2020年高考物理二轮专项训练卷专题29电学试验综合一测电阻含解析

1、专题29、电学实验综合一（测电阻）1.（2017 海南物理卷）某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。现有器材为：待测电阻R（阻值约为5 Q）,电源（电动势3 V）,滑动变阻器（阻值范围010 ）,电流表（量程0.6 A,3 A）,电压表（量程3 V,15 V）, 开关，导线若干。实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用。回答下列问题：（1）按照实验要求在图中画出实物连接图。（2）若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近于零。 写出产生这种现象的一个原 因：（3）在连线正确后，闭合开关。电压表和电流表的示数分别如图甲和乙所示。

2、由图可知，电压表读数为V,电流表读数为 Ao由此可得待测电阻的阻值为 Q（结果保留三位有效数字）。【答案】： 如解析图所示（2）电阻R断路（3）2.200.48 4.58【解析】：（1）因为电源的电动势为3 V,所以电压表量程选择 3 V;由欧姆定律可得1=普=0.6 A,电5 L2路中最大电流不超过 0.6 A ,所以电流表量程选择 0.6 A ;根据题意要求，按“从电源的某一极出发，先干路后支路”的原则连线，如图所示。（2）电压表的示数为 3 V,电流表的示数接近零，说明接入电路的电阻很大，电压表所测范围电路断路，相当于电压表内阻直接接入电路。由图可判定电阻R断路。（3）电压表读数为 2.

3、20 V ,电流表读数为 0.48 A 。_ 2.20 ,由欧姆定律可得，待测电阻的阻值R=Q = 4.58 Q。0.48 2.某探究小组利用课外时间做了如下探究实验。先利用如图所示的电路来测量两个电压表的内阻，实验分两个过程，先用替代法测出电压表Vi的内阻，然后用半偏法测出电压表V2的内阻。供选用的器材如下:A.待测电压表 Vi,量程为2.0 V ,内阻为1030 k QB.待测电压表 V量程为3.0 V ,内阻为3040 k QC.电阻箱，阻值范围为 099 999.9 QD.滑动变阻器，阻值范围 01 000 Q,额定电流为0.5 AE.滑动变阻器，阻值为 020 Q,额定电流为2 AF

4、,电池组、电动势为 6.0 V ,内阻为0.5 QG.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干(1)实验器材除选择 A、B、C F、G外，滑动变阻器 R应选用。(用器材前的字母表示) (2)下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容补充完整。用替代法测待测电压表 Vi的内阻根据电路图连接实验电路，并将滑动变阻器R的滑动触头置于最左端；将单刀双掷开关S2置于触点2,调节滑动变阻器 R,使电压表V2的指针指在刻度盘第 N格，然后将单刀双掷开关 S2置于触点1,调节电阻箱 R使电压表V2的指针指在 ，记下此时电阻箱 R的阻值； 用半偏法测待测电压表 V2的内阻将单刀双掷开关 S2置于触点1,电阻箱的阻

5、值调为零，闭合开关调节滑动变阻器使电压表 V2的指针满偏。保持滑动变阻器 R的滑动触头位置不变，调节电阻箱 R,使电压表V2的指针指在 ，记下电阻 箱R的阻值。【答案】：(1)E(2)刻度盘的第N格；刻度盘的中央【解析】：(1)由于滑动变阻器采用了分压式接法，因此滑动变阻器的最大阻值越小越好，应选用E;(2)当单刀双掷开关分别接 1和2时，通过调节电阻箱的阻值使得两次电压表 V2的指针指在同一位置，则 表明两次电路中电阻相同，即电阻箱的阻值等于电压表V1的内阻，因此 *的指针应指在刻度盘的第 N格；在测量电压表 V2的内阻时，首先将电阻箱的阻值调为零，调节R的滑片使电压表 V2的示数满偏，然后

