高考物理二轮专题复习训练卷：电学实验.doc

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1、2022年高考物理专题复习 电学实验 训练卷1实验室提供的器材列在下表中，请从其中选择合适的实验器材来测量电阻的阻值要求：能得到多组数据并有尽可能高的测量精度（1）电流表应选用_，电压表应选用_（2）在图甲中完成实物连线，保证开关闭合时电表的示数最小_实验器材（代号）规格待测电阻阻值电流表，阻值约为电流表，阻值约为电压表，阻值约为电压表，阻值约为滑动变阻器总阻值电源电动势约为，内阻约为开关导线若干（3）图乙为某同学的实验电路，其中是表示实验器材接线柱的字母图中_接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）（4）某同学完成上述实验后，想进一步测量表中电源的电动势和内电阻选用表中的实验器材，_（填“能”

2、或“不能”）测量该电源的电动势和内电阻2某实验小组做测量金属丝的电阻率实验，他们准备好了一些器材：两节干电池，2个单刀单掷开关，电阻箱和滑动变阻器（可调范围均合适），导线若干，灵敏电流计（量程为），安培表（量程为），螺旋测微器，待测金属丝。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1示数为_。（2）因为没有准备电压表，计划将灵敏电流计改装成电压表，用图2所示电路测定灵敏电流计的内阻，步骤为：闭合开关和，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电流表适当偏转并记录示数，此时电阻箱的阻值为；保持闭合，断开，保持滑动变阻器的滑片位置不变，反复调节电阻箱，使得安培表的示数和（1）中记录示数相同，此时电阻箱阻值为，则

3、灵敏电流计的内阻值为_。（3）按如图3连接好电路测金属丝电阻，计划将灵敏电流计改装成量程为的电压表，则电阻箱阻值调为_。（4）记录两表的示数分别为，金属丝长度为，由此计算，该金属丝的电阻率为_（用科学计数法表示，保留1位小数）。3某学习小组用伏安法测量一未知电阻R的阻值，给定器材及规格为：电流表（量程05mA，内阻约为10）； 电压表（量程为03V，内阻约为3k）；最大阻值约为100 的滑动变阻器； 电源E（电动势约3 V）； 开关S、导线若干。（1）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲电路试测，读得电压表示数大约为2.5V，电流表示数大约为5mA，则未知电阻阻值Rx大约为_；并读出未知

4、电阻的直径_mm。（2）经分析，该电路测量误差较大，需作改进。请直接在原图甲上改画；在不需要的连线上画“”表示，补画上需要添加的连线；_在方框内画出正确的电路图。_（3）对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U-I图像，得Rx_。（保留3位有效数字）4某实验小组用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内电阻，其中R为电阻箱。（1）进行了如下的实验操作：按图示电路进行连接，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为_（选填“最大”或“最小”）；闭合开关S1，把S2与1连接，调节电阻箱的阻值，记录对应的电压表示数U和电流表示数I；以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线，如图乙所示。则待测电源的

5、电动势E=_V，内阻r=_。（结果均保留2位有效数字）。（2）上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于_，为了消除这个系统误差，进行了如下的操作：闭合开关S1，把开关S2与2连接，当电阻箱的阻值为1.5时，电压表的示数为1.0V，电流表的示数为0.4A。可求得电源内阻的精确值r=_。5某同学设计了如图甲所示电路测量某一电源的电动势和内阻，被测电源的电动势约为，定值电阻，滑动变阻器阻值变化范围为，两个电压表，一个量程为，一个量程为。（1）请根据电路图，将图乙中的实物连接完整_。其中，电压表V1的量程为_（填“”或“”）。（2）闭合电键前，将滑动变阻器接入电路的电阻调为最大，闭合电键后，调节滑动变

