2019年高考物理二轮专题复习练案：第14讲电学实验与创新含解析

2019年高考物理二轮专题复习练案：第14讲电学实验与创

新含解析

限时：40分钟

1．(2018·苏锡常镇四市高三下学期模拟)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．变阻箱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__D___；

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，为了根据图象能求得电压表的内阻，应该作－R___图线(选“－R”、填“U－R”、U－)；

(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；

(4)根据你所画出的图线，求出电源的电动势E＝__2.8～3.2___V，电压表内阻Rv＝__2.8～3.5___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＝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)对乙图，由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋R，整理得＝＋R，则根据图象能求得电压表的内阻，应该作－R图线。

(3)选择作－R图线，描点连线如图。

(4)据图线纵截距可得＝0.34，解得：E＝2.9V

据图线斜率可得：＝，解得：RV＝3.0kΩ。

2．(2018·北京市丰台区高三下学期模拟)用如图所示的多用电表进行如下实验。

(1)将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按__BC___(填选项前的字母)的顺序进行操作，再将两表笔分别与待测电阻相接，进行测量。

A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔短接，旋动部件T，对电表进行校准

(2)测量二极管的正向导通电阻时，红表笔应接二极管的__负极___(填“正极”、“负极”)。

[解析] (1)欧姆表指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应换小挡进行测量，应将旋转开关K置于“×10”，然后进行欧姆调零，

再测电阻，因此合理实验步骤是BC。(2)测量二极管正向导通电阻时，应把红表笔接二极管负极，黑表笔接二极管正极。

3．(2018·海南省高三下学期高考压轴卷)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2000Ω)

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，请回答下面问题：

(1)将电流表A2与电阻箱串联，改装成一个量程为3.0V的电压表，需将电阻箱阻值调到__8000___Ω；

(2)在方框中完整画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号；

答案：如图所示

(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__8.0___mA，电流表A2的示数是__150___μA，测得待测电阻Rx的阻值是__191___Ω。(计算结果保留整数)

[解析] (1)将电流表A2与电阻箱串联组成电压表；改装后电压表量程是3V，则电阻箱阻值R＝＝8000Ω；

(2)用电流表A1测量电流，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值约为200Ω，电流表A1内阻约为100Ω，电压表内阻为RV＝8000Ω＋2000Ω＝10000Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电路图如图所示：

(3)由图示可知，电流表A1的示数为8.0mA，电流表A2的示数

是150μA；根据欧姆定律可得：Rx＝＝191.1Ω。

4．(2018·北京市海淀区高三下学期二模)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.0V，0.5A”，实验电路如图所示。现备有下列器材：

A．电流表A(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)

B．电压表V(量程0～3V，内阻约3kΩ)

C．滑动变阻器R1(0～5Ω，3.0A)

D．滑动变阻器R2(0～100Ω，1.25A)

E．电源E(电动势为3.0V，内阻不计)

F．开关S和若干导线

(1)为了调节方便，滑动变阻器应选用__C___(请填写选项前对应的字母)

(2)请根据图中的电路，用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的实验电路。(不要改动已连接的导线)

答案：如图所示

(3)测得通过小灯泡的电流与加在它两端的电压数据，如下表所示。

I－U 图线。由图线发现在电流I增大过程中，小灯泡电阻__变大___(选填“减小”、“不变”或“增大”)。

(4)由I－U图线可知，小灯泡两端电压为2.4V时的实际功率是__1.2___W(结果保留两位有效数字)。

(5)滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为RX，滑动变阻器最大阻值为RP，若在该实验中分别接入滑动变阻器R1、R2，调整小灯泡两端的电压U，则在额定电压范围内，U随变化的图象可能正确的是

__B___。

[解析] (1)灯泡的电流和电压从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，为了便于测量，滑动变阻器的阻值选小的(滑动变阻器R1(0～5Ω，3.0A))，故选C；

(2)根据图中的电路，用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的实验电路为

(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示

该小灯泡的I－U图线如图所示，由图线可知，电阻随着电流增大而增大；

(4)根据图可知，灯泡两端电压为 2.4V时，通过灯泡的电流为0.49A，实际功率是P＝UI＝2.4×0.49W＝1.2W；

(5)由图可得U＝·，若在该实验中接入滑动变阻器R1调整小灯泡两端的电压U，≈Rx，整理可得U＝·Rx＝E·；

若在该实验中接入滑动变阻器R2调整小灯泡两端的电压U，≈RL，整理可得U＝＝，随的增大而增大，故ACD错误，B正确；故选B。

5．(2018·广西陆川县高三下学期二模)小明刚从超市购买一节干电池，于是他想测定该干电池的电动势和内阻，小明做实验中，备有下列器材：

A．干电池(电动势约为1.5V，内阻小于0.5Ω)

B．电流表G(满偏电流1.5mA，内阻为10Ω)

C．电流表A(0～0.6A，内阻约为0.1Ω)

D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)

E．滑动变阻器R2(0～100Ω，1A)

F．定值电阻R3＝0.5Ω

G．定值电阻R4＝990Ω

H．开关、导线若干

(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器__D___(填写序号)；

(2)小明按照自己设计的实验方案，画图处理数据，由于是新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍。请在下面所给方框内画出利用本题提供的器材帮助小明改进实验方案，要求测量误差尽可能的小；

答案：实验原理图如图所示

(3)某同学根据他设计的实验测出了六组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数)，请在所给坐标纸上使用适当的数据，做出I1和I2的关系图线；

(4)根据图线可得，被测电池的电动势为__1.48(1.47～1.49)___V，内阻为__0.30(0.25～0.35均正确)___Ω。

[解析] (1)为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D比较合适。

(2)由于没有电压表，给定的电流表G可与定值电阻R4串联作电压表使用；图象的斜率等于电源的内阻，由于是新电池内阻很小，发现图象斜率较小，给数据的处理带来了很大的障碍，所以电源串联一个电阻作等效内阻，实验电路如图所示；

(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出I1－I2图象如图所示

(4)则由闭合电路欧姆定律可知：I1(R4＋RA)＝E－I2(R＋R3)，变形I1＝E－I2(r＋R3)，由图可知，图象与纵坐标的交点为1.48mA，解得E＝1.48V；由图象可知r＝0.32Ω。