6、保持R滑片位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表 V2的指针指在刻度盘的中央时， 可认为电阻箱的阻值等 于电压表V2的内阻。3.(2015 课标23)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。(1)已知毫安表表头的内阻为 100 Q,满偏电流为1 mA； R和R为阻值固定的电阻。若使用 a和b两个接 线柱，电表量程为 3 mA;若使用a和c两个接线柱，电表量程为 10 mA。由题给条件和数据，可以求出 R =Q , R=Q o(2)现用一量程为3 mA内阻为150 的标准电流表对改装电表的3 mA当进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5

7、、3.0 mA电池的电动势为 1.5V,内阻忽略不计；定值电阻R有两种规格，阻值分别为300 和1 000 Q;滑动变阻器 R有两种规格，最大阻值分别为 750 和3 000 Qo则R应选用阻值为 的电阻，R应选用最大阻值为 Q的滑动变阻器。(3)若电阻R和R中有一个因损坏而阻值变为无穷大， 利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。 图(b)中的 R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图 (a)虚线框内的电路。则图中的 d点应和接线柱 (填 “b或“c”)相连。判断依据是：。 【答案】：(1)15 35 (2)3003 000 (3) c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R;若电表指针

8、不动，则损坏的电阻是R【解析】：(1)由并联电路各支路两端电压相等有：使用 a和b两个接线柱时1 mAx 100 Q= (3 - 1) mA X (R+R)；使用 a 和 c两个接线柱时 1 mAX (100 Q+R) = (10 1) mA X R,联立可得 R=15 Q, R= 35 Qo(2)由题意知校准时电路中电流的范围为0.5 mA w | w 3.0 mA ,则由闭合电路欧姆定律知电路中总电阻R总=与荫足500 WR总W3 000 Q,而两电表的总电阻 FA= 150 + 1 mAj 100 = 183 Q,故 R+R应满足 I3 mA317 QWR+RW 2 817 Q ,可知

9、R只能选用300 的，R只能选用3 000 的。(3)在图(b)电路中，当d接c时，若R损坏则毫安表仍接入电路而有示数，若R损坏则毫安表不接入电路而无示数，故可由毫安表有无示数来判断损坏的电阻；当 d接b时，无论R还是F2损坏，对毫安表示数的 影响相同，从而不能进行判定。4.(2016全国 1)某同学禾1J用图(a)所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最 大阻值99 999.9 ）,滑动变阻器 R（最大阻值50 ）,滑动变阻器 R（最大阻值5 k ）,直流电源E（电 动势3 V）,开关1个，导线若干。实验步骤如下：电路原理图（a）连接线

10、路；将电阻箱阻值调节为 0,将滑动变阻器的滑片移到与图 （a）中最左端所对应的位置，闭合开关S;调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V ,记下电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）实验中应选择滑动变阻器 （填“ R”或“ R2”）。（2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线。(b)(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 Q(结果保留到个位)。(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为(填正确答案标号)。A. 100 a A

11、B. 250 dAC. 500 w AD. 1 mA【答案】：(1) R (2)如解析图所示(3)2 520(4)D【解析】：(1)由于电压表的总电阻较大，根据并联电路电压分配特点，只有当滑动变阻器电阻较小时，调节变阻箱电阻，才能近似认为接入滑动变阻器的并联支路总电压不变化，即滑动变阻器应选阻值小的，即选R。(2)实物图连线如图所示。（3）电阻箱阻值为 0时，电压表满偏电压 U=2.5 V,电阻箱阻值 R= 630.0 时，电压表的示数 U=2.00 V,U/ R TOC o 1-5 h z 此时电阻箱两端的电压Lk=UU=0.5 V ,根据串联电路电压与电阻成正比可得U/=UR RUi 2.

