（课标版）2020高考物理二轮复习 专题六 物理实验 第19讲 实验题对“电学知识”的考查限时练（含解析）

实验题对“电学知识”的考查1(2019湖北宜昌联考)如图a所示为某电流天平的示意图，质量为m的均质细金属棒mn的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向外与mn的右端n连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数当mn中没有电流通过且处于平衡状态时，mn与矩形区域的cd边重合，且指针指在0刻线的位置，此时标尺读数为0.当mn中有电流通过且平衡时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图b所示此时标尺读数为_cm.ab利用上述装置可以测量悬挂的轻弹簧的劲度系数，已知b0.547t，mn中通有电流i1.00 a，mn的长度l0.250 m，ab边的长度d0.200 m则轻弹簧的劲度系数k_n/m.解析：由图示游标卡尺可知，此时游标卡尺读数为：10 mm470.02 mm10.94 mm1.094 cm；线框所受安培力：fbid，线框静止，处于平衡状态，由平衡条件得：kxbid，其中：x1.094 cm，代入数据解得：k10 n/m.答案：1.094102(2019河北邯郸期末)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器请回答下列问题：甲乙(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_挡(选填“1”“100”)；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为_.(2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图其中，电流表满偏电流为0.5 ma、内阻为10 ；电池电动势为1.5 v、内阻为1 ；变阻器r0的阻值范围为05 000 .该欧姆表的两只表笔中，_是红表笔(选填“a”或“b”)；该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 v、内阻为1 进行刻度的当电池的电动势下降到1.45 v、内阻增大到4 时，欧姆表仍可调零，则调零后r0接入电路的电阻将变_(填“大”或“小”)解析：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针偏角很小，说明倍率选择较小，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选用欧姆挡“100”挡；待测电阻为30100 3 000 ；(2)该欧姆表的两只表笔中，红表笔内部接电源的负极，则a是红表笔；电池电动势为1.5 v、内阻为1 时，调零电阻：r0rgr 2 989 ；电池的电动势下降到1.45 v、内阻增大到4 时，调零电阻：r0rgr 2 886 ，则调零后r0接入电路的电阻将变小答案：(1)1003 000(2)a小3(2019安徽六安模拟)某实验探究小组为了较精确地测量一待测电阻rx的阻值，利用多用电表粗测出它的阻值，然后再改用伏安法测量以下是备用器材：a多用电表b电压表v1：量程6 v，内阻约8 kc电压表v2：量程15 v，内阻约10 kd电流表a1：量程10 ma，内阻约6 e电流表a2：量程0.6 a，内阻约0.5 f电源：电动势e6 vg滑动变阻器r1：最大阻值10 ，最大电流为2 ah滑动变阻器r2：最大阻值50 ，最大电流为0.1 ai导线、开关若干(1)如图甲所示为多用电表表盘，若用100 挡测量电阻，则读数为_.(2)请在图乙所示的线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图(选用的实验器材需注明符号)乙(3)探究小组的同学合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后发现移动滑动变阻器时，电压表示数有变化，电流表示数为零，故障可能是_，为了检测故障具体原因，可以先使用多用电表_挡检查，在断电后用多用电表_挡检测解析：(1)多用电表用100 挡测量电阻，则读数为9100 900 ；(2)电源电动势e6 v，则电压表选择v1，电路中可能出现的最大电流i a6.7 ma，则电流表选择a1，且，则电流表采用内接法；两滑动变阻器阻值均远小于rx的阻值，电路采用分压式接法，故滑动变阻器选择阻值较小的r1，电路图如图所示；(3)电路故障可能是待测电阻、电流表或与它们相邻的导线发生断路，为了检测故障具体原因，可以先使用多用电表电压挡检查，在断电后用多用电表欧姆挡检测答案：(1)900(2)图见解析(3)待测电阻、电流表或与它们相邻的导线发生断路电压欧姆4为研究某一蓄电池组，某兴趣小组将一块旧的电池组充满电，准备利用下列器材测量电池组的电动势和内电阻a待测电池组，电动势约为4 v，内阻约几欧姆b直流电压表v1、v2(量程均可满足要求，均可视为理想电表)c定值电阻r0(未知)d滑动变阻器r，最大阻值为rp(已知)e导线和开关(1)现利用以上器材，设计一个电路如图所示，完成对待测电池组的电动势和内阻的测量(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻r0，方法是先把滑动变阻器r调到最大阻值rp，再闭合开关，电压表v1和v2的读数分别为u10、u20，则r0_(用u10、u20、rp表示)(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表v1和v2的多组数据u1、u2，描绘出u1u2图象(横轴为u2)，图线斜率的绝对值为k，与横轴的截距值为a，则电池组的电动势e_，内阻r_(用k、a、r0表示)解析：(2)当滑动变阻器接入阻值最大时，此时电路中电流为：i，根据欧姆定律得：r0.