高考物理基础知识综合复习优化集训24必修三实验

优化集训24必修三实验

基础巩固

1.据报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电，某同学假日登山途中，用

该种电容器给手机电池充电,下列说法正确的是（）

A.该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大

该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少

C.该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变

〃充电结束后，电容器不带电,电容器的电容为零

2.如图所示，小林同学用多用电表测量一螺丝口灯泡的电阻，正确的操作为（）

ARCD

3.在“用多用电表测电阻”的实验中，选择“X10”挡测电阻时,指针停留在如图所示位置。下面

的操作选项最合适的是（）

A.无需换挡,直接读数

B.应选择“义1”挡，重新测量

C应选择“X100”挡,重新测量

〃应选择"X1F挡，重新测量

4.（1）如图所示的游标卡尺，它的读数为mm.

3cm45主尺

01020

（2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为皿

15

5.在“练习使用多用电表”的实验中：

⑴用多用电表测某电阻，挡位旋钮指“X10”挡，读数时发现指针偏转角太大,为使测最结果更加

准确，则应改用挡c

A.XIB.X100C.X\k

(2)某次实验的电路如图所示,开关闭合后发现灯泡不亮,欲月多用电表检查该电路(开关处于闭会

状态)何处“断路”，应使用多用电表的__________进行检测。

A.电阻挡B.电流挡

C交流电压挡〃.直流电压挡

⑶在“练习使用多用电表”实验结束后，如图中的电表旋钮状态符合实验操作规范的是

(选填“甲”或“乙”)。

甲乙

6.指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：

(1)在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25W挡指针的位置如图所示,则测量结果为

inAo

(2)用多用电表进行了电阻测量,主要实验步骤如下:

/I.把选择开关扳到“X10”的欧姆挡上;

B.把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上;

C.把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接,发现这时指针偏转较大；

〃换用“X100”的欧姆挡进行测量,随即记下欧姆数值；

E.把表笔从测试笔插孔中拔出后,将选择开关旋至OFF,把多用电表放回原处。

上述实验中有两处操作错误：

错误一：_O

错误二:O

7.电路中电流大小可以用电流传感器测量,用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时

间变化的曲线。某兴趣小组要测定一个电容器的电容，选用器材如下：

待测电容器（额定电压为16/、电流传感器和计算机、直流稳压电源、定值电阻R°=100。、单刀

双掷开关、导线若干。

实验过程如下：

12

①按照图甲正确连接电路：

②将开关s与1端连接，电源向电容器充电；

③将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的1-t图线如图乙中的实线a所示；

④利用计算机软件测出1-t曲线和两坐标轴所围的面积。

请问答下列问题：

⑴已知测出的1-1曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mA♦s,则电容器的电容C=F：

（3）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为Q•他据此可知,所测水样在电阻率

这一指标上（选填“达标”或“不达标”）。

9.某高中的实验小组决定测量一个水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片、铜片插

入一个水果中就可以做成一个水果电池。由于电流过于微弱,实验小组采用微安表,且微安表的内

阻为20000。

⑴他们应该选择下面的实验电路图（选填“甲”或"乙”）o

（2）按照（1）中选好的电路图把丙中的实物图连线补充完整;

W

（3）改变滑动变阻器连入阻值，根据测量数值做出如图丁所示的L-I特性曲线,则该组水果电池的内

阻为r=。（保留两位有效数字）。

rm-

LlXlJJ-I：-

010203040//nA

T

10.（1）“测定电池的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示,电压表量程为（0~3。，电流表量程为

（0~3冷，定值电阻阻值R尸0.5。。图甲中力为（选填“电压表”或“电流表”）；

R,

R

甲

0.931.23I,I；:::::::::::::::::

0.101.480.571.34j41::：：：：：：：：：：：：：：：：

0.221.450.381.4013丰王王王三王三王丑

0.751.28

L20,0.250.500.751.00/^

乙丙

(2)利用组装好的仪器进行试给,不过某同学实验习惯不佳,陵意调整滑动变阻器共测得6组电流、

电压的数据记录在草稿纸上(如图乙)。请你将整理之后的数据在坐标格(图丙)中描点处理.由此可

得电源电动势E-，内阻厂0。

(3)实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为。

A.0^5。

8.0~200

C0~500

D.0^200Q

11.⑴用多用电表测量一定值电阻的阻值，把选择开关旋到“XI”和“X10”两个不同挡位，经正

确操作，测量时指针偏转分别如图中的位置a和位置b所示。则“X10”挡对应指针位置

(选填"a”或"b”)，其电阻测量值为。。

(2)下列关于多用电表的使用的说法正确的是

4探究感应电流的产生条件,用多用电表的直流电压挡

笈探究感应电流的产生条件，用多用电表的交流电压挡

C探究变压器原副线圈电压与匝数的关系，用多用电表的交流电压挡

（3）根据欧姆表表盘数据，可知多用电表“XI”挡内部电路的总内阻R产

12.（2021年浙江7月学考）

在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：

（1）先用多用电表粗测小灯泡的阻值，用欧姆挡的“X10”挡测量时，读数几乎为零,应该选择开关

旋至挡（选填“X10。”或“XI”）。按正确操作，指针指在如图甲位置，则读数为

（2）小灯泡的额定电压为2.5匕电路中的器材如图乙所示，请用笔连线补全图乙的电路。开关闭合

前，图乙中滑动变阻器滑片应处于变阻器的端（选填“左”或“右”）。根据实验测得数据

画出伏安特性曲线如图丙所示,则小灯泡在额定电压时的电阻为结果保留2位有效数

字）。

丙

13.下图为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图:

