線，注意閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。 (2)請你選擇合適的器材，電壓表為________，電流表為________，定值電阻為________。(請?zhí)顑x器前的序號) (3)某次測量得電壓表示數(shù)為2.50 V，電流表讀數(shù)如圖乙所示，為________A。 (4)經(jīng)分析計算，這捆導(dǎo)線電阻率是否達(dá)標(biāo)________。(填“是”或“否”) 【參考答案】 (1) (2)C　F　G　(3)2.50　(4)否 (3)電流表的讀數(shù)I＝2.50 A (4)被測電線的電阻R＝

15、＝ Ω＝2.0 Ω 電阻率ρ＝＝ Ω·m＝2.0×10－8 Ω·m>1.7×10－8 Ω·m，故該銅質(zhì)導(dǎo)線不達(dá)標(biāo)。 8．(2016·東北三省四市高三聯(lián)考)某興趣小組要精確測定額定電壓為3 V的節(jié)能燈正常工作時的電阻。已知該燈正常工作時電阻約500 Ω。實驗室提供的器材有： A．電流表A(量程：0～3 mA，內(nèi)阻RA＝15 Ω) B．定值電阻R1＝1 985 Ω C．滑動變阻器R(0～10 Ω) D．電壓表V(量程：0～12 V，內(nèi)阻RV＝1 kΩ) E．蓄電池E(電動勢為12 V，內(nèi)阻r很小) F．開關(guān)S一個 G．導(dǎo)線若干 (1)要精確測定節(jié)能燈正常工作時的電阻應(yīng)采用下面電

16、路圖中的________。 (2)選擇正確電路進(jìn)行實驗，若電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測量節(jié)能燈電阻的表達(dá)式Rx＝________(用題目中給的相應(yīng)字母表示)。當(dāng)電流表中的電流強(qiáng)度I＝________mA時，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式，其計算結(jié)果即為節(jié)能燈正常工作時的電阻。 【參考答案】(1)C　 (2)　1.5 9．（8分）.(2016江蘇高考物理)小明同學(xué)通過實驗探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系．已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10 Ω，R隨t的升高而增大．實驗電路如圖所示，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值． 實驗時閉合S，先將開關(guān)K與1端閉合

17、，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1，I2，…．然后將開關(guān)K與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的實數(shù)再次為I1，I2，…，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，…． （1）有以下兩電流表，實驗電路中應(yīng)選用. （A）量程0~100 mA，內(nèi)阻約2Ω （B）量程0~0.6 A，內(nèi)阻可忽略 （2）實驗過程中，要將電阻箱的的阻值由9.9 Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”，正確的操作順序是. ①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1” ②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” ③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” （3）實驗記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表“

18、 請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出R—t圖象. 由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R= 。 【參考答案】（1）A （2）①②③（或①③②） （3）如圖所示。 0.04t + 8.8（范圍：0.04t + 8.6 ~ 0.04t + 9.0） 10. .( 2016湖北七市(州)聯(lián)考)（９分）材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”，利用這種效應(yīng)可以測量壓力大小．若圖１為某壓敏電阻在室溫下的電阻壓力特性曲線，其中ＲＦ、Ｒ０分別表示有、無壓力時壓敏電阻的阻值．為了測量壓力Ｆ，需先測量壓敏電阻處于壓力中的電阻值ＲＦ． 請按要求完成下列實驗．

19、 （1）設(shè)計一個可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路，在圖２的虛線框內(nèi)畫出實驗電路原理圖（壓敏電阻及所給壓力已給出，待測壓力大小約為0.4×102～0.8×102Ｎ，不考慮壓力對電路其它部分的影響），要求誤差較小，提供的器材如下： A．壓敏電阻，無壓力時阻值Ｒ０＝6000Ω　　　　 B．滑動變阻器Ｒ，全電阻約200Ω C．電流表! ，量程2.5ｍＡ，內(nèi)阻約30Ω D．電壓表! ，量程3Ｖ，內(nèi)阻約3ｋΩ E．直流電源Ｅ，電動勢3Ｖ，內(nèi)阻很小Ｆ．開關(guān)Ｓ，導(dǎo)線若干 （2）正確接線后，將壓敏電阻置于待測壓力下，通過壓敏電阻的電流是1.33ｍＡ，電壓表的示數(shù)如圖３所示，則電壓表的讀數(shù)為_______Ｖ． （3）此時壓敏電阻的阻值為________Ω；結(jié)合圖1可知待測壓力的大?。疲絖_______ Ｎ． （計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字） 【參考答案】（1）如圖所示。（3分）（2）2.00（2分） （3）1.5×103Ω（2分） 0.60×102N（2分） 【命題意圖】本題考查電路設(shè)計、電壓表讀數(shù)、歐姆定律、圖象分析及其相關(guān)知識。 14