考点17电学实验-2022届高三《新题速递·物理》9月刊（高考复习）

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1．（2020·江苏南京师大附中高三其他）某同学利用以下器材设计一个电路来描绘出小灯泡的曲线(如图甲所示)，器材如下：
A．小灯泡
B．电流表(量程0.6A，内阻约为0.4Ω)
C．电压表(量程6V，内阻约为10000Ω)
D．滑动变阻器R1(0～10Ω)
E.滑动变阻器R2(0～1000Ω)
F.电源(电动势为6V，内阻约为1Ω)
G.开关，导线若干
（1）滑动变阻器应选________(选填“D”或“E”)。
（2）在图乙中画出他设计的实验电路图_____ (根据该电路设计可得到U—I关系的完整曲线)。
（3）根据小灯泡U—I关系的完整曲线可知小灯泡电阻随电压的增大而________(填选“增大”“减小”或“不变”)。
（4）如果将小灯泡与某电池相连，该电池的电动势为6.0V，内电阻为，则：
①当如图丙所示，将1个该小灯泡与该电池相连时，小灯泡的电阻RL＝________ (保留两位有效数字)。
②当如图乙所示，将2个相同的该种小灯泡串联后再与该电池相连，其中1个小灯泡的功率PL＝________W(保留两位有效数字)。
2．（2020·黑龙江大庆铁人中学高三其他）有一只标值为“2.5V，xW”的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清。某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率：
(1)已知小灯泡的灯丝电阻约为5Ω，请先在图甲中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图______________，再选择电流表、电压表的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路______________；
(2)开关S闭合之前，应将图乙中滑动变阻器的滑片置于______（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）；
(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
3．（2020·陕西西安中学高三模拟）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某实验小组决定描绘一个小电珠（额定电压为，额定电流为）的伏安特性曲线。
(1)实验室提供的实验器材有：
A．电源E（电动势为，内阻约为）；
B．电压表V（量程为，内阻为）；
C．电流表A（量程为，内阻约为）；
D．滑动变阻器R（阻值范围）；
E．三个定值电阻（阻值分别为、、）；
F．开关及导线若干。
该小组同学们研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他们将电压表进行了改装。在给定的定值电阻中应选用___（选填“”“”或“”）与电压表___（选填“串联”或“并联”），完成电压表改装；
(2)图甲的虚线框中画出正确的实验电路图，并在图中标明器材代号____；

(3)该实验小组按照正确的电路图和实验操作描绘出了小电珠的伏安特性曲线，如图乙所示。现将4个相同规格的小灯泡按如图丙所示电路连接，图中定值电阻阻值，电源电动势，内阻，此时每个小灯泡消耗的电功率为____W。（结果保留两位有效数字）
4．（2020·湖北武昌高三模拟）某同学利用图甲中的电路测量电流表的内阻RA（约为），图中R1是滑动变阻器，R2是电阻箱，S1和S2为开关。已知电流表的量程为10mA。
（1）请根据电路图连接图乙中的实物图_________；
（2）断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使A满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值如图丙所示时，A恰好半偏。若忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，则可知RA＝________Ω；
（3）考虑电路中总电阻的变化，则电流表的内阻RA的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真（填“＞”或“＜”）；若选用一个电动势E更大的电源并能完成该实验时，相对误差将变_________（填“大”或“小”）。
（4）将（2）中电流表内阻的测量值作为该表内阻，若要改装成量程为3 V的电压表，则需与该电流表串联一个阻值为__________Ω的电阻。
5．（2020·重庆高三三模）为较准确测量一毫安表（量程为1mA，内阻约为2500）的内阻，设计如图1所示的电路图。
（1）实验室提供有不同规格的滑动变阻器，则R1应选__________。
A．最大值10
B．最大值200
C．最大值500
D．最大值1000
（2）实验室提供有不同规格的电源，为减小实验误差，则E应选_______。
A．电动势1.0V，内阻约为1000的水果电池
B．电动势1.5V，内阻约为0.5的干电池
C．电动势3.7V，内阻约为1.0的手机电池
D．电动势10.0V，内阻约为1.0的锂离子电池
（3）接通S后，将R2调节为0，调节R1的滑片使毫安表满偏；保持R1的滑片不动，调节R2，当毫安表示数为0.75mA时，读出R2的阻值为800.0，则毫安表的内阻为_________。
（4）若将毫安表改装为量程为10mA的电流表和量程为12V的电压表，如图2所示，则电路中R4的阻值为_________。
6．（2020·新平彝族傣自治县第一中学高三开学考试）有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流．
A．被测电流表A1：满偏电流约700～800，内阻约100 Ω，刻度均匀、总格数为N；
B．电流表A2：量程0.6 A，内阻0.1 Ω；
C．电压表V：量程3 V，内阻3 kΩ；
D．滑动变阻器R1：最大阻值200 Ω；
E．滑动变阻器R2：最大阻值1 kΩ；
F．电源E：电动势3 V、内阻1.5 Ω；
G．开关一个.