6、阻器，将滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，记录每次调节后电压表V1、V2的示数、，根据测得的多组、，作图线，作出的图像斜率为k，图像与纵轴的截距为a，则电源的电动势_，内阻_。（均用已知和测得的物理量表示）（3）本实验由于电压表的_，使测量的电源电动势与真实值相比偏_（填“大”或“小”）。6实验小组用两个电流表、一个阻值为R0的定值电阻（保证电流表A2不超过量程）、电阻箱等实验器材来测量一节旧干电池的电动势E和内阻r。电流表内阻极小，实验原理电路图如图甲所示，实验器材如图乙所示，合上开关，改变电阻箱的接入阻值，读出多组电流表的示数，记录在表格中，并以电流表A1的示数I1为横轴，电流表A2的示数

7、I2为纵轴建立坐标系，描点作出I2-I1关系图像如图丙所示，回答下列问题：（1）合上开关之前，电阻箱的接入阻值要调节到_（填“最大”或“最小”）；（2）根据甲图所给的电路图，用笔代替导线将乙图所给的实验器材的连线补充完整；( )（3）若图丙的横轴、纵轴截距分别为a、b，则旧干电池的电动势E=_，内阻r=_（用a、b、R0表示）。7要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，某同学设计了如图甲所示的电路，金属丝接在接线柱M、N间线夹P夹在金属丝上，与金属丝接触良好。（1）电路中阻值为R0的定值电阻的作用是_；按电路图连接电路，闭合电键前将线夹夹在靠近_（填“M或“N”）端一侧，闭合电键，通过多次改变线夹

8、的位置，读出线夹在不同位置时电流表的示数I、_（填“MP”或“NP”）段金属线的长度x，作出图象如图乙所示（图中各量已知）。已知电源的电动势为E，金属丝的直径为d，结合图象乙，求得金属丝的电阻率=_（用已知的和测得的物理量表示）。（2）若电流表的内阻为，结合图象乙，可求得电源的内阻r=_（用已知的和测得的物理量表示）。8某实验兴趣小组为了较为精确地测量某一定值电阻的阻值，现准备了以下器材：A待测电阻Rx；B电压表V（量程015V，内阻约为5k）；C电流表A（量程00.6A，内阻为10）；D滑动变阻器R1（02000）；E滑动变阻器R2（050）；F电源（电动势E=6V，内阻为0.5）；G单刀单

9、掷开关两个，导线若干。（1）先用多用电表欧姆挡“1”挡粗测待测电阻Rx的阻值，其示数如图甲所示，则Rx=_。（2）为减小测量误差，实验电路应采用图中的_（填“乙”或“丙”）。（3）滑动变阻器应选用_（填“R1”或“R2”）。（4）若用正确的电路图测量，某次电压表示数为4.3V，电流表示数为0.2A，则该待测电阻的阻值Rx=_。9为测一节干电池的电动势和内电阻，某同学设计了图（a）所示的电路，图中电流表的量程为0.6A，内阻为rA=0.2。（1）请根据图（a）在答题卡虚线框中完成实物连线。（2）实验中，该同学利用测得的电压U、电流I数据作出了图（c）所示的图像。由图可得：电池的电动势为_V、内阻

10、为_。（保留2位小数）10电学黑箱是指含有多种未知电学元件的系统通常可以使用多用电表，在不打开和不损坏其结构的情况下来探究其内部结构。如图甲所示的箱中有个电学元件，小羽同学使用多用电表对其进行探测。（1）首先将多用电表调至电压挡、将红黑表笔分别点触A、B、C点任意两端，若发现指针都不偏转、说明黑箱不含_（选填“电阻”“电容”“二极管”或“电源”）。（2）然后把多用电表调至欧姆挡，将选择开关旋至“1k”挡，先进行_，之后将红黑表笔依次接入AB、BC，CA端，情况如下：a.红表笔接A，黑表笔接B时，指针几乎没有偏转，黑表笔接A，红表笔接B时，多用电表偏转如图乙所示、可知其阻值为_，由此判断AB间为

