高三二轮高效复习主题巩固卷物理电学实验

[课下巩固检测练(十五)]电学实验1．(2025·广西高考)某小组将电流表改装成欧姆表，所用器材有电源(电动势E＝1.5V，内阻不计)，电流表(满偏电流Ig＝100μA、内阻Rg＝100Ω)，电阻R0＝500Ω，滑动变阻器R(0～20kΩ)，导线若干，电路如图。(1)欧姆调零时，应先将A、B________，再调节滑动变阻器，使电流表示数为________μA，此时滑动变阻器的阻值为________kΩ。(2)调零后，在A、B间接入电阻Rx，当电流表示数为60μA时，Rx为________kΩ。解析：(1)欧姆调零时，应先将红、黑表笔短接，即将A、B短接，再调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，即电流表示数为100μA，根据闭合电路欧姆定律得R＝EIg－Rg－R0，代入数据解得R＝14.4(2)接入电阻Rx后，由闭合电路欧姆定律有Rx＝EI−EIg答案：(1)短接10014.4(2)102．(2025·甘肃高考)某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池(电动势1.5V)两节，电压表(量程3V，内阻约3kΩ)，电流表(量程0.3A，内阻约1Ω)，滑动变阻器(最大阻值20Ω)，待测电阻Rx，开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。(1)首先设计如图1所示的电路。①要求用S2选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将S2的c、d端接入电路；②闭合S1前，滑动变阻器的滑片P应置于________端(填“a”或“b”)；③闭合S1后，将S2分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时S2应该接______端(填“c”或“d”)。(2)为了消除上述实验中电表引入的误差，该小组又设计了如图2所示的电路。①请在图2中补充连线将电压表接入电路；②闭合S1，将S2分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为Uc、Ic和Ud、Id。则待测电阻阻值Rx＝________(用Uc、Ud、Ic和Id表示)。解析：(1)①实物连接图如图所示。②闭合S1前，根据滑动变阻器的限流式接法，滑片P应置于b端，连入电路中的阻值最大，保护电路的安全。③闭合S1后，将S2分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，说明电流表分压明显，为减小实验误差，应采用电流表外接法，因此测量电阻时S2应该接c端。(2)①实物连接图如图所示。②根据电路分析，当闭合S1，将S2接c端时，电压表、电流表的读数分别为Uc、Ic，则UcIc＝Rx＋RA将S2接d端时，电压表、电流表的读数分别为Ud、Id，则UdId＝RA那么待测电阻阻值Rx＝Uc答案：(1)①见解析②b③c(2)①见解析②U3．(2025·海南高考)如图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。有如下器材电源E1(约为3V，内阻未知)电压表V(0～3V，RV约为3kΩ)电流表A(0～0.6A，RA约为1Ω)定值电阻R0＝3Ω滑动变阻器R1(0～50Ω)滑动变阻器R2(0～500Ω)开关S导线若干(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表U/V1.001.301.702.002.50I/A0.380.320.240.180.08根据表中数据作出U­I图像。(3)由U­I图像可求出电动势E1＝______V，内阻r＝______Ω(均保留三位有效数字)。(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测________(填“大于”“等于”或“小于”)E真；r测与真实值r真之间的关系式为____________(用RV，R0，r测，r真表示)。解析：(1)为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。(2)图像如图所示。(3)根据闭合电路欧姆定律有U＝E1－I(R0＋r)结合图线可得E1＝2.90V，R0＋r＝2.900.56解得r≈2.18Ω。(4)将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，则E测<E真，且r测＝r真答案：(1)R1(2)见解析(3)2.902.18(4)小于r测＝r4．(2024·新课标卷)学生实验小组要测量量程为3V的电压表的内阻RV。可选用的器材有：多用电表，电源E(电动势5V)，电压表(量程5V，内阻约3kΩ)，定值电阻R0(阻值为800Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ)，开关S，导线若干。完成下列填空：(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应________(把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列)。A．将红、黑表笔短接B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______________(填“正极、负极”或“负极、正极”)相连，欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡________(填“×1”“×100”或“×1k”)位置。