高考物理二轮复习 专题六 第三讲 电学实验课后达标检测卷（含解析）-人教版高三物理试题

电学实验1．(2018·江苏高考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)如图1所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：_________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的eq\f(1,I)数据见下表：R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26eq\f(1,I)/A－16.75.95.34.53.8根据表中数据，在图2方格纸上作出R­eq\f(1,I)关系图像。由图像可计算出该干电池的电动势为________V；内阻为________Ω。(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图3所示，则该干电池的电动势应为________V；内阻应为________Ω。解析：(1)在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，以确保实验仪器、仪表的安全。(2)根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，整理可得R＝eq\f(E,I)－r＝E·eq\f(1,I)－r，即R­eq\f(1,I)图像为直线。描点连线后图像如图所示。根据图像可知r＝1.2Ω。图像的斜率为电动势E，在R­eq\f(1,I)图像上取两点(2,1.58)、(5,5.71)，则E＝eq\f(5.71－1.58,5－2)V＝1.38V。(3)根据欧姆定律，得电流表的内阻rA＝eq\f(U,I)＝eq\f(66×10－3,0.33)Ω＝0.2Ω，由E＝I(R＋r′＋rA)得R＝E·eq\f(1,I)－(r′＋rA)，R­eq\f(1,I)图像的斜率仍为电动势E，即E＝1.38V，而干电池的内阻应为r′＝r－rA＝1.0Ω。答案：(1)①开关未断开；②电阻箱阻值为零。(2)见解析图1.38(1.30～1.44均可)1．2(1.0～1.4均可)(3)1.38[结果与(2)问第一个空格一致]1．0[结果比(2)问第二个空格小0.2]2．(2018·南京一模)利用电压表和电阻箱可以测量电池的电动势和内电阻，某同学找到了如下的器材：电池组(电动势约为6.0V，内阻约为1Ω)，灵敏电流计G(满偏电流Ig＝100μA，内阻Rg＝100Ω)，定值电阻R1(R1＝1Ω)，定值电阻R2(R2＝59.9kΩ)，电阻箱R3(阻值范围0～9.9Ω可调)，开关、导线若干。该同学发现还需要一个合适的电压表，于是把上述G表改装成电压表。(1)将G表改装成量程为6V的电压表，需将G表与____________(选填R1、R2或R3)串联。(2)为了准确地测量出电池组的电动势和内电阻，请在图甲虚线框中把实验电路图补充完整，并在对应的电阻旁边标上(R1、R2或R3)，如果为变阻箱，请补充完整其符号。(3)某次测量，电压表示数如图乙，其读数为_______V。(4)经过多次测量，得出图丙所示的图像，由图可求得该电池组的电动势为_______V，内阻为________Ω(结果保留两位有效数字)。解析：(1)灵敏电流计G(满偏电流Ig＝100μA，内阻Rg＝100Ω)改装成量程为6V的电压表，则有R＝eq\f(U－IgRg,Ig)＝eq\f(6－1×10－4×100,1×10－4)Ω＝59.9kΩ，故需将G表与R2串联。(2)根据题意可知，本实验中采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析，并且采用R1与电源串联充当保护电阻使用，故电路图如图所示。(3)电压表分度值为0.2V，其读数为0.2×22V＝4.4V。(4)根据闭合电路欧姆定律可知：U＝E－eq\f(U,R3)(r＋R1)，变形可得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r＋R1,E)·eq\f(1,R3)，则由图像性质可知eq\f(1,E)＝0.2，eq\f(r＋R1,E)＝eq\f(0.6－0.2,0.8)＝0.5，解得该电池组的电动势为E＝5.0V，内阻为r＝1.5Ω。答案：(1)R2(2)见解析图(3)4.4(4)5.01.53．(2018·江苏七市三模)氧化膜电阻是用真空镀膜等工艺将金属氧化淀积在绝缘基体表面上形成的薄膜电阻，常用色环来标识阻值，如图甲所示。某学习小组为了测量色环不清晰的氧化膜电阻的阻值。准备了下列器材：A．待测氧化膜电阻Rx；B．电流表A1(量程150μA，内阻约40Ω)；C．电流表A2(量程1mA，内阻约10Ω)；D．电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)；E．滑动变阻器R(阻值0～20Ω，允许最大电流1A)；F．直流电源E(输出电压5V，内阻不计)；G．多用电表；H．开关S、导线若干。(1)用多用电表粗测电阻时，将选择开关旋至“×100”挡，调零后将红、黑表笔与氧化膜电阻的两端相接，发现指针偏转的角度很小，再将选择开关旋至________(选填“×1”“×10”或“×1k”)挡，正确操作后，多用电表示数如图乙所示。(2)用伏安法测量该电阻阻值，电流表应选用________(填写器材代号)。请在图丙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。(3)正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发现电压表指针偏转而电流表指针始终不偏转。在不断开电路的情况下，使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的________(选填“红”或“黑”)表笔与电流表“＋”接线柱保持接触，另一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触，发现多用电表指针均发生较大角度的偏转，说明电路在何处发生何种故障：___________________________。解析：(1)发现指针偏转的角度很小，说明选择的挡位较小，应选择较大的挡位，所以应将选择开关旋至“×1k”挡。(2)由题图乙可知氧化膜电阻的阻值为28kΩ，电路中的最大电流为：I＝eq\f(E,R)＝eq\f(5,28000)A＝178μA，所以电流表应选A1，因为电流表内阻远小于被测电阻的阻值，所以电流表采用内接法，故电路如图所示。(3)正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，发现电压表指针偏转而电流表指针始终不偏转。