2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练:电学实验
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2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练:电学实验
一、实验题
1.(2023·浙江嘉兴·统考二模)在“测量电源电动势与内阻”实验中:
(1)请根据图2所示电路图,在答题卷上与图3对应的位置用笔画线代替导线完成实物连线;___________
(2)开关S₂分别接在1和2处,记录两电表读数并在图4所示的坐标纸上描点、画线,得到图线a和b、开关S2接在1处时对应的图线是___________(填a或者b);
(3)根据现有器材分析并判断,实验时开关S₂应接在___________(填1或者2),试用简短的文字说明理由___________。
2.(2023·浙江温州·统考三模)在“电池的电动势和内阻的测量”实验中:
(1)一节待测干电池的电动势约,内阻约,所用器材和部分电路连线如图1所示,导线F端应与滑动变阻器______(选填“A”或“B”)接线柱连接,导线C端应与______(选填“D”或“E”)端连接。开关闭合前,滑动变阻器滑触头应置于最______(选填“左”或“右”)端。
(2)合上开关,调节滑动变阻器,得到多组数据,并作出电源的图像,如图2所示。
①图2中作出的图像不当之处是______
A.不应用直线去拟合各点 B.拟合直线的斜率太小 C.拟合直线的倾斜度太小
②为了减少由于以上原因造成的实验误差,请写出至少一种改进方案______。
(3)实验中,发现安培表坏了,实验小组找了一个电阻箱,用电阻箱和电压表代替安培表,重新设计了测量电路(如图3所示)。闭合开关,改变电阻箱阻值获得多组数据,作出图像,如图4所示,根据图像得到干电池的电动势是______V;内阻______。(结果均保留三位有效数字)
3.(2023·浙江绍兴·统考二模)小周在“测定电池的电动势和内阻”实验中,使用了以下器材:干电池1节、灵敏电流计1只(满偏电流,内阻)、电阻箱2只(可调范围)、开关一个、导线若干。
(1)小周先用多用电表估测电池电动势,如图甲所示,其读数为______V。
(2)现要将灵敏电流计改装成量程为3V的电压表,它需要与电阻箱b相连,那么电阻箱b的阻值应为______。此实验的实物图如图乙所示(只画出了部分连线),请将剩余连线补充完整______。
(3)调节电阻箱a的阻值R,获得相应电流表读数I,作出如图丙所示的图像。根据图像可得,电源电动势E=______V、内阻r=______(结果均保留2位小数)。
(4)改装后的电压表具有分流作用,可能使实验结果产生偏差。对结果进行修正后,此干电池真实的图像应出现在______(选填“区域Ⅰ”、“区域Ⅱ”或“原图线位置”)。
4.(2023·浙江杭州·统考二模)在“测量电源的电动势和内阻”实验中,某小组用两节干电池串联进行测量.
(1)该小组用多用电表粗测电池组的电动势,在实验前可能需要进行的操作是_________(选填“机械调零”、“欧姆调零”);如图所示
是多用电表的操作面板,实验前需将选择开关旋转至__________档;经正确操作后,电表指针指在如图所示位置,由图中可知该电池组的电动势为__________V.
(2)①该小组进一步用图所示仪器(其中定值电阻阻值为4.00Ω),测量电池组的电动势与内电阻,部分仪器已完成连接,为减少实验误差,试用笔迹代替导线将电压表接入电路______。
②经过正确操作后,得到该电池的伏安特性曲线如图所示,由此可知电池组的电动势为_______V,内电阻为_______Ω(结果保留三位有效数字)。
5.(2023·浙江宁波·统考二模)在“测定干电池的电动势和内阻”实验中
①如图甲所示,已经连接了一部分电路,请在答题纸上对应位置将电路连接完整;( )
②正确连线后,实验测得6组数据如表所示,在坐标系中描出各对应点,如图乙所示。请在答题纸对应位置的图中作出图像,并将纵坐标轴方框内主要刻度值补全;( )
1
2
3
4
5
6
1.23
1.13
0.92
0.96
0.83
0.71
0.12
0.17
0.23
0.28
0.35
0.43
③干电池的电动势_____V,内阻_____Ω。(小数点后保留两位)
6.(2023·浙江台州·统考二模)某物理兴趣小组尝试通过实验测量某金属导体电阻。
(1)先用欧姆表“”档粗测该导体阻值,指针位置如图1,对应的读数是______。
经查阅资料发现该电阻的阻值约为,测量值与真实值的偏差较大,原因是该同学未进行欧姆调零所致,若此时把两表笔短接,指针应指在欧姆挡零刻度线的______侧(选填“左”或“右”);
(2)考虑到伏安法测电阻中电表会给实验测量带来误差,为解决该问题,兴趣小组设计了如图2所示的电路(部分导线未画),实验操作如下:
①断开开关,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表指针偏转到合适位置,并记录两电表示数U、。图3所示的电流表读数为______A。
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为U,并记录此时的电流表示数。则该电阻的阻值可表示为______(结果用U、、表示)。
③根据你对该实验原理的理解,在图2中将剩余的两根导线连接到合适的位置______。
7.(2023·浙江温州·统考二模)实验题
I.(1)在下列实验中,需要用到打点计时器的有______。
A.“探究平抛运动的特点”
B.“探究加速度与力、质量的关系”
C.“用单摆测重力加速度大小”
D.“探究向心力大小表达式”
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验装置如图1。按照正确操作得到如图2所示的纸带。其中打O点时释放物体,计数点A、B、C是打点计时器连续打下的三个点。已知打点计时器的电源频率为50Hz,重物质量为200g,当地重力加速度g取。
①实验桌上放着如图3所示的三个物体甲、乙、丙,则实验装置中的重物应选择______(填“甲”、“乙”或“丙”)。
②在纸带OB段,重物的重力势能减少量为______J(结果保留三位有效数字)。
③为了计算在OB段重物的动能增加量,需得到计时器打B点时重物的速度大小。下列计算B点速度大小方法正确的______。
A. B. C.利用AC段的平均速度
(3)为了探究物体下落受空气阻力大小的影响因素,某同学利用手机中的加速度传感器及相关应用程序,记录如图4中甲、乙两种情况下落手机的加速度大小随时间变化的图像。与甲对应的图像为图5中的______(填“A”或“B”),在图A中手机下落过程中加速度逐渐减少的原因是______。
Ⅱ.(1)在“用多用表测量电学中的物理量”实验中,按如图6所示连接电路给灯泡“2.5V 0.8A”通电。
①一组同学闭合开关移动滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光。断开开关,将多用表选择开关置于合适挡位,红黑两表笔分别接开关两个接线柱A、B,则此时多用电表测量的是小灯泡的______(填“电压”、“电流”或“电阻”),红表笔应接接线柱______(填“A”、“B”或“A、B都可以”)
②另一组同学闭合开关移动滑动变阻器的滑片,灯泡始终不发光。该同学用多用电表的直流电压挡来检测电路哪个位置发生了故障。他在闭合开关的情况下用多用电表的一支表笔始终接在电路的A接线柱,另一支表笔依次接触电路中的B、C、D接线柱进行检测,发现接触B、C时电表指针没有偏转,接触D时有一定偏转。则出现故障的原因可能是______。
