2019年高考物理专题14电学实验仿真押题（含解析）.docx

电学实验仿真押题1.要测量某种合金的电阻率.图1(1)若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率_.用螺旋测微器测合金丝的直径如图1甲所示，读数为_mm.(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关.根据原理图在图丙中将实物连线补充完整.(3)闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U11.35V，I10.30A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U20.92V，I20.32A.根据以上测量数据判断，当S2处于位置_(选填“a”或“b”)时，测量相对准确，测量值Rx_.(结果保留两位有效数字)答案(1)0.650(2)见解析图(3)b2.9解析(1)金属丝电阻：R，则电阻率：；图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm15.00.01mm0.650mm；(2)实物连线图如图所示：(3)根据0.32，而0.07，可知，使用电流表外接法测量相对准确，即S2处于位置b，根据欧姆定律，则有：Rx2.92.如图4甲所示的金属工件，横截面外方内圆，外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm.(1)某同学用游标卡尺测出横截面外边长如图乙所示，其读数a_cm.(2)应选用_来测量工件内径d，选用_来测量工件长度L.(选填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”或“螺旋测微器”)(3)为了测出该金属工件的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线.(4)实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，写出该金属电阻率的表达式_.(用a、d、L、U、I等字母表示)图4答案(1)1.02(2)游标卡尺毫米刻度尺(3)连线图见解析(4)解析(1)游标卡尺读数a1cm0.1mm21.02cm(2)应选用游标卡尺来测量工件内径d，选用毫米刻度尺来测量工件长度L.(3)连线图如图所示.(4)因为R，解得.3.某学习小组研究一个标有“3.6V1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：电流表A，量程00.6A，内阻约为0.2；电压表V，量程015V，内阻约为15k；滑动变阻器R，阻值范围010；学生电源E，电动势为4V，内阻不计；开关S及导线若干.图7(1)该学习小组中的某同学设计了如图7甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的实物图帮该同学将图乙中的电路图补充完整.(2)该同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果.于是又从实验室找来一只量程为Ig100A、内阻Rg1000的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为_的电阻.(3)该同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如下表所示.请在图丙中的坐标纸上画出I1I2图线.I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(A)010203040506070(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为_W.(已知电源的电动势为E3.0V，内阻r1.5，定值电阻R04.5，结果保留两位有效数字.提示：可作出该小电珠在此电路中的IU图象帮助求解.)答案(1)如图所示(2)49000(3)如图所示(4)0.354.某同学设计了一个如图8甲所示的实验电路，用以测定电源的电动势和内阻，使用的实验器材为：待测一节干电池、电流表A(量程0.6A，内阻小于1)、电流表A1(量程0.6A，内阻不知)、电阻箱(099.99)、滑动变阻器(010)、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.图8(1)该同学按图甲连线，闭合开关K，将开关S与C接通，通过调节滑动变阻器和电阻箱，读取电流表A的示数为0.20A、电流表A1的示数为0.60A、电阻箱(如图乙)的示数为_，则电流表A的内阻为_.(2)利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻的实验步骤：请同学们按图甲所示电路在图丙中的实物上完成实验所需的线路连接；断开开关K，调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；重复实验步骤进行多次测量.(3)图丁是由实验数据绘出的R图象，由此求出干电池的电动势E_V、内阻r_.