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2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题六物理实验第2讲电学实验课时检测.doc

1、1第一部分 专题六 第 2 讲 电学实验一、单项选择题1(2018全国卷)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程100 A ,内阻 900 );电阻箱 R1(阻值范围 0999.9 );电阻箱 R2(阻值范围 099 999.9 );导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为 1 mA 的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为 3 V 的直流电压表。组装好的多用电表有电流 1 mA 和电压 3 V 两挡。回答下列问题。(1)在虚线框内画出电路图并标出 R1和 R2,其中*为公共接线柱, a 和 b 分别是电流挡和电压挡的接线柱。图 6216(2)电阻箱的阻值应取 R1_ ,

2、R2_ 。(保留到个位)解析 (1)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻,电流表改装成一个电压表需要串联一个大电阻,所以并联的电阻箱应为 R1,串联的电阻箱应为 R2,电路如答图所示。如图所示。(2)微安表头改装成电流表需要并联一个小电阻 R1 100 ,电流表改装成一IgrgI Ig个电压表应串联一个大电阻 R2 2 910 。U IgrgI答案 (1)如图所示(2)100 2 9102(2018银川模拟)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应” 。现用如下图6217 所示的电路研究某长薄板电阻 Rx的压阻效应。

3、已知 Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:A电源 E(3 V,内阻约为 1 )2B电流表 A1(00.6 A,内阻 r1约为 1 )C电流表 A2(00.6 A,内阻 r25 )D开关 S,定值电阻 R0图 6217(1)为了较准确地测量电阻 Rx的阻值,请完成虚线框内的电路图的设计。(2)在电阻 Rx上加一个竖直向下的力 F(设竖直向下为正方向),闭合开关 S,记下电表读数,A 1的读数为 I1,A 2的读数为 I2,得 Rx_(用字母表示)。(3)改变力的大小,得到不同的 Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的 Rx值,最后绘成的图像如上图 62

4、17 所示。当 F 竖直向下(设竖直向下为正方向)时,可得 Rx与所受压力 F 的数值关系是 Rx_。(各物理量单位均为国际单位)(4)定值电阻 R0的阻值应该选用_。A1 B5 C10 D20 解析 (1)由于题目中没有电压表,为了比较准确测量电阻 Rx的阻值,由于知道电流表 A2的阻值,所以用电流表 A2的作为电压表使用,电流表 A1连在干路上即可求出电阻 Rx的阻值。电路图如图所示(2)根据串并联和欧姆定律得: I2r2( I1 I2)Rx,解得:Rx ;I2r2I1 I2(3)从图像上可以看出压力方向改变,其阻值不变,其电阻与压力关系为一次函数,由图像可得: Rx162 F;(4)电路

5、图知,当定值电阻过大,会使其分压过大,实验操作中会使电流表的示数过小,产生较大误差,故选用较小的定值电阻,故选 B。3答案 (1)(2) (3)162 F (4)BI2r2I2 I13(2018河北一模)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:图 6218(1)在使用多用电表测量时,若选择开关拨至“1 A”挡,指针的位置如图 6218(a)所示,则测量结果为_A;(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电池的电动势为 E, R0为调零电阻,某次将待测电阻用电阻箱代替时,电路中电流 I 与电阻箱的阻值 Rx关系如图(c)所示,则此时多用电表的内阻为_,该电源的电动势 E

6、_V。(3)下列判断正确的是_。A在图(b)中,电表的左、右插孔处分别标注着“” 、 “”B因为图(c)是非线性变化的,所以对应欧姆表的刻度盘上的数字左小右大C欧姆表调零的实质是通过调节 R0,使 Rx0 时电路中的电流达到满偏电流D电阻 Rx的变化量相同时, Rx越小,则对应的电流变化量就越大解析 (1)选择开关置于“1 A”时,选择表盘第二排刻度进行读数,分度值为 0.02 A,对应刻度示数为 23,故测量结果为 0.02230.46 A;(2)根据 Ig , I ,由图可得 Ig0.6 A,当 I0.3 A 时, Rx15 k,ER内 ER内 Rx4解得R 内 15 k1.510 4 ,

