专题24 电学实验-备战2022年高考物理大一轮复习知识点专项强化训练

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2. (2021·湖南怀化市上学期期末)(1)如图甲所示，螺旋测微器的读数为__________mm。
(2)如图乙所示，游标卡尺的读数为__________mm。
3. (2021·陕西汉中市第二次检测)精密测量工具的原理及读数
(1)甲同学用游标卡尺测量某物体的厚度，如图所示，则该物体厚度测量值为__________cm；
(2)乙同学用螺旋测微器测量铅笔芯的直径D如图所示，读数D＝__________ mm。
4.(2021·北京市第13中学开学测试)在设计“伏安法测小灯泡的电阻”实验电路时，要思考以下两个问题：
(1)电流表内接还是外接？
如图所示，某同学采用试接的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数无明显变化，说明小灯泡的阻值与__________(填写“电流表”或“电压表”)的阻值接近，应选择电流表__________(填写“内接”或“外接”)的电路。
(2)如何选择滑动变阻器？
有三种规格的滑动变阻器，它们的最大阻值分别是R1＝20 Ω，R2＝200 Ω，R3＝1 750 Ω。将它们分别接入图3所示电路。保持M、N间电压恒定，从左向右移动滑片P，研究小灯泡两端的电压U与滑片的滑动距离L(滑片从左向右滑动的最大距离为L0)的关系，如图所示中“×”为根据实验数据描出的点，请你结合如图4所示判断该实验中选择哪一种规格的滑动变阻器最合适__________，并简要说明理由。
5.(2021·山东烟台市高考诊断一模)某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验：
(1)如图甲所示，该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径D＝__________ mm；
(2)该同学用如图乙所示电路图测量金属丝Rx的电阻，供选择的仪器如下：
①电流表A1(内阻为r)；
②电流表A2；
③滑动变阻器R1(0～1 000 Ω)；
④滑动变阻器R2(0～20 Ω)；
⑤蓄电池(2 V)；
⑥开关S及导线若干。
(3)滑动变阻器应选择__________(选填“R1 ”或“R2 ”)；在图丙中按图乙用连线代替导线连接实物图；
(4)闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录A1、A2 的读数I1、I2，通过调节滑动变阻器，得到多组实验数据；以I2 为纵坐标， I1为横坐标，作出相应图象，如图丁所示。根据I2－I1 图象的斜率 k及电流表A1内阻r，写出金属丝电阻的表达式Rx＝ __________；
(5)测得金属丝连入电路的长度为L，则金属丝电阻率ρ＝__________(用k、D、L、r表示)。
6.(2021·海南省新高考3月线上诊断)某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势约为3 V，内阻可忽略不计；
B.电流表A：量程0～100 mA，内阻约为5 Ω；
C.电压表V：量程0～3 V，内阻为3 kΩ；
D.滑动变阻器：最大阻值为100 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A；
E.开关、导线等。
丙
(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L＝0.820 m，用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为________ mm。
(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，从图中读出金属丝电阻约为________ Ω。
(3)在用伏安法测定金属丝的电阻时，滑动变阻器在电路中能起到限流作用。请你用笔画线代替导线，帮助该同学完成图丙中的测量电路。
(4)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R＝10.0 Ω，则这种金属材料的电阻率为________ Ω·m。(结果保留2位有效数字)
7.(2021·广东佛山市二模)小明手里有一块多用电表A，其功能完好，但刻度值已不清晰。他想通过实验测定该多用表(简称A表，下同)“×10 Ω”挡欧姆调零后的内阻R0和内置电源的电动势E。
他找来了另一个多用电表B(简称B表，下同)、一个电阻箱、一个开关和若干导线作为实验的器材。
实验的操作如下：
(1)小明将A表调到“×10 Ω”挡，将B表调到“mA”挡，准备如图甲将所有的器材串联起来作为实验电路。请你在图中连好剩余的导线。
(2)先使用B表的电流挡测量A表“×10 Ω”挡的满偏电流。将电阻箱阻值调为0，将A表调到欧姆挡“×10 Ω”挡位置。几次试测后，确定B表应使用“10 mA”挡，调节A表的欧姆调零旋钮直至A表满偏，此时B表的读数如图乙所示，记录下B表读数为__________ mA。
(3)断开开关，保持A、B表挡位不变，将A表__________短接进行欧姆调零，然后重新连入原来电路。
(4)调节电阻箱，闭合开关，当B表读数为6.0 mA时，读出电阻箱阻值为R1；继续调节电阻箱阻值，当B表读数为4.0 mA时，读出电阻箱阻值为R2；
(5)断开电路，整理器材。
(6)数据处理。根据以上测量数据，可算出A表“×10 Ω”挡内置电源的电动势E＝__________ V，A表“×10 Ω”挡欧姆调零后的内阻R0＝__________ Ω，B表量程“10 mA”挡的内电阻RB＝__________ Ω。(以上3空的结果用R1、R2表示)
