北京四中高考物理二轮复习资源专题13电学实验专题卷（学生版）

2017～2018学年物理二轮专题卷（十三）说明：1．本卷主要考查电学实验。2．考试时间60分钟，满分100分。1．(2017·内蒙古联考)某同学利用如图甲所示的电路测量一多用电表电阻“×1k”挡所用电源的电动势E和一电压表的内阻Rv.(约13kΩ)(1)先将多用电表进行机械调零，再将多用电表的选择开关调到电阻“×1k”挡，之后进行欧姆调零．(2)将图甲中多用电表的黑、红表笔分别与____、____端相连．(选填“A”或“B”)(3)将图甲中多用电表的黑、红表笔与电压表正确连接后，调节电阻箱，使多用电表指针位于表盘中央位置，此时电阻箱的阻值为R＝1kΩ，若此时多用电表、电压表的示数分别如图乙、图丙所示，则电压表的读数为____V，电压表的内阻Rv＝____kΩ，多用电表内部电源的电动势E＝____V.2．(2017·湖南长沙一模)某实验小组用如图甲所示的电路来测量定值电阻R0的阻值及电源的电动势和内阻．(1)根据图甲电路，将图乙所示的实物图连线补充完整．(2)实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，定值电阻R0的计算表达式是R0＝(用测得的物理量表示)，若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0的值____实际值．(选填“大于”“等于”或“小于”)(3)将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值．实验小组在同一坐标上分别作出U1­I、U2­I图线，则所作的图线斜率绝对值较小的是____图线(填“U1­I”或“U2­I”)．若用该图线来求电源电动势E和内阻r，且电表V2的内阻极大，则引起系统误差的主要原因是____．3．(2017·福建质检)为组装一个测量小电阻的欧姆表，某同学设计了如图电路．其中干电池的电动势E＝1.5V、内阻r＝0.5Ω，表头G的量程Ig＝600μA，内阻Rg＝500Ω，定值电阻R0＝1.0Ω，R1为滑动变阻器，Rx为被测电阻．(1)该同学首先将表头G与R0并联，改装成一个新的电流表，则新电流表的量程I′g＝___A，内阻R′g＝___Ω.(2)将表笔与被测电阻Rx断开，闭合开关S，调节R1，使表头指针满偏．(3)保持R1阻值不变，将Rx接入电路，接入不同的Rx时表头指针偏转的角度不同，将表头表盘的电流刻度改成相对应的电阻刻度，就可以用来测量电阻的大小，则原表头表盘电流刻度0μA处对应的电阻刻度值应为___Ω，300μA处对应的电阻刻度值R与R′g的关系是R___R′x.(选填“>”“＝”或“<”)(4)干电池使用一段时间后，电动势E几乎不变，内阻r变大，重新进行步骤(2)后，再用该欧姆表去测电阻，则测量结果R′x与被测电阻的真实阻值Rx之间的关系为R′x___Rx.(选填“>”“＝”或“<”)4．(2017·青海西宁四校联考)(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻的实验电路，其中R0为定值电阻，R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机(未画出)相连．该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了eq\f(1,I)为纵轴，由图乙中图线可得该电源的电动势为___V.(2)现有三个规格相同的小灯泡，标称值为“2.5V0.6A”，每个小灯泡的I－U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r＝___Ω，图甲中定值电阻R0＝___Ω.5．(2017·江西名校质检)可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电表视为理想电表．(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接．(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U－I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻___(选填“是”或“不是”)常数，短路电流为___mA，电动势为___V．(结果保留三位有效数字)(3)若将R＝10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为___W，此时该硅光电池的内阻为___kΩ.(结果保留两位有效数字)6．(2017·河北二校模拟)某实验小组想通过实验研究水果电池的电动势和内阻．他们制作了一个苹果电池进行研究，了解到水果电池的内阻可能比较大，设计了一个如图甲所示的实物电路进行测量．