7、 E9.0 V;(3)根据电流红进黑出,在图(b)中,电表的右、左插孔处分别标注着“” 、 “” ,故A 错误;函数图像是非线性变化,导致欧姆表刻度不均匀,示数左大右小是由于外电阻增大,电路电流减小造成的,故 B 项错误。欧姆表调零通过调节滑动变阻器 R0,调节至待测电阻 Rx为零(即两表笔短接)时,电流表满偏,对应欧姆表示数为零,故 C 正确;欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化,而且 I Rx切线斜率大小随待测电阻值增大而减小,即 Rx阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小,欧姆表刻度左密右疏,故 D 正确。答案 (1)0.46 (2)1.510 4 9.0 (3

8、)CD4(2018开封一模)某同学为了将一量程为 3 V 的电压表改装成可测量电阻的仪表欧姆表(1)先用如图 6219a 所示电路测量该电压表的内阻,图中电源内阻可忽略不计,闭合开关,将电阻箱阻值调到 3 k 时,电压表恰好满偏;将电阻箱阻值调到 12 k 时,电压表指针指在如图 b 所示的位置,则电压表的读数为_V。由以上数据可得电压表的内阻 Rv_k;图 6219(2)将图 a 的电路稍作改变,在电压表两端接上两个表笔,就改装成了一个可测量电阻的简易欧姆表,如图 c 所示,为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度,进行了如下操作:将两表笔断开,闭合开关,调节电阻箱,使指针指在“3.0 V”处,此处

9、刻度应标阻值为_(填“0”或“”);再保持电阻箱阻值不变,在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电压刻度,则“1 V”处对应的电阻刻度为_k;(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池内阻不能忽略且变大,电动势不变,但将两表笔断开时调节电阻箱,指针仍能满偏,按正确使用方法再进行测量,其测量结果将_。A偏大 B偏小 C不变 D无法确定解析 (1)由图(b)所示电压表表盘可知,其分度值为 0.1 V,示数为 1.50 V;电源内阻不计,由图(a)所示电路图可知,电源电动势: E U IR U R,由题意可知:URVE3 3 000, E1.5 12 000,解得: RV6 000 6 k, E4.5

10、V;3RV 1.5RV5(2)两表笔断开,处于断路情况,相当于两表笔之间的电阻无穷大,故此处刻度应标阻值为,当指针指向 3 V 时,此时电阻箱的阻值为 R3 k,当电压表示数为 1 V 时,由U R 并 解得 Rx1 k。ER并 R 6Rx6 Rx 4.56Rx6 Rx 3(3)设电池内阻为 r 时,电阻箱电阻调为 R,电压表满偏,则 IgEr R Rr当电池内阻变为 r时,电阻箱电阻调为 R,电压表满偏,则 Ig 以上Er R Rr两式可知, r R r R当测某个电阻 Rx时,有U U 比较可知,若电压相同则RrRxRr Rx ERrRxRr Rx r R RrRxRr Rx ERrRxR

11、r Rx r RR x Rx,即测量结果不变,C 正确。答案 (1)1.50 6 (2) 1 (3)C5(2018郑州一模)在“测定金属丝的电阻率”实验中,所用的测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为 50 cm。图 6220(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某一次测量结果(接近多次测量的平均值)如图 1所示,其读数为_mm。(2)用伏安法测金属丝的电阻 Rx的阻值(约为 15 ),实验提供了如下器材:A电池组 E(电动势为 3 V,内阻约为 1 )B电流表 A1(量程为 00.6 A,内阻约为 0.5 )C电流表 A2(量程为 03 A,内阻约为 0.02 )D电压表 V1(量