8. (2021·北京市昌平区二模练习)用如图所示的多用电表测量定值电阻。
(1)待测电阻的阻值约为20 Ω，测量步骤如下：
①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准__________(选填“直流电流、电压”或“电阻”)“0”刻线。
②将选择开关转到电阻挡的__________(选填“×1”“×10”或“×100”)的位置。
③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的__________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。
(2)测量后需要继续测量一个阻值大约是2 kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按__________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A.调节定位指针螺丝，使多用电表指针对准“0”刻线
B.将红黑表笔接触
C.把选择开关旋转到“×1 k”位置
D.把选择开关旋转到“×100”位置
E.调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线
9.(2021·1月湖南普高校招生适应性考试，12)太阳能电池是一种可将光能转换为电能的器件，一同学用图(a)所示电路测量某单晶硅太阳能电池的输出电流I和输出电压U之间的关系。探究该电池的伏安特性，用一定强度的光照射太阳能电池，闭合开关S，调节电阻箱，测得实验数据如下表所示。
(1)请在图(b)中补齐上表中后4组数据点，并作出该太阳能电池的伏安特性曲线；
(2)根据所作伏安特性曲线可知，电池电阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________ mA，电动势为________ V(结果均保留2位有效数字)；
(3)根据所作伏安特性曲线，估算该太阳能电池的最大输出功率为________ mW(结果保留1位小数)。
10.(2021·山东济宁市期末质量检测)现用下列器材测量电源的电动势和内阻：
待测电源E(电动势约为4 V)；
电流表A(量程为0～0.6 A，内阻不计)；
电阻箱R(最大阻值为99.9 Ω)；
开关S；
导线若干。
(1)根据所给实验器材，画出实验原理图。
(2)根据实验原理，进行如下操作：调节电阻箱R的阻值，记录多组电流表的读数I和电阻箱的对应读数R，以eq \f(1,I)为纵坐标，R为横坐标，根据测量数据作出的eq \f(1,I)－R图象如图所示，则电源电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。
(3)若考虑到实际电表有内阻，关于该实验的误差分析，下列说法正确的是________。
A.电源内阻的测量值偏大
B.电源内阻的测量值偏小
C.电源电动势的测量值偏大
D.电源电动势的测量值偏小
11.(2021·1月重庆市学业水平选择性考试适应性测试，12)某同学拟将量程为Ig＝1 mA，内阻约为几十欧姆的电流表G改装成量程为1 V的电压表。
(1)他首先设计了如图所示电路来测量电流表G的内阻Rg，图中E为电源电动势。现有最大阻值分别为100 Ω和2 600 Ω的滑动变阻器，则R2应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器。开关S1接通，S2未接通时，调节R2使电流表G示数为1.00 mA；接通S2后，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节电阻箱R1，当其阻值为50 Ω时，电流表G的示数为0.50 mA，则电流表G的内阻Rg为________Ω；
(2)为了将电流表G改装成量程为1 V的电压表，需要________(选填“串联”或“并联”)一个大小为________ Ω的电阻。
12.(2021·河南安阳市下学期二模)为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。其中V0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电源。
甲
乙
(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整。
(2)实验步骤如下：
①将S拨向接点1，接通S1，调节__________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时__________的读数U；
②然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节__________，使__________________，记下此时R的读数；
③多次重复上述过程，计算R读数的__________，即为待测电压表内阻的测量值。
(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：__________________________________________________________________。
13.(2021·山东临沂市上学期期末)某物理兴趣小组欲将电流表G(量程为300 μA，内阻约为100 Ω)改装成直流电压表(量程为6 V)。小组同学先按图甲所示电路测量电流表的内阻，提供的实验器材有：
A.电源(电动势为2 V，内阻不计)；
B.电源(电动势为10 V，内阻不计)；
C.电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)；