(1)请在图中连线,把实验装置连接完整；

(2)开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在(选填"a”或"b”)端；

(3)闭合开关后,请写出三种使线圈B中产生感应电流的方法:①:②;

③。

能力提高

14.(2020浙江嘉兴教学测试)曹同学利用如图甲所示的实验装置进行“测定电池的电动势和内阻”

实验。

(D请在图甲中连线，将实验装置连接完整。

(2)实验中，曹同学无论怎么调节滑动变阻器(010。)，电压表示数约为2.80，且无明显变化，检

查电路，仪器及接线又无问题,产生此问题的原因可能是。

(3)为解决上题中的问题，请在下列器材中选用合适器材,并在方框中用规范的元器件符号画出改进

后的实验电路图。

4定值电阻2Q

8小灯泡“2.53r

C.电容器

D.多用电表

(4)某同学测定了下表所示的5组数据。请根据图乙所示读巴第4组电压值为o若他通

过U-I图像处理实验数据，为减少实验误差,应该选择的坐标系是(选填“丙”或

“丁”)。选用合适的方法处理实验数据后,可求得两节电池的总电动势E二匕总内阻厂

项目12345

U/K2.802.602.40—2.00

I/A0.090.170.260.350.44

丙

U.1UU.ZUU.3UU.4UU.JU//A

15.(1)在“练习使用多用电表”的实验中，小明同学用多用电表测量某一电阻，由于第一次选择的

倍率不够合适,又改换另一倍率测量,两次测量时电表指针所指的位置如图甲中的虚线所示,下面列

出这两次测量中的主要操作：

4将两根表笔短接,并调零

B.将表笔分别与被测电阻的两端接触,观察指针位置

C记下电阻值

〃将“选择开关”旋到“X10”挡

£将“选择开关”旋到“XI”挡

£将“选择开关”旋到“交流500%挡

①根据上述有关操作判断出法次倍率选择的先后顺序是(选填“用'或“独”);

②该电阻的阻值是

(2)为了更精确地测定该电阻的阻值，小明欲采用伏安法测量。现有如下实验器材:①量程为3匕内

阻约为3的电压表;②量程为10初,内阻约为0.1。的电流表;③阻值为0~20O的滑动变阻

器;④内阻可忽略,输出电压为3/的电源;⑤开关和导线若二。

图乙中P点应该,Q点应该。(均在下列选项中选择)

乙

4接a8.接bC接c〃.不接

16.某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。

⑴他先用多用电表直接测电池板的两极电压，应将红表笔接在电池板的（选填“正”或

“负”）极。

（2）接下来该同学用如图所示的电路来完成电动势和内阻的测量,图中电压表和开关之间的3种连

接方式，其中正确的是o（选填“①''"②”或“③”）。

（3）该同学两次实验记录的电压表读数为10.6H和11.8匕电流表读数为0.51月和0.444,他将

以上数据填入表格,请判断下列数据记录正确的表格是（填“表1”或“表2”）。

表1

实验次数12

U/J/11.810.6

I/A0.440.51

表2

实验次数12

U/K11.810.6

1/A0.510.44

（4）请判断,从第1次实验到第2次实验,滑动变阻器滑动触头向（选填“右”或“左”）

滑。

17.利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图甲所示，其中电源电动势E=8匕先使开关S

与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2,电容器通过电阻箱R放电。传感器将电流信息传入计

算机，屏幕上显示出电流I随时间I变化的曲线如图丙所示。

（1）实验中电阻箱的示数如图乙所示,其阻值R=0。1=2s时，电容器的a极板带

电（选填“正”或“负”）。

⑵图中画出了对应较短时间41的狭长矩形,该矩形面积的物理意义,试估算该

电容器的电容C=凡

（3）一同学在深入研究的过程中发现:当改变一个或几个物理量时，I-t图像会发生有规律的变化，选

项图中的虚线示意了4种可能的变化情形。如果只增大电阻R,1-t图像的变化应该是选项

（填写相应选项的字母）；如果只增大电容C,I-t图像的变化应该是选项（填写相应

选项的字母）。

参考答案

优化集训24必修三实验

1.B解析电容是描述电容器容纳电荷的本领大小的物理量，与电容器的电压及电荷量无关，故A、D

错误；当该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电荷量减小,则电能变少,故B正确,C错误。

2.B

3.C解析由题图可知,第一次测量时指针偏转较小,故说明所选倍率过小,故应选择大倍率,选择

“X100”挡,重新测量,换挡位后应注意进行欧姆调零,故C正确。

4.解析(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数。游标卡尺的主尺读数为33nun,游标

尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为2X0.05mmX).10mm,所以最终读数为

33mm旬.10mmW3.10mm。

(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。螺旋测微器的固定刻度读数为

6mm,可动刻度读数为12.4X0.Olmm-O.124mm,所以最终读数为6nlmX).124mm4.124mm。

答案(1)33.10(2)6.124

5.答案⑴A(2)D⑶乙

6.解析⑴若选择开关拨至“25mA”挡，则读数为直流电流刻度,则读数为ll.OnuVo

(2)当把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大时应换用“XI”的欧姆挡;

