2019年高考物理一轮复习 电学实验综合测试卷01.doc

电学实验综合测试卷011（9分）某同学设计了如图所示的电路测量一圆柱形金属丝的电阻Rx（阻值约为5），部分实验器材规格如下：电压表V：（量程03V，内阻约为3k）；电流表A：（量程00.6A，内阻约0.1）；滑动变阻器R1（020）；滑动变阻器R2（0500）；电源E（电动势为3.0V）开关和导线若干（1）实验时，电路中的P端应接在_（选填“a”或者“b”）；（2）实验时，滑动变阻器R应选择_（选填“R1”或“R2”）；（3）实验中测得金属丝电阻为R0，直径为d、长度为L，则该金属材料电阻率的表达式是_（用R0、d和L表示）。2（9分）某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材：待测干电池组(电动势E约3V)、电流表A（量程10mA，内阻小于1）、电阻箱R（099.99）、滑动变阻器（0400）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，故先测量电流表的内阻。（1）该同学设计用甲图测量电流表内阻步骤如下：断开单刀双掷开关以及开关K，将滑动变阻器滑片P滑至B端、电阻箱R阻值调到最大。_。_。读出此时电阻箱的阻值R=0.2，即为电流表内阻的测量值。可分析测量值应_（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。（2）通过控制开关状态，该同学又进行了电池电动势和电池内阻的测量实验，他一共记录了六组电流I和电阻箱R的对应数值，并建立坐标系，作出“R”图线如图乙，由此求出电动势E=_V、内阻r=_。（计算结果保留两位有效数字）3（9分）某同学设计了如图所示的电路，用来测量电源电动势E、内阻r以及定值电阻Rx的阻值。实验器材有：待测电源待测电阻Rx（约几欧姆）电流表A（量程为0.6A，内阻忽略不计）电阻箱R0（099.99）单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2导线若干（1）先测电阻Rx的阻值：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I；再将S2切换到b，调节电阻箱，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R2。则待测电阻Rx的表达式为Rx_。（2）再测电源电动势E和内阻r：闭合S1，将S2切换到a。调节电阻箱阻值为6.00，读得电流表示数为0.42A；再次调节电阻箱的阻值为9.00，读得电流表示数为0.30A。则电源电动势E_V，内阻电阻r_。（结果保留两位有效数字）（3）若实际电流表的内阻不能忽略，则电阻Rx的测量值_真实值，电动势的测量值_真实值，内阻的测量值_真实值。（填“大于”、“小于”、“等于”。）（4）如图电压表接3V量程，其读数是_V；电流表接0.6A量程，其读数是_A。4（9分）在一次测量小灯泡的电流和电压的关系过程中，聪明而又粗心的小刚连接了如图所示的电路，同组的小强发现有错，主张拆开重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中增加一根导线，电路就正常了问：(1）如果闭合图示电路的开关，估计电压表的示数约为_V，电流表的示数约为 _A小灯泡的发光情况是_（填“发光”或“不发光”);(2)请在本题图中画出小刚连接的那根导线_；(3)用实验得到如下数据（(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）:1(A)0. 120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.401. 601.802.00请在下图中画出小灯泡的U-I曲线_；(4）如果将题中的小灯光直接与电动势是1. 5 V，内阻是2.0 的电源连接，小灯泡的实际功率是_W.（若需作图，可直接画在第（3) 小题方格图中）5（9分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某实验小组决定测绘标有“3.8V 0.4A”小灯泡的伏安特性曲线。(1)使用多用电表粗测小灯泡的电阻，选择“1”欧姆挡测量，示数如图所示，读数为_(2)实验室提供的实验器材有：A电源E（4 V，内阻约0.4 ）B电压表V（2 V，内阻为2 k）C电流表A（0.6 A，内阻约0.3 ）D滑动变阻器R（010 ）E三个定值电阻（R1=1 k，R2=2 k，R3=5 k）F开关及导线若干小组同学们研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装。在给定的定值电阻中选用_（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表_（选填“串联”或“并联”），完成改装。在虚线框中画出正确的实验电路图_（虚线框中已将部分电路画出，请补齐电路的其他部分）；(3)该实验小组按照正确的电路图和实验操作描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图所示。先将两个相同规格的小灯泡按如图所示电路连接，图中定值电阻阻值为R0=3，电源电动势E=4.5V，内阻r=1.5，此时每个小灯泡消耗的电功率为_W。（结果保留2位有效数字，I表示通过每个小灯泡的电流）6（9分）某研究小组想用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。A电压表V1(量程6V、内阻约5000)B电压表V2(量程3V、内阻约3000)C电流表A(量程3A、内阻约0.5)D滑动变阻器R(最大阻值10、额定电流4A)E.小灯泡(2A、5W)F.电池组(电动势E、内阻r)G.开关一只，导线若干实验电路如甲图所示时，调节滑动变阻器的阻值，经多次测量，得到多组对应的电流表、电压表示数，并在U-I坐标系中描绘出两条图线，如乙图所示，则(1)电池组的电动势E=_V，内阻r=_.(结果保留两位有效数字)(2)在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_.(3)将三个这样的灯泡并联后再接到该电上，则每个灯泡的实际功率为_W.7（9分）在描绘一只“2.5V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，某同学已选择好恰当的仪器并按照图示电路图正确连接了仪器，电流表的内阻约0.5，电压表的内阻约3000。请回答下列问题：（1）开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于_。