2025届高考物理二轮复习：第16讲　电学实验 -专项训练 【含答案】

这是一份2025届高考物理二轮复习：第16讲　电学实验 -专项训练 【含答案】，共6页。试卷主要包含了5 A;，0×100 Ω=1等内容，欢迎下载使用。
1.[2024·湖南长沙模拟] (1)如图所示,为了探究影响感应电流方向的因素,闭合开关后,通过不同的操作观察指针摆动情况,以下说法正确的有 .
A.断开与闭合开关时指针会偏向同一侧
B.闭合开关,待电路稳定后,如果滑动变阻器滑片不移动,指针不偏转
C.滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右移动,灵敏电流计指针都静止在中央
D.滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动,都能使指针偏向同一侧
(2)如图所示,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最 (填“左”或“右”)端,当闭合开关时,发现灵敏电流计的指针右偏.指针稳定后,迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时灵敏电流计的指针 (填“左偏”“不动”或“右偏”).
2.在“练习使用多用电表”实验中,可供选择的器材中有一碳膜电阻,如图甲所示,观察其色环颜色,查得该碳膜电阻的阻值为2 kΩ,误差为±10%.
(1)在使用多用电表测该电阻前,发现指针如图乙所示,现需要调整图丙中的部件 (填“K”“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线.
(2)将部件K拨至“×100”挡,通过欧姆调零使指针对准电阻的“0刻线”.将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表指针如图丁所示,则待测电阻为 Ω,测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡.
3.某同学用如图甲所示的电路观察矩形波频率对电容器充放电的影响.所用器材有:电源、电压传感器、电解电容器C(4.7 μF,10 V),定值电阻R(阻值2.0 kΩ)、开关S、导线若干.
(1)电解电容器有正、负电极的区别,根据图甲,将图乙中的实物连线补充完整.
(2)设置电源,让电源输出如图丙所示的矩形波,该矩形波的频率为 Hz.
(3)闭合开关S,一段时间后,通过电压传感器可观测到电容器两端的电压UC随时间周期性变化,结果如图丁所示,A、B为实验图线上的两个点.在B点时,电容器处于 (填“充电”或“放电”)状态,在 点(填“A”或“B”)时,通过电阻R的电流更大.
(4)保持矩形波的峰值电压不变,调节其频率,测得不同频率下电容器两端的电压随时间变化的情况,并在坐标纸上作出电容器上最大电压Um与频率f关系图像,如图戊所示.当f=45 Hz时电容器所带电荷量的最大值Qm= C(结果保留两位有效数字).
(5)根据实验结果可知,电容器在充放电过程中,其所带的最大电荷量在频率较低时基本不变,而后随着频率的增大逐渐减小.
4.[2024·江苏卷] 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.
(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)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.(结果保留两位有效数字)
5.[2024·丽水模拟] 一同学设计的测电源电动势和内阻的实验原理图如图甲所示,其中与电流表A并联的定值电阻的阻值为R0,电流表A的内阻RA=R03,毫安表 mA的内阻为Rg,与毫安表 mA串联的定值电阻的阻值R1=79Rg,图乙是实物图.

(1)请根据实验原理图甲连接图乙实物电路.
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,记录电流表A的示数I1和对应的毫安表 mA的示数I2I2≪I1.在计算流经电源的电流时,若不考虑I2,作出对应的图像如图丙所示,已知图线的斜率为k,图线在纵轴上的截距为m,据此可知电源的电动势为 ,内阻为 .(用符号Rg、k、m表示)

(3)在测电源电动势和内阻的实验完毕后,该同学在进行数据处理时,分别考虑和不考虑毫安表分流带来的误差,在图丙的基础上分别画出了电源的U-I图像如图丁、戊所示,与本实验原理相符的是 (选填“丁”或“戊”)图像;其中 (选填“a”“b”“c”或“d”)图线是不考虑毫安表分流带来的误差时绘得的.
参考答案与详细解析
1.(1)BD (2)左 右偏
[解析] (1)断开开关时B中磁通量减小,闭合开关时B中磁通量增加,根据楞次定律可知指针偏向不同,A错误;闭合开关,待电路稳定后,如果滑动变阻器滑片不移动,B中磁通量不变,所以指针不偏转,B正确;滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右移动,B中磁通量都发生变化,所以有感应电流,灵敏电流计指针不在中央,C错误;滑动变阻器的滑片向右加速移动或者向右减速移动,回路中电阻减小,电流增大,B中磁通量增大,根据楞次定律可知两次引起的电流方向是一致的,指针偏向同一侧,D正确.
(2)闭合开关前要保证回路中的电流最小,防止烧毁用电器,所以滑动变阻器的滑片应位于最左端.闭合开关时,磁通量增加,灵敏电流计的指针右偏.指针稳定后,迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时,回路中电阻减小,电流增大,B中磁通量增大,所以灵敏电流计的指针右偏.
2.(1)S (2)1.90×103
[解析] (1)在使用多用电表测该电阻前,发现指针如图乙所示并未指在“0”刻度处,因此需要调整图丙中的部件“S”指针定位螺丝,即机械调零旋钮,使指针指在“0”刻度处.
(2)多用电表欧姆挡表盘为最上面弧线所示刻度,测电阻时,应用表盘读数乘所选倍率,根据读数原理可得该待测电阻的阻值为Rx=19.0×100 Ω=1.90×103 Ω.
3.(1)如图所示 (2)40 (3)充电 B (4)1.8×10-5
[解析] (1)根据电路图连接实物图,如图所示.
(2)由图丙可知周期T=25×10-3 s,所以该矩形波的频率为
f=1T=40 Hz.
(3)由图丁可知,B点前后电容器两端的电压增大,故B点时电容器处于充电状态;根据C=QU可知,电容器所带电荷量与其两端的电压成正比,则Q-t图像与图丁类似,而Q-t图像的斜率表示电流,所以在B点时通过电阻R的电流更大.
(4)由图戊可知当f=45 Hz时,电容器两端的电压最大值约为Um=3.8 V,根据电容的定义式C=QU得此时电容器所带电荷量的最大值为Qm=CUm=4.7×10-6×3.8 C≈1.8×10-5 C.
4.(1)0.787(0.785~0.788均可)
(2)9.0 (3)5.9×10-6
[解析] (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm.
(2)根据欧姆挡的读数规律,该读数为Rx=9.0×1 Ω=9.0 Ω.
(3)根据电阻定律有R=ρLS=ρLπd22=4ρLπd2,解得ρ=πd2R4L,代入数据得ρ=5.9×10-6 Ω·m.
5.(1)如图甲所示 (2)80Rgm -60Rgk (3)丁 a
[解析] (1)连接实物图如图甲所示.
(2)根据闭合电路的欧姆定律可得E=I2Rg+R1+R0+RAR0I1r,变式可得I2=ERg+R1-(R0+RA)·rR0Rg+R1I1,结合图像可得ERg+R1=m,-(R0+RA)·rR0Rg+R1=k,代入数据可得电源电动势E=80Rgm,电源内阻r=-60Rgk.
(3)此实验误差原理与图乙相同,用伏安法测电源内阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏小,当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,电源的U-I图像如图丙所示,可知与本实验原理相符的是丁图像,其中a图线是不考虑毫安表分流带来的误差时绘得的.