(计算结果保留两位有效数字)答案(1)0.100.20(2)如图所示(3)1.50.25解析(1)电阻箱的读数为0.10；根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱的电流I0.60A0.20A0.40A；电压U0.100.40V0.040V，则电流表内阻RA0.20(2)根据原理图可得出对应的实物图，连线如图所示；(3)将电流表内阻等效为电源内阻，根据闭合电路欧姆定律可知，I，变形可得：，根据图象可知，V10.675V1，解得E1.5V；0.3A1，解得r0.45；则可知，电源内阻r0.450.200.25.5有一个电压表V，其内阻为30 k、量程约25 V35 V，共有30个均匀小格，但刻度数值已经模糊为了测量其量程并重新刻度，现提供下列器材选用：标准电压表V1：量程03 V，内阻为3 k标准电压表V2：量程06 V，内阻为1 k电流表A：量程03 A，内阻未知滑动变阻器R：总阻值1 k稳压电源E：30 V，内阻不能忽略电键、导线若干(1)根据上述器材，有一位同学设计了如图所示的实验电路图，请指出此电路中测量部分存在的问题：_.(2)请设计一个合理的电路图，画在方框内，将所选用的器材用相应的符号表示(要求测量多组数据，并尽可能提高测量的精确度)；选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式Ug_；式中各字母的意义是：_.答案(1)电流表量程太大，电压表与电流表串联时实际流过电流表的电流太小，电流表的指针偏转不明显 (2)电路图如图所示；N为V表指针所指格数，U1为V1表读数解析(1)此电路设计存在的问题：电流表A的量程太大，电压表的内阻较大，电压表与其串联时实际流过电流表的电流太小，即电流表的指针偏转不明显(2)由题意可知，待测电压表内阻已知，则将两表串联接入电路，两表中的电流相等，由标准电表可求得电流值，通过计算可求得待测电压表的量程；因两电压表阻值较大，而滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器采用分压接法；故电路如答案图所示；由欧姆定律可求得，通过两电压表的电流为：I，则待测电压表两端的电压为：I30 00010U1此时指针指示的格数为N，则有：Um10U1；解得量程为：Ug，其中N：直流电压表V指针所指格数，U1：标准电压表V1的读数6要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A待测电压表V(量程3 V，内阻约几千欧)B电流表A(量程3 A，内阻0.01 )C定值电阻R(阻值2 k，额定电流50 mA)D蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)E多用电表F开关K1、K2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用100倍率，操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是_ .(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是_其理由是_(3)在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好(4)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：_；(5)用上述所测量的符号表示电压表的内阻RV_.答案(1)3 000(2)丙；乙图中电流表的示数太小，误差太大丙图中R的阻值与电压表阻值接近，误差小(3)实物图连接如图所示：(4)实验步骤：闭合K1，再闭合K2，读得电压表示数U1；再断开K2，读得电压表示数U2.R7测定一卷阻值约为30 的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：A电流表A：量程0.6 A，内阻RA约为20 B电压表V：量程15 V，内阻RV约为4 kC学生电源E：可提供030 V直流电压D滑动变阻器R1：阻值范围010 E滑动变阻器R2：阻值范围0500 F电键S及导线若干(1)为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择_(选填“R1”或“R2”)，并将方框中的电路图补画完整(2)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图，则电压表的示数U为_V，电流表的示数I为_A.(3)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为，则这一卷漆包线的长度L_(用U、I、d、表示)答案(1)R1图见解析(2)13.5、0.46(3)解析(1)题目中给出的电源电压为30 V，而给出的电压表量程为15 V，为了便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选小电阻D(R1)；电路图如图所示：(2)电压表量程为15 V，故最小分度为0.5 V，故读数为13.5 V，电流表量程为0.6 A，最小分度为0.02 A，则指针示数为：0.46 A；(3)由电阻定律可知：RL漆包线的长度：L8甲、乙两位同学要测量一未知电阻Rx的阻值(阻值约1 k)，实验室提供的器材如下：A待测电阻RxB电源E：电动势约为3 VC电流表A1：量程为5 mA，内阻r1不超过10 D电流表A2：量程为1 mA，内阻r2为50 E滑动变阻器R：最大阻值为50 F电阻箱R：阻值09 999.9 G开关、导线若干(1)由于没有电压表，甲同学利用电流表A2和电阻箱改装成一个量程为3 V的电压表，则电流表A2应与电阻箱_(填“串联”或“并联”)，电阻箱的阻值应为_ .