2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí)講義 第七章 單元小結(jié)練（二）電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合練習(xí)（含解析） 新人教版.doc

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2019-2020年高考物理大一輪復(fù)習(xí)講義 第七章 單元小結(jié)練（二）電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合練習(xí)（含解析） 新人教版 1．分別用如圖1所示的甲、乙兩種電路測(cè)量同一未知電阻的阻值．圖甲中兩表的示數(shù)分別為3 V、4 mA，圖乙中兩表的示數(shù)分別為4 V、3.9 mA，則待測(cè)電阻Rx的真實(shí)值為(　　) 圖1 A．略小于1 kΩ B．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω 答案　D 解析　先判斷采用的測(cè)量方法，由于在兩種不同的接法中電壓表的示數(shù)變化大，說(shuō)明測(cè)量的是小電阻，這樣電流表分壓較大，應(yīng)該采用圖甲進(jìn)行測(cè)量比較準(zhǔn)確．圖甲中測(cè)量值為R測(cè)＝＝750 Ω，較真實(shí)值偏小．故D項(xiàng)正確． 2．用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖2所示，此示數(shù)為 ________mm.用游標(biāo)為50分度的卡尺(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02 mm) 測(cè)定某圓柱的直徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖3所示，可讀出圓柱的 圖2 直徑為_(kāi)_______mm. 圖3 答案　8.116　42.12 解析　螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)，首先要明確其精確度為0.01 mm，讀取固定刻度上的數(shù)值時(shí)，要看半毫米刻度線是否露出；游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意精確度、單位，讀法為主尺讀數(shù)加游標(biāo)尺讀數(shù)． 螺旋測(cè)微器讀數(shù)為(8＋11.60.01) mm＝8.116 mm. 游標(biāo)卡尺讀數(shù)為(42＋60.02) mm＝42.12 mm. 3．如圖4所示為一正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)． 圖4 (1)如果是用10 Ω擋測(cè)量電阻，則讀數(shù)為_(kāi)_______ Ω. (2)如果是用直流10 mA擋測(cè)量電流，則讀數(shù)為_(kāi)_____ mA. (3)如果是用直流5 V擋測(cè)量電壓，則讀數(shù)為_(kāi)_______ V. 答案　(1)60　(2)7.2　(3)3.57 解析　用歐姆擋測(cè)量時(shí)，用最上面一排數(shù)據(jù)讀數(shù)，讀數(shù)為610 Ω＝60 Ω；用直流電流擋測(cè)量時(shí)，讀取中間的三排數(shù)據(jù)的最底下一排數(shù)據(jù)，讀數(shù)為7.2 mA；用直流電壓擋測(cè)量時(shí)，讀取中間的三排數(shù)據(jù)的中間一排數(shù)據(jù)較好，讀數(shù)為35.70.1 V＝3.57 V. 4．(xx天津理綜9(3))某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實(shí)驗(yàn)時(shí)， 需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻．他設(shè)計(jì)了一個(gè)用標(biāo)準(zhǔn)電 流表G1來(lái)校對(duì)待測(cè)電流表G2的滿偏電流和測(cè)定G2內(nèi)阻的 電路，如圖5所示．已知G1的量程略大于G2的量程，圖中 R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱．該同學(xué)順利完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)． 圖5 ①實(shí)驗(yàn)過(guò)程包含以下步驟，其合理的順序依次為_(kāi)_______(填步驟的字母代號(hào))； A．合上開(kāi)關(guān)S2 B．分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大 C．記下R2的最終示數(shù) D．反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使G1的示數(shù)仍為I1，使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時(shí)R2的最終示數(shù)為r E．合上開(kāi)關(guān)S1 F．調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，此時(shí)G1的示數(shù)為I1，記下此時(shí)G1的示數(shù) ②僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相等”)； ③若要將G2的量程擴(kuò)大為I，并結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的結(jié)果，寫(xiě)出需在G2上并聯(lián)的分流電阻RS的表達(dá)式，RS＝________. 答案　①BEFADC?、谙嗟取、? 解析?