重新调节后，测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示，则粗测得到的该电压表内阻为______kΩ(结果保留1位小数)。(2)为了提高测量精度，他们设计了如图(b)所示的电路，其中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端。(3)闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表、待测电压表的示数分别为U1、U，则待测电压表内阻RV＝________(用U1、U和R0表示)。(4)测量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，则待测电压表内阻RV＝________kΩ(结果保留3位有效数字)。解析：(1)该实验中正确的操作顺序应为CAB；由于多用电表在使用时的电流流向为“红进黑出”，且通过电压表的电流流向为“正进负出”，所以在用多用电表粗测电压表内阻时多用电表的红、黑表笔应分别与待测电压表的负极、正极相连；由题图(a)中的虚线Ⅰ可知，待测电压表的内阻约为1500Ω，则为使指针指在中央刻度线附近，应将选择开关旋转到欧姆挡“×100”位置；由题图(a)中的实线Ⅱ可知该电压表的内阻为R内＝16×100Ω＝1600Ω＝1.6kΩ。(2)由题图(b)可知滑动变阻器采用分压式接法，则为了方便调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的R1，为了保护电路，闭合开关前测量电路部分分压应为0，即滑动变阻器的滑片应置于a端。(3)由题图(b)可知流过待测电压表和流过定值电阻R0的电流相等，则结合欧姆定律和串联电路分压规律有URV＝U1(4)将U1＝4.20V、U＝2.78V、R0＝800Ω代入(3)中表达式可得RV＝2.78×8004.20−2.78Ω答案：(1)CAB负极、正极×1001.6(2)R1a(3)UR5．(2024·吉林高考)某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R0)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。(1)实验步骤如下：①将电阻丝拉直固定，按照图(a)连接电路，金属夹置于电阻丝的________(填“A”或“B”)端；②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图(c)中图线Ⅰ；④按照图(b)将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图(c)中图线Ⅱ。(2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E＝________。(3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k1、k2，若k2k1＝n，则待测电池的内阻r＝________(用n和解析：(1)①为了保护电路，开关闭合前应将金属夹置于电阻丝接入电路电阻的最大处，即A端。(2)(3)设金属丝的总电阻为R，总长度为x，对题图(a)根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋URLxr，可得1U＝1E+xrER·1L；对题图(b)有E＝U＋URLx(r＋R0)，可得1U答案：(1)①A(2)1b(3)6．(2025·云南高考)基于铂电阻阻值随温度变化的特性，某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下：Pt1000型号铂电阻、电源E(电动势5V，内阻不计)、电流表A1(量程100μA，内阻4.5kΩ)、电流表A2(量程500μA，内阻约1kΩ)、定值电阻R1(阻值15kΩ)、定值电阻R2(阻值1.5kΩ)，开关S和导线若干。查阅技术手册可知，Pt1000型号铂电阻测温时的工作电流在0.1～0.3mA之间，在0～100℃范围内，铂电阻的阻值Rt随温度t的变化视为线性关系，如图(a)所示。完成下列填空：(1)由图(a)可知，在0～100℃范围内，温度每升高1℃，该铂电阻的阻值增加________Ω。(2)兴趣小组设计了如图(b)所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图，能准确测出铂电阻阻值的是_______(填“甲”或“乙”)，保护电阻R应选_______(填“R1”或“R2”)。(3)用(2)问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时，某次测量读得A2示数为295μA，A1示数如图(c)所示，该示数为________μA，则所测温度为________℃(计算结果保留2位效数字)。解析：(1)由图(a)可知，0℃时R0＝1.000×103Ω，100℃时R100＝1.385×103Ω，故温度每升高1℃，铂电阻的阻值增加量为ΔR＝1.385×103Ω−1.000(2)由于电流表A2内阻未知，而电流表A1内阻已知，电流表A1可以当作电压表准确测量铂电阻两端的电压，由电流表A2的示数减去电流表A1的示数即可准确测量通过铂电阻的电流，故能准确测出铂电阻阻值的是图(b)中乙电路；铂电阻工作电流范围为0.1～0.3mA，电源电动势5V，故电路中的总电阻范围应为503～50kΩ，