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【备战2022】高考物理复习 2022年模拟题汇编(1)专题十三 电学实验
【备战2022】高考物理复习 2022年模拟题汇编(1)专题十三 电学实验
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2022高考物理复习(模拟题汇编):专题十三电学实验(1)1.(2022连云港摸底)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U—I关系图线。(1)实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0~100Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时,滑动变阻器选用的是(选填“A”或“B”);请在图乙的方框中画出该实验的电路图。(2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3A,电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为W,电源的内阻为Ω。1.答案:(1)A电路如图。(2)0.66~0.722~2.67解析:由于小灯泡电阻较小,电路应该设计成电流传感器外接。描绘小灯泡伏安特性曲线,设计成滑动变阻器分压接法。将该小灯泡接入丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3A,电源电动势为3V,在小灯泡伏安特性曲线上找出对应电流为0.3A的点,该点纵横坐标的乘积0.3A×2.3V=0.69W.,为此时小灯泡的电功率。过该点和纵轴上3V的点作一直线,该直线的斜率绝对值等于电源的内阻为2.5Ω。2.(2022安徽江南十校摸底)在“测定电池的电动势和内阻”实验中-15-\n,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多组电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致。(1)由实验数据来分析,他所连接的电路可能是下列电路图中的()(2)如图为某同学根据正确的电路图做出的U—I图线,由该图线可得被测干电池的电动势E=V,内阻r=Ω。答案:(1)B(2)1.49V1.75解析:从表中实验数据可知所测电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值近似相等,因此,电压表电流表测量的是定值电阻R1的电压和电流,电路图正确的是B。由作出的U—I图线在纵轴的截距可知被测干电池的电动势E=1.49V,由图线的斜率可得电池内阻r=1.75Ω。3.(10分)(2022江苏徐州摸底)某同学准备探究一未知元件Q的伏安特性曲线,他设计了如图甲所示的电路图.请回答下列问题:(1)清将图乙中的实物连线按电路图补充完整。(2)该同学正确连接实验电路后闭合开关,调节滑动变阻器滑动头P,发现电流表和电压表的指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下,他使用多用电表直流电压挡检查电路故障,将多用电表的红、黑表笔与电流表的“+”、“-”接线柱接触时,发现多用电表指针发生较大角度的偏转,说明电路故障是.(3)排除故障后,该同学测得实验数据如下表所示,请在坐标纸上作出该元件的U-I图线。-15-\n(4)通过实验可以得出,该元件的阻值随所加电压的增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”)。、答案:(1)如图。(2)电流表断路(3)如图(4)减小解析:使用多用电表直流电压挡检查电路故障,将多用电表的红、黑表笔与电流表的“+”、“-”接线柱接触时,发现多用电表指针发生较大角度的偏转,说明多用电表与电源构成通路,电路故障是电流表断路。根据画出的图象,由欧姆定律可知,该元件的阻值随所加电压的增大而减小。4.(10分)(2022浙江重点中学协作体高三摸底)现有如下所示的实验器材(示意图),要完成伏安法“测定干电池的电动势和内阻”实验。⑤⑦⑧×1×10电阻箱③+A-④+V-⑥①②+--15-\n(1)请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接。(2)若测得的实验数据如下表,请用作图法求出干电池的电动势和内阻。电压(U/V)1.481.441.381.301.201.08电流(I/A)0.050.100.150.250.350.50(3)若上图中所给的电流表已被损坏,用剩余器材能否测定干电池的电动势和内阻?如能的话,请选定器材并给出电路图。(10分)答案:(1)如图(3分)(2)如图(3分)⑤⑦⑧×1×10电阻箱③+A-④+V-⑥①②+-E=1.52V,r=0.86Ω.(3)能,选择图中电池、电键、电压表和电阻箱等实验器材。(4分)解析:根据测得的实验数据,用描点法画出电源的伏安特性曲线,曲线与纵轴的交点纵坐标值等于电源电动势;曲线斜率的绝对值等于电源内阻。若所给的电流表已被损坏,可采用电阻箱和电压表测量电源电动势和内阻。5.(8分)(2022届江西省重点中学高三联考)某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值,给定器材及规格为:电流表A(量程为0~5mA.内阻约为10Ω);电压表V(量程为0~3V.内阻约为3kΩ);-15-\n最大阻值约为50Ω的滑动变阻器;电源E(电动势约3V);开关S、导线若干。(l)由于不知道未知电阻的阻值范围,先采用如图电路试测,读得电压表示数大约为2.0V.电流表示数大约为4.0mA,则未知电阻阻值Rx大约为Ω;(2)经分析,该电路测量误差较大,需要作改进。请在方框内画出改进后的测量原理图;(3)用改进后的电路进行测量,其测量值(填“等于”、“小于”、“大于”)真实值。.(8分)答案:(1)500(2分)(2)如图所示(4分)(3)大于(2分)解析:由欧姆定律,未知电阻阻值Rx大约为R=U/I=500Ω;该电路为电流表外接,测量误差较大,应该改为电流表内接。