A.电池没电了 B.仅开关接触不良
C.仅滑动变阻器滑片接触不良 D.仅灯泡和灯泡座接触不良
(2)在“利用传感器制作简单的自动控制”实验中,图7是简单的门窗磁控防盗报警装置示意图。门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA,并将干簧管接入报警电路。
①如图8所示,干簧管SA作为传感器,用于感知磁体磁场是否存在,继电器(虚线方框部分)作为执行装置,发光二极管LED作为电路正常工作提示,蜂鸣器H作为报警提醒。电路中P点应接直流电源的______(填“正极”或“负极”)。
②连接好电路,闭合开关S接通电源,将磁体靠近和离开干簧管,分别观察并记录实验现象。
磁体M靠近干簧管
磁体M离开干簧管
实验现象
______
______
8.(2023·浙江·模拟预测)某同学通过实验测量一种合金丝的电阻率,已知合金丝的直径为3.20 mm。实验电路如图甲所示。
(1)按图甲所示电路将图乙中的电路图补充完整______。
(2)利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度为l。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片位置,读出电压表和电流表的示数;改变线夹在合金丝上的位置,重复上述步骤,获得多组数据,在坐标纸上描出与合金丝长度的关系图像如图丙所示,可得阻值与合金丝长度的关系式为_________。
(3)通过上述实验可得合金丝的电阻率为___________(结果保留三位有效数字)。
9.(2023·浙江·模拟预测)在“练习使用多用电表”实验中。
(1)用多用电表分别测量小灯泡两端的电压和通过的电流,如图甲所示,多用电表在测量小灯泡的________,A、B二根表笔中________是红表笔。
(2)用多用电表的欧姆挡测量“2.5V、0.3A”小灯泡的电阻时,电表指针如图乙所示,此时欧姆表使用的倍率是_________。
(3)现用两只多用电表测量该小灯泡的伏安特性曲线,连接好电路后,测量电压用多用电表的2.5V挡,测电流用多用电表的500mA挡,如图丙中测量电流的测量值是________A。
(4)小柯同学在学校里做了“测定玻璃的折射率的实验”,到家里他发现就有一块呈长方体的透明厚玻璃砖,他还找来了一支激光笔、一块泡沫板、一张白纸、几根牙签,就开始做上了。他操作时发现当牙签遮挡住细激光束时,牙签上会有耀眼光斑(如图丁所示),此时按下牙签,就可在白纸上记下激光束经过的一个位置。请问小柯同学要完成图戊光路至少需要几根牙签?________
A.1根 B.2根 C.3根 D.4根
10.(2023·浙江·模拟预测)某实验小组为了测定自来水的电阻率,把粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水,玻璃管两端用橡皮塞住管口,用铁钉引出进行测量,进行如下实验:
(1)在注水前,用游标卡尺测玻璃管内径如图所示,则该玻璃管的内径为_________mm。
(2)用多用电表欧姆挡的“×1k”倍率,对玻璃管中水的电阻进行测量,结果如图所示。
(3)为了较精确测量水柱的阻值,实验小组采用图所示的实验电路进行实验。
①请在答题纸中根据该实物图完成对应的电路图____________。
②在闭合开关之前,应把滑动变阻器的滑片P置于最 _____________端(填“左”或“右”)。
③实验时电流表采用的量程为200μA,内阻约为500Ω的微安表:电压表选用0~3V挡,内阻约为3kΩ,闭合开关后调节滑动变阻器的滑动片,发现电压表的偏转角度很小,测得的数据如下:
U/V
0.08
0.20
0.30
0.40
0.50
0.55
I/μA
25
78
117
145
185
195
④实验小组根据测得数据画出自来水柱的I﹣U图像,得到电阻值为2.8kΩ,与多用电表测量值相差极大。试分析出现这种情况的主要原因:a_____________,b_____________。
11.(2023·浙江·模拟预测)某同学通过实验测量金属丝的电阻率
(1)用50分度游标卡尺在金属丝不同部位测量模截面的直径,测量时应将金属丝卡在图甲游标卡尺的 ___________部位(选填“I”或“II”),其示数为___________mm;
(2)用电流表和电压表测量金属丝的电阻,按如图乙连接好实验电路,闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于最___________端(选填“左”或“右”),用电压表接线柱P先后与a、b接触,发现电压表示数有较大变化,而电流表示数变化不大,则实验中电压表接线柱P应与____________点相连(选填“a”或“b”)
(3)某次实验测量中,电压表示数为U,电流表示数为I,若已测得金属丝长度为L,直径平均值为d,则该金属丝的电阻率可表示为=___________(用所给物理量符号表示)。
12.(2023·浙江·模拟预测)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
电流表(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)
滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
待测电池组(电动势约为3V,内阻约为10Ω)
开关导线若干
(1)该小组连接的实物电路如图1所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是 __。
(2)改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的 __端(填“a”或者“b”)。
(3)实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为4Ω的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出U﹣I图像,如图2所示。根据图像可知,电池组的电动势为 __V,内阻为 __Ω(结果均保留两位有效数字)。
13.(2023·浙江绍兴·统考一模)某物理兴趣小组测量一段粗细均匀的合金丝电阻率ρ。
(1)实验开始前,用螺旋测微器测量合金丝的直径,图1读数为_________mm;
(2)某同学采用分压电路和电流表内接法,取这段合金丝绕在半径为0.3m的量角器上,连成图2所示电路。闭合开关前,请老师检查,发现导线_________(填写标号)接线错误,滑动变阻器的滑片应置于_________端(选填“左”或“右”);
(3)改变金属夹位置,通过调节滑动变阻器保持电压表示数始终为1.00V,记录电流表的示数I与接入电路的合金丝所对应的圆心角θ,根据实验数据在图3中作出图像,则该合金丝的电阻率为_________Ω·m(保留2位有效数字),电流表的内阻为_________Ω。
14.(2023·浙江·模拟预测)某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率.
(1)首先用游标卡尺测量该金属丝的长度,示数如图甲所示,其长度________cm;再用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图乙所示,其直径_________mm.
