2024届高三物理复习小练习(三十三)　电学实验综合训练（学生版）

2024届高三一轮复习小练(三十三)电学实验综合训练1．为测量金属丝的电阻率ρ，某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。用多用电表粗测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室有以下器材可选用：电流表A1(量程300mA，内阻r1＝5Ω)；电流表A2(量程600mA，内阻r2约为1Ω)；电压表V(量程20V，内阻r3约为3kΩ)；滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流为1A)；滑动变阻器R2(0～250Ω，额定电流为0.01A)；电源E(电动势3V，内阻较小)；导线、开关若干。(1)如图甲，用螺旋测微器测量金属丝直径d＝____mm。(2)为准确测出该金属丝的电阻，要求多测几组数据，请帮该同学在图乙方框内画出测量该电阻R的电路原理图(标出所用仪器的代号)，写出对应的表达式Rx＝________，表达式中各物理量的含义：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果用符号d表示测得金属丝的直径、L表示金属丝的长度、Rx为金属丝电阻值，则该金属的电阻率ρ＝______(用d，L，Rx表示结果)。×eq\f(I1r1,I2－I1)eq\f(L,S)eq\f(πd2,4)eq\f(πd2Rx,4L)答案：(1)2.150(2)电路图见解析eq\f(I1r1,I2－I1)I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，r1为电流表A1的内阻(3)eq\f(πd2Rx,4L)2．(2022·潍坊模拟)某同学在实验室中，将表盘如图甲所示的电流表改装成量程为2V的电压表，进行了如下操作：①选择合适器材，按如图乙所示的实验电路图连接电路，图中R1为滑动变阻器、R2为电阻箱、R为定值电阻；②将R1的阻值调到最大，闭合开关S1，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；③闭合S2，________，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，则电阻箱接入电路的电阻可视为与电流表内阻相等；④记下R2的阻值，此时电阻箱R2的阻值如图丙所示；⑤拆下R2，将其调至适当阻值与电流表串联，即改装为量程为2V的电压表。请回答下列问题：(1)上述步骤③中正确的操作应为________。A．调节R1和R2的阻值B．保持R1不变，调节R2的阻值C．保持R2不变，调节R1的阻值(2)该电流表内阻的测量值为________Ω，该值________(选填“略大于”“等于”或“略小于”)电流表内阻的真实值。(3)步骤⑤中电阻箱的阻值应为________Ω。(4)用改装后的电压表测量电压时，表盘指针位置如图丁所示，此电压大小为________V。eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(U,Ig)eq\f(2,200×10－6)eq\f(125μA,200μA)×答案：(1)B(2)486.8略小于(3)9513.2(4)1.253．在如图甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V,0.3A”。合上开关S后，无论怎样移动滑片，A、B灯都不亮。(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)。A．2.5V B．10VC．50V D．250V②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是________。A．A灯丝断开 B．B灯丝断开C．d、e间连线断开 D．B灯被短路(2)接着使用欧姆表的“×1”挡测电阻①测试前，一定要将电路中的开关S________。②测c、d间和e、f间电阻时，某次测量结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω。eq\f(U,I)答案：(1)①B②A(2)①断开②6.0e、f12.74．(2020·北京等级考)用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内阻(约为1Ω)。其中R为电阻箱，电流表的内阻约为0.1Ω，电压表的内阻约为3kΩ。(1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E′和内阻r′。若电流表内阻用RA表示，请你用E、r和RA表示出E′、r′，并简要说明理由。(2)某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据(图甲：U＝IR，图乙：I＝eq\f(U,R))描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内阻影响的理想情况)。在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是______；对应图乙电路分析的U-I图像是________。(3)综合上述分析，为了减小由电表内阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的________(填“甲”或“乙”)。“”“”“”答案：(1)E′＝Er′＝r＋RA理由见解析(2)CA(3)乙5．用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω)，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3V，内阻不计；电流表A1：量程0～15mA，内阻约为100Ω；电流表A2：量程0～300μA，内阻为1000Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω，额定电流2A；电阻箱R2：阻值范围0～9999Ω，额定电流1A；开关S、导线若干。要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表。(2)在图中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是________μA，测得待测电阻Rx的阻值是________。eq\f(3,300×10－6)eq\f(150×10－6×1000＋9000,8.0×10－3－150×10－6)答案：(1)A29000(2)见解析图(3)8.0150191Ω6．(2022·长沙月考)某实验小组的同学利用图甲所示的电路探究并联电路中各点电势的关系。已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，R4＝40Ω，电源的电动势为E＝10V，内阻不计，且电源负极端接地。(1)由此可得a、b两点电势差为U＝________V。(2)该实验小组同学又设计了图乙的电路来测量电阻Rx的阻值，其中R为电阻箱，G为灵敏电流计，请按图乙的实验原理图完成图丙中实物电路的连线。(3)实验时，先调节电阻箱，使电阻箱的阻值为R1。闭合开关，反复调节滑动变阻器滑片的位置，使通过灵敏电流计的电流为零；断开开关，保持滑动变阻器的滑片所处位置不变，交换电阻箱与待测电阻的位置。闭合开关，然后反复调节电阻箱，使灵敏电流计的示数再次为零，记下此时电阻箱的阻值为R2；则待测电阻的阻值为Rx＝________(用题中已知量的字母表示)。eq\f(R4E,R1＋R4)eq\f(R3E,R2＋R3)eq\f(Rx,Ra)eq\f(R1,Rb)eq\f(R2,Ra)eq\f(Rx,Rb)eq\r(R1R2)答案：(1)2(2)见解析图(3)eq\r(R1R2)7．(2020·山东等级考)实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：干电池一节(电动势约1.5V，内阻小于1Ω)；电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)；电流表A(量程0.6A，内阻约1Ω)；滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)；定值电阻R1(阻值2Ω)；定值电阻R2(阻值5Ω)；开关一个，导线若干。(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是________。(单选，填正确答案标号)A．电压表分流 B．干电池内阻较小C．滑动变阻器最大阻值较小 D．电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据，回答以下问题：①图丙上已标出后3组数据对应的坐标点，请在图丙上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像。②根据实验数据可知，所选的定值电阻为________(填“R1”或“R2”)。③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图丁中的实物图连接成完整电路。eq\f(E,R＋r)eq\f(E,1＋\f(r,R))eq\f(E,I)答案：(1)B(2)①见解析图1②R1③见解析图38．多用电表是实验室中常用的测量仪器，图甲、乙所示是多用电表表盘，图丙所示是多用电表欧姆挡内部电路示意图，回答下列问题：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”倍率，经正确操作后，指针位置如图甲所示，为了使测量结果更准确，该同学应该选择欧姆挡“________”(选填“×10”或“×1k”)倍率；若选择正确倍率后再次经过正确操作，指针位置如图乙所示，则待测电阻阻值约为________Ω。(2)图丙中电流表满偏电流为150μA、内阻为100Ω；电池电动势为3V、内阻为10Ω；滑动变阻器R0的阻值范围为0～20000Ω。①该欧姆表的两个表笔中，________是红表笔(选填“A”或“B”)。②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为3V、内阻为10Ω进行刻度的。某同学将欧姆表中的电池取出，利用如下器材测定该电池的电动势和内阻。A．电压表V(量程0～3V，内阻约30kΩ)B．电流表A(量程0～0.6A，内阻约1Ω)C．滑动变阻器R(0～20Ω)D．电池、开关和导线若干该同学先后把器材连接成如图丁所示的两种电路，你认为系统误差相对较小的是电路图________(选填“A”或“B”)。该同学选用系统误差小的电路并正确操作后，测得电池的电动势下降到2.4V、内阻