12、程为 03 V,内阻约为 5 k)E电压表 V2(量程为 015 V,内阻约为 5 k)F电阻箱 R(阻值范围为 0999.9 ,额定电流为 1 A)6G开关 S,导线若干为使测量尽可能准确,电流表应选用_,电压表应选用_;(填器材前的字母标号)应采用图 2 给出的_电路进行测量。(3)根据记录的电阻箱阻值 R 及对应电流表示数 I 和电压表示数 U,在坐标纸上作 IU图像如图 3 所示,根据图像可得金属丝的电阻 Rx_(保留两位有效数字)。1R(4)根据以上数据估算金属丝的电阻率约为_(填选项前的字母标号)。A410 2 m B410 3 mC410 6 m D410 8 m(5)关于本实验

13、的误差,下列说法中正确的是_(填选项前的字母标号)。A用螺旋测微器测量金属丝的直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D用 图像处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差IU 1R解析 (1)由图示螺旋测微器可知,其读数为:0 mm39.90.01 mm0.399 mm。(2)电源电动势为 3 V,则电压表选 D 电压表 V1(量程为 03 V,内阻约为 5 k);通过电阻丝的最大电流约为: Imax A0.2 A,电流表选择 B 电流表 A1(量程为ERx 31500.6 A,内阻约为 0

14、.5 );由题意可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应选择外接法;由题意可知,待测电阻阻值约为 15 ,电阻箱最大阻值为 99.99 ,为测多组实验数据,电阻箱应与待测电阻并联,如果串联所测实验数据太少,应选择图甲所示实验电路。(3)由图甲所示实验电路,根据并联电路特点与欧姆定律得: I ,整理得:URx UR , 图像的截距: b 0.06 1 ,则待测电阻阻值: Rx 17 。IU 1R 1Rx IU 1R 1Rx 1b(4)由电阻定律可知: Rx ,则电阻率 LS L14 d2 d2Rx4Lm410 6 m,故选 C。3.14(0.39910 3)21740.50(5)读数引起的误

15、差是由人为因素引起的,属于偶然误差,用螺旋测微器测量金属丝的直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故 A 项错误;由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,不是偶然误差,故 B 项错误;若将电流表和电压表内阻计算在内,可7以消除由测量仪表引起的系统误差,故 C 项正确;用 图像处理数据求金属丝的电阻可IU 1R以减小偶然误差,不能消除系统误差,故 D 项正确。答案 (1)0.399 (2)B D 甲 (3)17 (4)C (5)CD6(2018长沙一模)指针式多用表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图 6221 甲所示,若选择开关拨至“1”挡

16、,则测量的结果为_;若选择开关拨至“50 mA”挡,则测量结果为_。图 6221(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示,电池的电动势为 E、内阻为 r, R0为调零电阻, Rg为表头内阻,电路中电流 I 与待测电阻的阻值 Rx关系图像如图丙所示,则该图像的函数关系式为_;(3)(多选)下列根据图丙中 I Rx图线做出的解释或判断中正确的是_。A因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大B欧姆表调零的实质是通过调节 R0使 Rx0 时电路中的电流 I IgC Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏D测量中,当 Rx的阻值为图丙中的 R2时,指针位

17、于表盘中央位置的左侧解析 (1)所测的电阻 R18118 。选择开关拨至“50 mA”挡,则电流为 I22.3 mA。(2)根据闭合电路欧姆定律得, I 。ER总 Er R0 Rg Rx(3)因为 Rx r R0 Rg,当电流比较大时,则电阻比较小,当电流比较小时,则电EI阻比较大,所以欧姆表示数左大右小,而图线是非线性变化,影响的是刻度的疏密,故 A错误。当 Rx0, I ,此时电流为满偏电流,故 B 正确。 Rx越小,相同的电阻Er R0 Rg8变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏,故 C 正确。测量中,当 Rx的阻值为图乙中的 R2时,电流比半偏电流小,指针位于表盘中央位置的左侧,故 D 正确。答案 (1)18 22.3 mA (2) I (3)BCDER0 Rg r Rx

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