（1）选用的器材应为_____________．（填A→G字母代号）
（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号．
（______）
（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________．
7．（2020·山东高三开学考试）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度，当金属丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时，右端如图甲所示；用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示；用伏安法测得多组U、I数据，做出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示。
(1)金属丝的有效长度L为______cm，直径D为______mm，电阻R为______Ω。
(2)将测得的数据代入公式______，即可求出金属丝的电阻率。（用第(1)问给出的字母表示）
8．（2020·山西高三开学考试）一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L ，电阻R约为5Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d；
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D=_______mm．

(2)为测量金属管线的电阻R，取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：
A．电流表0～0.6A，内阻约0.05Ω
B．电流表0～3A，内阻约0.01Ω
C．电压表0～3V，内阻约10kΩ
D．电压表0～15V，内阻约50kΩ
E．滑动变阻器，0～10Ω（额定电流为0.6A）
F．滑动变阻器，0～100Ω（额定电流为0.3A）
为准确测出金属管线阻值，电流表应选_______，电压表应选______，滑动变阻器应选_______(填序号)
(3)如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______．
(4)根据已知的物理量（长度L、电阻率ρ）和实验中测量的物理量（电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D），则金属管线内径表达式d＝______________
9．（2020·湖南高三开学考试）某兴趣小组同学要利用NTC热敏电阻测量温度，图甲为该热敏电阻的电阻特性曲线，为了测量某状态下的温度，需先测量热敏电阻在该状态温度下的电阻值．
请按要求完成下列实验：
(1)若温度的测量范围为0～25 ℃.不考虑其他因素对电路的影响，要求误差较小，实验室提供的器材如下，请在图乙的虚线框内画出实验电路图．
A．NTC热敏电阻
B．电压表V：量程5 V，内阻约3 kΩ
C．电流表A：量程5 mA，内阻为250 Ω
D．滑动变阻器R：最大阻值为200 Ω
E．直流电源E(电动势6 V，内阻不计)
F．开关S，导线若干
(2)正确接线后，将热敏电阻置于待测状态下，接通电源，电流表的示数是3.20 mA，电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为________ V.
(3)此时热敏电阻的阻值为________ kΩ；结合图甲可知待测温度为________℃.(计算结果均保留两位有效数字)
10．（2020·四川省泸县第一中学高三开学考试）为了测量一待测电阻Rx的阻值，准备了以下器材：
A．多用电表
B．电流表G1（0~100 mA，内阻约5 Ω）
C．电流表G2（0~50 mA，内阻r2=10 Ω）
D．定值电阻R0（20 Ω）
E. 滑动变阻器R1（0~5 Ω）
F. 滑动变阻器R2（0~100 Ω）
G. 直流电源（3.0 V，内阻不计）
H. 开关一个及导线若干
（1）用多用电表欧姆表“×1”挡粗测电阻时，其阻值如图甲中指针所示，则Rx的阻值大约是_______Ω。
（2）滑动变阻器应选________（填仪器前的序号）。
（3）若是用G2表测Rx两端电压，请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计（要求：滑动变阻器便于调节，电表读数不得低于量程的）。（________）
（4）补全实验步骤：
a. 按图乙所示电路图连接电路，将变阻器滑动触头移至最________端（选填“左”或“右”）；
b. 闭合开关S，移动变阻器滑动触头至某一位置，记录G1、G2表的读数I1、I2；
c. 多次移动变阻器滑动触头，记录相应的G1、G2表的读数I1、I2；
d. 以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线如图丙所示，则待测电阻Rx的阻值为________Ω（保留两位有效数字）。
11．（2020·四川省宜宾市第四中学校高三开学考试）(1)小明同学分别将黑箱接线柱AB、BC、CD接入甲电路中，闭合开关S，计算机显示出电流传感器的输出电流随时间变化的图像分别如a、b、c所示，则__________(选填：AB、BC、CD)间接入的是定值电阻。
(2)小聪同学为了进一步精确测量黑箱内定值电阻的阻值，设计了如图丙所示的电路，其中：
A是电流表(量程为0.20mA，内阻约为100Ω)
R是电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
R1是滑动变阻器
R2是保护电阻
E是直流电源(电动势4V，内阻不计)
单刀单掷开关2只
导线若干
①调节电阻箱，使电阻箱接入电路中的阻值为90.7Ω，只闭合S1，调节滑动变阻器，电流表读数为0.15mA；然后保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为186.3Ω时，电流表的读数仍为0.15mA，则黑箱内定值电阻的阻值为____________Ω。
②上述实验中，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都要保证电路安全，则在下面提供的四个电阻中，保护电阻R应选用____________ (选填答案编号)
A．200kΩ B．20kΩ C．10kΩ D．20Ω
③下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器是最佳选择____________ (选填答案编号)。
A．1kΩ B．5kΩ C．10kΩ D．35kΩ
12．（2020·昌吉市第九中学高三开学考试）某同学测定电源电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池一节(内阻很小)、电流表A(量程0.6 A，内阻RA小于1 Ω)、电流表A1(量程0.6 A，内阻未知)、电阻箱R1(0～99.99 Ω)、滑动变阻器R2(0～10 Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个，导线若干．
(1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作．请在答题卡相应位置的虚线框内补全与图甲对应的电路图_______．
(2)测电流表A的内阻：
闭合开关K，将开关S与C接通，通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，读取电流表A的示数为0.20 A、电流表A1的示数为0.60 A、电阻箱R1的示数为0.10 Ω，则电流表A的内阻RA＝________Ω．
(3)测电源的电动势和内阻：
断开开关K，调节电阻箱R1，将开关S接__________(填“C”或“D”)，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数；断开开关K，开关S所接位置不变，多次调节电阻箱R1重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I．
(4)数据处理：
图乙是由实验数据绘出的－R图象，由此求出干电池的电动势E＝__________V、内阻r＝__________Ω．(计算结果保留二位有效数字)
