2021年高考物理二轮复习 专题六 物理实验 第2讲 专题特辑

1、2021年高考物理二轮复习 专题六 物理实验 第2讲 专题特辑押题训练(一)1某学生实验小组在做“测定金属的电阻率”的实验时。(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示。读数为_ mm。(2)用伏安法测金属丝的电阻时，测出了包括(0,0)在内的6组电流I和电压U的值，并已经标在了如图2所示的坐标纸上，请用铅笔和直尺在图1坐标纸上画出合理的图线，并求出该段金属丝的电阻R x_。图2(3)测该金属丝电阻时，可供该实验小组选择的器材如下：A量程0.6 A，内阻约0.5 的电流表A1B量程3 A，内阻约0.01 的电流表A2C量程10 mA，内阻r A50 的电流表A3D量程15 V，内阻

2、约30 k的电压表VE阻值为010 的滑动变阻器F阻值为01 000 的电阻箱G两节干电池H开关一个、导线若干如图3所示，试补画出该小组同学测金属丝电阻R x采用的电路图，并标明所选用电表的符号，如A1或A2等。图3解析：(2)连线时注意让多数点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。UI图线的斜率表示电阻R xUI5 。(3)电路中的最大电流IER x35A0.6 A，电流表选用A1；电压表V量程太大，不能用，应考虑将A3与电阻箱R2串联改装成电压表；因为电压测量值是从0开始的，故滑动变压器应采用分压式接法。答案：(1)2.000(2)5连线如图甲所示(3)电路图如图乙所示2(2021

3、安徽高考)图4为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V。图4(1)完成下列实验步骤：闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_；闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，_；断开开关，根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。解析：(1)滑动变阻器在最左端时，小灯泡电压最小，为了保护小灯泡不被烧坏，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最左端。在调节滑动变阻器时，应注意电压表的示数，不能超过小灯泡的额定电压。答案：(1)使它靠近变阻器左端的接线柱增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压

4、(2)如图所示 3实验室中现有器材有：电池E ，电动势约10 V ，内阻约1 ；电流表A 1，量程约10 A ，内阻r 1约0.2 ；电流表A 2，量程300 mA ，内阻r 2约5 ；电流表A 3，量程250 mA ，内阻r 3约5 ；电阻箱R 1，最大阻值999.9 ，最小值改变量为0.1 ；滑动变阻器R 2，最大值100 ；开关S ；导线若干。要求用图乙所示的电路测量图中电流表A 的内阻。 图5(1)在所给的3个电流表中，哪几个可以用此电路精确测出其内阻？答：_。(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图甲上连成测量电路。(3)你要读出的物理量是_，用这些物理量表示待测内阻的计

5、算公式是_。解析：(1)电流表A 1不能精确测出其内阻，因这时图中的电流表A 应为A 2、A 3中的一只，这使得电流表A 1中的电流不能超过300 mA ，其指针的偏转极其微小，误差很大，而A 2、A 3可用此电路精确测出其内阻。(2)若测电流表A 3的内阻，则需将电流表A 3和电阻箱R 1并联，再与电流表A 2串联，实物连线如图所示。实物图连线时要注意电流从电表的正接线柱流入，从电表的负接线柱流出。 (3)根据前面的分析，要读出的物理量是A 、A 两电流表的示数I 、I 和电阻箱的阻值R 1。待测电流表和电阻箱并联，电压相等，即IR A (I I )R 1，所以待测内阻的计算公式是R A I

6、 I IR 1。答案：(1)A2A3(2)实物连线图见解析(3)A、A两电流表的示数I、I和电阻箱的阻值R1R AIIIR14(2021江苏高考)如图6甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。图6(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的_(选填“A”、“B”或“C”)。(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应_(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况。(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发现，每对接点间正反向

7、阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b 时，多用电表的示数如图乙所示。请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。解析：(1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的“0”刻度线处。(2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。(3)欧姆表的读数为51 5 ；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，根据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图所示。答案：(1)A(2)短暂(3)5.0见解析图5(2021常州模拟)如图7所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2 的电阻R0，通过改变滑动变阻器

8、，得到几组电表的实验数据：图7(1)R0的作用是_。(2)用作图法在图8坐标系内作出UI图线。(3)利用图线，测得电动势E_V，内阻r_ 。图8(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图9所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E_V，电池组的内阻r_。图9解析：(1)R0的作用是防止电路短路，起到保护电源、电表的作用。(2)U I 图线如图所示。 (3)由图可知E 1.5 V ，r k R 01.0 (4)当r R 5 时电源输出功率最大，此时P m (E r R )2R ，可解得：E 30 V 。答案：(1)保护电源、电表，防止短路 (2)见解析 (3)1.5 1.0