(3)根据闭合电路欧姆定律可知：u1e(rr0)，根据题意可知：k，0e(r0r)，联立解得：eka，rr0(k1) .答案：(2)(3)kar0(k1)5(2019闽粤赣三省十校联考)用以下器材测量待测电阻rx的阻值a待测电阻rx：阻值约为200 b电源e：电动势约为3.0 v，内阻可忽略不计c电流表a1：量程为010 ma，内电阻r120 ；d电流表a2：量程为020 ma，内电阻约为r28 ；e定值电阻r0：阻值r080 ；f滑动变阻器r1：最大阻值为10 ；g滑动变阻器r2：最大阻值为200 ；h单刀单掷开关s，导线若干(1)为了测量电阻rx，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图，你认为正确的是_(填“甲”“乙”或“丙”)甲乙丙(2)滑动变阻器应该选_；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片p应置于_端(填“a”或“b”)；(3)若某次测量中电流表a1的示数为i1，电流表a2的示数为i2.则rx的表达式为：rx_.解析：(1)所给的三个电路图中，乙图可确定两支路的电流值和含有电流表的支路的电阻值，由此可确定待测阻值，故乙图正确(2)因乙图为滑动变阻器的分压式接法，则易用小阻值的变阻器，故应选r1.闭合开关前要让测量电路电压由小变大，故滑片p应置于b端(3)由并联电路特点：rx(i2i1)(r0r1)i1得：rx.答案：(1)乙(2)r1b(3)6(2019山东烟台联考)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，实验室备有如下器材：a待测电池组(由两节干电池组成，每节电池电动势约为1.5 v、内阻为几欧姆)b直流电压表v1、v2(量程均为3 v，内阻均约为3 k)c定值电阻r0(阻值未知)d滑动变阻器r(最大阻值为rm)e开关，导线若干某同学设计了如图甲所示的电路，他利用该电路先测出定值电阻r0的阻值，再测量待测电池组的电动势和内阻步骤如下：甲(1)先把滑动变阻器r调到最大阻值rm，再闭合开关s，读出电压表v1和v2的示数分别为u10、u20，则可求出定值电阻r0的阻值为r0_(用u10、u20和rm表示)(2)移动滑动变阻器的滑片，读出电压表v1和v2的多组数据u1、u2，描绘出u1u2的关系图象如图乙所示图中直线的斜率为k，直线与横轴的截距为u0，则待测电池组的总电动势e_，总内阻r_(均用k、u0、r0表示)乙解析：(1)由图甲所示电路图可知，定值电阻阻值：r0；(2)由图甲所示电路图可知，电源电动势：eu2iru2r，整理得：u1u2，由图示u1u2图线可知：u00，k解得电源电动势：e，电源内阻：r.答案：(1)(2)7(2019湖南长沙模拟)某同学利用有一定内阻的毫安表(量程03 ma)测定一节干电池的电动势e和内阻r.使用的器材还包括两个电阻箱r和r0，两个定值电阻r115.0 和r24.5 ，开关两个，导线若干实验原理图如图甲所示甲乙丙(1)在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，请用笔画线代替导线完成余下电路的连接(2)请完成下列主要实验步骤：调节电阻箱r到最大值，闭合开关s1和s2，调节电阻箱r使毫安表的示数大约为2 ma；调节电阻箱r0，直至在反复断开、闭合开关s2时，毫安表的指针始终停在某一示数处，读得此时电阻箱r0的电阻为3.0 ，则毫安表的内阻ra_；保持开关s1和s2闭合，且保持电阻箱r0的阻值不变，不断调节电阻箱r，读出其阻值r和对应的毫安表的示数i；根据实验数据描点，绘出的r图象如图丙所示，则该电池的电动势e_v，内阻r_.解析：(1)实物连线如图所示(2)断开、闭合开关s2时，使毫安表的指针始终停在某一示数处，说明通过r1、r2的电流i1相等，通过毫安表、r0的电流i2相等，r1与毫安表两端的电压相等，r0与r2两端的电压相等，即i1r1i2ra，i1r2i2r0，得ra 10.0 ；根据闭合电路欧姆定律有e，整理得r(r7.8)，结合图象的斜率、截距得，(r7.8)14，解得e1.5 v，r4.8 .答案：(1)图见解析(2)10.01.54.88(2019山东日照联考)电阻温度计是根据导体电阻随温度而变化的规律来测量温度的温度计铂电阻温度计是最精确的温度计，因为铂的化学惰性，成为272.5 至961.78 范围内的首选材料，其电阻与温度成一次函数关系某实验小组利用如图甲所示的电路探究铂金属的温度特性所用器材有：铂金丝rpt；电源；电流表；滑动变阻器r1；电阻箱r2；单刀开关s1，单刀双掷开关s2.甲乙丙实验步骤如下：按电路图甲，连好实物图乙；将rpt，置于冰水混合物中，开关s2与1接通，闭合s1，调节r1的滑片位置，使电流表的读数为i0；保持r1的滑片位置不变，将r2置于最大值，开关s2与2接通，调节r2，使电流表的读数仍为i0；断开s2，记下此时r2的读数100.0 ；再将rpt置于标准大气压下沸水中，重复上述过程，此时r2的读数为138.5 .回答下列问题：(1)在图乙中，将实物连线补充完整；(2)闭合s1前，图乙中r1的滑片应移动到_(填“a”或“b”)端；(3)在的坐标纸上作出rptt图线；(4)当测得r2的阻值为247.09 时，rpt处在_的环境中(保留到个位数)；(5)实验后，小明用螺旋测微器测得铂金丝的直径如图丙所示，则铂金丝的直径为_mm.解析：(1)按电路图连接实物图如图；(2)为了保护用电器，闭合开关前应将滑动变阻器的最大电阻接入电路中，即合s1前图乙中r1的滑片应移动到a端；(3)将rpt置于冰水(0 )混合物中