(5)如果电流表A的电阻未知，本实验__________ (填“能”或“不能”)测出该电源的电动势．
13．（2020·宜宾市叙州区第二中学校高三开学考试）甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．
实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．
(1)先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：
闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1.保持电阻箱示数不变，_______，读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1＝___．
(2)甲同学已经测得电阻R1＝4.80Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值，该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，用测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E＝____V，电阻R2＝_____Ω(保留三位有效数字)．
14．（2020·四川省泸县第四中学高三开学考试）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻：
①实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：
电压表：V（量程3V，内阻Rv=10kΩ）
电流表：G（量程3mA，内阻Rg=100Ω）
电流表：A（量程3A，内阻约为0.5Ω）
滑动变阻器：R1（阻值范围0-10Ω，额定电流2A）
R2（阻值范围0-1000Ω，额定电流1A）
定值电阻：R3=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是___________；
②该同学将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_______A；
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_______（填写器材的符号）；
④该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G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 （结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_______Ω （结果保留两位有效数字）。
15．（2020·龙华海南华侨中学高一期末）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需 要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：
（1）仪器连线如图l所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为_________ （填“红”或“黑”）色；
（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为_________Ω．电流表的读数为_________mA，电阻箱的读数为_________Ω：
（3）将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_________mA；（保留3位有效数字）
（4）计算得到多用电表内电池的电动势为_________V．（保留3位有效数字）
16．（2020·宜宾市叙州区第一中学校高三开学考试）图甲为一个简单的多用电表的电路图，其中电源的电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω，电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度。
(1)选择开关接“1”，指针指在图乙所示位置时示数为_____（结果保留三位有效数字）。
(2)如果选择开关接“3”，图甲中电阻R2=240Ω，则此状态下多用电表为量程_____的电压表。
(3)如果选择开关接“2”，该多用电表可用来测电阻，C刻度应标为_______Ω。
(4)如果选择开关接“2”，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针刚好满偏，再测量某一电阻，指针指在图乙所示位置，则该电阻的测量阻值为_______Ω（保留两位有效数字）。
(5)如果将该多用电表的电池换成一个电动势为1.5V、内阻为1.2Ω的电池，正确调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_____（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。
17．（2020·北京海淀北大附中高三三模）利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
（1）现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（0~0.6A） B．电流表（0~3A）
C．滑动变阻器（0~20Ω） D．滑动变阻器（0~100Ω）
实验中电流表应选用________；滑动变阻器应选用________。（选填相应器材前的字母）
（2）在图2中用笔画线代替导线，按图1将电路连线补充完整________。
（3）实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线________。
（4）根据图3可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω。
（5）小明同学学习了电源的相关知识后，制作了如图4所示的水果电池。为了测量该电池的电动势，他从实验室借来了灵敏电流表（内阻未知，且不可忽略）、电阻箱、开关以及若干导线，设计了如图5所示的电路图。你认为小明同学能否准确测出水果电池的电动势，并说明理由_________。
18．（2020·北京海淀101中学高三三模）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。
(1)甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为________mA；若所选挡位为×10Ω挡，则示数为___Ω。
(2)乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是________（填字母代号）。
A．将红表笔和黑表笔短接
B．把选择开关旋转到×100Ω挡
C．把选择开关旋转到×1Ω挡
D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(3)丙同学在图乙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法正确的是_________
A．将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障
B．将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障
C．将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良
(4)丁同学想测定×1Ω挡欧姆表的内阻Rg。他将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，然后将红、黑表笔连接阻值约20Ω左右的电阻，从表盘上读出该电阻的阻值为R，并记下指针所指的电流挡的格数n以及电流挡的总格数N。请分析说明丁同学是否能利用这些数据得出欧姆表的内阻Rg_________。序号
1
2
3
4
5
6
电压U（V）
1．35
1．30
1．25
1．20
1．15
1．10
电流I（A）
0．12
0．14
0．24
0．30
0．36
0．42