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,下列实验操作步骤,正确顺序是_____________
①将红、黑表笔分别插入“”“”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准欧姆零点
②将选择开关旋转到“”挡的“”位置
③调节指针定位螺丝,使多用电表指针指着电流零刻度
④将选择开关旋转到OFF位置
⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,测出金属丝的电阻约20Ω
(3)为进一步准确测量该金属丝的电阻,实验室提供如下器材:
电池组E(电动势为4.5V,内阻不计);
定值电阻(阻值为10Ω);
电压表V(量程为5V,内阻未知);
电流表A(量程为20mA,内阻为90Ω);
滑动变阻器R(阻值范围为0∼20Ω,额定电流2A);
开关S、导线若干.
请利用以上器材,在下方的虚线框中补全实验电路图(需标出相应器材的符号)______
(4)若电压表示数为4.2V,电流表示数为15mA,试分析能否计算出的准确值,若能,写出的准确值;若不能,写出误差的来源________
(5)写出该金属丝电阻率的表达式_________(用L、d、表示).
15.(2023·浙江杭州·统考一模)小明同学猜想影响导体电阻的因素可能有导体的长度、横截面积及材料等。为论证自己的猜想并定量研究导体电阻与相关因素的关系,找来如图甲所示仪器。图中电表内阻对电路的影响不计;木板上固定了AB、BC、CD、DE四段金属丝,AB、BC、CD三段为镍铬合金丝,DE段为铁丝。AB、BC段相比,横截面积相同,长度之比1:2;BC、CD段相比,长度相同,横截面积之比1:2;BC、DE段相比,除材料不同,长度、横截面积均相同。
(1)若要研究导体电阻是否与横截面积有关,须选择___________和___________(选填AB、BC、CD或DE)两段金属丝研究。
(2)现已完成部分电路连接,若要用电压表测量BC段金属丝两端电压,试在图甲中画出曲线代替导线完成电路图连接。___________
(3)完成上述实验之后,该同学进一步测量了镍铬合金的电阻率。先用游标卡尺测量BC段金属丝的直径D,如图乙所示,则直径D=___________mm。
(4)完成上述步骤之后,将电压表一端接在B点,另一端接在BC段金属丝的P点(图中未画出),测出电压U,同时测出PB之间的距离d、改变P点位置多次测量,获得一系列U、d数据并画出U-d图像,测算出图像的斜率为k。为测出镍铬合金的电阻率,你觉得还要测量的物理量是___________,计算电阻率的表达式为___________(选用题中涉及的物理量和加测的物理量表示)。
16.(2023·浙江·模拟预测)一探究实验小组要测量某电源的电动势和内阻,实验室可供选择的器材有:
电流表(量程0~200mA,内阻)
电流表(量程0~10mA,内阻)
滑动变阻器(,额定电流1A)
电阻箱()
二只定值电阻R(;)
电键S一个;导线若干。
(1)①由于电流表量程太小,实验中对两只电表均进行了改装,并连接成如图1所示的电路,其中与定值电阻并联的电表改装成量程为0~600mA的电流表。则该电流表应选______(选填“”或“”),定值电阻应选______(选填“”或“”)。
②实验中通过调节______(选填“”或“”),以测得两只电表的数据。
(2)①按(1)中电路进行实验,发现电流表已损坏,若仍要完成实验,请设计电路图并画在答题卷的方框内______。
②按电路图正确连线后进行规范操作,记录电阻箱的阻值为和电流表的示数为I,作出的图像如图2所示,则该电源的电动势______V,内阻______。(结果保留二位有效数字)
17.(2023·浙江·模拟预测)小丁同学对实验室中的线圈(如图1所示)产生了浓厚兴趣,决定利用用伏安法测量线圈电阻,实验电路如图2所示。实验室能够提供下列实验器材:
A.干电池两节,每节电动势约,内阻未知
B.直流电压表,内阻约
C.直流电压表,内阻约
D.直流电流表,内阻约为
E.直流电流表,内阻约为
F.滑动变阻器,阻值范围
G.滑动变阻器,阻值范围
H.导线和开关
(1)为了选择合适器材,在测量之前通过欧姆表粗测该线圈的电阻,下列测电阻的操作顺序正确的是_______;
A.欧姆调零、机械调零、选择挡位、表笔接触线圈两端(其中红表笔接触正极)、读数
B.机械调零、选择挡位、欧姆调零,表笔接触线圈两端(其中红表笔接触正极)、读数
C.选择挡位、机械调零、欧姆调零、表笔接触线圈两端(其中黑表笔接触正极)、读数
D.选择挡位、欧姆调零、机械调零、表笔接触线圈两端(其中黑表笔接触正极)、读数
(2)经过正确操作,选择“×1”挡位时,多用电表指针如图3,则该线圈的电阻为_______
(3)图2中,为了能够更精确测量,则电压表选择_______(填B或C),安培表选择_______(填D或E),滑动变阻器选择________(填F或G)
(4)结合上一问选择的实验器材,某次实验中电压表示数如图4所示,则电压为________V
(5)改变滑动变阻器滑片,待电路稳定得到多组电流、电压值如下表所示,请在图中作出相应的图像。( )
电压
0.00
0.51
1.22
1.61
1.90
2.32
2.61
电流
0.0
0.08
0.18
0.26
0.30
0.36
0.40
由图像可得该线圈电阻大小为_____。
18.(2023·浙江·模拟预测)某同学想要描绘标有“,”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据,绘制曲线尽量准确,且操作方便,可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:
电压表V,量程,内阻约
电流表A1,量程,内阻约
电流表A2,量程,内阻约
滑动变阻器R1,最大阻值,额定电流
滑动变阻器R2,最大阻值,额定电流
直流电源,电动势约,内阻可忽略不计。
(1)上述器材中,电流表应选______________,滑动变阻器应选____________(填写所选器材后的字母)。
(2)请画出实验电路图_______________。
(3)该同学通过实验得出了小灯泡的图像如图所示,由图可知,随着电压的增加小灯泡的电阻逐渐___________(选填:增大、减小);当小灯泡上的电压为时,小灯泡的电阻是______________(保留3位有效数字)。
(4)该同学在获得了(3)中小灯泡的图像后,又把两只这样的小灯泡并联,直接接在电动势,内阻为的电源上组成闭合回路,请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约为_______________W(保留2位有效数字)。
(5)该同学又研究了某二极管的伏安特性曲线(如图所示),下列说法正确的是______。
A.只要加正向电压该二极管的电阻就为零
B.只要加反向电压该二极管中就没有电流通过
C.加正向电压时,随着电压升高,它的电阻增大
D.加正向电压时,随着电压升高,它的功率增大
19.(2023·浙江·模拟预测)(1)国家规定时下标准饮用水的电阻率为。某同学想通过实验来测量家中自来水的电阻率。他将自来水装入到一个玻璃容器中,容器的底面是边长的正方形,盛水的高度,两个相对的侧面各引出一个电极,从而制作了一个“水电阻”。
