2024年高考物理二轮复习专题分层突破训练17电学实验

专题分层突破练17.…电学实验

A组基础巩固练

1.(2023福建漳州三模)某物理小组欲探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,提供的实验器材有:

学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。

学生

电・

甲

图甲为实验原理图，在原线圈A、8两端连接上电源，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量

数据如表所示。

实验原线圈匝数，“=400,原线圈两端电副线圈匝数小=200,副线圈两端电副线圈匝数，"=1400,副线图两端电

序号压U\N压UW压WV

15.82.920.3

28.04.028.0

312.66.244.0

请回答下列问题：

(1)在图乙中，应将A、4分别与(选填％、ZT或%、/)连接。

old

MHF

乙

可移机芯

(2)根据表中数据得出的实验结论:在实验误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压之比等

于O

(3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可移动铁芯取走，副线圈匝数〃2=200,则副线圈两端电

压O

A.一定小于4.0V

B.一定等于4.0V

C.一定大于4.0V

2.（2023辽宁卷）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一

根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（a）所示的电

路图，实验步骤如下：

a.测得样品截面的边长”0.20cm;

b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁

间左右移动；

c.将内调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离心

d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值，使电流表示数7=0.40A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;

e.改变丙的位置，重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U-L图像如图（b）所示，得到直线的斜率鼠

图（b）

回答下列问题：

⑴L是丙到（选填“甲”“乙”或“丁”）的距离；

（2）写出电阻率的表达式〃=（用八〃、/表示）；

（3）根据图像计算出该样品的电阻率/尸（保留2位有效数字）。

3.（2023山东济宁高三一模）某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确,

实验器材如下：

电流表Ai（量程0~200pA,内阻为80（）Q）;

电流表A?（量程0-300mA,内阻为0.3C）;

定值电阻R（阻值为4.0Q）;

定值电阻R（阻值为9200Q）;

滑动变阻器R（最大阻值为50Q）;

待测蓄电池一节（电动势约为2V）;

开关S一个，导线若干。

甲

（1）该实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图中所示，图中虚线框内的电流表应选（选

填“Al”或“A2”）,虚线框内的定值电阻应选（选填”或“火2”）；

（2）电流表Ai示数用人表示,电流表A2示数用/2表示，该实验小组通过改变滑动变阻器滑片的位置，得

到了多组h/2数据，并作出小图像,如图乙所示。根据/“2图像可知,该蓄电池的电动势为

V,内阻为Q。（结果均保留2位有效数字）

⑶从实验设计原理来看，该蓄电池电动势的测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

4.（2023山东潍坊高三一模）某同学测量一量程为0~500mV的电压表的内阻。实验所提供的器材有:

待测电压表、滑动变阻器以（0〜20Q）、电阻箱尺、定值电阻心（阻值20Q）、电池（电动势约L5V,

内阻可忽略不计）、导线和两个开关。

该同学设计了如图甲所示的电路图，正确连接电路后进行了如下操作：

①把滑动变阻器R的滑片滑到〃端，闭合开关S2,并将电阻箱&的阻值调到适当阻值；

②闭合开关Si,调节滑动变阻器/?,滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；

③保持开关Si闭合、滑动变阻器幻滑片的位置不变，断开开关S2,调整电阻箱&的阻值，当电阻箱

Rz调节旋钮位置如图乙所示吐电压表的指针指在满刻度的挑。

tl点（电热板电M开关）

乙

（1）按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是（多选）。

A.按下SiL和L2均发光

B.当锅内温度高于103C时S自动断开L和L2均发光

C.保温过程中S自动在闭合、断开状态之间交替切换

D.当锅内温度低于70℃时,S2自动闭合,Li发光,L2熄灭

（2）简易电饭煲制作完成后,试用时Li始终不克，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下，

断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是（填写各步

骤前的字母）。

A.将选择开关旋转到“X100”位置

B.将两支表笔直接接触，调节”欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点

C.调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度

D.测量指示灯Li两端的阻值

E.将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡

T

操作时，将多用电表两表笔与L两端接触，若指针如图丙所示，可判断是断路损坏:若指针如

图丁所示，可判断是断路损坏。（用电路中的元件符号表示）

6.(2023山东泰安一模)某实验小组欲将内阻Rg=40Q、量程为0~100卬\的电流表改装成欧姆表，供

选择的器材有：

定值电阻Ro(阻值为14kQ);

滑动变阻器人(最大阻值为1500Q);

滑动变阻器RK最大阻值为503。)；

电阻箱(0-9999.9Q);

干电池(E=1.5V,r=2Q);

红、黑表笔各一只，开美，导线若干。

(1)为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选_______(选填'因”或‘十广)。请用笔画线代替导

线将图甲中的实物连接组成欧姆表。

(2)欧姆表改装好后,将红、黑表笔短接进行调零，此时滑动变阻器接入电路的电阻应为Q;

电流表表盘的5()卬\刻度对应改装后的欧姆表的刻度为kQ.