11、_；b.红表笔接B，黑表笔接C时，指针首先向右摆动，然后又慢慢地向左回归至位置的附近，接着把多用电表调至电压挡，将红表笔接在_，黑表笔接在_，电压表有示数，并且慢慢地偏向零，由此可以断定BC间为_；c.将红黑表笔分别接在AC和CA两点，指针均指向无穷大的位置。（3）根据以上信息，在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路_。11一位同学欲测量某干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：待测干电池一节；电压表V（量程3V，内阻约3k）；电流表A（量程0.6A，内阻为0.5）；滑动变阻器R（最大电阻为10）；开关一个，导线若干。（1）在如图1所示的实物接线图中，完成导线的连接（要求实验尽量精确）；_（2

12、）正确连接电路后，闭合电键，调节滑动变阻器，测出两组数据，U1=1.24V，I1=0.15A；另一组数据，U2=0.73V，而电流表的示数如图2所示，则I2=_A；（3）由所测数据，可求得待测干电池的电动势E=_V，内阻r=_。（计算结果保留2位小数）12某兴趣小组在实验室内获得了一个旧的滑动变阻器R0，其上标注的规格已经不清楚，现要在不拆卸滑动变阻器的前提下测出其线圈的电阻，测量前先用多用电表的欧姆挡粗测其电阻值约为600，然后用伏安法精确测量其电阻，实验室备有以下器材：A电流表A1（量程为010mA，内阻RA1约为300，测量时读数为I1）B电流表A2（量程为02.5mA，内阻RA2=10

13、0，测量时读数为I2）C电压表V（量程为018V，内阻R、约为15k，测量时读数为U）D定值电阻R1=100E.定值电阻R2=2300F.滑动变阻器R（01000）G.电池组（电动势E=6V，内阻可忽略）H.开关导线若干（1）某同学利用上述部分器材，设计了如图甲所示的电路图，请指出不合理之处：_。（2）查明原因后重新设计电路，在图乙中画出改进后的电路图_。（3）调节滑动变阻器R的阻值，得到一组电表的示数，则计算滑动变阻器线圈电阻的表达式为R0=_。（用所给物理量的符号表示）（4）调节滑动变阻器R的阻值，进行多次测量，根据测量数据作出I1-I2图像，如图丙所示，图线是过坐标原点的直线，若图线的斜

14、率为k，则滑动变阻器线圈的电阻R0=_。13滑动变阻器由电阻丝绕制而成，某同学欲测量一滑动变阻器电阻丝的电阻率。可供选择的实验器材如下：待测滑动变阻器（30 1.5A）；游标卡尺（20分度）；电流表A1（量程600mA，内阻1），电流表A2（量程3A，内阻约0.12）；电压表V1（量程3V，内阻约3k），电压表V2（量程1.5V，内阻约2k）；电源（电动势为3V，内阻未知）；电键及导线若干。为了避免损坏滑动变阻器，该同学决定不对滑动变阻器进行拆解，而是进行了如下操作：（1）该同学首先用游标卡尺测量了电阻丝螺线管的长度L及外径D，（d表示电阻丝的直径）；其中测外径D时卡尺示数如图1所示，则D=_

15、mm；（2）实验电路如图2所示，则电流表应选_，电压表应选_；闭合开关前，应将滑动变阻器触头P调至_（填“m”或“n”）端；闭合开关后，多次改变滑动变阻器触点的位置，并记录触点P到电阻丝螺线管n端的距离x及电压表和电流表对应的示数U、I；（3）分别以“”和“x”为纵坐标和横坐标建立坐标系，并依据测量的多组数据描点连线，得到如图3所示的图线，且图线的斜率为k，纵截距为b。该同学又查明了电阻丝螺线管的匝数为N，则滑动变阻器电阻丝的电阻率=_（用L、D、k和N表示）；图线明显不过坐标原点，其纵截距的物理意义为_。14 图甲是某同学探究小灯泡伏安特性的电路。 （1）请根据图甲在图乙中完成对应的实物连线

16、_。（2）该同学正确连接电路后，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于_（选“最左”或“最右”）；闭合开关S后，移动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是_（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）出现断路；（3）排除故障后再闭合开关S，该同学正确完成了实验操作，并将实验数据描点作图，得到I-U图像如图所示 。当灯泡两端加5.0 V电压时，灯泡的电阻R=_，灯泡功率P=_W。（结果均保留两位有效数字）（4）若把该灯泡接在电动势、内阻的太阳能电源上，该灯泡的电功率约为_W。（结果保留三位有效数字）15在研究电路元件的伏安特性时，得到如图所示的伏安特性曲线，已知电压