用 表示A2改装后的电压表，在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是_(2)为测量电阻Rx，乙同学设计了如下电路，实验中只要保持滑动变阻器的滑片P位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小他的操作步骤如下：A将滑动变阻器的滑片P放在最左端，闭合开关S；B将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变器，使电流表A2的指针达到满偏；C保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏；D读出电阻箱的示数，记为R0；E断开开关，整理器材请你根据已知量与测量量，写出待测电阻Rx的表达式_该测量值与真实值相比_(填“偏大”或“偏小”)答案(1)串联2 950B(2)R0r2偏大(2)根据串并联规律，当电流表满偏时应有：IA2电流表半偏时应有IA2联立以上两式解得RxR0r2由于以上实验是在认为变阻器的输出电压不变的情况下得出的，实际上当电阻箱从零变大后，由电路动态分析可知变阻器的输出电压应变大，所以当电流表半偏时，式应为：IA2即UU，比较两式可得Rxr2R0，所以Rx1.7108 m，故该电线电阻率不达标答案：(1)图见解析(2)CFG(3)2.50(4)否21实验小组要测定一个电池组的电动势E和内阻r，并测量保护电阻的阻值Rx.已知电池组的电动势约为6 V，电池内阻和待测电阻的阻值均约为几十欧，可选用的实验器材有：电流表A1(量程030 mA)电流表A2(量程0100 mA)电压表V1和电压表V2(量程均为06 V)滑动变阻器R1(阻值05 )滑动变阻器R2(阻值0300 )开关S一个，导线若干某同学设计的实验过程如下：实验电路图如图甲所示，正确连接电路；将滑动变阻器R接入电路的阻值调到最大，闭合开关S；逐渐减小滑动变阻器R的阻值，测量并记录多组电压表和电流表的数据U1、U2、I.根据上面信息，回答下列问题：(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(2)如图乙所示是根据步骤的测量数据作出的U1 I图象，由图象可知，电源电动势E_ V，电源内阻r_ .(结果均保留两位有效数字)(3)用U1、U2、I表示待测保护电阻的阻值Rx_，考虑到电表内阻对测量结果的影响，实验中待测电阻的测量值与真实值相比_(选填“偏小”“偏大”或“相等”)答案：(1)A2R2(2)5.925(3)偏大22在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 ，电压表V的内阻约为2 k，电流表A的内阻约为10 ，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式Rx计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值解析：根据串、并联电路的特点解题根据题意知，电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值图甲的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1Rx真；图乙的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2Rx真答案：Rx1大于小于23要描绘一个标有“3 V0.8 W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加，且尽量减小实验误差已选用的器材除导线、开关外，还有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )电流表(量程为00.6 A，内阻约为1 )电压表(量程为03 V，内阻约为3 k)滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)(1)实验电路应选用图甲中的_(填字母代号)(2)按照(1)中选择的电路进行连线，如图乙所示，其中应该去掉的导线是_(选填相应的字母)(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应该置于最_端(选填“左”或“右”)(4)以电压表的读数U为横轴，以电流表的读数I为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图丙所示由图可知：随着电压的增大，小灯泡的电阻_(选填“增大”或“减小”)，其发生变化的原因是_.(5)如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V、内阻为5 的电源两端，电路接通后小灯泡两端的电压是_ V. 解析：(1)由题意得，本实验应从零开始测量，故滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，故选择B电路(2)由题图乙可知，电压表左侧分别接了两条导线，由于本实验应采用电流表外接法，故应将导线b去掉(3)由题图乙可知，测量部分与滑动变阻器左侧并联，为了让电压从零开始调节，滑片开始时应置于最左端(4)I U图象中任一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则可知，随着电压的升高电阻增大，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大(5)在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，由图可知，小灯泡两端的电压约为0.70 V.