(1)请按图甲中所示实物图在方框内画出电路图．(电源用“”表示)(2)测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有①苹果电池E：电动势约为1V；②电压表V：量程1V，内阻Rv＝3kΩ；③电阻箱R：最大阻值9999Ω；④开关S，导线若干．(3)实验步骤如下：①按电路图连接电路；(为电路安全，先将电阻箱的电阻调到最大值)②闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，并计算出对应的eq\f(1,R)与eq\f(1,U)的值，如下表所示；R/Ω900060005000400030002000R－1/(×10－4Ω－1)1.11.72.02.53.35.0U/V0.530.500.480.460.43aU－1/V－11.92.02.12.22.3b③以eq\f(1,U)为纵坐标，eq\f(1,R)为横坐标，将计算出的数据描绘在坐标纸内，作出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)图线；④计算得出水果电池的电动势和内阻．请回答下列问题Ⅰ.实验得到的部分数据如上表所示，其中当电阻箱的电阻R＝2000Ω时电压表的示数如图乙所示．读出数据，完成上表．答：a___b___Ⅱ.请根据实验数据在图丙中作出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)图线．Ⅲ.根据eq\f(1,U)－eq\f(1,R)图线求得该水果电池的电动势E＝___V，内阻r＝___Ω.7．(2017·云南七校联考)某同学想在实验室测量电压表V1的内阻．(1)他先用多用电表的欧姆“×1k”挡测量，如图甲所示，该读数为____；为了更准确地测量电压表V1的内阻，实验室提供的实验器材如下：A．待测电压表V1(量程为0～3V)B．电压表V2(量程为0～9V，内阻约为9kΩ)C．滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω，额定电流为1A)D．滑动变阻器R2(最大阻值为20kΩ，额定电流为0.1A)E．定值电阻R3(阻值为6kΩ)F．定值电阻R4(阻值为10kΩ)G．电源(电动势为9V，内阻约为1Ω)H．开关一个、导线若干(2)若滑动变阻器采用分压接法，请你根据该同学可能的电路设计帮他连接图乙中的实物图．(3)滑动变阻器应选择____，定值电阻应选择____.(填相应器材前字母)(4)某次实验时电压表V1，和电压表V2的读数分别为U1和U2，则电压表V1内阻RV1的表达式为RV1＝；用该表达式所得的电压表V1内阻的测量值与真实值相比____．(选填“偏大”“偏小”或“相等”)8．(2017·山西名校联考)某物理兴趣小组的同学想利用实验室器材测量某一粗细均匀的金属导线的电阻率ρ，以如图甲所示的方式用毫米刻度尺测量金属导线的直径d，然后设计好电路图进行实验测其电阻Rx，已知实验室中有下列备用的器材：A．电源E(3V，内阻约为1Ω)B．电压表V(10V，内阻r约为5kΩ)C．电流表A1(0.6A，内阻r1＝5Ω)D．电流表A2(3A，内阻r2约为1Ω)E．定值电阻R1＝5Ω，定值电阻R2＝30ΩF．开关S，导线若干(1)该金属导线的直径d＝___mm.(2)某同学截取了长度为L的金属导线，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是____.A．测量前检查指针是否停在左端的电流“0”刻度位置，如不在，则要进行欧姆调零B．若用欧姆表“×1”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中间，则待测金属导线的电阻为40ΩC．若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡D．每次改变不同倍率，测量前欧姆挡都要重新进行欧姆调零(3)为了较准确地测量金属导线的电阻Rx，小组同学共同设计了如图乙所示的电路图，其中a表应选用____，b表应选用____.(选填“A1”或“A2(4)定值电阻R0应选用____.(选填“R1”或“R2(5)闭合开关S，记下电表甲、乙的读数I1、I2，最后得电阻率ρ＝.(用d、L及电表相关量的字母来表示)9．(2017·陕西咸阳模拟)发光二极管(LED)是一种被广泛应用到显示器、照明等各领域的非纯电阻元器件，它把电能转化为光能和热能．某兴趣小组为探究工作电压是“1.4～4V”、最大正向直流电流是“5～20mA”的LED管的I－U曲线，并依此实验计算发光二极管效率达最大时其电阻和辐射的光功率，设计了如图甲所示的实验电路．