在不断开电路的情况下，使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的黑表笔与电流表“＋”接线柱保持接触，另一表笔依次与氧化膜电阻的左、右接线柱以及滑动变阻器的左上接线柱接触，发现多用电表指针均发生较大角度的偏转，说明电流表“＋”接线柱与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路。答案：(1)×1k(2)A1见解析图(3)黑电流表“＋”接线柱与氧化膜电阻的左接线柱间的连接发生断路4．(2018·苏锡常镇二模)某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻。A．待测电压表(量程3V，内阻约几千欧)；B．电流表(量程0.6A，内阻约0.1Ω)；C．电池组(电动势约3V，内阻可忽略)；D．滑动变阻器R0；E．电阻箱R(0～9999Ω)；F．开关和导线若干。(1)图甲是某同学设计的电路，大家讨论后一致认为此电路不可行，你认为原因是________。A．R0阻值较小B．电流表存在内阻C．电压表无法准确读数D．电流表无法准确读数(2)同学们改用图乙电路进行测量，设电阻箱的阻值为R，电压表的示数为U，为了根据图像能求得电压表的内阻，应该作________图线(选填“eq\f(1,U)­R”“U­R”或“U­eq\f(1,R)”)。(3)请根据你选择的坐标轴和下表的数据，在图丙中标上合适的标度作出相应图线。R/kΩ0.61.52345U/V2.521.81.51.31.13eq\f(1,R)/kΩ－11.670.670.50.330.250.20eq\f(1,U)/V－10.400.500.560.670.780.88(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势E＝______V，电压表内阻RV＝________kΩ(保留两位有效数字)。解析：(1)设计者认为电压表测自身的电压，电流表测流过电压表的电流，据RV＝eq\f(UV,IA)可求出电压表内阻。但图甲电路闭合开关后，电路中电流太小，电流表几乎不偏转，故D项是电路不可行的原因。(2)对题图乙，由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋eq\f(U,RV)R，整理得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(1,ERV)R，则为了根据图像能求得电压表的内阻，应该作eq\f(1,U)­R图线。(3)选择作eq\f(1,U)­R图线，描点连线如图。(4)据eq\f(1,U)­R图线纵截距可得eq\f(1,E)＝0.34，解得：E＝2.9V。据图线斜率可得：eq\f(1,ERV)＝eq\f(0.88－0.34,5－0)，解得：RV＝3.2kΩ。答案：(1)D(2)eq\f(1,U)­R(3)见解析图(4)2.9(2.8～3.2均可)3.2(2.8～3.5均可)5．(2018·苏州一模)小明同学学过“练习使用多用电表”后想进一步研究多用电表的有关问题。(1)他先用多用电表测量某元件的电阻，操作如下：先选用欧姆表“×100”倍率挡开始测量，发现指针偏角过小，则应换用________(选填“×10”或“×1k”)挡；换挡后必须将红表笔和黑表笔________，调零后再重新测量。(2)为了弄清欧姆表有关问题，小明查阅资料后发现，欧姆表内部电路可等效为一个无内阻的电源、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图甲所示。为了测定该欧姆表电源的电动势和“×1k”挡位的内电阻，他设计了如图乙所示的测量电路。①将上述调零后的欧姆表接入电路时，红表笔应和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。②将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使欧姆表的示数如图丙所示，这时电压表的示数如图丁所示。欧姆表和电压表的读数分别为________Ω和________V。③调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ。④据前面的实验数据计算得，此多用电表等效电源的电动势为________V，该电阻挡的内电阻为________kΩ。解析：(1)多用电表的欧姆挡表盘的0刻线在右端，选“×100”挡时，发现指针偏转角过小，说明被测阻值较大，应改用“×1k”挡，换挡后必须将红表笔和黑表笔短接，调零后再重新测量。(2)①电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔应和1相连，黑表笔接2；②欧姆表读数＝倍率×表盘读数＝1k×15.0Ω＝15.0kΩ＝1.50×104Ω；电压表分度值是0.1V，读数为3.60V；③由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值为12.0kΩ；④欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表“×1k”挡位的内电阻为15.0kΩ；根据闭合电路欧姆定律，电动势为：E＝U＋eq\f(U,R)r＝4.00V＋eq\f(4.00,12)×15V＝9.00V。答案：(1)×1k短接(2)①1②1.50×1043.60③12.0④9.00(9.0)15.06．(2018·盐城、南京一模)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，A、B、C三位学生用导线按如图甲所示方式连接好电路，电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零。闭合开关后：(1)A学生发现电压表示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，这是由于导线_______断路。(2)B学生发现电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，这是由于导线_______断路。(3)C学生发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数都不能调为零，这是由于导线________断路。(4)电路检查无错误后，用正确的电路测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，如图乙所示。现将它与19Ω的定值电阻R串联，接在电动势为8V内阻为1Ω的电源上，则小灯泡的实际功率是________W。解析：(1)电压表示数为2V，说明连接电压表的导线正常，电流表示数为零且灯泡不亮，说明电路断开，所以应为导线d断路。(2)电流表示数