、匍_(kāi)關(guān)閉合前應(yīng)使回路中的總電阻值最大，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先閉合S1，調(diào)整R1使G2滿偏，測(cè)出G2的滿偏電流，然后利用半偏法(比較法)測(cè)出G2的電阻．故合理的順序依次為BEFADC. ②根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，R2、G2兩端的電壓相等，即rg＝r，所以rg＝r，即測(cè)量值與真實(shí)值相等． ③改裝表的原理圖如圖所示， 則I1r＝(I－I1)RS 所以分流電阻RS＝. 5．(xx四川理綜22(2))為測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻 (1)在下列三個(gè)電壓表中選一個(gè)改裝成量程為9 V的電壓表 A．量程為1 V、內(nèi)阻大約為1 kΩ的電壓表 B．量程為2 V、內(nèi)阻大約為2 kΩ的電壓表 C．量程為3 V、內(nèi)阻為3 kΩ的電壓表 選擇電壓表________串聯(lián)________kΩ的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表． (2)利用一個(gè)電阻箱、一只開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此表用符號(hào)、或與一個(gè)電阻串聯(lián)來(lái)表示，且可視為理想電壓表)，在虛線框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖． (3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讀出電壓表示數(shù)為1.50 V時(shí)，電阻箱的阻值為15.0 Ω；電壓表示數(shù)為2.00 V時(shí)，電阻箱的阻值為40.0 Ω，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝____ V，內(nèi)阻r＝________Ω. 答案　(1)或C　6　(2)見(jiàn)解析圖　(3)7.5　10.0 解析　(1)、的內(nèi)阻不確定，故應(yīng)選擇進(jìn)行改裝，串聯(lián)電阻R＝(－1)RV＝(－1) 3 kΩ＝6 kΩ. (2)本實(shí)驗(yàn)的原理為U＝E－Ir，利用變阻箱和電壓表可獲取電流I，故電路圖如圖所示． (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律知：E＝3U＋r 將U1＝1.50 V，R1′＝15.0 Ω及U2＝2.00 V，R2′＝40.0 Ω 分別代入上式聯(lián)立解方程組得E＝7.5 V，r＝10.0 Ω. 6．兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖6甲所示的電路測(cè)定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U－I圖線．回答下列問(wèn)題： 甲　　　　　　　　　乙 圖6 (1)根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知 (　　) A．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù) B．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù) C．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù) D．乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù) (2)圖象中兩直線的交點(diǎn)表示的物理意義是 (　　) A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最右端 B．電源的輸出功率最大 C．定值電阻R0上消耗的功率為0.5 W D．電源的效率達(dá)到最大值 (3)根據(jù)圖乙，可以求出定值電阻R0＝________Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω. (4)該電路中電流表的讀數(shù)能否達(dá)到0.6 A，試說(shuō)明理由． ________________________________________________________________________ 答案　(1)AD　(2)BC　(3)2　1.5　1　(4)見(jiàn)解析 解析　(1)從電路連接可以看出，電流表A的讀數(shù)增大時(shí)，電壓表V1的讀數(shù)減小，電壓表V2的讀數(shù)增大．甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，A正確，B錯(cuò)誤；乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，C錯(cuò)誤，D正確． (2)圖象中兩直線的交點(diǎn)表示電壓表V1的讀數(shù)與電壓表V2的讀數(shù)相等，即滑動(dòng)變阻器的阻值為0，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最左端，A錯(cuò)誤；從圖象可以得出電阻R0的阻值大于電源的內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的阻值減小，電源的輸出功率增大，兩直線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0，即電源的輸出功率最大，B正確；定值電阻R0消耗的功率為：P＝U2I＝1.00.5 W＝0.5 W，C正確；電源的效率為：η＝＝，U越大，效率越大，D錯(cuò)誤． (3)從圖象乙可以得出定值電阻R0的阻值為：R0＝＝ Ω＝2 Ω；從甲同學(xué)的圖象可以得出圖象在U軸上的截距為1.5 V，即電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，圖象斜率的絕對(duì)值為：k＝||＝＝1，即電源的內(nèi)阻為r＝1 Ω. (4)該電路中的電流為：I＝，當(dāng)R最小為0時(shí)，電流最大，最大值為：Im＝＝ A＝0.5 A，故該電路中電流表的讀數(shù)不能達(dá)到0.6 A. 7．