高考物理二轮专题复习：电学实验（word版含答案）.doc

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1、2022年高考物理二轮专题复习 电学实验 综合强化卷1（1）在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图实所示。则该圆柱体的长度为_，横截面的直径为_。（2）有一标有额定电压为“”，额定功率模糊不清的小灯泡（电阻约为）。一名同学到实验室测该灯泡的额定功率与电阻，除导线和开关若干外，实验室还有以下器材：A直流电源（内阻不计）B直流电流表（内阻约为）C直流电压表（内阻约为）D滑动变阻器，画出实验电路图_2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图1所示的I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线

2、。（1）根据图线的坐标数值，请在图2中选出该实验正确的实验电路图_（选填“甲”或“乙”）。（2）根据所选电路图，请在图3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。( )（3）由图1可知，该小灯泡的电阻随电压的升高而_。（选填“增大”、“减小”或“不变”）32020年新冠状病毒肆虐的疫情假期，物理兴趣小组成员陈俊宇同学，根据手头的实验器材设计了如图所示的欧姆表电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“1”和“10”的两种倍率。可用器材如下：A干电池（电动势，内阻不计）B电流表G（满偏电流，内阻）C定值电阻R0（阻值为5.0）D滑动变阻器R1（最大阻值为150）E定值电阻RaF定值电阻RbG

3、开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干（1）该兴趣小组陈俊宇同学按照如图所示电路图连接好实验电路。当开关S合向_（填“a”或“b”），欧姆表的倍率是“10”倍率；（2）已知欧姆表为“1”倍率时的中值电阻为15，则定值电阻Ra=_，Rb=_；（3）将开关S合向b，第一步：调节滑动变阻器R1，当R1=_时，将红、黑表笔短接，电流表电流达到满偏电流。第二步：在红、黑表笔间接入待测电阻Rx，发现电流表指针指向的位置，则待测电阻Rx=_。4某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，实验电路如图甲所示，已知电流表内阻RA=1。（1）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下。请根据表中的数据，

4、在所给坐标系图中作出电压和电流的图像。( )U/V1.301.151.000.840.70I/A0.100.200.300.400.50（2）根据图像求得：电动势E=_V；内阻r=_。（结果均保留2位小数）。（3）若只考虑系统误差，则电动势的测量值_真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”），内阻的测量值_真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。5某同学要测量一金属丝的电阻率。步骤如下：（1）先分别用毫米刻度尺和螺旋测微器测量其长度L和直径d，（金属丝的另一端已与刻度尺的零刻线对齐），如图甲、乙所示，则L=_cm，d=_mm。（2）再用多用电表粗测其电阻，请完善他在该实验中的主要测量步骤：

5、 调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着电流电压挡的零刻度线；将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，再把选择开关拨到“10”挡上；并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点；把两表笔分别与待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转接近满偏；再换用_挡（选填“1”或“100”），重新欧姆调零后，测量结果如图丙所示，其阻值为R=_；测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置，把多用电表放回桌上原处。（3）该同学想用伏安法更精确地测量其阻值，现有的器材及其代号和规格如下：待测金属丝R电流表A1（量程00.6A，内阻约为0.5）电流表A2（量程0100mA，内阻为2）电压表V1（量程03V，内阻约3k）电

6、压表V2（量程015V，内阻约15k）直流电源E（电动势4V，内阻不计） 滑动变阻器R1（阻值范围010，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围01k，允许通过的最大电流0.5A）开关S、导线若干为使实验调节方便，测量误差较小，要求测得多组数据，请在图虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。( )6某同学用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，先将选择开关旋至“10”挡，红、黑表笔短接调零后进行测量，欧姆表的_（选填“红”或“黑”）表笔应接电压表的“”接线柱，结果发现欧姆表指针偏角太小，则应将选择开关旋至_（选填“1”或“100”）挡并重新短接调零，最终测量结果如图所示，则

7、电压表的电阻为_（结果保留两位有效数字）。7某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A被测干电池一节；B开关、导线若干；C电流表：量程00.6A，内阻0.1；D电流表：量程03A，内阻约为0.024；E电压表：量程03V，内阻未知；F电压表：量程015V，内阻未知；G滑动变阻器：010，2A；H滑动变阻器：0100，1A。伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。（1）上述器材中，电压表应选择_，电流表应选择_（填写选项前的字母）；（2）实验电路图应选择图中的_（填“甲”或“

8、乙”）。（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=_V，内电阻r=_。（结果均保留两位有效数字）8某同学想测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。他先使用多用电表粗测出圆柱体的电阻约为，再用现有的器材进行精确地测量：电流表（量程，内阻约）（量程，内阻约）电压表（量程，内阻约）（量程，内阻约）直流电源E（电动势，内阻不计）滑动变阻器R（阻值范围，允许通过的最大电流）开关S，导线若干（1）据题意，该同学应选择电流表代码是_、电压表的代码是_；（2）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择下图所示的四个电路中的_；（3）请按所选