17、表V（量程为，内阻约为），电流表A（量程为，内阻约为）。请你把实物图连接完整( )。通过伏安特性曲线可以知道随着电压的提高此元件的电阻_（填不变、增加或者减小）把此元件和电阻为99的标准电阻串联接在电动势10V，内阻为1的电源两端，此时电源的输出功率为_。（保留2位有效数字）16如图所示为小明同学用毫安表改装多用电表的原理图。已知毫安表表头内阻为60，满偏电流为2mA，R1和R2为定值电阻。（1）若将毫安表改装成4mA和40mA两个量程的电流表，当单刀双掷开关S2接“1”时为电流表，选择开关S1与b端相接时，电流表的量程为4mA，选择开关S1与a端相接时，电流表的量程为40mA，则R1=_（2

18、）图中将开关S2接“2”端时为欧姆表。根据图中电源情况可以判断表笔A应接_（选填“红”或“黑”）表笔；若开关S1与a端相接时欧姆表为“10”倍率挡，则开关S1与b端相接时应为_（选填“1”或“100”）倍率挡；（3）图中作为欧姆表使用时，若电池用旧后电动势不变，电池内阻变大，欧姆调零后测电阻，这种情况对测量结果_（选填“有”或“没有”）影响。17如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源，开关和，电阻箱，电流表，保护电阻。该同学进行了如下实验步骤：（1）将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合、，读出电流表示数为，电阻箱读数为；断开，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为，此时电阻箱读

19、数为。则保护电阻的阻值Rx=_。结果保留两位有效数字（2）断开，闭合，调节，得到多组和的数值，并画出图像，如图所示，由图像可得，电源电动势E=_V，内阻r= _。结果保留两位有效数字（3）本实验中，内阻的测量值_填“大于”或“小于”真实值。18两个未知电阻A、B的阻值分别约为600和30，某同学为了能准确测出这两电阻的阻值，设计了如下实验：（1）设计电路图如图所示，图中两电压表相同，量程为03V；电流表量程为0100mA；电阻箱阻值范围0999.9；滑动变阻器阻值范围020；电源电动势6.0V。（2）简单操作过程：按电路图连接实物图。将电阻箱阻值调至570，将滑动变阻器的滑片移至最左端。闭合开

20、关，向右移动滑动变阻器的滑片至离最右端较近位置。调节电阻箱阻值，直至两电压表示数相同。记下两电压表示数U，电流表示数I，电阻箱阻值R。回答下列问题：（1）用笔画代替导线，连接下面的实物图_。（2）电路图中的电阻对应待测电阻_（填“A”或“B”）。（3）由以上操作过程可知，能得到电阻准确值的是_（填“”或“”），其准确值为_。（4）在该同学的基础上，另一同学对该实验做了如下改动：把电流表由处移至处，如图所示。重复操作过程，记下两电压表示数，电流表示数，电阻箱阻值，可得电流表内阻为_试卷第14页，共14页参考答案：1 ed 能【解析】（1）电源电动势为3V，则电压表选择；电路中可能出现的最大电流为

21、则电流表选择； （2）因待测电阻的阻值远大于安培表的内阻，则应该采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路如图；（3）图中滑动变阻器接成分压电路，则不应该连接ed线；（4）某同学完成上述实验后，想进一步测量表中电源的电动势和内电阻，选用表中的实验器材A2、V1、R、E、S及导线若干，采用伏安法就能测量该电源的电动势和内电阻。2 （0.6430.648都给分） 60 240 【解析】(1)螺旋测微器的读数是固定刻度与可动刻度两部分组成，所以金属丝的直径为D=(2)根据题意可知两次的总电阻相等，内阻与并联后阻值为，根据解得(3)串联分压电阻，根据欧姆定律则有解得(4)根据欧姆定律有又有代入数据得