12、00故 R=jR= cl - 630.0 Q = 2 520 0。 Lr0.5（4）电压表的满偏电流为 Ig,则IgR=U,ug2.5_一故 g= d = o con A1 mA,选项 D正确。 Ri 2 5205.（2017 全国卷某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表 （量程为100 A,内阻大约为 2 500 Q）的 内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R、的（其中一个阻值为20 Q,另一个阻值为2 000 Q）;电阻箱R（最大阻值为99 999.9 Q ）;电源E（电动势约为1.5 V）;单刀开关 S和S。C D分别为两个滑动变阻器 的滑片。（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连

13、线。（2）完成下列填空：R的阻值为 Q （填“ 20”或“ 2 000 ”）。为了保护微安表，开始时将R的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将 R的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Q ,接通Si。将R的滑片置于适当位置，再反复调节R的滑片D的位置。 最终使得接通 S前后，微安表的示数保持不变， 这说明与接通前B与D所在位置的电势 （填“相等” 或“不相等”）。将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将 自的阻值置于2 601.0 Q时，在接通S前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 Q （结果保留到个位）

14、。（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： 。【答案】：（1）见解析图 （2）20左 相等 2 550（3）调节R上的分压，尽可能【解析】：（1）根据原理图（a）,将图（b）中的实物连线如图所示。（2）滑动变阻器Ri在实验中为控制电路，且为分压接法，应选总阻值小的滑动变阻器， 故Ri的阻值为20 Qo为了保护微安表， S闭合时，微安表上的电压为零，故开始时应将 R的滑片C滑到滑动变阻器的左端。接通&前后，微安表的示数保持不变，说明S闭合后，没有电流流过 S,故B、D两点的电势相等。实验过程中，由于测量电路，即由 自、R组成的电路的阻值很大，可认为测量电路两端的电压不变，故与R互换后通过R、

15、Rz和的电流不变，电路如图所示。由于B、D两点的电势相等，对于图甲， IiRA=|2RF R 一口3 A RI iRzi = 12RR:iR对于图乙，I R2= |2R一._ rr % RI iR A= 12Ft, IP = R A R所以R ARziRz2R A所以 R,A= ；RzR2= Y；2 500 X 2 60i Q = 2 550 Q。R上的分压，尽可能使微安表接近满量程。（3）提高测微安表内阻的精度，可减小系统误差，如调节 6. （20i7 新课标D某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡 L （额定电压3.8 V ,额定电流0.32 A ）;电压表（V V （量程3

16、V,内阻3 k ）;电流表 壮（量程0.5 A，内阻0.5 ）;固定电阻R0 （阻值i 000 ）;滑动变阻器 RM值09.0 ）;电源E （电动势5 V,内阻不计）；开关S;导线若（i）实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。350 当！SS-:= 糜II一;二二10S ISB 圜曜 一缪画 14 tW由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻（填“增大” “不变”或“减小”），灯丝的电阻（填“增大” “不变”或“减小”（3）用另一电源 E0 （电动势4 V,内阻1.00Q）和题给器材连接成图（b）所

17、示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。 闭合开关S,在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为最大功率为W （结果均保留2位小数）（2）增大增大 （3） 0.39 1.17【答案】（1）如图所示【解析】（1）要求能够实现在 03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法， 小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如答案图所示；（2）由I -U图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律R!知,S电阻率增大；（3）当滑动变阻器的阻值为 9 时，电路电流最小，灯泡实际功率最小， 此时E=U+I （r+R）得U=-10I+4 , 在图中作出该直

18、线如左图所示，交点坐标约为U=1.75 V, I=225 mA, P1=UI=0.39 W;整理得： IU E-,当直线的斜率最大时，与灯泡的 I - U曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最R r R rU=3.67 V , I=0.32 A ,如右图所大。当滑动变阻器电阻值R=0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为示，最大的功率为 P2=UI=1.17 Woii0一跑一堂hia皿0皿一窗34 SHs UK , VI! 1! .需3置s曜7.(2016 海南)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。(1)已知表头G满偏电流为100 aA,表头上标记白内阻值为

19、 900 Qo R、R和R是定值电阻。利用 R和表 头构成量程为1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R=Q , R2=Q , R3=Q。(2)用量程为3 V,内阻为2 500 的标准电压表对改装表3 V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势 E为5 V;滑动变阻器 R有两种规格，最大阻值分别为50 和5 k Q,为了方便实验中调节电压，图中R应选用最大阻值为 的滑动变阻器。(3)校准时，在闭合开关 S前，滑动变阻器的滑动端P应靠近(填或 N)端。(4)若由