①如图甲所示,该同学从实验室中选择了一些电学元件来测量“水电阻”的阻值实验电路,毫安表接入电路的量程为,完成连线后闭合开关,调节滑动变阻器到某一位置时,毫安表的示数如图乙所示,此时毫安表的读数________;
②进一步实验,发现无论如何调节滑动变阻器的滑片位置,电压表和毫安表的示数变化都很小,请在答题纸图甲中再添加一根导线使电压表和毫安表都有较大的变化范围;_______
③修改电路后,该同学将所测数据点标在了如图丙所示的坐标纸上,正确处理数据后,可得自来水的电阻率________。(结果保留两位有效数字)
20.(2023·浙江·模拟预测)某实验小组为了测定自来水的电阻率,把粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水,玻璃管两端用橡皮塞住管口,用铁钉引出进行测量,进行如下实验:
(1)在注水前,用游标卡尺测玻璃管内径如图所示,则该玻璃管的内径为_______mm;
(2)用多用电表欧姆挡的“”倍率,对玻璃管中水的电阻进行测量,结果如图所示。
(3)为了较精确测量水柱的阻值,实验小组采用图所示的实验电路进行实验。
①请在答题纸中根据该实物图完成对应的电路图_______。
②在闭合开关之前,应把滑动变阻器的滑片P置于最_______端(填“左”或“右”)。
③实验时电流表采用的量程为,内阻约为的微安表:电压表选用0~3V挡,内阻约为,闭合开关后调节活动变阻器的滑动片,发现电压表的偏转角度很小,测得的数据如下:
0.08
0.20
0.30
0.40
0.50
0.55
25
78
117
145
185
195
④实验小组根据测得数据画出自来水柱的I-U图象,得到电阻值为,与多用电表测量值相差极大。试分析出现这种情况的主要原因:___________。
21.(2023·浙江·模拟预测)(1)小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池,用如图1所示的实验电路测量这种电池的电动势和内阻。电流表的内阻为,量程为;电阻箱阻值的变化范围为。
连接电路(如图2)后,多次调节电阻箱的阻值,得到的测量数据如表格中所示。
组次
1
2
3
4
5
6
7
3
4
5
6
7
8
9
98
81
70
62
55
50
46
①用实验测得的第2和第6两组数据,可计算出该电池的电动势为______V(结果保留2位有效数字)。
②下列说法正确的是______(填字母)。
A.6个该电池串联能使“3V,0.3A”的小灯泡发光
B.电流表内阻的分压会导致电动势的测量值偏小
C.可以通过作图像求得该电池的电动势和内阻
D.小明重复实验时发现,在电阻箱阻值相同的情况下,电流表的读数会比前一次的测量值偏小,这主要是因为读数误差引起的
(2)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,原线圈选择了0和400匝两个接线柱,接入学生电源标注为“交流9V”的挡位(如图所示),现用多用电表对原、副线圈上的电压进行测量。
①关于本次操作说法正确的是______(填字母)。
A.副线圈上的感应电动势为定值,可以用多用电表的直流电压挡进行测量
B.若用量程合适的交流电压挡接在原线图的0和100匝两个接线柱上,电表指针会偏转
C.因为副线圈最多是1400匝,所以可以直接用手接触裸露的导线
②实验所用多用电表的下半部分如图所示。现将多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后,对副线圈的0和800匝两个接线柱进行测量,多用电表的指针如图所示,则读数应为______。
22.(2023·浙江·模拟预测)(1)图1是一款可以直接接在手机上的电风扇,某同学拆下电风扇,将多用电表选择开关置于欧姆“×1”挡,调零后按正确操作将表笔接在风扇的接线柱上测量,一次叶片转动,另一次设法使叶片不转,两次电表读数如图2、3所示,则_______(选填“图2”或“图3”)为叶片转动时的读数。根据测量得出电风扇的电阻大约是_______Ω。
(2)该同学按图4所示连接电路,闭合开关,滑动变阻器滑片无论在什么位置,发现电流表指针均几乎没有偏转。为了检查电路故障,闭合开关,将变阻器滑片滑到某一位置,把多用电表的黑表笔接在电路中的a点,再将红表笔依次接在电路中b、c、d点。
①如图5所示,多用电表选择开关应置于_______(选填“甲”或“乙”)图所示位置。
②正确选择电表开关后,黑表笔接a点,红表笔依次接b、c、d时,指针偏转情况分别是“不偏”、“偏”和“不偏”,则可判断导线_______(选填图中导线序号)存在故障。
③排除故障后进行正确操作,根据实验数据描绘电风扇的电流随电压的变化曲线如图6所示,则电风扇输入电压为1.00V时,该风扇的输入功率大约是_______W。(结果保留两位有效数字)。
23.(2023·浙江·模拟预测)一实验小组为了测量某元件的电阻,进行了如下实验:
(1)首先用多用电表进行粗测,如图所示下列操作步骤正确的是___________
A.如图甲,将红黑表笔短接,进行机械调零
B.如图乙,利用所示旋钮进行欧姆调零
C.如图丙,用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大,为了准确测量,应换到“×100”挡
D.实验完成后,挡位调至如图丁所示位置
(2)随着使用时间的增长,欧姆表内部的电源电动势会减小,内阻会增大,但仍能进行欧姆调零。若仍用该表测电阻,则测量结果会___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)为了精确测量该元件的电阻,同学们又采用了如图所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下:
A.待测电阻Rx
B.灵敏电流计G
C.定值电阻R0=80Ω
D.粗细均匀的电阻丝AB(总长为L=60.00cm)
E.滑动变阻器R
F.线夹、电源、开关以及导线若干
G.电源(电动势为3V)
①在闭合开关S前,可将线夹P2大致固定于电阻丝AB中部位置,滑片P1应置于a端。闭合开关后,先移动滑动变阻器的滑片P1至某一位置,然后不断调节线夹P2所夹的位置,直到灵敏电流计G示数为零,测出此时AP2段电阻丝长度x=12.00cm,则Rx的阻值计算式为___________(用R0、L、x表示),代入数据得Rx=___________Ω。
②为减小因电阻丝粗细不均匀带来的误差,将定值电阻R0换成电阻箱,并按照①中的操作,电阻箱的阻值记为R1;然后将电阻箱与Rx交换位置,保持线夹P2的位置不变,调节电阻箱,重新使灵敏电流计G示数为零,此时电阻箱的阻值记为R2,则电阻R=___________。
24.(2023·浙江·模拟预测)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝直径约为0.4mm,接入电路部分的长度约为50cm。
(1)用伏安法测金属丝的电阻R。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上实验数据可知,他们测量R是采用图中的___________图(选填“甲”或“乙”)。
(2)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线_______。由图线得到金属丝的阻值R=___________Ω(保留两位有效数字。)
