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    2025高考物理一轮总复习第10章恒定电流专题强化12电学实验基础提能训练

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    这是一份2025高考物理一轮总复习第10章恒定电流专题强化12电学实验基础提能训练,共6页。

    [解析] 根据20分度游标卡尺读数规则,可读出导体棒长度为L=25 mm+10×0.05 mm=25.50 mm=2.550 cm,根据螺旋测微器读数规则,可得出该金属丝的直径为d=d2-d1=(2.5 mm+36.0×0.01 mm)+(46.0×0.01 mm)=2.400 mm。
    2.有一种新式游标卡尺,它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。传统游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19 mm等分成10份,39 mm等分成20份,99 mm等分成50份,以“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺为例,如图所示。
    (1)它的精确度是 0.05 mm。
    (2)用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是 3.130 cm。
    [解析] (1)39 mm等分成20份的新式游标卡尺,其每一小格的长度为1.95 mm,故精确度为2.00 mm-1.95 mm=0.05 mm。
    (2)主尺示数为31 mm,游标尺示数为6×0.05 mm=0.30 mm,故物体的厚度为31 mm+0.30 mm=31.30 mm=3.130 cm。
    3.(2024·江西景德镇高三月考)某实验小组要测量一根镍铬合金丝通过额定电流(0.4 A)时的电阻。把合金丝绕成螺线圈固定在接线板上,提供的实验器材如图乙所示:直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值50 Ω)、开关和导线若干。
    (1)采用如图甲所示的电路测电阻时,电压表一端接线固定,另一端接线接a点,调节滑动变阻器,使得电流表示数为0.40 A,此时电压表示数为10.0 V,保持滑动变阻器滑片位置不变,电压表另一端接b点时,发现电流表示数几乎不变,电压表示数变为10.5 V。那么本实验中电压表另一端接线接 a 点时,得到的结果更接近合金丝电阻的真实值,此时电阻的测量值为 25.0 Ω。(计算结果保留三位有效数字)
    (2)实验之前滑动变阻器滑片的位置如图乙所示,根据第(1)问的解答,为保证实验的安全性,请你用笔画线代替导线把乙图的电路连接完整。
    [答案] (2)见解析图
    [解析] (1)电压表一端接线固定,另一端接线接a点换为接b点时,电流表示数几乎不变,但电压表示数变化较大,说明电流表内阻对实验影响较大,电压表内阻对实验几乎没有影响,所以应该采用电流表外接法,即电压表另一端接线接a点时,得到的结果更接近合金丝电阻的真实值。此时电阻的测量值Rx=eq \f(Ua,Ia)=25.0 Ω。
    (2)为了保证实验的安全性,开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应该调到最大,所以滑动变阻器下方接线柱接右下方;由于电压表的示数能够达到10.0 V,所以电源电动势应该选12 V的,电压表量程选15 V,如图所示。
    4.(2020·全国卷Ⅰ,22)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 kΩ,电流表内阻为0.5 Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的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U-I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
    回答下列问题:
    (1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在 O、P (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 Ⅰ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为 50.5 Ω(保留1位小数)。
    (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 50.0 Ω(保留1位小数)。
    [解析] (1)若通过Rx的电流相等,由题图(b)知图线Ⅰ对应的电压值较大,由R=eq \f(U,I)可知图线Ⅰ所测电阻较大,图线Ⅱ所测电阻较小,则图线Ⅱ是采用电压表跨接在O、P两点的方案测量得到的。
    (2)由题图(b)可得图线Ⅰ测得电阻阻值RⅠ=eq \f(3.00-1.00,59.6-20.0×10-3) Ω≈50.5 Ω,图线Ⅱ测得电阻阻值RⅡ=eq \f(3.00-0.95,63.6-21.0×10-3) Ω≈48.1 Ω,待测电阻阻值约为50 Ω,eq \f(RV,Rx)=eq \f(1 000 Ω,50 Ω)=20,eq \f(Rx,RA)=eq \f(50 Ω,0.5 Ω)=100,因eq \f(RV,Rx)eq \f(Rx,RA),故采用电流表外接法,电路图如图所示。
    (3)由闭合电路的欧姆定律得Rx=eq \f(U,I-\f(U,R2))=eq \f(UR2,IR2-U)。

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