20、于表头G上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G内阻的真实值 (填“大于”或“小于” )900 Qo【答案】：(1)100910 2 000 (2)50 (3) M (4)大于【解析】：(1)根据题意，R与表头G构成量程为1 mA的电流表，则：IgR=(I Ig)R,整理：R=100Q;，一一 3 |gRg 1-0.09，一一,若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V,则R=一,一=Q= 910 Q；若使用a、c两个I I x 10接线柱，电压表的量程为3 V,则 R=UcIgRIR2I3-0.09 1X 10 3x 9101 x 10Q = 2 000Q

21、o（2）电压表与之并联之后，电阻小于2 500 Q,对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值远小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择 50 的电阻。（3）在闭合开关S前，滑动变阻器的滑动端 P应靠近M端，这样把并联部分电路短路，起到一种保护作用。（4）造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际其电阻偏大，故其实际阻值大于 900 Qo（2019全国1）某同学要将一量程为 250 dA的微安表改装为量程为 20 mA的电流表。该同学测得微安表 内阻为1 200 ，经计算后将一阻值为 R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，

22、根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。图用b）（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。（2）当标准毫安表的示数为 16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是。（填正确答案标号）A. 18 mAA . 21 mAC. 25mAD . 28 mA（3）产生上述问题的原因可能是 。（填正确答案标号）A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于 1 200 QB.微安表内阻测量错误，实际内阻小于 1 200 QR值计算错误，接入的电阻偏小R值计算错误，接入的电阻偏大（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不

23、必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中 k=。99(2). C (3). AC (4).79【解析】(1)电表改装时，微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示:(2)由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：16mA n3-160 10 3mA100倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为:250 10 3 100 25mA ,故本小题选C;I 一 R一(3)根据g gRg11g IgI. RR g Ig R，得：R ,改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻“真实值，大于1200Q

24、;或者因为定值电阻R的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选 AC(4)由于接入电阻 R时，改装后的表实际量程为 25mA故?黄足IgRg25 Ig R;要想达到预期目的,即将微安表改装为量程为 20mA电流表，应满足IgRg 20 1g kR,其中1g 25040.25mA ,联立k 99解得：k 1.25或 79。（2019江苏）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下：（1）螺旋测微器如题图所示.在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“ A B”或C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏.

25、选择电阻丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径.（3）题11-2甲图中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题 的正确位置.11-2乙图实物电路中（题11-2甲图）（题11-2乙图）（4）为测量R,利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1- I1关系图象如题11-3图所示.接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2- I2图象.

26、由此，可求得电阻丝的 Rx= Q,根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.(4).(1). CJi1 mA【解析】(1)在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;(2)为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量;(3)按照原理图，将实物图连线如图:(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如图:当电压表按甲图连接时，电压表测的电压为Rx,R的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测的电压1.962.04_为Ro的电压，由图可得：Rx R0 49 , R0 25.5 ,所以Rx 23.5 。0.040.08(2018 清江中学月考)如图，甲为

27、一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。 首先用多用电表的欧姆挡(倍率为“X 100”)粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R=(2)用螺旋测微器测量此金属导线的直径d,测量结果如图丙所示，则 d=mm用游标卡尺测量此新型导电材料的长度 L,测量结果如丁所示，则 L=mm(3)采用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：A.电流表：量程为 0.6 A ,内阻约为0.2 QB.电压表：量程为 3 V,内阻约为3 k QC.滑动变阻器：最大值为 20 Q,额定电流1 AD.电源E.电动势6 VF.开关S,导线若干在方框中画出实验电路图。(4)某同学设计了如下的实验电路，但是在实验过程中却发现导电材料棒电阻率的测量值明显偏小，经检查发现实物图中有一根导线连接错误，该导