(3)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为___________(填选项前的符号)。
A. B. C. D.
(4)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是___________(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
25.(2023·浙江·模拟预测)小明和他的同学利用如图甲所示电路测量干电池的电动势和内电阻。改变电阻箱的阻值,记录电阻箱阻值及对应的电流表的读数。
(1)用图像法处理数据,得到的图像如图乙所示,若不考虑电流表的内阻,图像的横轴x代表的物理量是_________;
(2)根据图像数据,得出电动势测量值_____V;电源内阻测量值_______。(保留1位小数)
(3)用、分别表示干电池电动势和内阻的真实值,由于系统误差的影响,电动势测量值______,电池内电阻测量值r______;(均填“>”“<”或“=”)
(4)某同学将一理想电压表跟本实验中的电流表并联。开关闭合后,当电流表读数为时,电压表读数为,则干电池内阻更准确的测量值为__________。(保留1位小数)
26.(2023·浙江·模拟预测)在“导体电阻率的测量”的实验中:
(1)如图所示的游标卡尺中,P的作用是________(填“微调”或“紧固”);读数是________mm。如图所示的螺旋测微器,微调旋钮是________(填“A”“B”或“C”);读数是________mm。
(2)现要测量电阻约为100Ω的圆形金属杆Rx的电阻率,所用器材如下:
直流电源E,电动势为8.0V,内阻可忽略不计;
电流表A1,量程为0~25mA,内阻;
电流表A2,量程为0~150mA,内阻;
定值电阻;
滑动变阻器R的最大阻值为10Ω;
开关S、导线若干。
①为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,现将上述实验器材连接如图所示,请在答案纸的虚线方框中画出它的电路图________。
②若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,已知金属杆的长为L,直径为d,则电阻率的表达式为ρ=________。(用字母表示)
27.(2023·浙江·模拟预测)在“金属丝电阻率的测量”实验中。实验室器材有:一段粗细均匀的待测金属丝、电压表()、电流表()、两节干电池组、滑动变阻器、刻度尺、螺旋测微器、开关和导线若干。
(1)用刻度尺测量接入电路的金属丝长度;用螺旋测微器测金属丝的直径,其示数如图1所示,则金属丝直径__________;
(2)某同学设计了如图2所示的实验电路。在开关闭合前,请你帮该同学再检查一下这个电路。请指出电路中错误的或不合理的一处__________;
(3)电路正确调整后,改变滑动变阻器的阻值进行五次测量,获得五组、的数据。为使测量结果更准确,用平均值的方法来测定电阻丝的电阻。实验小组用表格、B记录和处理数据,你认为比较合理的是__________(填“”或“B”);
次数
1
2
3
4
5
平均值
0.50
0.75
1.25
1.75
2.00
1.25
3.21
0.15
0.25
0.40
0.55
0.60
0.39
B
次数
1
2
3
4
5
平均值
0.50
0.75
1.25
1.75
2.00
0.15
0.25
0.40
0.55
0.60
3.33
3.00
3.13
3.18
3.33
3.19
(4)用测得的物理量表示金属丝的电阻率为___________ 。(用、、表示)
28.(2023·浙江·模拟预测)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,
(1)用如图1所示的电容器做实验,电容器外壳上面标明的“”的含义是__________
A.电容器的击穿电压为
B.电容器的额定电压为
C. 电容器在电压下才正常工作
(2)把干电池、电阻箱、电容器、微安表、开关连成如图2所示的实验电路,闭合开关,观察到微安表指针偏转情况为__________
A.逐渐变大后保持不变
B.逐渐变大后迅速回到0
C. 迅速偏转到某一刻度后保持不变
D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小
(3)电流传感器可以像电流表一样测量电流,不同的是反应比较灵敏,可以和计算机相连直接显示电流与时间的变化图象。按如图3所示电路图连接好实验电路,开关与2接通待充电完成后,开关与1接通,电容器通过电阻放电,通过电阻的电流方向为__________(填“向左”或“向右”)。电流传感器将电流信息传入计算机,显示出电流随时间变化的图像如图4所示。根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为__________(保留三位有效数字)。
29.(2023·浙江·模拟预测)某同学用伏安法精确测定一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表;量程0~0.6A,内阻
C. 电流表A2;量程0~3A,内阻约0.1Ω
D.电压表V1;量程0~3V,内阻未知
E. 电压表V2;量程0~15V,内阻未知
F. 滑动变阻器R1;0~10Ω,2A
G. 滑动变阻器R2;0~200Ω,1A
H. 开关、导线若干
(1)实验中,滑动变阻器选_________。(填写器材前的序号字母)
(2)根据上图实验中电流表和电压表的示数得到了U-I的图像,由此可知,干电池的电动势______V,内电阻_______Ω。(结果保留一位小数)
30.(2023·浙江·模拟预测)在“测定电池的电动势和内阻”实验中
(1)小睿同学连接好电路准备开始实验,开关已断开,如图(a)所示,请你替小睿指出电路中两处问题:______,______;把电路改正后,某次实验电表如图(b)所示,则读数为______V;
(2)小睿同学,他完成了按图(c)甲图电路的实验后,又按乙图电路重新做了一遍,且把二次实验的U-I图像画在同一坐标纸上,如图(d)所示,则按甲图电路得到的图线应为______(选填:图1、图2),结合图像中你认为较为理想的那次实验,求出二节干电池的电动势______V(保留3位有效数),内电阻______Ω(保留2位有效数字)。
31.(2023·浙江·模拟预测)某同学准备测量某种电阻丝材料的电阻率∶
(1)该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,重新选择挡位并进行电阻调零后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为____________Ω。
(2)为了更精确测量电阻的阻值Rx,某同学从实验室找到了以下仪器∶
A.干电池组(两节干电池,内阻不计,配套电池盒)
B.电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表(量程0~250mA,内阻约为1Ω)
D.滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A)
E.开关两只,导线若干
①该同学设计了如图乙、丙所示的两个电路,你认为应该选择电路____________(填“乙”或“丙”),并在丁图中用笔画线代替导线,将电路图进行实物连线_________。
