广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-09电学实验

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广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-09电学实验 一、实验题1．（2021·广东梅州·一模）如图所示，某物理兴趣小组用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：U(V)1.21.00.80.6I(A)0.100.170.230.30（1）用作图法在坐标系内作出U-I图线；______（2）利用图线，测得电动势E=___________V，内阻r=_________Ω。（3）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝_______Ω。2．（2021·广东梅州·统考二模）某实验小组利用某型号热敏电阻元件和电流表制作简易电子温度计。已知该型号热敏电阻在常温25℃时的阻值为10kΩ，其生产厂家给出了它在某些温度下的阻值如下表所示。温度（℃）252627282930阻值（KΩ）10.09.69.28.98.58.2实验室有下列器材∶A．两节干电池，内阻可忽略不计B．电压表V（量程3V，内阻约几十千欧）C．电流表A1（量程500μA，内阻约几百欧）D．0~9999Ω电阻箱RE.某型号热敏电阻元件一只F.开关、导线若干该实验操作如下∶(1)按图甲所示的电路连接各实验器材，开关S闭合前应将电阻箱调至__________位置（填“阻值最大”“阻值最小”或“阻值任意”）；闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，其读数__________V；逐渐减小电阻箱阻值，直至电流表读数恰好达到满偏。此时电阻箱的旋钮位置如图丙所示，于是可计算得出该实验所用电流表内阻RA=__________Ω（结果保留至整数位）。(2)将热敏电阻作为测温元件接入电路，同时保证电阻箱的旋钮位置不变，这样电流表只需要简单改变刻度就可以制成电子温度计。试用笔画线代替导线，在丁图中画出连接好的电路_____。(3)从上表中的数据可看出，该型号热敏电阻的阻值随着温度的上升而__________，利用表格数据，可将电流表表盘上“200μA”的刻度改为__________℃（结果保留至整数位）。3．（2021·广东梅州·统考一模）如图甲所示是某同学设计的测量电源的电动势和内阻的实验电路图，图中电压表的量程为，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表（解决灵敏电流计量程不够的问题），根据实验要求，完成下列问题：（1）已知电流计的满偏电流、内阻，电路中已将它改装为最大量程的电流表，则___________。（2）通过移动变阻器的滑片，得到多组电压表的读数和电流计的读数，作出如图乙的图像，某次测量时，电压表示数如图丙所示，则读数为___________，此时对应通过电源的电流为___________。（3）请根据图乙求出电源的电动势等于___________，电源内阻等于___________（结果均保留到小数点后两位）。（4）从测量原理来看，利用图甲所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。4．（2021·广东梅州·统考二模）某科学探究小组欲通过测定工业废水的电阻率，来判断废水是否达到排放标准（一般电阻率的废水即达到排放标准）。该小组用透明塑料板自制了个长方体容器，其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板（板的厚度和电阻的影响可忽略不计），铜薄板上端分别带有接线柱A、B，如图甲所示。容器内表面长，宽，高。将废水注满容器后，进行如下实验操作。（1）用多用电表的电阻挡粗测容器中废水的电阻，选择开关置于“”挡，其示数如图乙所示，则该废水的电阻值约为______Ω；（2）为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组从实验室中找到如下实验器材：A．直流电源（电动势约，内阻约）；B．电压表（量程，内阻约3kΩ）；C．电流表（量程，内阻约10）；D．电流表（量程，内阻约0.4）；E．滑动变阻器（，额定电流）；F．开关S一个，导线若干。图丙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图，由于废水洒在纸上，导致部分电路图缺失不清，图丙中的电流表A应为______（填写器材前面的字母序号“C”或“D”），请你在答题卡相应位置补全电路图______；（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请在图丁作出图线。图丁的坐标纸中已经描出了3个点，请在答题卡相应图中将剩余3个点描出，并作出U-I关系图线______；电压1.461.841.892.102.322.52电流1.401.601.802.002.202.40（4）由以上测量数据可以求出待测废水的电阻率______。该废水______（填“达到”或“未达到”）排放标准。5．（2022·广东梅州·统考二模）太阳能电池在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。某同学想描绘某太阳能电池在没有光照（未存储电能）时的伏安特性曲线。(1)该同学先将该太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好，然后用多用电表粗测其电阻。先选用多用电表欧姆挡“×10”挡位，欧姆表内部结构如图甲，开关S接______（选填“3”或“4”），欧姆调零后进行测量，其指针偏转如图乙a所示，换用______（选填“×1”或“×100”）挡位重新进行欧姆调零后测量，指针偏转如图乙中b所示，可以粗略得出此时太阳能电池的阻值为______Ω；(2)该同学利用电动势为3V的直流电源E、量程为3V的电压表（内阻约为3kΩ）、量程为6mA的电流表（内阻约为5Ω）、滑动变阻器R以及开关导线等进行实验，则本实验应该采用的实验电路设计图为______；A． B． C． D．(3)根据实验数据，该同学描绘出该太阳能电池的伏安特性曲线如图所示，请简要描述一下其伏安特性：______。6．（2022·广东梅州·统考模拟预测）某研究小组用一种电动势不变、内阻发生变化的电池，来研究小灯泡电压随电流的变化规律。设计图甲所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器R，通过测量得到该电池的U﹣I关系曲线a、小灯泡的U﹣I关系曲线c如图乙所示。（1）根据图乙来判断，当电流表的读数为0.3A，则电压表V2的读数应为 ________V（估读到小数点后一位）。（2）由图象可知电源的电动势E=_________V（保留两位有效数字）。