D.滑动变阻器(0～10 kΩ)；
E.滑动变阻器(0～50 kΩ)；
F.开关S1、S2，导线若干。
丙
(1)按图甲所示电路将图乙中实物间的连线补充完整，要求闭合开关的瞬间，电流表不会被烧坏。
(2)为了尽可能减小实验误差，电源应选用________(选填“A”或“B”)，滑动变阻器应选用________(选填“D”或“E”)。
(3)在实物连线正确的情况下，主要实验步骤如下：
①闭合S1，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的指针满偏；
②在保持滑动变阻器R1的滑片位置不变的情况下，闭合S2，调节电阻箱R2，当其阻值为204.0 Ω时电流表G的示数如图丙所示，则电流表G的示数为________ μA，电流表的内阻为________ Ω。
③给电流表G________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________ Ω的电阻，即可将该电流表G改装成量程为6 V的电压表。
14.(2021·山东临沂市一模)在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图1所示的电路。除了金属电阻Rx外，还提供的实验器材有：学生电源E，灵敏电流计G。滑动变阻器R、RS，定值电阻R1、R2，电阻箱R0，开关S，控温装置，导线若干。
①按照电路图连接好电路后，将R0调至适当数值，R的滑片调至最右端。RS的滑片调至最下端，闭合开关S；
②把R的滑片调至适当位置，调节R0，并逐步减小RS的阻值，直到RS为零时，电流计G指针不发生偏转，记录R0的阻值和Rx的温度；
③多次改变温度，重复实验；
④实验完毕，整理器材。
根据上述实验回答以下问题：
(1)上述②中，电流计G指针不发生偏转时，a点电势________(选填“大于”“等于”或“小于”)b点电势。
(2)用R0、R1、R2表示Rx，Rx＝________。
(3)本实验中RS的作用为__________________________________________。
(4)若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值______(选填“大于”“等于”或“小于”)Rx的真实值。
15.(2021·四川攀枝花市第二次统考)实验课中同学们要完成“测量电池的电动势和内阻”的任务。某小组计划用如图甲所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池(电动势约几伏)、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
电流表A：量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω
电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ
滑动变阻器R1：0～500 Ω，额定电流1 A
滑动变阻器R2：0～20 Ω，额定电流2 A
(1)为了便于实验，滑动变阻器最好选用__________(填写仪器的字母代号)。
(2)请根据图甲所示的电路图，在图乙中完成实物的连接。
(3)实验过程某次测量时电流、电压表示数情况如图丙所示，此时电压表读数为______ V，电流表读数为______ A。
(4)实验得到的U－I图线如图丁所示，可得电池的电动势E＝__________ V，内阻r＝__________ Ω(结果保留2位有效数字)。
(5)为了研究电表内阻对测量结果的影响，我们用U和I的函数关系来分析这一个问题。若字母RV、RA分别表示电压表和电流表的内阻，U、I分别表示电压表和电流表的示数，E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑
到电表内阻的影响，请选择相关的字母写出反映U和I实际关系的函数表达式U＝__________。
16.(2021·山东青岛市一模)某同学用如图甲所示的电路测量一段总阻值约为10 Ω的均匀电阻丝的电阻率ρ。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹，从而可改变接入电路的电阻丝长度。实验提供的器材有：
电池组E(电动势为3.0 V，内阻约1 Ω)；
电流表A1(量程0～0.6 A)；
电流表A2(量程0～100 mA)；
电阻箱R(0～99.99 Ω)；
开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D；
②根据所提供的实验器材，设计如图甲所示的实验电路；
③调节电阻箱使其接入电路中的电阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上；
④闭合开关，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
⑤改变P的位置，调整__________，使电流表再次满偏；
⑥重复多次，记录每一次的R和L数据；
(1)电流表应选择__________(选填“A1”或“A2”)；
(2)步骤⑤中应完善的内容是__________________；
(3)用记录的多组R和L的数据，绘出了如图乙所示图线，截距分别为r和l，则电阻丝的电阻率表达式ρ＝________(用给定的字母表示)；
(4)电流表的内阻对本实验结果__________(填“有”或“无”)影响。



U/V
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
I/mA
7.0
7.0
7.0
7.0
7.0
7.0
7.0
7.0
6.9
6.6
5.7
2.2