②实验需要测量电阻丝的长度和直径,如图戊所示各个仪器,适合用来测量电阻丝长度的是____________,该同学正确测量电阻丝直径的读数为2.10mm,则他选用的测量仪器是____________(填仪器对应选项)
③为减小实验偶然误差,该同学采用了图像法来求电阻丝的电阻,他应该建立____________图像,图像的斜率就是电阻丝的电阻R,选用本题提供的正确电路设计方案,该同学测量得到的电阻丝的电阻率比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)。
32.(2023·浙江·模拟预测)科学探究小组为了测定柠檬电池的电动势和内电阻,将铜、锌两金属片相隔左右插入柠檬中,制作了一个水果电池。实验步骤如下:
(1)将多用电表的选择开关拨到直流电压挡,直接将红、黑表笔与铜、锌两金属片接触,多用电表的表盘指针如图甲所示,电压的读数为___________V,这样测定的结果和电动势相比___________(选填“偏大”、“偏小”、“相同”)。
(2)为尽可能准确地测定该水果电池的电动势和内阻,科学探究小组又设计了图乙的实验电路。
①在方框内画出图乙的电路图。___________
②闭合开关前,应将电阻箱的电阻调节到___________(选填“最大值”或“最小值”)。
③调节电阻箱R的阻值,记录下灵敏电流计的示数I得到若干组R、I的数据。
④根据实验数据绘出如图所示的图线,由此得出该柠檬电池的电动势为___________V,内阻为___________(保留两位有效数字)。按照此实验方法请分析内电阻的测量值与真实值大小关系,即___________(选填:“大于”“等于”或“小于”),并给出必要的说明:___________。
33.(2023·浙江·一模)为了研究小灯泡的电阻随温度变化的规律,某同学设计了如图甲所示的电路,电路中选用的小灯泡的规格为“”。
(1)实验室提供的滑动变阻器有(0—50Ω)、(0—5Ω),本实验应选用________(填“”或”)。
(2)根据设计的电路图,连接好乙图中的实物图。( )
(3)在某次测量中,电压表的示数如图丙所示,其读数为________V。
(4)根据测得的电压、电流值,作出图像如图丁实线所示,由图像可得,小灯泡正常发光时的电流为________A(保留三位有效数字)。
(5)图中a为电压为1.00V时图线上的点与原点的连线,b为该点的切线,要求图线上该点对应的灯泡的电阻,应求________(填“a”或“b”)的斜率,由图线可知,小灯泡的电阻随温度的升高而________。
34.(2023·浙江·模拟预测)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验室除提供开关S和导线外,还有以下器材可供选择:
A.电压表V(量程0~3V,内阻RV=10K)
B.电流表G(量程0~10mA,内阻R=100)
C.电流表A(量程0~3A,内阻约为0.5)
D.滑动变阻器:R1(阻值范围0~10,额定电流2A)
E.滑动变阻器:R2(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A)
F.定值电阻:R3=1.0Ω
(1)该同学依据器材画出了如图1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,相当于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(结果保留两位有效数字)。
(3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用滑动变阻器_______(填写器材的前面的序号);
(4)该同学利用上述实验原理测得数据,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2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=____(结果保留三位有效数字);
35.(2023·浙江·模拟预测)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为L=______mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=______mm。
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为______Ω。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R;
电流表A(量程0~30mA,内阻约30Ω);
电压表V(量程0~3V,内阻约10kΩ);
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
开关S;导线若干。
为减小测量误差,在实验中实验电路应采用图中的______。
36.(2023·浙江·模拟预测)感冒发热是冬春季节常见的疾病,用电子体温计测量体温既方便又安全。电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温度转化为电学量。某同学想利用一热敏电阻和一数字电压表制作一个电子体温计。
(1)该同学用多用电表欧姆“×10”挡,粗测了热敏电阻的阻值,测量结果如图甲所示,则该热敏电阻该次测量的电阻阻值为___Ω。
(2)该同学在用伏安法测热敏电阻在不同温度下的电阻时,得到如图乙所示的电阻阻值Rt与温度t的关系图像,由图像可知热敏电阻在34下的电阻为___Ω。
(3)该同学利用这个热敏电阻和一数字电压表制作的电子温度计电路如图丙所示,其中电源电动势E=1.5V,内阻不计,电压反馈电阻R1=32Ω,R0为保护电阻,Rt为热敏电阻,R2为比例匹配定值电阻,则温度越高,数字电压表显示的电压越___(选填“大”或“小”);为了让温度从35到42变化时数字电压表的示数能从0.35V到0.42V变化,则比例匹配电阻阻值R2=___Ω。
37.(2023·浙江·模拟预测)某物理兴趣小组测绘一只“2.5 V 1.5 W”小灯泡的伏安特性曲线,采用的电路如图甲所示.实验室备有下列实验器材:
A.电压表V(量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)
B.电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为10 Ω)
C.变阻器R1( 0~10 Ω,0.6 A)
D.变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
E电池组 E(电动势为3 V,内阻约为0.3Ω)
F.开关S,导线若干
(1)实验中应选用的滑动变阻器为_________________(填写仪器前字母序号).
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑动触头应放在__________________(填“a”或“b”端).
(3)将实验测得数据在图乙所示的坐标系中绘出该灯泡的I-U图线,则可知随温度升高,该灯泡的电阻_____(填“增大”“减小”或“不变”).
38.(2023·浙江·模拟预测)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动_____(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.