换挡后要重新调零。

答案(1)11.0(2)应换用“XI”的欧姆挡没有重新欧姆调零

7.解析⑴由—图像得到开始时电流为0mA=0.09A,故最大电压为U=IR产0.09AX100Q=9V,故

电容为d=”3肾二钝.7X10午。

⑵换用阻值为180。的定值电阻,根据则第2次实验的最大电流小些，故选

答案⑴4.7X10，'⑵。

8.解析(1)因为要精确测量电咀值,需要电路中电压有较大的变化范围,而滑动变阻器阻值又远小于

待测电阻,所以连线时滑动变阻器要用分压接法;乂因为兄入优瓦,则采用电流表内接法，电路连接

如图1所示:

图1

⑶由图线斜率可知，总电阻为:人斗=-^-7C=2750。，又因为:乃W总-"W730Q,根据电阻定律:R=

/qxiu

夕），代入数据解得：a=136.5Q•m<200Q,ni,所以不达标。

£।

答案⑴

(3)136.5(134^140)不达标

9.解析（1）由于微安表内阻已知,所以选择甲图；（2）根据电路图连接实物图,如答案图所示；（3）由U-

I图像可知r+2000Q上乂所以电源内阻为万=1.3XI（TC。

答案（1）甲

⑶1.3X10；（l.2X10’1.4X10,均正确）

10.解析（1）根据测电动势和内阻的实验原理图可知,A为电流表,B为电压表。

（2）所记录的电压电流数据如下表

1.481.451.401.341.281.23

/0.100.220.380.570.750.93

根据为£力可知，图像与纵坐标轴交点表示电源电动势,故且.51V;图像斜率表示内阻，贝！*子=

1,51'1,21QX).30Qo

1

(3)记录的电流最小值为0.1A,因此电路中总电阻最大约有15。，因此比较合适的量程应该为020

Q,故选项B正确。

答案(1)电流表(2)1.510.30(1.51±0.01:0.30±0.01)(3)B

1L解析(1)欧姆表表盘右端为“()”，在用多用电表测量一定电阻的阻值时，应该合理选择量程，使

指针尽可能在中间刻度附近，若指针偏转角太大，应改接低挡位；由此可知，“X10”挡对应指针位

置应在““XI”挡对应指针位置应在a,应选择中间刻度附近的位置a进行读数。

(2)探究感应电流的产生条件,应用多用电表的直流电流挡，故A、B错误;探究变压器原副线圈电压

与质数的关系,应用多用电表的交流电压挡，故C正确。

(3)多用电表欧姆挡表盘中央位置对应的电阻数值为“中值可阻”，此时多用电表内、外电皿相等，

即多用电表“XI”挡的内部电路总电阻为15Q。

答案⑴612.0(2)C(3)15

12.解析(1)用10倍挡位时，几乎没有读数,即读数太小,说明偏转角度太大,因此需要使用较小的挡

位，读数才能变大,所以应该选用1倍挡位。根据读数方法，该电阻为1.4。。

(2)该实验采用分压式电路图,实物连接如图所示。测量之前,滑动变阻器滑片应该放在最左侧。额

定电压为2.5V时，电流为0.43A,所以其电阻为*与.8Q.

答案(1)X11.4(2)实物连接见解析图左5.8

13.解析(1)实验装置图连接如下

(2)开始实验时,滑动变阻器滑片应该调节到电阻最大的位置,故U应该放置在a端。

(3)断开开关的瞬间，电流从有到无，线圈力磁场变化，通过线圈〃磁通量发生变化，会产生感应电流;

插入或拔出线圈儿穿过线圈/，的磁场强弱变化，线圈4磁通量发生变化，会产生感应电流;移动滑动

变阻器的滑片，电流大小变化，线圈力产生的磁场变化,则线圈“磁通量发生变化，会产生感应电流。

答案⑴见解析(2)a(3)断开开关插入或拔出线圈力移动滑动变阻器的滑片

14.解析(1)应用伏安法测电源电动势与内阻，电流表测电路电流，电流表应串联接入电路,实物图如

(2)无论怎么调节滑动变阻器(0'100),电压表示数约为2.80V且无明显变化,检查电路，仪器及接

线又无问题,产生此问题的原因可能是电池的内阻太小，电源的内电压太小，则电压表的示数几乎不

变化。

(3)为了解决这个问题，应该相联一个定值电阻,把它看作电源的内阻，电路如图所示:

(4)电压表读数为2.21V;应该选择的坐标系是图丁,因