2023高考二轮复习专项练习(物理)专题分层突破练17-电学实验

专题分层突破练17电学实验

A组

1.(2021湖南衡阳高三一模)(1)在测定金属丝的电阻率的实验中，需要测出金属丝的电阻尺，甲、乙两

同学分别采用了不同的方法进行测量:甲同学直接用多用电表测其电阻,所使用的多用电表欧姆挡共

有“x「xi0flOOfik”四个挡，该同学选择“xio”挡，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度

太大。为了准确地进行测量，进行如下操作：

A.旋转选择开关至欧姆挡“"；

氏将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度；

C.将两表笔分别连接到R的两端，指针指在图甲所示位置,R的测量值为Q;

D.旋转选择开关至“OFF、并拔出两表笔。

(2)图乙为欧姆表原理图，已知电流计的量程为/s=100|iA,电池电动势为E=L5V,则该欧姆表的内阻

是kQo

2.(2021山东聊城高三一模)某同学用如图甲所示的电路测显一段总阻值约为10Q的均匀电阻丝的

电阻率p。在。和b之间接入咳电阻丝，并紧靠电阻丝放一刻度尺，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝

移动金属夹，从而可改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有：

0

乙

电池组E（电动势为3.0V,内阻约1Q）;

电流表Ai（量程0〜0.6A）;

电流表AM量程0-100mA）;

电阻箱R（0~99.99。）；

开关、导线若干。

实验操作步骤如下：

①川螺旋测微器测出电阻丝的直径匕

②根据所提供的实验器材,设计如图甲所示的实验电路并连接电路；

③调节电阻箱使其接入电路中的阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上；

④闭合开关，调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表满偏，记录电阻箱的阻值R和接入电路的电阻丝

长度/；

⑤改变P的位置，调整，使电流表再次满偏；

⑥重复多次,记录每一次的R和/数据。

（1）电流表应选择（选填"AF或"A?"）。

（2）步骤⑤中应完善的内容是

（3）用记录的多组R和/的数据，绘出了如图乙所示图线，截距分别为,•和瓜则电阻丝的电阻率表达式

为〃=（用给定的字母表示）。

（4）电流表的内阻对本实验结果（选填“有”或“无”）影响。

3.（2021山西晋中高三二模）某实验小组为探究电表的改装原理，欲将一个小量程电流表A改装成量

程为6mA的电流表，然后在此基础上,把新电流表进一步改装为欧姆表。所用器材如下：

A.电流表A（满偏电流4=1mA,内阻/?g=150。）;

B.电阻箱R（最大阻值为999.9C）;

C.待测可调电阻&；

D.滑动变阻器以；

E.一节干电池（电动势约为1.5V,内阻约为2Q）;

F.开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干。

（1）在虚线框内画出欧姆表内部的电路图并标注所选器材的符号（例如R）,其中红、黑表笔已经画

好。

（2）按照电路图连好电路，电阻箱Q应调为Q。把红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流

表示数达到满偏。现将红、黑表笔连上待测电阻R2,当&=720Q时，电流表示数正好为满偏电流的

四分之一。所用干电池的电动势为Vo（计算结果保留3位有效数字）

⑶在⑵的基础上，不改变电路结构，为使正确测量时电流表表盘的中间刻度能正好对应250以下

操作可能实现上述目的的是。

A.换一个电源，适当增大电源电动势

B.换一个电源，适当增大电源内阻

C.适当减小R的阻值

D.适当增大修的阻值

B组

4.（2021重庆高三二模）为了测量某电源的电动势E和内阻八实验室准备了以下器材：

a.待测电源（电动势石约为1.5V,内阻厂约为1。）；

b.电压表V（量程为3V,具有一定的内阻）；

c.电流计G（量程为100mA,内阻为0.6Q）;

d.定值电阻用=。1Q,/?2=0.15Q,/?3=0.2Q,&=0.3Q,&=2。；

e.滑动变阻器R阻值变化范围0〜15.0Q）;

f.开关S一个；

g.导线若干。

（1）利用以上实验器材，学习小组设计了如图甲所示的实验电路，若B是滑动变阻器R,D是定值电阻

R2,则A是,C是。（填器材对应的符号）

I-

1.0

0.9

020406080100I30A

（2）在器材选择、电路连接和实验操作都正确的情况下，调节滑动变阻渊凡得到多组电表读数,作出如

题图乙所示的图像,由图像可知该电源的电动势E=V,内阻r=o（结果均保留三位

有效数字）

（3）从实验原理上看,电源电动势的测量值（选填“大于”“小于”或“等于''）真实值，内阻的测量

值（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

5.（2021上海高三二模）某同学利用数字信息系统测电源的电动势和内阻的实验电路如图中所示，其中

Ro是阻值为4Q的定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为10Q。

(1)定值电阻吊)在实验中的作用是_。

(2)测得电源的路端电压U与电流/的关系图线如图乙所示，电源电动势E=v,内阻片_

Qo

(3)滑动变阻器滑片从最左端M处向中点。移动的过程中，滑动变阻器R上消耗的功率变化堵况

是o

(4)另一位同学用电流传感器、电阻箱、电源等器材设计了如图丙所示的电路,通过改变电阻箱的阻

值凡得到不同的电流/,由实验数据作出尺；图线，若该图线的斜率为匕则电源电动势为。

6.(2021福建福州高三二模)某实验小组设计了如图甲所示电路图测量电流表G,的内阻々，实验室提

供的实验器材有：

A.待测电流表G|(0〜5mA,内阻约为300Q);