用改进后的电路进行测量,其测量值大于真实值。×10〔第34题(1)图〕6.(1)(2022广东二校联考摸底)一个额定功率为0.1W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值,其结果如图所示。现有下列器材,试选择合适的器材及适当的电路,较精确地测定该电阻的阻值。A.电流表,量程0~500μA,内阻约150ΩB.电流表,量程0~10mA,内阻约10ΩC.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩD.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ-15-\nE.干电池两节,每节电动势为1.5VF.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1AG.滑动变阻器,0~50Ω,0.5AH.电键一只,导线若干①欧姆表测得的电阻值约为Ω;http://www.tesoon.com②电流表应该选择,电压表应该选择,电源应该选择,(填字母代号);③请在下列实验电路图中选择合适的电路图()ARABPARxSERABPCSERxRABPDRxSEARABPBSEVRx〔第34题(2)图〕VVAVA答案:(1)①1k(或1000)http://www.tesoon.com②BDF③B解析:①欧姆表测得的电阻值约为100Ω×10=1000Ω;http://www.tesoon.com②根据额定功率为0.1W,由P=I2R可得最大电流为0.01A,电流表应该选择量程0~10mA的电流表B;电压表应该选择量程0~15V的电压表D;电源应该选择输出电压12V的直流稳压电源F。③由于待测电阻较大,选择电流表内接;由于滑动变阻器阻值范围0~50Ω,需要设计成分压电路,合适的电路图时B。图167.(2022温州八校联考)某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω·m)。如图16所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱。容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm-15-\n。将水样注满容器后,进行以下操作:(1)分别用多用电表欧姆挡的“×1k”、“×100”两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图17所示,则所测水样的电阻约为Ω。图17—+—+—+图18(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:A.电流表(量程3mA,电阻RA为5Ω)B.电压表(量程6V,电阻RV约为10kΩ)C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)D.电源(6V,内阻约1Ω)E.开关一只、导线若干请在答题卷相应位置的实物图中完成电路连接。(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在在答题卷相应位置的坐标纸中作出U-I关系图线。U/V1.11.83.03.84.7I/mA0.500.821.361.732.13(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为Ω·m。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”).答案:(1)1750Ω(2)电路连接如图a所示。(3)如图b所示。(4)不达标。-15-\n解析:(1)根据多用电表测量电阻时要尽可能使指针指在中间附近,所以按照左图读数,读数为17.5×100Ω=1750Ω。(2)因为要精确测量电阻值,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;又因为电流表内阻已知,则采用电流表内接法,电路连接如图a所示。图a图b(3)让绝大多数的点在直线上,其余各点均匀地分布在直线两侧,如图b所示。(4)由图线斜率可知,总电阻为22022Ω,(理论上R=R总-RA=2195Ω,但由于实验的偶然误差可能比5Ω还要大,因此,电流表电阻可以忽略),根据电阻定律,代入数据得ρ=110.00.3Ω·m,由于ρ<200Ω·m,因此,不达标。8.(11分)(2022安徽师大摸底)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);电阻箱R(0~999.9W);开关、导线若干。小明的实验操作步骤如下:A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;-15-\nE.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。F.断开开关。①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________mm;②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);丙R/WL/mL0OR0020251530乙甲abPcA③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求写出分析的过程,只回答出分析结果即可)答:。答案:.(11分)(2)①0.730……(3分)②A1……(2分)③……(3分)④不产生影响……(3分)解析:①根据螺旋测微器读数规则,该电阻丝直径的测量值d=0.5mm+0.230mm=0.730mm;②由于电阻丝的电阻约为20Ω,电池组E的电动势为3.0V,电路中电流小于0.15A,所以实验中电流表应选择A1。③由电阻丝接入电路部分电阻R’=ρL/S,S=,根据闭合电路欧姆定律,E=I(R+R’+r),联立解得:R=E/I-r-L,对照R-L关系图线,可得=R0/L0,-15-\n可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=。