22、3 500 8.562#8.561#8.563 583【解析】（1）根据欧姆定律可得未知电阻的直径为（2）由于待测电阻的阻值满足所以为减小系统误差，电流表应采用内接法，改画的电路图如图所示。原理图如图所示。（3）U-I图像的斜率表示阻值，则4 最大 2.0 2.5 电流表的分压 1.5【解析】（1）闭合开关之前，为了保护电路，调节电阻箱的阻值为最大值。根据闭合电路欧姆定律，有由图像可知可解得（2）实验中，系统误差主要来源于电流表的分压作用。闭合开关S1，把开关S2与2连接时，有可得在题图乙中，根据闭合电路欧姆定律，有图线的斜率为联立，可得5 见解析 a 分流作用 小【解析】(1)实物连接如图所

23、示由于闭合电键前，滑动变阻器接入电路的电阻调为最大，两个电压表的示数相同，约为将滑动变阻器接入电路的电阻调小，则的示数变小，的示数变大，因此应选用量程为的电压表。(2)由闭合电路欧姆定律则则电源的电动势，(3)由于本实验电压表的分流作用，使测量的电源电动势比真实值小。6 最大 bR0 【解析】（1） 合上开关前电阻箱接入的阻值应调节到最大，则有最小，以保护电路。（2）根据甲图所给的电路图，则有（3）电流表内阻较小，且未知则有解得根据I2-I1图象，则有7 保护电路 N MP 【解析】（1）电路中阻值为的定值电阻作用是保护电路，按电路图连接电路，闭合电键前将线夹夹在靠近N端一侧，以使闭合电键后电

24、路中的电阻最大，电路中的电流最小；金属丝接入电路的电阻为MP段；由闭合电路的欧姆定律变化为由电阻定律又代入得结合图象得解得（2）由截距解得8 11.0（11也给分） 丙 R2 11.5【解析】（1）由题意可知，使用欧姆挡的“1”挡，示数为11.0。（2）由于已知电流表内阻的阻值，可以计算出电流表的分压，故用图丙测量更准确。（3）滑动变阻器R1调节范围过大，测量时难以调节到合适的阻值，则选R2。（4）根据闭合电路欧姆定律有9 1.47 0.55【解析】（1）根据电路图连接实物图如图所示（2）由闭合电路欧姆定律得可知图像纵轴截距为电源电动势，结合图像可得图像斜率的绝对值为则10 电源 欧姆调零 6

25、k 二极管 C B 电容 【解析】（1） 若发现指针都不偏转、说明黑箱里面不存在电源。（2） 把多用电表调至欧姆挡，将选择开关旋至“1k”挡，要先进行欧姆调零。由图读出阻值为6k。根据题意可知，流过元件电流方向不同时，元件电阻不同，且初始电阻较小，换方向后电阻较大，由此可知该元件为二极管。红表笔接B，黑表笔接C时，指针首先向右摆动，然后又慢慢地向左回归至位置的附近，可初步判断该元件为电容器，此过程为充电过程。接着把多用电表调至电压挡，测量该元件电压，若元件是电容器，根据“红进黑出”原则，此时C端应为电容器正极板，因此将红表笔接在C，黑表笔接B，电压表有示数，并且慢慢地偏向零，由此可以断定BC间

26、为电容器。（3） 将红黑表笔分别接在AC和CA两点，指针均指向无穷大的位置，说明AC间可能为断路，故可作图如下11 0.50 1.46 0.96【解析】（1）本实验要求尽量精确，且电流表的内阻已知，因此可以排除电流表的内阻对电池的内阻测量的影响。而采用电流表外接法时，理论上电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值等于真实值加上电流表内阻，题目中已经给出了电流表的内阻，可以准确的求出电源的内阻，因此连接电路如图：（2）由图2可知电流表的示数I2=0.50A（3）由闭合电路欧姆定律可得联立并代入数值解得12 电压表的量程太大，实验误差较大 【解析】(1)甲同学设计的电路不合理，因为电源电动势6V，而