9、择的最合理的电路图进行下图的实物连线。_（4）若待测电阻的测量长度用L表示，直径用D表示，加在电阻两端的电压用U表示，通过电阻的电流用I表示，则此圆柱体材料的电阻率表达式为_。9某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻，现在实验室提供了如下的器材：A电压表V（量程3V，内阻RV约为10k） B电流表G（量程3mA，内阻Rg=100）C电流表A（量程3A，内阻约为0.5） D滑动变阻器R1（020，额定电流2A）E滑动变阻器R2（0500），额定电流1A） F定值电阻R3=0.4G开关S和导线若干（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他

10、改装后的电流表对应的量程是_A。（结果保留两位有效数字）。（2）该同学根据实际情况设计了如图所示的原理图。请你根据原理图用笔画线代替导线连接实物图。_（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_。（填R1或R2）（4）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标，绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_V，电源的内阻_。（电源内阻结果保留两位有效数字）10(1)伏安法测电阻的测量电路如图甲，电压表为3V量程，电流表为0.6A量程，电表读数如图所示。已知电流表内阻为0.10，电压表的内阻为3000。在图甲情况下，R1的

11、测量值为_（保留两位小数），真实值是_（保留两位小数）。(2)用螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示，则笔芯的直径为d=_mm。(3)某次电学实验记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图所示，则电阻箱接入的阻值_。11某物理兴趣小组准备测量精确测定电源的电动势和内阻，现备有下列器材：A电流表G（量程为、内阻） B电阻箱C开关、导线若干 D电源E（电动势约，内阻未知）测定该电源的电动势和内阻的电路如图甲所示。闭合开关S，调整电阻箱R，读取相应的电流表示数I，记录多组数据，得到如图丙所示的图线，则电源的电动势_V，内阻_。12在“测定

12、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所示，其读数应为_mm（该值接近多次测量的平均值）。（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为电池组（电动势3 V，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（0-20 ，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: 次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400

13、.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的_ （选填“甲”或“乙”）图。（2）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线_。由图线得到金属丝的阻值Rx=_（保留两位有效数字）。13某班分成A、B两组分别进行“测伏安特性曲线”和“测电源电动势和内阻”的实验：（1）组进行“测伏安特性曲线”的实验，现有一个标有“，”的小灯泡，该组成员通过一系列实验操作，测绘出小灯泡的特性曲线如图甲所示，则可知该灯泡电阻随电压升高而_（填“增大”“减小”或“不变”）；若将该灯泡与一电动势

14、为、内阻为的电源串联成闭合回路，则该灯泡的实际功率为_（保留两位有效数字）。（2）B组同学利用如图乙所示电路测电源电动势和内阻，为理想电流表，定值电阻。调节电阻箱，记录阻值和对应的电流，建立如图丙所示坐标系作出图像，则该图像选取了_（填“”“”或“”）为纵坐标，则由图线可得该电源电动势为_，内阻为_；14一兴趣小组要测一节干电池的电动势（约1.5V）和内阻（小于1），借助以下实验器材进行实验。A毫安表mA（量程0600mA，内阻约为0.1）；B微安表G（量程0400A，内阻为100）；C滑动变阻器（020）；D滑动变阻器（01k）；E电阻箱R（09999.9）；F定值电阻（阻值为2.50）；G

15、定值电阻（阻值为10.00）；H开关、导线若干。（1）将微安表G改装为量程2V的电压表，该小组应将电阻箱调到的阻值为_。（2）该小组设计电路原理图如图1所示，则应该选择的滑动变阻器为_（填“C”或“D”），定值电阻为_。（填“F”或“G”）。（3）该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数随毫安表mA的示数变化的图像如图2所示，则该节干电池的电动势_V，内阻_。（保留2位小数）15某同学利用所给器材测量量程为的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），直流电源（电动势），开关1个，导线若干。实验步骤如下：根据实验器材设

16、计电路图；将电阻箱阻值调节为0，闭合开关；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为，记下电阻箱的阻值。回答下列问题：（1）根据实验器材设计电路图_；（2）实验中应选择滑动变阻器_（填“”或“”）。（3）实验步骤中记录的电阻箱阻值为，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_（结果保留到个位）。（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流约为_。（填正确答案标号）ABCD16干电池是实验室常见的实验器材，某同学在测量干电池电动势和内阻的实验时，发现没有电流表，便根据现有的实验器材设计了如下的实

