第一篇专题七第17练电学实验

第17练电学实验[保分基础练]1．(2023·新课标卷·22)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的________(填“正极”或“负极”)接触。(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是________。(填正确答案标号)A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1)，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为________(填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的________(填“电压”或“电荷量”)。2．(2023·全国乙卷·23)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S(2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2。由此得到流过待测金属丝的电流I＝________，金属丝的电阻r＝________。(结果均用R0、U1、U2表示)(3)继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：U1(mV)0.570.710.851.141.43U2(mV)0.971.211.451.942.43(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻r＝14.2Ω。(5)用米尺测得金属丝长度L＝50.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图(b)所示，该读数为d＝________mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ＝________×10－7Ω·m。(保留2位有效数字)3．(2023·四川成都市二模)某同学欲利用半偏法测量量程为2.0V的电压表V的内阻(约为几千欧)，设计了如图甲所示电路，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ)，直流电源E(电动势3V)，开关2只，导线若干。实验步骤如下：a．按图甲连接线路；b．闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；c．保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S2，调节电阻箱使电压表示数为1.0V，记下电阻箱的阻值。(1)实验中滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”)。(2)根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙中实物图连接成实验电路。(3)在步骤b中，闭合开关S1、S2前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最________(填“左”或“右”)端。(4)在步骤c中，记录的电阻箱阻值为1998.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，则该电压表的内阻为________Ω(结果保留到整数位)。实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压会发生微小变化，如果要考虑其变化的影响，用半偏法测量的电压表内阻与其真实值相比，测量值________(填“小于”“等于”或“大于”)真实值。(5)该同学进一步研究了该电压表的内部结构，发现它是由一个表头和电阻串联而成，由此可以推断该表头的满偏电流为________。A．500μA B．750μAC．1mA D．10mA4．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，在黑夜打开。某同学利用如下器材制作了一个简易的路灯自动控制装置。A．励磁线圈电源E1B．路灯电源E2C．路灯灯泡LD．定值电阻R0E．光敏电阻R1F．电磁开关G．导线、开关等(1)电磁开关的内部结构如图甲所示。1、2两接线柱接励磁线圈(电磁铁上绕的线圈)，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接，相当于路灯的开关。当流过励磁线圈的电流大于某个值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开，路灯熄灭。该同学首先用多用电表的欧姆挡测量励磁线圈的电阻，将选择开关置于“×1”挡，调零后测量时的示数如图乙所示，则励磁线圈的电阻约为________Ω。(2)图丙为光敏电阻的阻值随照度的变化关系(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx)。从图丙中可以看出，光敏电阻的阻值随照度的增大而________(选填“减小”“不变”或“增大”)。(3)如图丁所示，请用笔画线代替导线，将该同学设计的自动控制电路补充完整。(4)已知励磁线圈电源E1＝6.0V(内阻不计)，定值电阻R0＝60Ω。若设计要求当流过励磁线圈的电流为0.05A时点亮路灯，则此时的照度约为________lx。5．(2023·广西南宁市二模)某同学在实验室分别研究多用电表的内置电源。(1)该同学先找来一量程为2mA、内阻未知的毫安表，进行了如下操作：①将多用电表选择开关置于“OFF”挡，观察指针是否指在电流零刻度处，若没有，则调节机械调零旋钮使指针指在电流零刻度处。②将选择开关旋至电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指在电阻零刻度处。③将红、黑表笔接在待测毫安表的两个接线柱上，发现多用电表指针刚好指在表盘正中间，如图甲所示，毫安表的指针也刚好指在表盘正中间，该同学由此算出此多用电表内置电源的电动势约为__________V。(2)为了进一步研究，该同学取下此多用电表的内置电源，按图乙所示的电路测量其电动势和内阻。连接好电路，闭合开关，改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的eq\f(1,U)－eq\f(1,R)图像如图丙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为－b、a，定值电阻的阻值用R0表示，电压表可视为理想电表，则该电池组的电动势为__________，内阻为__________(均用所给物理量的字母表示)。[争分提能练]6．(2023·河南省五市联考)如图甲所示为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg＝10Ω、满偏电流Ig＝10mA的电流表、标识不清的电源，以及定值电阻、导线、滑动变阻器等组装成多用电表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有标出。该兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：(1)将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；(2)将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为________，多用电表内部电源的电动势E＝________V。(3)用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx＝________Ω(结果保留三位有效数字)。(4)小组成员拿来一块电压表，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中________(填“红”或“黑”)表笔接电压表的正接线柱，该电压表示数为1.45V，可以推知该电压表的内阻为________Ω。7．(2023·湖南卷·12)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图(a)所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器(内阻无穷大)。(1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是________Ω；(2)适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为________(用R1、R2、R3表示)；(3)依次将0.5g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小)，读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示：次数123456砝码质量m/g0.00.51.01.52.02.5电压U/mV057115168220280根据表中数据在图(c)上描点，绘制U－m关系图线；(4)完成前面三步的实验工作后