答案：(1)B(2)b(3)左(4)增大随着电压升高，灯丝电阻的温度升高，电阻增大(5)0.70(0.680.75均可)24某同学设计了一个“测定电池电动势和内阻”的实验，可供选择的器材如下：A待测干电池一节B电流表A(量程为060 mA，内阻RA18 )C电压表V(量程为03 V，内阻RV约为3 k)D滑动变阻器R1(阻值为05 )E滑动变阻器R2(阻值为030 )F定值电阻R3(阻值为2 )G定值电阻R4(阻值为10 )(1)为完成实验，滑动变阻器应该选_，定值电阻应该选_(填器材后面的代号)(2)请完善图(a)中的电路图(3)根据图(b)中已描出的点画出U I图象，由图象得该电源的电动势E_ V，内阻r_ .(结果保留三位有效数字)(2)根据(1)中分析可知，电路图如图所示(3)根据已描出的点画出的U I图象如图所示设电压表示数为U，电流表示数为I，则根据闭合电路的欧姆定律有UE10Ir，可知电路的U I图线与纵轴的交点即为电源的电动势，故E1.49 V，图线的斜率k 10r，则r1.05 .答案：(1)R2R3(2)图见解析(3)图见解析1.49(1.471.49均可)1.05(1.041.07均可)25某同学利用如图甲所示的电路测量电池盒的电动势和内阻，所用的实验器材有：一个电压表V、一个电阻箱R、一个5.0 的定值电阻R0、一个开关和导线若干(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图乙连成完整的电路(2)该同学为了用作图法来确定电源的电动势和内阻，以为纵坐标、为横坐标作出的图象如图丙所示，则该图象的函数表达式为_(用含有U、R、R0、E、r的函数表达式表示)(3)由图象可求得，该电源的电动势E_ V，内阻r_ .(结果均保留两位有效数字)解析：(1)根据电路图连接实物图，如图所示答案：(1)图见解析(2)(3)2.92.526在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中：(1)用多用表测电流或电阻的过程中_A在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用表指针指在如图所示位置若选择开关处于“10 V”挡，其读数为_V；若选择开关处于“10”挡，其读数_(选填“大于”“等于”或“小于”)200 .答案：(1)AD(2)5.4小于27某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为多用电表的内部电路图已知选用的电流表的内阻Rg5 、满偏电流Ig25 mA，当选择开关接3时为量程为0100 V的电压表该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于该同学粗心，上排刻度线对应数据没有标出(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为_；选择开关接3时其读数为_(2)为了测该多用电表欧姆挡的内阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R1使电表指针满偏；将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指在C处，此时电阻箱的示数如图丙所示，则C处刻度应为_ .计算得到多用电表内电源的电动势为_ V(保留两位有效数字)(3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_ .(保留两位有效数字)解析：(1)选择开关接1时测电流，多用电表为量程是025 mA的电流表，其分度值为0.5 mA，示数为17.0 mA.选择开关接3时测电压，多用电表为量程是0100 V的电压表，其分度值为2 V，其示数为68 V.(2)由图丙所示的电阻箱可知，电阻箱示数为01 000 1100 510 01 150 .指针指在C处时，电流表示数为12.5 mA1.25102 A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 ，电源电动势EI2R1.251022150 V3.8 V.(3)根据第(1)问可知，调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为17.0 mA，而表内电源的电动势为E3.8 V，表内总电阻等于中值电阻，为150 ，所以待测电阻的阻值约为R 150 74 .答案：(1)17.0 mA68 V(2)1503.8(3)7428某技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查，检验负责人说：“十几个不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜，电阻率达不到要求”(1)欲测量某捆电线的电阻率是否合格，经查阅，纯铜的电阻率为1.7108 m，取长度为100 m(真实长度)的电线，横截面积取1 mm2，可供选用的器材有：A电源(电动势约为6 V，内阻不计)；B待测长度为100 m的电线一捆；C电压表V1(量程为03 V，内阻为6 k)；D电压表V2(量程为015 V，内阻为20 k)；E电流表A1(