有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V,2 W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)小燈泡的伏安特性曲線．現(xiàn)有下列器材供選用： A．電壓表V1(0～5 V，內(nèi)阻約10 kΩ) B．電壓表V2(0～10 V，內(nèi)阻約20 kΩ) C．電流表A1(0～0.3 A，內(nèi)阻約1 Ω) D．電流表A2(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.4 Ω) E．滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，2 A) F．滑動(dòng)變阻器R2(0～100 Ω，0.2 A) G．學(xué)生電源(直流6 V)、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線 (1)為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電壓表________，電流表________，滑動(dòng)變阻器________．(填器材前的選項(xiàng)符號(hào)) (2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求從零開(kāi)始多取幾組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖． (3)P為圖7中圖線上的一點(diǎn)，PN為圖線上P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則由圖可知：隨著所加電壓的增加，小燈泡的電阻將________(填“增大”、“減小”或“不變”)；對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻值約為_(kāi)_______Ω.(保留三位有效數(shù)字)  圖7 答案　(1)A　D　E　(2)見(jiàn)解析圖　(3)增大　5.33 解析　(1)由燈泡“4 V,2W”可知，I＝＝0.5 A，故電壓表選A，電流表選D，要求電壓從0開(kāi)始增大，可知用分壓式接法，故滑動(dòng)變阻器選E. (2)由<可知電流表外接，電路圖如圖所示． (3)I－U圖象中圖線的斜率為電阻的倒數(shù)，所以隨著電壓的增加，小燈泡的電阻增大，結(jié)合圖象和R＝，可得R＝ Ω≈5.33 Ω. 8．某同學(xué)為了研究“3 V,0.3 W”的小燈泡L從較低溫度到正常發(fā)光過(guò)程中的電阻情況．設(shè)置了如下器材： 電流表A1(量程400 mA，內(nèi)阻r1＝5 Ω)； 電流表A2(量程600 mA，內(nèi)阻r2約為1 Ω)； 電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)； 定值電阻R0(5 Ω)； 滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，額定電流為1 A)； 滑動(dòng)變阻器R2(0～250 Ω，額定電流為0.3 A)； 電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻較小)； 開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干． (1)從以上給定的器材中選擇恰當(dāng)?shù)钠鞑模谔摼€框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號(hào)． (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的方案，將圖8中的器材連成符合要求的電路(有個(gè)別儀器可能不用)． 圖8 (3)閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P，使________時(shí)，可知燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡的電阻為_(kāi)_______(用測(cè)量的物理量表示)． 答案　(1)、(2)見(jiàn)解析圖　(3)A1的示數(shù)為300 mA　 解析　測(cè)電阻的基本方法是伏安法，但由于小燈泡的額定電壓為3 V，比電壓表的量程小得多，故無(wú)法用電壓表測(cè)電壓．可設(shè)計(jì)讓定值電阻R0與A1串聯(lián)，改裝成一個(gè)適當(dāng)量程的電壓表，然后用A2測(cè)量小燈泡和改裝電表并聯(lián)后的總電流，這樣通過(guò)兩表的示數(shù)就可以知道通過(guò)小燈泡的電流為I2－I1，小燈泡兩端的電壓為I1(R0＋r1)，故小燈泡的電阻為RL＝. 實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量小燈泡L從較低溫度到正常發(fā)光過(guò)程中的電阻情況，即要求電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓式接法．由于滑動(dòng)變阻器R2阻值太大，所以滑動(dòng)變阻器選R1；小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓為3 V，對(duì)應(yīng)電流表讀數(shù)為I1＝＝0.3 A＝300 mA.則電路原理圖如圖甲所示，實(shí)物連接圖如圖乙所示 使A1的示數(shù)為300 mA時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)RL＝，式中I2為A1表示數(shù)為300 mA時(shí)，電流表A2的讀數(shù)，故I1＝300 mA.