④由于电流表内阻的存在不影响图线斜率,所以对电阻率的测量结果不会产生影响。9.(1)(2022广东二校联考摸底)一个额定功率为0.1W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值,其结果如图所示。现有下列器材,试选择合适的器材及适当的电路,较精确地测定该电阻的阻值。×10〔第34题(1)图〕A.电流表,量程0~500μA,内阻约150ΩB.电流表,量程0~10mA,内阻约10ΩC.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩD.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩE.干电池两节,每节电动势为1.5VF.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1AG.滑动变阻器,0~50Ω,0.5AH.电键一只,导线若干①欧姆表测得的电阻值约为Ω;http://www.tesoon.com②电流表应该选择,电压表应该选择,电源应该选择,(填字母代号);③请在下列实验电路图中选择合适的电路图()ARABPARxSERABPCSERxRABPDRxSEARABPBSEVRx〔第34题(2)图〕VVAVA答案:(1)①1k(或1000)http://www.tesoon.com②BDF③B解析:①欧姆表测得的电阻值约为100Ω×10=1000Ω;http://www.tesoon.com②根据额定功率为0.1W,由P=I2R可得最大电流为0.01A,电流表应该选择量程0~10mA的电流表B;电压表应该选择量程0~15V的电压表D;电源应该选择输出电压12V的-15-\n直流稳压电源F。③由于待测电阻较大,选择电流表内接;由于滑动变阻器阻值范围0~50Ω,需要设计成分压电路,合适的电路图时B。10(11分)(2022唐山摸底)某电阻R的额定电压3V,阻值约为100Ω,为准确测量其阻值,提供实验器材如下:A.电源:电动势4V,内阻约1ΩB.电压表V1:0~3V,电阻约10kΩC.电压表V2:0~15V,电阻约50kΩD.电流表A1:0~30mA,电阻约10ΩE.电流表A2:0~0.6A,电阻约0.5ΩF.滑动变阻器R1:0~10Ω,额定电流1AG.滑动变阻器R2:0~100Ω,额定电流30mAH.电键、导线若干请按要求回答下列问题(1)为较准确测量电阻R的阻值,要求各电表指针能有较大的变化范围,电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选。(填器材前面的序号)。(2)在方框中画出实验电路图。10.答案:(1)B、D、F(2)如图。解析:根据待测电阻的规格,电压表应选量程0~3V电压表V1,电流表应选量程0~30mA电流表A1,由于题目要求各电表指针能有较大的变化范围,电路应该设计成滑动变阻器分压接法,电流表外接法,滑动变阻器应选阻值范围0~10Ω的滑动变阻器R1。11.(8分)(2022年南京学情调研)现需测量一个电池的电动势E和内电阻r。器材有:电流表(量程60mA,内阻约为10Ω);电压表(量程10V,内阻约为20kΩ);热敏电阻(80Ω~200Ω);一杯水;一个开关;酒精灯;温度计;导线若干。-15-\n(1)一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物。如图所示,请你用笔画线代替导线把电压表接入电路。(2)用酒精灯对水加热,下表为该同学在不同水温小测得的电流和电压数据,并在U—I图中标出,由该图可得电池的电动势E=V,内电阻r=Ω(保留二位有效数字)(3)利用以上数据还可以粗略算出热敏电阻的阻值,发现随着温度的升高,热敏电阻的阻值将会变(填“小”或“大”)。-15-\n答案:(1)所画电路如图。(2)6.0V20(3)小解析:由于是测量电池电动势和内电阻,采用电流表内接。在U—I图中标出数据点,过尽可能多的点画出倾斜直线,直线与纵轴的交点坐标值等于电池的电动势,斜率的绝对值等于电池内电阻。12(2022武汉摸底)在实验室,某同学用多用电表粗测一段样品的电阻。经正确操作后,用“×100Ω”档时发现指针偏转情况如图所示,则他应该换用______档(填“×10Ω”档或“×1kΩ”)重新测量。换档后,在测量前应_______________答案:×1k重新调零解析:用“×100Ω”档时发现指针偏转较小,说明待测电阻阻值较大,他应该换用“×1kΩ”档重新测量。换档后,在测量前应重新调零。13.(7分)(2022成都摸底)欲用伏安法测定一个阻值约为5Ω左右的未知电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:-15-\nA.电池组(3V,内阻1Ω)B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω)D.电压表(0~3V,内阻3kΩ)E.电压表(0~15V,内阻15kΩ)F.待测电阻G.开关、导线H.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)I.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)(1)上述器材中应选用的是____(填写各器材的字母代号)。(2)为使通过待测电阻的电流能在0~0.5A范围内改变,请在答题卡的虚线框中画出测量待测电阻R的原理电路图,然后根据你设计的电路将给定的器材连成实验电路。13.答案:(1)A、C、D、F、G、H(2)如图所示。解析:由于待测电阻阻值小,所以采用电流表外接电路;由于题中要求“为使通过待测电阻的电流能在0~0.5A范围内改变”,所以需要设计成分压电路。-15-\n-15-
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-26 00:28:19
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文章作者:U-336598
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