27、选取电压表的量程太大，实验误差较大。(2)将电流表A2与定值电阻R2串联改装成量程为的电压表，由于电流表A1的内阻不确定，故电流表A1采用外接法，电路如图所示(3)由并联电路的特点有可得(4)由并联电路的特点有再变形可得则图线斜率解得13 33.40 A1 V1 m 电流表A1的内阻【解析】（1）由图1可知，游标卡尺为20分度，且游标的第8个格与主尺对齐，则读数为（2）根据实验电路图2和电源（电动势为3V，内阻未知），电压表和电流表的选取不能超过表的量程，且读数时指针偏转在表头的到读数较准确，则电流表应选A1，电压表应选V1，闭合开关时，保证电路接入电阻最大，避免电流过大烧坏电表，闭合开关前，

28、应将滑动变阻器触头P调至m端。（3）根据欧姆定律可知根据电阻定律可知当触点P到电阻丝螺线管n端的距离x时,电压表和电流表对应的示数U、I,根据题意可知,整理得可知纵截距的物理意义为电流表A1的内阻,且解得14 最左 小灯泡 58#59#60 0.43#0.42 0.168（0.1640.172范围内均可）【解析】（1）如图所示。（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于最左，从而使闭合开关S后分压电路部分的电压为零。若滑动变阻器出现断路，则分压电路的电压为零，电压表不会有示数，所以故障的原因可能是小灯泡出现断路。（3）由图像可知，当灯泡两端加5.0V电压时，通过灯泡的电流为85mA，此时灯泡的

29、电阻为功率为（4）把该灯泡接在太阳能电池上后，设灯泡两端电压为U，通过灯泡的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有代入数据后有将上述表达式代表的电源的I-U图线和灯泡的I-U图线作在同一坐标系中，如图所示。两图线交点的乘积即为灯泡的实际功率，即15 减小 0.26W#0.27W#0.25W【解析】由I-U关系图可知元件的电阻满足所以电流表应采用外接法，由伏安特性曲线可知，电压和电流都是从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，如图所示。I-U图像上点与原点连线斜率的倒数表示元件的电阻，由图可知随着电压的提高此元件的电阻减小。把此元件和电阻为99的标准电阻串联接在电动势10V，内阻为1的电源两端时，设通过元

30、件的电流为I，元件两端的电压为U，根据闭合电路欧姆定律有代入数据有将上述表达式代表的I-U图线和元件的I-U图线作在同一坐标系中，如图所示，可知此时电路中的电流为I=26mA此时电源的输出功率为16 黑 100 没有【解析】（1）当选择开关S1与b端相接，单刀双掷开关S2接“1”时，电流表的量程为I1=4mA，则有解得当选择开关S1与a端相接，单刀双掷开关S2接“1”时，电流表的量程为I2=40mA，则有解得（2）多用电表中表笔电流应该为“红进黑出”，表笔A与内置电源正极相连，则表笔A应接黑表笔。开关S1与b端相接时，毫安表所在并联电路的电阻减小，测量相同待测电阻时，则该并联电路的分压减小，毫

31、安表转动的角度减小，则此时为“100”挡。（3）电池内阻变大，能够正常欧姆调零，则欧姆表的内阻不产生系统误差，而电池的电动势不变，故对测量结果没有影响。17 大于【解析】（1）据闭合电路欧姆定律可得，、均闭合时有断开有故保护电阻的阻值为（2）根据闭合电路的欧姆定律可得整理可得可见图线的斜率为图线的纵截距为结合图像中的数据可得，本实验中，由于电流表也有内阻，故（2）解析中内阻的测量值相当于电源实际内阻与电流表内阻之和，可知内阻的测量值大于真实值。18 见解析 A （或、）【解析】（1）根据电路图，实物图连接如图所示（2）由实验操作过程知，两电压表并联电路的电阻相等，所以电阻对应待测电阻A、电阻对应待测电阻B；（3）电流表的示数既是电阻的电流，也是电阻的电流。可得所以可得的准确值（4）前后两种电路相比较有得前后两种电路相比较有得前后两种电路相比较有得等等。答案第21页，共1页