(2)选择电阻丝的_____(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)2图甲中R,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置____
(4)为测量R,利用2图甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如图图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.___
(5)由此,可求得电阻丝的R=______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
参考答案:
1. 2 见解析
【详解】(1)[1]根据图2所示电路图,实物连线如图所示
(2)[2]由图2电路图可知,开关S2接在1处时,电流表相对电源采用内接法,误差来源于电流表的分压,使得电源内阻测量值大于真实值;开关S2接在2处时,电流表相对电源采用外接法,误差来源于电压表的分流,使得电源内阻测量值小于真实值;根据图线的斜率绝对值表示电源内阻,可知开关S2接在1处时图线斜率绝对值大于开关S2接在2处时图线斜率绝对值,故开关S2接在1处时对应的图线是b。
(3)[3][4]根据现有器材分析并判断,实验时开关S₂应接在2;因为两节干电池的内阻比较小,若开关S₂应接在1,电流表相对电源采用内接法,误差来源于电流表的分压,电流表内阻对电池内阻的测量有较大影响;若开关S₂应接在2,电流表相对电源采用外接法,误差来源于电压表的分流,由于电池内阻远小于电压表内阻,可知电压表内阻对电池内阻的测量影响较小。
2. B E 右 C 见解析 1.50 0.200
【详解】(1)[1][2][3]测量干电池的电动势和内阻实验中,电流表应相对于电源外接,导线F端应与滑动变阻器B接线柱连接,导线C端应与E端连接,开关闭合前,滑动变阻器滑触头应置于最最大阻值处,即右端。
(2)[4]由图2可知,拟合直线的倾斜度太小,故选C。
[5]改进方案:电源边串联一个已知阻值的电阻或改变纵轴的起始值。
(3)[6][7]根据闭合电路欧姆定律可得
则变形可得
由图像在纵轴上的截距的绝对值的倒数得电源内阻为
r=0.200Ω
由图像斜率可得电源电动势
E=1.50V
3. 1.50 9900 1.47 0.98 区域ⅠI
【详解】(1)[1] 多用电表选择量程为2.5V,则最小分度为0.05,故对应的读数为1.50V。
(2)[2][3] 将灵敏电流计改装成量程为3V的电压表
电路图
(3)[4][5]根据
整理得
所以
,
解得
,
(4)[6] 改装后的电压表具有分流作用,实际上
变形得
真实的图像应出现在区域ⅠI。
4. 机械调零 直流10V 2.9 见解析 3.00 1.56
【详解】(1)[1]该小组用多用电表粗测电池组的电动势,在实验前可能需要进行的操作是机械调零。
[2]用多用电表测电池组电动势,实验前需将选择开关旋转至直流10V档。
[3]经正确操作后,电表指针指在如图所示位置,由图中可知该电池组的电动势为2.9V。
(2)①[4]如图
②[5]根据闭合电路欧姆定律,可得
结合伏安特性曲线,有
由此可知电池组的电动势为3.00V,内电阻为1.56Ω
5. 见解析 见解析
【详解】①[1]“测定干电池的电动势和内阻”实验基本电路图连接即可,根据表中数据可知电压表应该选择小量程,电路图如图所示
②[2]由表中数据可分析出每一大格表示0.2V,将纵坐标轴方框内主要刻度值补全如图所示;由图中点迹可知,第三组数据错误,应该排除,连接图像所图所示
③[3][4]根据闭合电路欧姆定律
则图像表达式为
所以图像纵轴截距即为电源电动势
图像斜率绝对值即为电源内阻
6. 左 0.32A
【详解】(1)[1]欧姆表的读数为
[2]由于测量值大于真实值是因为电表内阻偏大,因此短接时,电流达不到满偏电流,指针应在零刻度线的左侧。
(2)①[3]电流表读数为
②[4]两个电阻并联的电流之和等总电流,根据欧姆定律
③[5]电压表应并联到定值电阻两端,如图
7. B 丙 0.453 C B 根据牛顿第二定律可得,速度逐渐变大,空气阻力也变大,故加速度减小。 电流 A C 正极 二极管发光 蜂鸣器发声
【详解】I.(1)[1]A.探究平抛运动的特点,需要描物体的运动轨迹,且轨迹是曲线,打点计时器只能用来研究直线运动,所以不需要打点计时器,故A错误;
B.探究加速度与力、质量的关系实验中需要测量加速度的大小,需要通过纸带测量加速度,所以需要打点计时器,故B正确;
C.用单摆测量重力加速度实验中需要用刻度尺测摆长和秒表测周期,不需要打点计时器,故C错误;
D.探究向心力大小表达式,不需要打点计时器,故D错误。
故选B。
(2)①[2]纸带下端所挂物体应该体积小,质量大,从而受到的阻力较小,而丙是重锤,故选丙。
②[3] 在纸带OB段,重物的重力势能减少量为
③[4] 计算B点速度大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在点时的速度。
故选C。
(3)[5]甲手机下落过程中,随着速度的增大,空气阻力变化较小,故手机加速度近似不变,故选B。
[6]手机在下落过程中,对手机进行受力分析,根据牛顿第二定律可得
速度逐渐变大,空气阻力也变大,故加速度减小。
Ⅱ.(1)①[7] 红黑两表笔分别接开关两个接线柱A、B,多用电表测量串联在电路中,测量电路电流,即灯泡电流。
[8] 测电流时,红笔在电压高的一端,故接A接线柱。
②[9]A.若电池没有电,则无论接那个接线柱,电表指针均不偏转,故A错误;
B.仅开关接触不良,接BC接线柱,电表指针均会偏转,故B错误;
C.仅滑动变阻器滑片接触不良,则接线柱接B和C,电表指针不偏转,接D时电表指针偏转,故C可能存在,故C正确;
D.仅灯泡和灯泡座接触不良,则接线柱接C和D时,电表指针均偏转,故D错误。
故选C。
(2)①[10]由于二极管具有单向导电性,故电路中P点应接直流电源的正极。
②[11] 磁体M靠近干簧管,干簧管两片簧片被磁化相吸,继电器的动触点与常开触电接通,发光二极管发光。
[12] 磁体M离开干簧管,干簧管断开,继电器的动触点与常闭触点接通,蜂鸣器发声。
8.