（3）关于曲线c与曲线a的交点Q代表的物理含义，下列说法正确的是 _________。A．滑动变阻器滑片P移到了滑动变阻器的最右端B．在此种电路条件的限制下，小灯泡功率的最大值为1.25WC．交点Q的电压只能表示路端电压，不能表示灯泡的电压D．交点Q的电压只能表示灯泡的电压，不能表示路端电压7．（2022·广东梅州·统考一模）小明要测量一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。（1）小明设计该实验的原理表达式是________（用E、r、I、R表示）。（2）小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________（选填“最大值”或“最小值”），在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为______。（3）小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的图像，则由图像求得，该电源的电动势_______V，内电阻________（结果均保留两位有效数字）。8．（2022·广东梅州·统考模拟预测）某实验小组用图甲所示电路测定一均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。（1）根据图甲，连接图乙中的实物图__________。（2）如图丙所示，用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，应先转动__________使与间的距离稍大于被测物，放入被测物，再转动________到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动______使固定后读数。（均选填“”、“”或“”）（3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变线夹的位置，得到几组电压表的示数、电流表的示数、电阻丝间的长度的数据，根据公式计算出相应的电阻后作出图像如图丁所示，取图线上的两个点，得到这两个点的横坐标之差和纵坐标之差，若电阻丝的直径为，则其电阻率可表示为__________。
参考答案：1．     见解析图     1.5     1.0     30     5【详解】（1）[1]先描点，然后用一条直线连接起来，如果不能通过所有点，使曲线两侧的点数大致相同，如图所示；（2）[2]电源的U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，故E=1.5V[3]斜率表示内电阻，即故r=3.0-2.0=1.0Ω（3）[4][5]当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图象可以看出，当电阻R=5Ω时，电源的输出功率最大，为45W，故电源内阻为5Ω；再根据P=I2R=有解得2．     阻值最大     2.80     200     如图所示     减小     29【详解】(1)[1]为了保护电路，在开关闭合之前，应该将电阻箱调至组织最大的位置；[2]电压表读数为2.80V；[3] 电流表内阻(2) [4]如图所示(3)[5] 从上表中的数据可看出，该型号热敏电阻的阻值随着温度的上升而减小；[6]当电流表读数为200μA时，热敏电阻阻值则根据上表数据可将电流表表盘上“200μA”的刻度改为29℃3．     0.40     2.60     300     2.91~2.94     0.82~0.86     相等【详解】（1）[1]根据并联电路分流特点，可得（2）[2]因图丙中电压表的分度值为0.1V，故图丙电压表的读数为2.60V[3]由图乙可知，当U=2.60V时，电流计G的读数为100mA，则通过电源的电流为（3）[4][5]由闭合电路的欧姆定律得整理得则图像纵轴截距为电动势斜率为解得电源内阻为（4）[6]由于电流计G内阻已知，故按该原理测得通过电源电流3I为真实值，故电压表分流不会对实验造成误差，故测量值等于真实值，故选填相等。4．     1100     C               106（101~109均给分）     未达标【详解】（1）[1]由图可知读数为（2）[2]电流标通过的最大电流为故电流表选C。[3]由于滑动变阻器的阻值范围，若采用限流式起不到调节作用，故选用分压式接法，电路图如下（3）[4]描点作图，使实验数据点尽可能均匀分布于所描绘直线的两侧，偏离过大的点应舍去，作出如下图像（4）[5]U-I关系图线的斜率表示待测电阻的阻值，则有电阻率为[6]电阻率的废水即达到排放标准，则该废水未达到排放标注。5．     3     ×100     1000     C     电压小于时该太阳能电池不导通；电压超过时，该太阳能电池随着电压的增大电阻急剧减小【详解】（1）[1][2][3]开关S接3，欧姆调零后进行测量，由图可知指针偏转过小，则倍率过小，应该换用 “×100”挡位重新进行欧姆调零后测量；得出此时太阳能电池的阻值为10×100Ω=1000Ω；（2）[4]因太阳能板的电阻远大于安培表的内阻，可知应采用电流表内接法，滑动变阻器用分压式，则电路选C；（3）[5]由I-U图像可知，电压小于时该太阳能电池不导通；电压超过时，该太阳能电池随着电压的增大电阻急剧减小。6．     1.0     4.0     AB【详解】（1）[1]由图甲所示电路图可知，电压表V2测灯泡两端电压，图乙中图线c是灯泡的U﹣I图线，当电流表的读数为0.3A，由图乙所示图线c可知，电压表V2的读数应为1.0V。（2）[2]由图甲所示电路图可知，当外电路断路时路端电压等于电源电动势，即时路端电压等于电源电动势，由图乙所示图线a可知，时路端电压为4.0V，则电源电动势（3）[3]ACD．两图线的交点电压值表示灯泡两端电压等于路段电压，Q点的电压值即表示灯泡两端的电压，又表示路端电压，由图甲所示电路图可知，此时滑动变阻器的滑片移到了最右端，故A正确，CD错误；B．由图乙所示图象可知，Q点对于坐标值此时灯泡的工作电压与工作电流最大，功率最大，灯泡的最大功率故B正确。7．          最大值     25     6.0（5.8~6.2均可）     2.1（1.7~2.5均可）【详解】（1）[1]由图甲，根据闭合回路的欧姆定律可知，小明设计该实验的原理表达式是（2）[2]为保证闭合开关时，电路中的电流不超过电流传感器的量程，应先将电阻箱阻值调至最大值。[3]由图乙可知，电阻箱接入电路的阻值为（3）[4][5]根据原理表达式，整理得根据图丙的图像，可知，解得, 8．          D     H     G     【详解】(1)[1] 根据电路图连接实物图(2)[2][3][4] 用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转到微调旋钮H夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数；(3)[5]根据得知图线的斜率为得