(3)利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时，电流表指针偏

转角太大,不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为1500Q他们改

进后的电路如图乙所示,图乙中电阻箱的阻值应调为若用该表测量一阻值为1000Q

的电阻时,则电流表指针对应的电流足MAO

专题分层突破练17电学实验

1.答案(l)c、d(2)原、副线圈的匝数之比(3)A

解析(I)在探究变压器原、机线圈电压与匝数的关系的实验中，原线圈两端应接入交变电流，故应

将A、8分别与c、d连接。

(2)根据题表中数据可得，在实验误差允许的范围内a得出结论:在实验误差允许的

范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比。

(3)若把题图丙中的可移动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈磁通量变化率

大,根据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0V。

2.答案(1)乙(2)苧(3)6.5xlO-5

解析(1)由题图(b)可知，电压表示数U与L成正比例关系，随L的增大而增大，由串联分压关系可

知［是丙到乙的距离。

(2)由电阻定律展=/可得片第，根据欧姆定律可得及《由题中条件可得S=〃2,所以好萼,由图

LILI

(b)可得图线斜率右/所以电阻率的表达式为〃=苧。

(3)样品截面边长4=0.20cm,电流7=0.40A,斜率公产,代入电阻率表达式计算得〃=6.5x10$

•VVII1

Q-mo

3.答案⑴A?R2(2)1.91.0(3)等于

解析(1)图中虚线框内电流表通过的电流比较大，应选择量程大的电流表A%Ai用来改装成电压

表;蓄电池的电动势为2V,改装后电压表量程为2V,所以串联电阻大小为R==-RAI=9200Q,故

选咫。

(2)如图所示延长小/2图像与两坐标轴相交。根据闭合电路欧姆定律可得

E=Zi(/?2+Z?Ai)+(/i+Z2)(r+/?i),t84/i=E/r+Ri，由图像可得

。2+以1+丁+%~/?2+以1+r+R]

23+…790xl()4A,距徵语=喘陪，解得£"9V,r=1.0。。

//mA

im5m

(3)因为考虑到电表内阻，对电压表分流的影响进行了修正，电动势和内阻的测量值均等于真实

值。

4.答案(1)见解析(2)596.0(3)1192.0(4)大于小

解析(I)根据电路图将实物医补充如图所示。

(2)电阻箱的读数为0x10000Q+Oxl000Q+5x100Q+9xl0Q+6xlQ+0x0.1Q=596.0Q,

2(7

⑶根据串联电路的分压特点有掾=：=2,代入数据解得&=2R=1192.0Qo

R赳

(4)实验中在断开S-调整电隹箱接入电路的限值时，滑动变阻器R与电阻箱心、电压表并联部

分电路总电阻增大，根据串联电路的分压特点，滑动变阻器Ri的左边部分电压增大，则电压表的

指针指在满刻度的观时,电阻箱R2两端的电压大于姒则有与V*=2,得Rv*〈2R=心照,则实

际测出的电压表内阻的测量宜大于真实值;若飞，越大，滑动变阻器Q的左边部分电压变化小，电

阻箱&两端的电压越接近满偏电压的三分之一，测量误差就越小。

5.答案(1)CD(2)CABDELiR\

解析(I)按下Si后L2支路被短路，则L?不会发光,A错误;当锅内温度高于103℃时⑸断开，而要

温度降到70c以下时S2才会闭合，此时电路中幻和Li串联后再与R并联,R弄二铝譬56.64

n1+n|<+n

Q,此并联支路再与R2和L2串联，回路总电阻R总井+R2+RL=1067.06。，回路总电流/总

=誓=0.21A,因为/总>30mA,则L?一定发光，此时并联的整体的电压为U并=1总R弄=11.89V,

R总

则流过L的电流为ZLI=7-TT=1舄A=0.0l2A,因为流过L的电流小于30mA,则L,熄

灭,B错误;由题知，保温过程中S在锅内温度高于80℃时自动断开,锅内温度降到70°C以下时

S2自动闭合,C正确;当锅内温度低于70℃时3自动闭合L支路被短路，则L2不会发光,此时电

路中Ri和Li串联后再与R并联,则流过Li的电流为/口'=六匕~=1A=0.218A,因为流

"LI+RI1000+10.42

过Li的电流大于30mA,则Li发光,D正确。

(2)多用电表的操作步骤:调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度——机械调零;将选择开关旋转

到欧姆挡“xlOO”挡位置——选挡;将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零

点一欧姆调零;测量指示灯Li两端的阻值—测量;将选择开关置于OFF位置或交流电压最

高挡——关闭多用电表，故正确顺序为CABDE;由于使用时Li始终不亮，但加热和保温即能均正

常,则说明R、L2、&、T均正常，由图丙可知Li两端有1090Q左右的电阻，则说明Li始终不亮

的原因是Li断路损坏;由于使用时Li始终不亮，但加热和保温功能均正常，则说明R、L2,4、T

均正常，由图丁可知欧姆表的示数几乎为零,但由于4二10.42Q,此时选用的是“xlOO”挡,则说明

灯泡Li正常，故L始终不亮的原因是尺断路损坏。

6.答案⑴氏实物连接见解析(2)95815(3)156060

解析(1)为了保证改装后欧姆表能正常使用，欧姆调零时，有/广3,解得欧姆调零时欧姆表内阻为

2