17、验。由于电池内阻较小，所以该同学在实验时，将相同的两节干电池串联作为电源。A干电池两节，每节电动势约为，内阻约几欧姆B直流电压表、，量程均为，内阻约为C定值电阻，阻值为D滑动变阻器R，最大阻值E导线和开关（1）该同学设计的电路图如图所示，请根据电路图将实物图补充完整_。（2）移动滑动变阻器触头，读出伏特表和的多组数据、，描绘出图像如图所示图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则每节电池的电动势_，内阻为_（用k、a、表示）。（3）若实验操作和数据处理无误，实验中测得电池内阻r的测量值_其真实值，电池电动势E的测量值_其真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）17在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”

18、实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A。（1）部分连线的实物照片如图甲所示，请在答题纸上完成实物连接图_；（2）某次实验中，当电流表的示数为0.18A，电压表的指针如图乙所示，则电压为_V，此时小灯泡的功率是_W；（3）正确测量获得的伏安特性曲线是下列图像中的_（填字母）。ABCD18超级电容器（一般容量可达15000F）能够在电动汽车启动时快速提供强大的电流（一般可达1001500A）；物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容。实验步骤如下：【步骤1】按图甲电路图连接好电路；【步骤2】先使开关S与2端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；【步骤3】断开开关

19、，把多用电表调到电压档，调零后测量电容器两端的电压；【步骤4】再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5s或10s读一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中；【步骤5】在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来。根据实验回答以下问题：（1）以下电子元件中，属于电容器的是( )ABCD（2）使用多用电表测量电容器电压时，红表笔应接在_点（选填“M” 或“ N”）；（3）若多用电表测得电容器两端的电压为8V，可估算电容器的电容为_ F（结果保留两位有效数字）；（4）兴趣小组在实验中发现，使用多用电表电压档测量电容器电压，若测量时间过长时，会发现电表指针读

20、数在缓慢减小，请分析产生这种现象的可能原因：_试卷第15页，共15页参考答案：1 4.910 4.702 【解析】（1）游标卡尺读数即圆柱体的长度为螺旋测微器读数即横截面的直径为（2）因为滑动变阻器的电阻比较小，故滑动变阻器采用分压式接法，由计算可得则电流表采用外接法，电路图如图所示2 甲 见解析 增大【解析】（1）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，要求电压，电流从零开始变化，且小灯泡的电阻远远小于电压表的内阻，所以该实验应采用滑动变阻器分压式，电流表外接法测量，故选甲电路。（2）按照电流原理图，连线如图所示（3）图线的斜率表示电阻的倒数，由图1知图线斜率减小，则小灯泡的电阻随电压的升高

21、而增大。3 b 1 9 300【解析】（1）把虚线框内的电路等效成一个电流表设当开关S合向a端时等效电流表满偏电流为Ia。当开关S合向b端时，等效电流表满偏电流为Ib，根据串联规律可得可以看出所以当开关S合向b端时欧姆表是“10”倍率挡；（2）当开关S合向a端时中值电阻则当开关S合向b端时中值电阻则结合和可解得（3）开关S合向b端时，把虚线框内的电路等效成一个电流表其内阻解得此时将红黑表笔短接，电流表电流达到满偏电流。当电流表指针指向的位置，干路电流为解得4 1.45（1.441.46） 0.50（0.480.52） 等于 等于【解析】（1）根据描点得到图像如图（2）根据闭合电路的欧姆定律可知

22、故图像的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示等效内阻，有（1.44V1.46V） （0.480.52）（3）电流表接在电压表之外，系统误差为电流表分压，导致电流的测量准确，路端电压的测量偏小，但已知电流表内阻RA=1，则可以消除系统误差，故电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值等于真实值。5 6 见解析【解析】（1）由图甲可读出金属丝长度为由图乙可读出金属丝直径为（2）当选择“10”挡时，发现这时指针偏转接近满偏，说明该电阻为一个较小的电阻，应换应用较小一点的倍率“1”挡；由图丙可读出该电阻阻值为（3）电源电动势为4V，电压表应选择V1，电路中的最大电流为实验要求多组数据测量，所以电流表应选择A

23、1，滑动变阻器采用分压式接法，由于金属丝电阻较小，为了方实验操作，滑动变阻器应选R1，且金属丝电阻远远小于电压表内阻，故电流表应采用外接法，设计电路图如图所示6 黑 100 【解析】 用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通，且黑表笔接内部电源的正极，即电流从欧姆表的黑表笔流出，从电压表的正极流入，则红表笔接电压表的负极，则黑表笔接电压表的正极 偏角小则电阻大，要用大量程，即“100” 则电压表的电阻为7 E C 甲 1.5 0.90【解析】（1）干电池电动势约为1.5V，本着安全、准确、方便的原则，电压表选3V量程即可，故选E；电流表选0.6A量程，故选C；（2）电路图选甲，若用甲电路，则有EUI