（选填“A端”、“B端”或“AB间任意位置”）（2）为了减小测量误差，图中的单刀双掷开关S1应接_。（选填“M”或“N”）（3）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，灯泡不亮，电压表示数变化明显，但电流表示数几乎为0。若电路仅有一处出现故障，则故障可能是_。（填选项序号字母）Aa、b间短路Ba、b间断路Cb、c间短路Db、c间断路8（9分）一个小灯泡的额定电压为2.0 V，额定电流约为0.5 A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线A电源E：电动势为3.0 V，内阻不计；B电压表V1：量程为03 V，内阻约为1 kC电压表V2：量程为015 V，内阻约为4 kD电流表A1：量程为03 A，内阻约为0.1 ；E电流表A2：量程为00.6 A，内阻约为0.6 ；F滑动变阻器R1：最大阻值为10 ，额定电流为0.5 A；G滑动变阻器R2：最大阻值为15 ，额定电流为1.0 A；H滑动变阻器R3：最大阻值为150 ，额定电流为1.0 A；I开关S，导线若干实验得到如下数据(I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压)：(1)实验中电压表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_(请填写选项前对应的字母)(2)请你不要改动已连接导线，在如图所示的实物连接图中把还需要连接的导线补上_闭合开关前，应使变阻器滑片处在最_(填“左”或“右”)端(3)在如图所示坐标系中画出小灯泡的UI曲线_(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为_(保留两位有效数字)9（9分）为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A电流表G，内阻Rg120 ，满偏电流Ig6 mAB电压表V，量程为06 V，内阻约为1000C螺旋测微器，毫米刻度尺D电阻箱R0(09999 )E滑动变阻器R(最大阻值为5 )F电池组E(电动势为6 V，内阻约为005 )G一个开关S和导线若干(1) 用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_挡(填“1”或“100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示其读数为_；(2) 把电流表G与电阻箱并联，改装成量程为006 A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0_ (保留3位有效数字) ；(3) 改装好的电流表用符号“”表示，内阻RA已知，用该电流表和所提供的实验器材较准确测量电阻丝Rx的阻值，请在图乙中画出实验电路图_；(4) 测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为D，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，读出电压表和电流表的示数，测得金属丝的电阻为Rx。写出计算电阻率的表达式_ (L、D、Rx表示) 。10（9分）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）要使用的多用表未接入电路时，指针如图(甲)所示，则要进行的是_。调整好后将选择开关拨至“50mA”挡，将多用表串联入待测电路中，指针如图(乙)所示，电路中电流为_mA。（2）使用多用表测电阻时，将选择开关拨至“10”挡，进行欧姆调零。将两表笔接待测电阻两端，指针如图(甲)示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？请从下面的操作中选出合理的步骤并进行正确排序_A将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆挡零刻度线B将选择开关拨至“100”挡C将选择开关拨至“1”挡D测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡E再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数经以上正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针如图(乙)所示，待测电阻为_。（3）如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10；电池电动势为1.5V、内阻为1，变阻器R0阻值为05000该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4时仍可调零。调零后R0阻值将变_ (填“大”或“小”)，若测得某待测电阻阻值为300，则这个待测电阻的真实阻值是_。若该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。11（10分）某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。A干电池两节，每节电动势约为，内阻约几欧姆B直流电压表、，量程均为，内阻约为C定值电阻，阻值为D滑动变阻器R，最大阻值E导线和开关该同学连接的实物电路如图所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线_。实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表和的多组数据、，描绘出图像如图所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E= _，内阻为r=_（用k、a、表示）。根据所给器材，请你再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图，画在下面的虚线框内_。