实验室备有以下器材电流表A1：量程0～25mA，内阻约为50Ω；电流表A2：量程0～200mA，内阻约为10Ω；电压表V：量程0～5V，内阻约为102kΩ；滑动变阻器R1：阻值范围0～15Ω，最大电流1A；滑动变阻器R2：阻值范围0～1kΩ，最大电流100mA；直流电源E：输出电压6V，内阻不计；开关S、导线若干．(1)为了提高实验结果的准确性，电流表应选择____；滑动变阻器应选用____.(以上填器材代号)(2)实验小组根据实验得到的数据描点绘出了如图乙所示的I－U图象，而发光二极管(LED)的效率η与通过二极管的电流I的关系曲线如图丙所示．其中发光二极管的效率η是指辐射的全部光功率P与供给发光二极管的电功率的比值．则发光二极管效率达最大时其电阻RL＝_____Ω，辐射的光功率P＝____W.10．(2017·河北保定调研)某同学从下列给出的实验器材中选择了部分器材，设计了能够测量电流表G1内阻r1的电路，如图甲所示．可供选择的器材如下：A．待测电流表G1(量程为0～1mA，内阻约为300Ω)B．电流表G2(量程为0～10mA，内阻约为30Ω)C．定值电阻一(阻值为30Ω)D．定值电阻二(阻值为200Ω)E．滑动变阻器一(阻值范围为0～1000Ω)F．滑动变阻器二(阻值范围为0～20Ω)G．干电池E(电动势约为1.5V，内阻很小)H．开关S及导线若干(1)为尽可能准确地测量电流表G1的内阻并能测得多组数据，电路中定值电阻R0应选____，滑动变阻器R应选____.(填写器材前面的字母序号)(2)请根据电路图甲用笔画线代替导线，在图乙中将实物图补充完整．(3)实验步骤如下：①连接电路；(为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端)②闭合开关S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的示数，分别记为I1和I2；③多次移动滑片，记录各次G1和G2的读数I1和I2；实验过程中某次电流表G1的示数如图丙所示，请将其读数填在下面的表格中；I1/mA00.150.240.400.550.64_0.75__I2/mA01.62.54.05.66.57.6④以I1为纵轴，I2为横坐标，将最后一个点描绘在图丁的坐标纸中并作出I1­I2图线(用直线拟合)．根据图线斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1＝(用k、R0表示)，其数值大小为____Ω.(计算结果保留三位有效数字)11．(2017·河北石家庄二中模拟)在某次实验大赛中，需要设计一电路来测量“金属丝的电阻率”，提供的器材如下表所示．实验要求方法简捷，且尽可能提高测量精度.序号器材说明①金属丝(L)长度为L0，直径为D，阻值约10Ω②电流表(A1)量程10mA，内阻r1＝30Ω③电流表(A2)量程500μA，内阻r2＝800Ω④电压表(V)量程为10V，内阻为10kΩ⑤电阻(R1)阻值为100Ω，起保护作用⑥滑动变阻器(R2)总阻值约10Ω⑦电源(E)电动势1.5V，内阻很小⑧开关(S)⑨导线若干(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，读数为____mm.(2)该同学设计了如图乙所示的电路，并测得金属丝直径D，长度为L0，接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率的表达式为ρ＝.(3)实验时，该同学发现自己设计的电路无法实现要求，请你帮他设计电路，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还需要的器材为____(填写序号)，请在方框中画出你所设计的实验电路图．12．(2017·山东潍坊统考)某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：A．电流表G(量程为30mA、内阻未知)B．电阻箱R(0～999.9Ω)C．滑动变阻器R1(0～20Ω)D．滑动变阻器R2(0～1kΩ)E．开关、导线若干F．电源E(电动势约10V)(1)要完成实验，首先需测量电流表G的内阻．测量电流表G内阻的实验电路如图甲所示：①将下述实验过程补充完整．a．选择器材，滑动变阻器R′应该选取____(选填“R1”或“R2”b．连接好电路，R′的滑片应调到____(选填“a”或“b”)端；c．断开S2，闭合S1，调节R′，使电流表G满偏；d．保持R′不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R＝10Ω时，电流表G的示数为20mA；②如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg＝____Ω.(2)在测出电流表内阻Rg后，测定该电源的电动势和内阻的电路