24、（rRA）因电流表内阻已知，可求得电动势和内阻的真实值。（3）由图甲可得UEI（rRA）可知UI图象的纵截距等于电源电动势，由图丙可得E1.5V图象斜率rRA故电源内阻8 甲 见解析 【解析】（1）本实验中需要使待测电阻两端的电压能有比较大的调节范围，从而获取较为丰富的数据，所以滑动变阻器应采用分压式接法，由此可知待测电阻两端电压最大值约为4V，虽然电压表V1量程不足4V，电压表V2量程超过4V，但后者指针摆动幅度较小，读数误差较大，所以电压表选择V1。通过待测电阻最大电流约为所以电流表选择A2。（2）根据前面分析可知滑动变阻器采用分压式接法；因为待测电阻的阻值满足所以为了减小系统误差，电流表

25、采用外接法。综上所述可知电路应选择甲。（3）如图所示。（4）根据欧姆定律有根据电阻定律有联立解得9 0.75 R1 1.50 0.80【解析】（1）根据串并联规律可得，则他改装后的电流表对应的量程是（2）连接实物图如图所示（3）根据为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 （4） 根据图线可知电源电动势根据闭合电路欧姆定律有根据图像则有电源的内阻为10 5.20 5.10 1.200 35000.0【解析】(1)在图甲情况下，R1的测量值为电阻的真实值是(2)笔芯的直径为(3)电阻箱接入的阻值35000.0。11 9 42【解析】根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知变

26、形得则由图象可知图象的斜率又因解得E=9V图象与纵轴的交点为5，则可知可得r=4212 0.397（0.395-0.399均可） 甲 4.5（4.3-4.7均可）【解析】(1) 读数应为(2)根据数据记录，电流及电压有较大的调节范围，所以控制电路应选分压法，故选甲。(3)标点连线如图图像的斜率即为金属丝电阻，所以其电阻为4.5。13 增大 0.38 4.5 2.5【解析】（1）图线的斜率表示电阻的倒数，因斜率减小，故灯泡电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，将该电源的图线也在同一坐标中画出，则可得两图线的交点即为实际的电流、电压，如图所示，则可得实际功率为（2）由闭合电路欧姆定律可得整理可得则选取

27、作为纵坐标，则结合图像可得则则14 4900 C F 1.44 0.50【解析】（1）将微安表G改装为量程2V的电压表，当微安表满偏时，微安表和电阻箱两端电压之和应为2V，有解得（2）为了操作方便，滑动变阻器选择阻值范围较小的，即选C；由于电源内阻较小，为了测量绘图方便，故可把定值电阻R01与r等效看成电源的内阻，从而便于精确测量，故选，即选F。（3）4根据闭合电路欧姆定律有整理得结合图像可知解得E=1.44V，15 见解析 R1 2480 D【解析】（1）根据“半偏法”测电阻的原理设计电路图如图所示。（2）本实验滑动变阻器采用分压式接法，为便于控制分压，应选择最大阻值较小的R1。（3）根据串

28、联电路规律可得解得（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为故选D。16 小于 小于【解析】（1）根据电路图将实物图补充完整如图；（2）根据闭合电路的欧姆定律可知 即由图像可知解得每节电池的电动势为内阻（3）将电压表V2的内阻等效为电源的内阻，则实验中内阻的测量值实际上是电压表V2的内阻与电源内阻并联后的值，则内阻的测量值偏小；电动势的测量值为即电动势的测量值偏小。17 1.50 0.27 C【解析】（1）小灯泡额定电压为2.5 V，故电压表选择03 V的量程；测绘小灯泡的伏安特性曲线时，电压、电流需从0开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法。故

29、实物连接图如图所示（2）结合量程可读出电压表的示数为1.50 V，故小灯泡的功率PUI0.27 W（3）随着电压的增大，小灯泡的电阻越来越大，ABD错误，C正确。故选C。18 A N 9.7104#1.0103 多用电表电压档不是理想电表，测量时电容器通过电表内阻放电，电容器两端电压减小【解析】(1)由电学元件的形状进行识别，A图为电容，B图为电阻，C图为电二极管，D图为电感线圈，故A正确，BCD错误；(2)如图可知N端为高电势，所以红表笔与应接在N点；(3)图象中每个小方格代表电荷量q=5010-65C=2.510-4C共有31个小方格，因此电容器充电完成时储存的电荷量Q=31q=312.510-4C=7.7510-3C电容器电容的测量值(4)实验中发现，使用多用电表电压档测量电容器电压，若测量时间过长时，会发现电表指针读数在缓慢减小，原因是多用电表电压档不是理想电表，测量时电容器通过电表内阻放电，电容器两端电压减小。答案第17页，共1页