2022高考物理二轮复习专题限时集训14电学实验及创新含解析.docx

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1、专题限时集训(十四)(建议用时：40分钟)1如图甲所示为实验室的一直流电流表，其使用说明书上附的该电流表的内部电路如图乙所示。甲乙(1)某次用03 A量程测量时，示数如图丙所示，其读数为_A。丙(2)该电流表00.6 A量程对应的内阻约为_(结果保留两位小数)。(3)若电阻R1断路，则电流表允许通过的最大电流约为_mA(结果保留两位有效数字)。解析(1)电流表量程为03 A，由图丙所示表盘可知，其分度值为0.1 A，示数为1.20 A。(2)由图乙所示电路图可知，电流表量程为00.6 A时，电流表内阻为：R 0.50 (3)由图示电路图可知，电流表量程为03 A时：3 AIgIg605Ig解得

2、：Ig0.005 0 A5.0 mA。答案(1)1.20(2)0.50(3)5.02(原创题)随着智能手机耗电的增加，充电宝成了手机及时充电的一种重要工具。可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源，其电动势约5 V。某同学想测量该充电宝在充满电后的电动势和内阻，他剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，另外两根导线空置不用。实验室还提供了如下器材：甲A量程是3.0 A，内阻约为0.2 的电流表；B量程是6 V，内阻约为6 k的电压表；C量程是15 V，内阻约为30 k的电压表；D阻值为01 k，额定电流为0.5 A的滑动变阻器；E阻值为010

3、，额定电流为3 A的滑动变阻器；F阻值为2.5 的定值电阻；G阻值为20 的定值电阻；H开关S一个，导线若干。(1)实验中滑动变阻器应选用_。(选填相应器材前的字母)(2)根据所给器材，该同学设计了如图甲所示的电路，其中R0应选择_(选填相应器材前的字母)，它在电路中的作用是_。(3)该同学记录的8组数据如表中所示，请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的UI图线。由图线可知该充电宝的电动势E_V，内阻r_。(保留到小数点后两位)次数12345678电流I/A0.170.310.660.931.181.371.631.89电压U/V5.055.035.004.974.944.934.904.86乙解析

4、(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流，从安全和方便性原则应选E；(2)R0作为保护电阻，除了防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏外，还要保证测量，因此不能选G，只能选F；(3)由EUIr可知，充电宝的电动势为E5.07 V，UI图线的斜率大小即为充电宝的内阻大小，则内阻为r0.11 。答案(1)E(2)F防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏(3)如图所示5.070.113(2020河北六校第一次联考)如图甲所示为某一电路中的一部分，由于其中的一个电阻发生了断路，导致整个电路不能正常工作，小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作，请根据他们的测量情况，回答相应的问题。甲乙丙(1)小明首

5、先在P、Q间接上一直流电源，P接电源正极，多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位，红表笔接P，黑表笔接Q，稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示，则P、Q之间的电压是_ V。(2)小明又将红表笔接P，黑表笔接M，若多用电表示数与P、Q之间的电压完全相同，则可以确定必定是_发生了断路。(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下，将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“10”的挡位，调零后红表笔接P，黑表笔接M，电表指针在表盘上的位置如图丙所示，由于多用电表最上面的刻度线被磨损得很严重，无法直接读取数据，他进一步观察发现，此时指针偏转的角度恰好位于表盘015 之间的正中位置，其中15 的位置是

6、多用电表指针半偏时所指的位置，则此时多用电表所测的阻值是_ ，小亮据此确定电阻R2没有断路，你认为他的判断是_(填“正确”或“错误”)的。解析(1)根据多用电表电压挡读数规则，P、Q之间的电压为2.00 V。(2)红表笔接P，黑表笔接M，若多用电表示数与P、Q之间的电压相同，说明多用电表测量的是电源电压，可以确定是R2发生了断路。(3)在该部分电路不接电源的情况下，将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“10”的挡位，指针偏转，根据多用电表欧姆挡测量原理，由闭合电路欧姆定律有Ig，Ig，Ig，又R中150 ，联立解得R50 。P、M之间的电阻值可能为R1和R3串联后的电阻值，小亮确定R2没有断路是错

7、误的。答案(1)2.00(2)R2(3)50错误4(20192020学年济南市高三模拟考试)图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中称重的关键元件是拉力传感器，其工作原理是：挂钩上挂上重物，拉力传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成将重物的重力变换为电信号的过程。甲乙小明找到了一根拉力敏感电阻丝RL，其阻值随拉力变化的图象如图乙所示，小明设计了合适的电路图并按图制成了一个简易“吊秤”。实验室提供了如下器材：电源E(电动势为15 V，内阻约2 )；灵敏毫安表(量程为10 mA，内

8、阻约50 )；滑动变阻器R(最大阻值为10 k)；RL接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘小滑环可将重物吊起；开关S和导线若干。(1)请在图丙中帮助小明将设计的实验电路图补充完整。丙(2)小明根据设计好的电路图，连接好实验电路，完成下列操作：a滑环下不吊重物时，调节滑动变阻器，当电流表为某一合适示数时，读出电流表的示数I1；b滑环下吊上待测重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数I2。设RLF图象的斜率为k，待测重物的重力G的表达式为G_(用物理量的符号表示)。(3)小明在实验的过程中不慎将灵敏毫安表烧坏，现手头只有量程为2 mA、内阻(标称值)为2