12（12分）某同学为了测量电流表的内阻（G1量程0100 mA，内阻约为50），实物连接如图所示(1)实验可选器材如下：A电流表量程0500 mAB电流表量程0200 mAC滑动变阻器010D滑动变阻器01 000E定值电阻阻值R0=50 电源、开关、导线若干上述器材中，电流表应选_(选填“A”或“B”)；滑动变阻器应选_(选填“C”或“D”)(2)他的实验步骤如下：闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，记录电流表和的读数，分别记为I1和I2多次移动滑动变阻器的滑片P，记录每次和的读数I1和I2以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出I1I2图线请根据他连接的电路及实验步骤，以r表示电流表的内阻，则I1随I2变化的函数关系式为_；若作出的I1I2图线是一过原点的直线，直线的斜率为k，则待测电流表的内阻r_（均用题中物理量符号表示） 参考答案1 a R1 【解析】（1）金属丝的电阻Rx（阻值约为5），而，因为：，所以采用电流表外接，故电路中的P端应接在a。（2）因为采用限流式接法，电流表A：（量程00.6A），选用0500的阻值太大，所以变阻器应该选择R1。（3）根据电阻定律：，其中：，联立可得：。2 保持单刀双掷开关断开，闭合开关K，滑动滑片P，使电流表满偏。 将单刀双掷开关接C触点，保持滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直到电流表指针指在刻度盘正中央 小于 2.9 2.4【点睛】由电路的结构可知测定电流表内阻实验的原理为半偏法，分析两次实验中电路的变化可知误差产生的原因；实验中采用的是电阻箱和电流表的方式测定电动势和内电阻；根据实验的原理可知应采用的步骤；分析电流与电阻的关系，由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式，再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻3 3.2 1.5 等于 等于 大于 1.86（或者1.85或者1.87） 0.16或者0.17【解析】(1) 调节电阻箱使电流表的示数仍为I；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差：即R1R2；(2)根据闭合电路欧姆定律可得： 和，联立两式解得：E=3.2v，r=1.5V。(3)根据闭合电路欧姆定律可知，电阻Rx的测量值等于真实值；根据，利用图象可知，图象斜率不变，即电动势测量值与真实值相等，截距变小，即内阻测量值大于真实值。（4）电压表接3V量程，其精度为0.1V，要估读到下一位，故为1.86V；电流表接0.6A量程，其精度为0.02A，只能估读到本位，所以读数为0.16或者0.17。4 （1）3； 0； 不发光 （2）电压表“-”与灯泡右接线柱连接 （3）见答案图 （4）0.28（0.26至0.30均可）【解析】【分析】闭合开关后，电灯泡和定值电阻被电流表短路，电压表近似认为测量电源电压，电流表的示数接近于零；连接以后，灯泡与电阻并联，再与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量通过灯泡的电流【详解】(1) 因为电流表的内电阻很小，所以闭合开关后，电灯泡和定值电阻被电流表短路，只有电压表、电流表和滑动变阻器串联接入电路中，所以小灯泡不发光，又因为电压表的内电阻很大，所以它的示数接近电源电压3V，而电流表的示数接近于零；(2) 小刚连接的导线如图中虚线所示，这样一连，把电压表并联在了灯泡两端，电流表测量通过灯泡的电流，滑动变阻器还能改变电路电流即电压表“-”与灯泡右接线柱连接；(3) 细心找出表中数据所对应的点，用平滑的曲线将这些点连接起来，就得到了所求作的U-I图线，如图中曲线(4)采用图解法，根据U=EIr，在图上作出电源的U-I图线，可得小灯泡工作电流为0.35A，工作电压为0.80V，因此小灯泡实际功率为0.28W。【点睛】本题考查实物图的连接，难点是先找出错误的地方，再想办法改正，还考查了电流表和电压表的使用，连接实物图是整个初中阶段物理的难点。5 10 R2 串联 0.74-0.78【解析】【分析】根据灯泡电阻与电表内阻关系确定电流表的接法，根据题意确定滑动变阻器的接法，然后作出实验电路图；在灯泡U-I图象坐标系内作出等效电源的U-I图象，求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后求出每个灯泡消耗的电功率。（3）设通过每个灯泡的电流为I，电源电动势为：，整理得： 即：，在灯泡U-I图象坐标系内作出：U-I图象如图所示： 由图示图象可知，灯泡两端电压为： 通过灯泡的电流为：，灯泡实际功率为：。【点睛】本题要注意灯泡的电阻随温度的变化而变化，故不能直接用欧姆定律求功率，只能在灯泡U-I图象坐标系内作出等效电源的U-I图象，求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后求出每个灯泡消耗的电功率。6 4.5; ; ; 1.2;【解析】（1）电源的U-I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻，（2）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压，此时电路电流I=2.0A，根据闭合电路的欧姆定律得：，即，解得，（3）设流过每个灯泡的电流为I，三个灯泡并联接在电源上，在闭合电路中，路端电压：，即，在图乙所示坐标系中作出图象如图所示：由图示图象可知，灯泡两端电压为1V，流过灯泡的电流为1.2A，灯泡实际功：。【点睛】电源的U-I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；由图象求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡实际功率7 A端 M B8 B E F 左 0.28W【解析】(1)灯泡额定电压是2.0V，则电压表选B；灯泡额定电流为0.5A，则电流表选E；为方便实验操作，滑动变阻器应选F.(2)灯泡正常发光时电阻.，故，则电流表采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示；闭合开关前，滑片应置于最左端(3)根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的UI曲线如图所示(4)电源的电动势为1.5V，短路电流为，电流与路端电压的关系式为：UEIr1.52r.在U-I图中作出电流与路端电压的关系图线，如图所示；交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流，故功率为：PUI0.80.35 W0.28W. 【点睛】本题关键要先画出小灯泡的伏安特性曲线和电源的路端电压与电流关系图线，注意灯泡电阻随温度的变化而变化，故只能根据图象分析，根据两图的交点得到电源的实际输出电压和电流，再计算电功率9 (1) 1 14 或者14.0 (2) 121 ；(1.201.2