9、(4)30 5 押题训练(二)1(2021江苏四市联考)某同学要测量一电阻R x (阻值约18 )的阻值，实验室提供如下器材：电池组E (电动势3 V ，内阻约1 )；电流表A (量程00.6 A ，内阻约0.5 )；电压表V (量程03 V ，内阻约5 k)；电阻箱R (阻值范围099.99 ，额定电流1 A)；开关S ，导线若干。(1)为使测量尽可能准确，应采用下面给出的_所示电路进行测量。 图10(2)下表中记录了电阻箱阻值R 及对应电流表A 、电压表V 的测量数据I 、U ，请在图11坐标纸上作出I U 1R图象，根据图象得出电阻R x 的测量值为_。 图11 (3)此实验中电阻R x

10、 的测量值与真实值相比_(选填“偏大”或“偏小”)。 解析：(1)由于待测电阻阻值较小，采用电流表外接；由于电流表量程太大，需要给待测电阻并联一可读出电阻值的分流电阻，所以选择电路A 。(2)利用描点法作出I U 1R A ，利用欧姆定律和并联电路规律，U /R U /R x I ，解得I U 1R 1R x 。对照图象，图象在纵轴截距的倒数为待测电阻阻值，即R x 1/0.061 16.4 。(3)因电压表V 的分流作用，图象在纵轴上的截距应为1R x 1R V，因此测得的R x 值偏小。答案：(1)A (2)图象见解析 16.4 (3)偏小2使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等

11、效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA 的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：(1)仪器连线如图12所示(a 和b 是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a 为_(填“红”或“黑”)色；(2)若适当调节电阻箱后，图12中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图13(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为_， 图12 电流表的读数为_mA ，电阻箱的读数为_； 图13(3)将图12中多用电

12、表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_mA ；(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_V 。(保留3位有效数字)解析：(1)根据所有电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a 表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a 表笔流出，故a 表笔为多用电表的黑表笔。(2)欧姆表读数为R 14.0 ；电流表读数为I 53.0 mA ；电阻箱读数为41 60.1 4.6 。(3)多用电表接外电路时，考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的，其表头偏转的格数与表盘总格数之比为2650，而多用电表接外电路时，外电路电

13、流表示数为I 53.0 mA ，设两表笔短接时通过多用电表的电流为I 0，则2650II 0，解得I 0102 mA 。(4)设多用电表内阻为r ，已知外电路电阻为R 14 ，多用电表接外电路时：E I (r R )，多用电表两表笔短接时：E I 0r ，联立解得多用电表内的电池电动势E 1.54 V .答案：(1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.543(2021福建高考)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E 。(1)先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图12所示，其示数为_V 。 图12(2)然后，用电压表、电阻箱R 、定

14、值电阻R 0、开关S 、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。 图13闭合开关S ，调整电阻箱阻值R ，读出电压表相应示数U 。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R 、U 数据，并计算出相应的1R 与1U 的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1U 1R图线。 图14 从图线中可求得E _V 。解析：(1)多用电表使用10 V 电压挡，刻度盘上每小格对应的示数为0.2 V ，所以读数为9.4 V 。(2)由电路图可知E U U R (R 0r )，所以1U R 0r E 1R 1E ，故1U 轴上的截距为1E ，由图线可求

15、得E 的值。答案：(1)9.4 (2)连线如图所示 所作图象如图所示10.0(9.511.1 V均正确)4在“描绘小灯泡伏安特性曲线的实验”中(1)为减小实验误差，方便调节，请在给定图17甲的A、B、C、D四个电路图和E、F、G三个滑动变阻器中选取适当的电路图和器材，并将它们的编号填在横线上。应选取的电路图是_，滑动变阻器应选取_。E总阻值15 ，允许通过的最大电流为2 A的滑动变阻器F总阻值200 ，允许通过的最大电流为2 A的滑动变阻器G总阻值1 000 ，允许通过的最大电流为1 A的滑动变阻器(2)由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙中b线。将该小灯泡与一干电池组成闭合回路，该电池两极间

16、的电压随电路中电流的变化关系图线如图8中a线所示，则小灯泡与电池连接后的实际功率为_ W；若再将一阻值为0.75 的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为_ W。图17图18解析：(1)由小灯泡的伏安特性曲线(图中b线)可知，小灯泡电阻很小，不超过1 ，且电表示数从零开始读数，因此电流表采用外接法，滑动变阻器应该采用分压式接法，C图正确；滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，应采用总阻值较小的，故应选择E。(2)两图线的交点坐标即为小灯泡的电压和电流，实际功率PUI0.72 W；根据电池的UI图线可知，电池的内阻为0.75 ，若再将一阻值为0.75 的电阻串联在电路中，相当于小灯泡与等效内阻

17、为1.5 的电源连接，在UI坐标系内，连接(0,1.5 V)和(1.0 A,0)两个点，作出等效电源的UI图线，读出该图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标为(0.80 A,0.30 V)，此即为小灯泡的电流和电压值，故灯泡的实际功率为0.24 W。答案：(1)C E(2)0.720.245(2021北京高考)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图15所示，其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值)。图15(2)用伏安法测金属丝的电阻R x。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，

18、内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图16中的_图(选填“甲”或“乙”)。图16(3)图17是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。图17(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图18所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图18中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值R x_(保留两位有效数字)。图18(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的符号)。A110