9、00 的电流表，还有定值电阻R1(50 )、定值电阻R2(10 )可供选择，为了使实验顺利进行，小明决定改装电流表，将2 mA的量程扩大至10 mA，小明改装的方法是电流表应该和定值电阻_(选填“串联”或“并联”)，且定值电阻应选择_(在空格内填写字母代号)。(4)由于量程为2 mA、内阻为200 的电流表内阻的真实值比标称值略大，导致改装后的电流表示数与真实示数相比_(选填“偏大”或“偏小”)，应该使选择的定值电阻阻值适当_(选填“增大”“减小”或“不变”)。解析(2)对待测重物受力分析，由平衡条件得2Fcos G，由题图乙得F，R0103 ，由闭合电路欧姆定律得R0(RRgr)，RL(RR

10、gr)，故RLR0，联立解得G。(3)将2 mA的电流表的量程扩大至10 mA，根据并联分流原理，电流表应该和定值电阻并联，由并联电路电压相等可知，IgRg(IIg)R，解得R50 ，故选择R1。(4)改装的电流表的分流电阻分得的电流偏大，改装后电流表示数比真实值偏小，根据改装电流表的原理，内阻真实值比标称值大，并联的分流电阻也应比50 大，故应适当增大分流电阻的阻值。答案(1)如图所示(2) (3)并联R1(4)偏小增大5(2020全国卷T22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 k，电流表内阻为0.5 ，该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所

11、示电路的O 、P两点之间，另一种是跨接在O 、Q两点之间，测量得到如图(b)所示的两条UI图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。图(a)回答下列问题：(1)图(b)中标记为的图线是采用电压表跨接在_(填“O 、P ”或“O 、Q ”)两点的方案测量得到的。(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线_(填“”或“”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为_(保留1位小数)。图(b)(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为_(保留1位小数)。解析(1)当用电流表内接法时，测量值为Rx1RxRARx，当用电流表外接法时，测量值为Rx2Rx，

12、图(b)中图线的斜率较小，所以应为使用电流表外接法测量的结果，即电压表跨接在O、P间测量得到的。(2)由图线可得Rx约为50.0 ，可知Rx，所以用电流表内接法测量的结果误差较小，即由图线得到的结果更接近待测电阻的真实值，测量结果Rx150.5 。(3)因为Rx1RxRA，所以RxRx1RA50.0 。答案(1)O、P(2)50.5(3)50.06(2019全国卷T23)某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 k)，滑动变阻器R1(最大阻值1 50

13、0 )，滑动变阻器R2(最大阻值500 )，电阻箱(099 999.9 )，干电池(E1.5 V，r1.5 )，红、黑表笔和导线若干。图(a)(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为_；滑动变阻器选_(填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图(b)所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为_、_。图(b)(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向_k处；将红、黑表笔与电阻箱连接，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。

14、若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图(c)所示，则电阻箱接入的阻值为_。图(c)解析(1)由题知当两表笔间接入15 k的电阻时，电流表示数为50 A，由闭合电路欧姆定律有，代入数据解得R900 ，所以滑动变阻器选择R1。(2)欧姆表的内阻RgRgrR0R15 k，当电流为25 A时有Rx3Rx45 k；当电流为75 A时有RxRx5 k。(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0 k处。题图(c)中电阻箱读数为35 000.0 。答案(1)如图所示900R1(2)455(3)035 000.07(2020全国卷T23)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V，0.30 A)的伏安特性。所

15、用器材有：电流表A1(量程200 mA，内阻Rg110.0 )、电流表A2(量程500 mA，内阻Rg21.0 )、定值电阻R0(阻值R010.0 )、滑动变阻器R1(最大阻值10 )、电源E(电动势4.5 V，内阻很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图(a)所示。(1)根据图(a)，在图(b)的实物图中画出连线。图(a)图(b)(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U_，流过小灯泡的电流I_。为保证小灯泡的安全，I1不能超过_mA。(3)实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并

16、读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根据实验数据可算得，当I1173 mA时，灯丝电阻R_(保留1位小数)。(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够测量完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于_(保留1位小数)。解析(2)根据串并联知识可得小灯泡两端的电压UI1(Rg1R0)，流过小灯泡的电流II2I1，小灯泡的额定电压为U额3.6 V，由U额I1(Rg1R0)可得I1180 mA，即为了保证小灯泡的安全，I1不能超过180 mA。(3)灯丝的电阻R，当I1173 mA时，I2470 mA，解得R11.6 。(4)画完整的伏安特性曲线就是把03.6 V对应的UI曲线画出来，当U3.6 V时，通过A1的电流最大值为Ig1200 mA，此时所用电阻的阻值最小为RRg1 10.0 8.0 。答案(1)如图所示(2)I1(Rg1R0)I2I1180(3)11.6(4)8.0