B.电流表G2(0~10mA,内阻约为150Q);

C.定值电阻舟(300Q);

D.定值电阻4(10Q)；

E.滑动变阻器/?3(0~100()。)；

F.滑动变阻器&(0~20。)；

G.干电池(1.5V)2节；

H.开关S及导线若干。

(1)实验电路中的定值电阻应选，滑动变阻器应选O(填所选择仪器前的字母)

(2)请在图乙中完成实物连接。

(3)实验中测出Gi和G2电流表的示数八和/2o图丙为该组同学测出数据的h-h图线,则待测电流表

Gi的内阻「kQ。(保留3位有效数字)

(4)用该电路测量出的电流表内阻(选填“存在”或“不存在”)系统误差。

参考答案

专题分层突破练17电学实验

1.答案⑴X122

(2)15

解析(1)用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大，说明该电阻为小电阻,故应换

用“X1”挡位。被测电阻的限值为22X1Q=22C。

(2)欧姆表的内阻为R内二,=-rQ=l5kQ0

。lOOxiO-6

2.答案(1)A2(2)电阻箱R的阻值⑶需(4)无

解析⑴当电流表Ai接入电路时，电流表满偏时电路中的总电阻为；=/Q=5Q;而当

/gjU.o

电流表A2接入电路时,电流表满偏时电路中的总电阻为二=答。=3()Q,可知电流表应

0.1

选择A2O

(2)步骤⑤中应完善的内容是调整电阻箱R的阻值。

(3)当每次都是电流表满偏时，外电路的总电阻是恒定值，设为Ro,则

R+p《=Ro,即R=Roql

由图像可知名=，即

btom旬o

(4)若考虑电流表的内阻，则表达式变为R+pg=RO-RA,因R-/图线的斜率不变,则测量

值不变，即电流表的内阻对实验结果无影响。

3.答案(1)见解析图

(2)30.01.44

(3)AD

解析(1)电路图如图所示。

红黑

TT

(2)电流表的放大倍数〃=J=6,则凡=粤二30.0C,根据闭合电路欧姆定律可得6x10-3

p1P

A=/-,>6x]O-3A立解得1.44V,R内=240C。

%4R内+区2

(3)要求正确测量时电流表表盘的中间刻度能正好对应250C,即要求欧姆表的内阻

为250Q。由欧姆表的原理可知R内二彳。故可增大电源电动势;或适当增大Ri的阻值，使

电流表的量程适当变小一点。

4.答案⑴VG(2)1.501.21Q(3)等于等于

解析(1)因实验中需要测量电压，其中A并联在电路中，故A是电压表V,C和D是改装后

的电流表，其中D是定值电阻心,则C是电流计Go

(2)改装后电流表的内阻为RA二中第=0.12Q

根据题图甲及闭合电路的欧姆定律，可得U=E-5/G(R+RA)

由题图乙可知，电源的电动势为^=1.50V

斜率绝对值为A/黑90Q=5(T/?A)

解得-1.21Q。

(3)由U=£5/G(「+RA)及电路图可知，电压表测得的U与电流计测得的/G均等于理论

上要测的量,故电动势和内阻的测量值均等于其实值。

5.答案⑴保护电路(2)2.93(3)先增大后减小(4火

解析(1)为防止滑动变阻器接入电路的限值太小导致电路电流太大损坏电源，要在电路

中接入保护电阻，因此图中Ro的作用是保护电路。

(2)根据题图甲所示电路图,由闭合电路的欧姆定律可知，电,源电动势E=U+/6+R)),

则路端电压U=£/(r+Ro),由题图乙可知，电源电动势£=2.9V,图像斜率的绝对值

k=『+R()岑=年找Q=7Q,电源内阻r=k-Ro=7Q-4Q=3Q。

JU•4

(3)定值电阻Ro与电源等效为电源，等效电源电动势£=2.9V,等效内阻，=r+Ro=3

Q+4Q=7Q,滑动变阻器最大阻值吊尸1()Q,当滑动变阻器滑片从最左端向中点移动时，

滑动变阻器的阻值从10。减小到5C,外电路(滑动变阻器)的阻值先大于等效电源内阻

后小于等效电源内阻，当外电路阻值与等效电源内阻相等时电源输出功率即外电路(滑动

变阻器)功率最大，因此在滑动变阻器滑片从最左端逐断向右移动的过程中,R上功率的

变化情况是先增大后减小

(4)由题图丙所示电路图可知，电源电动势E=/(r+R),整理得R二"1R-；图线的