实验9 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版

这是一份实验9 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版，共6页。试卷主要包含了某研究小组收集了两个电学元件等内容，欢迎下载使用。
1．(2020·湛江调研)某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0(约为5 Ω)和旧电池(电动势约为3 V)。实验室备有如下器材：A．直流电压表V1、V2(量程均为3 V，内阻均约为3 kΩ)B．电流表A(量程300 mA，内阻为5 Ω)C．滑动变阻器R1，最大阻值为20 ΩD．开关S一只、导线若干(1)为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小组设计了一个电路，如图甲所示为其对应的实物图，请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。(2)为测量电池的电动势E和内阻r，小组设计了如图乙所示的电路图。某次实验中电压表的示数如图丙所示，则电压表读数是____________ V。(3)根据图乙所示的电路图，分别用E、r、R0表示电源的电动势、内阻和定值电阻阻值，则U1与U2的函数关系式为________________。实验中移动滑动变阻器触头，读出直流电压表V1、V2的多组数据U1、U2，描出U1－U2图象如图丁所示，图中直线的斜率为k，与横轴的截距为b，则电源的电动势E＝____________，内阻r＝____________(用k、b、R0表示)。[解析]　(1)由于电流表的内阻已知，为5 Ω，为了更好地减小误差，电流表应采用内接法。(2)根据电压表的读数规则，电压表读数为2.49 V。(3)对题图乙所示电路，根据闭合电路欧姆定律，E＝U2＋Ir，I＝，两式联立解得：U1＝U2－，故题图丁中的U1－U2图象的斜率k＝，解得电池内阻r＝；由U2－＝0得U1－U2图象在横轴的截距b＝，解得电池电动势E＝。[答案]　(1)如图所示(2)2.49(2.48～2.50均可)(3)U1＝U2－　　2．(2020·武汉调研)如图a所示为一黑箱，内有一节干电池、若干电阻，A、B为黑箱的两个输出端。(1)为探索黑箱，某同学用多用电表进行以下测量，你认为正确的操作是____________。A．用欧姆挡测量A、B间的电阻B．用直流电流挡测量A、B间的输出电流C．用直流电压挡测量A、B间的输出电压D．用交流电压挡测量A、B间的输出电压(2)含有电源的黑箱相当于一个等效电源，A、B为等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图b所示的电路。调节电阻箱R的阻值，记录下电压表的示数U，图c是根据实验数据在坐标纸上画出的图象，若忽略电压表内阻的影响，根据图象可求得等效电源的电动势E＝____________ V，等效内阻r＝____________ Ω。(结果保留三位有效数字)(3)如果考虑电压表内阻的影响，测得的等效电源的电动势与真实值相比____________，测得的等效内阻与真实值相比____________。(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)[解析]　(1)因为黑箱中含有电源，所以不能用欧姆挡直接测量；用电流挡测量A、B间的输出电流，可能会造成短路，也不能用交流电压挡测量A、B间的输出电压，只能用直流电压挡测量A、B间的输出电压，选项C正确。(2)由闭合电路欧姆定律可知：E＝U＋r，即＝＋·，由图象可知＝0.70 V－1，解得E＝1.43 V；＝ Ω/V＝0.76 Ω/V，则r＝1.09 Ω。(3)如果考虑电压表内阻的影响，则外电阻的实际阻值小于R，使得测得的等效电源的电动势与真实值相比偏小，测得的等效内阻与真实值相比也偏小。[答案]　(1)C　(2)1.43　1.09(1.04～1.10均正确)　(3)偏小　偏小3．(2020·天津实验中学模拟)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 μA、内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)和若干导线。①由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表，则应将表头与电阻箱____________(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为____________ Ω(准确到小数点后一位)。②接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录；根据数据，画出IR－I图线如下：根据图线可得电池的电动势E是____________V，内阻是____________Ω。[解析]　①将小量程表头改装成更大量程的电流表，需给表头“并联”一个合适阻值的分流电阻；已知表头的满偏电流Ig＝100 μA，表头内阻Rg＝2 500 Ω，改装后电流表IA＝50 mA，设分流电阻为Rx，由IgRg＝(IA－Ig)Rx解得Rx＝5.0 Ω②分析电路并由闭合电路的欧姆定律可得E＝I(R＋RA＋r)，变形得IR＝－(RA＋r)·I＋E，IR－I图象的纵轴截距为电池电动势，即E＝1.53 V；图中直线斜率的绝对值为RA＋r，则RA＋r＝6.88 Ω，所以电池内阻r＝1.88 Ω。[答案]　①并联　5.0　②1.53(1.50～1.55均可) 1.88(1.80～1.90均可)4．(2021·湖南益阳期末)一待测电源的电动势约为9 V，内阻约为5 Ω，为精确测量电源的电动势和内阻，某同学从实验室取来一些实验器材，并设计了如图甲所示的电路图。器材如下：A．电流表A(量程0.6 A，内阻约为2 Ω)B．电压表V(量程式为3 V，内阻约为10 kΩ)C．定值电阻R1＝10  ΩD．定值电阻R2＝2  ΩE．电阻箱R(0～999.9  Ω)F．开关、导线若干(1)为更准确地完成实验，首先要测得电流表的内阻，将电阻箱R调成0，闭合开关S1和S2，测得电压表和电流表的读数为U和I，则电流表的内阻的表达式为RA＝____________。(2)经过测量得知电流表的内阻为1.8 Ω，断开开关S2，改变电阻箱R的阻值，记录对应的电流表的读数，并作出R－图象如图乙所示，则可得电源的电动势E＝____________V，内阻r＝____________ Ω。(结果保留一位小数)[解析]　(1)根据部分电路欧姆定律，可得：RA＋R2＝即可推导出电流表的内阻的表达式：RA＝－R2。(2)根据闭合电路欧姆定律：E＝I(R＋r＋RA＋R1＋R2)可得：R＝E·－(r＋RA＋R1＋R2)结合图象可知斜率：k＝E＝ V ＝8.9 V截距的绝对值为：r＋RA＋R1＋R2＝17.8  Ω，又因为经过测量得知电流表的内阻：RA＝1.8  Ω所以可得：r＝17.8  Ω－(RA＋R1＋R2)＝4.0 Ω。[答案]　(1)－R2　(2)8.9　4.05．(2017·天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1＝1.0 kΩ，电阻R1＝9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝3.0 Ω的电阻。(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为零，再测量a、a′间电压，若读数不为零，则一定是____________导线断开；若读数为零，则一定是____________导线断开。(2)排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图。由I1－I2图象得到电池的电动势E＝____________ V，内阻r＝____________ Ω。[解析]　(1)根据U＝IR，导线电阻R等于零，所以良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端有电势差，则导线断开。据此可推断出导线是完整的还是断开的。(2)将电流表A1和R1串联当成电压表使用，电压测量值U＝I1(r1＋R1)，根据闭合电路欧姆定律有I1(r1＋R1)＝E－I2(r＋R0)，整理得I1＝－I2，由题图可知，纵轴截距b＝0.14×10－3 A＝，所以电动势E＝0.14×10－3×(1×103＋9×103) V＝1.4 V，斜率的绝对值表示，即|k|＝＝，解得r≈0.5 Ω。[答案]　(1)aa′　bb′　(2)1.4(1.36～1.44均可)　0.5(0.4～0.6均可)