【详解】(1)[1] 电路图如图所示
(2)[2] 结合图像可知,合金丝长度与阻值的关系式为
(3)[3]结合电阻定律有
9. 电流 B ×10 0.120/0.121/0.122/0.123 A
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,多用电表与小灯泡串联,则知多用电表在测量小灯泡的电流,电流应从红表笔流入多用电表,则A、B二根表笔中B是红表笔;
(2)[3]“2.5V、0.3A”小灯泡的电阻值为
则此时欧姆表使用的倍率是×10;
(3)[4]测电流用多用电表的500mA挡,电流表的最小分度为10mA,如图丙中测量电流的测量值是120mA即0.120A,考虑到读数误差,0.120A﹣0.123A均算正确;
(4)[5]测定玻璃的折射率时,关键要确定入射光线和出射光线,由于当牙签遮挡住细激光束时,牙签上会有耀眼光斑,所以只要用1根在入射光线上两个不同位置(相距较远)按下牙签,就可以确定入射光线,同样,只要用1根在出射光线上两个不同位置(相距较远)按下牙签,就可以确定出射光线,因此,小柯同学要完成图戊光路至少需要1根牙签。
故选A。
10. 22.50 左 因自来水柱的电阻远大于电压表的内阻,应采用微安表(电流表)内接方式进行 电压表的内阻不够大改换数字电压表(或换内阻非常大的电压表)进行实验
【详解】(1)[1]玻璃管的内径为卡尺的读数,即主尺读数+副尺读数
20mm+0.05×50mm=22.50mm
(3)[2]如图所示
(3)[3]实验前,为了保护电路,所以应该使并联部分分压较小,故滑动变阻器应该置于阻值最大的一端,左端;
[4]因自来水柱的电阻远大于电压表的内阻,分流作用比较明显,故应采用微安表(电流表)内接方式进行;
[5]电压表的内阻不够大改换数字电压表(或换内阻非常大的电压表)进行实验。
11. II 右 a
【详解】(1)[1] 用50分度游标卡尺在金属丝不同部位测量模截面的直径,测量时应将金属丝卡在图甲游标卡尺的II部位。
[2] 游标卡尺示数为
(2)[3] 滑动变阻器采用的分压接法,为了安全,闭合开关前,滑动变阻器R的滑片应置于最右端,待测电路分得电压最小。
[4] 用电压表接线柱P先后与a、b接触,发现电压表示数有较大变化,而电流表示数变化不大,说明电流表内阻对实验影响较大。故应采用电流表外接法。实验中电压表接线柱P应与a点相连。
(3)[5] 根据
解得
12. 5 a 2.9 1.8
【详解】(1)[1] 电源内阻较小,为减小实验误差,相对于电源来说电流表应采用外接法,由图示实物电路图可知,连线5连接错误。
(2)[2] 由图示实物电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为保护电路,闭合开关前滑片要置于a端。
(3)[3] [4] 由闭合电路的欧姆定律可知,路端电压
U=E﹣I(r+R)
由图示图像可知,图像纵轴截距
b=E=2.9V
图像斜率的绝对值
k=r+R=5.8
电源内阻
r=1.8
13. 0.799/0.800/0.801 ③ 右 4.7×10-7/4.8×10-7/4.9×10-7/5.0×10-7/5.1×10-7 0.18/0.19/0.20/0.21/0.22
【详解】(1)[1] 螺旋测微器读数
d=0.5mm+30.0×0.01mm=0.800mm
(2)[2] [3] 按实物图转化为电原理图如图
可知实物图接成了电流表外接法,导线③接错;实验开始前,滑动变阻器的滑片应置于右端;
(3)[4] [5] 由欧姆定律
UV=I(rA+R)
量角器的半径为R0,根据电阻定律
R
解得
代入数据得
作出图线,如图
可知图线的斜率
k=
求得
ρ=5.0×10-7Ω·m
图线的截距为电流表的内阻
rA=0.2Ω
14. 11.050 1.995/1.994/1.996 ③②①⑤④
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,游标卡尺的读数为
[2]螺旋测微器的精确值为0.01mm,螺旋测微器的读数为
(2)[3]用多用电表粗略测量金属丝的电阻,下列实验操作步骤,正确顺序是调节指针定位螺丝,使多用电表指针指着电流零刻度、将选择开关旋转到“”挡的“”位置、将红、黑表笔分别插入“”“”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使电表指针对准欧姆零点、将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,测出金属丝的电阻约、将选择开关旋转到OFF位置,故顺序为③②①⑤④;
(3)[4]电流表内阻已知,且电流表量程太小,可以将电流表和定值电阻改装为一个大量程电流表,此时电流表两端的电压可以计算,可以将电流表内接,可以准确得出流过电阻电流的准确值、以及电阻两端电压的准确值,如图所示
(4)[5]根据(3)分析可知,可以得出电阻的准确值,电阻的电压
流过电阻的电流
根据欧姆定律
代入数据联立解得
(5)[6]根据电阻定律
又
联立可得
15. BC CD 0.4mm I
【详解】(1)[1][2]若要研究导体电阻是否与横截面积有关,须保证所选择的金属丝的横截面积不同而其他因素相同,故应选择BC和CD两段金属丝研究;
(2)[3]曲线代替导线完成电路图连接如图所示
(3)[4]由图可知金属丝的直径为
(4)[5][6]由电阻的决定式和定义式得
结合题中所测量的物理量
可得
可知还要测量的物理量是电流I。
16. 5.5 5.2
【详解】(1)[1]电流表改装时选择满偏电流与改装的量程接近的,这样更方便快捷改装完成,则该电流表应选;
[2]根据
解得
所以应选;
[3] 定值电阻选,可以使得数值连续变化。
(2)[4]如图
[5][6]图中,,设流过电流表的电流I,则电源电动势
所以
图2斜率为
截距为
解得
E=5.5V
17. B 6 B D F 1.70 6.4(6.3~6.5均可)
【详解】(1)[1]测量电阻时,多用电表首先需要进行机械调零,选择合适挡位后,再进行欧姆调零,表笔接触线圈两端(其中红表笔接触正极),然后测量读数。
故选B。
(2)[2]由题图3知,电阻为。
(3)[3]干电池总电动势为3V,所以电压表选择B;
[4]根据可知,电流最大值约为0.5A,所以电流表选择D。
[5]分压式电路中,分压的滑动变阻器选阻值范围较小的,分压效果较好,故选择F。
(4)[6]由题图4可知,电压为1.70V。
(5)[7]描点连线得到U-I图像如图所示
[8]根据图线斜率可得该电阻约为
18. A1 R1 增大 10.7 0.19 D
【详解】(1)[1][2]小灯泡额定电流为0.3A,故电流表选择。要求测量数据,绘制曲线尽量准确,应尽量多测数据,故滑动变阻器应采用分压接法,使用阻值范围较小的滑动变阻器即可。
(2)[3]因小灯泡电阻约为
电压表内阻远大于小灯泡电阻,故采用电流表外接法,电路如图
(3)[4][5]图像上点与原点连线斜率的倒数表示电阻,故随着电压的增加,小灯泡的电阻逐渐增大。当小灯泡上的电压为时,电流为0.28A,小灯泡电阻为
(4)[6] 把两只这样的小灯泡并联,直接接在电源上,根据闭合电路欧姆定律有
代入数据
将此函数绘在图像上,如图所示
两图像的交点表示此时小灯泡实际的电压、电流,故小灯泡的功率为
(5)[7]A.图像上点与原点连线斜率的倒数表示电阻,由图知,加正向电压较小时,该二极管的电阻大于零,A错误;
B.由图知,加反向电压较大时,该二极管中有电流通过,B错误;
C.图像上点与原点连线斜率的倒数表示电阻,由图知,给该二极管加正向电压时,随着电压升高,它的电阻减小,C错误;
D.给该二极管加正向电压时,随着电压升高,电流也增大,则它的功率增大,D正确。
故选D。
19.
【详解】①[1] 毫安表接入电路的量程为,分度值为0.1mA,读数为2.17mA;
②[2] 无论如何调节滑动变阻器的滑片位置,电压表和毫安表的示数变化都很小,是因为原图中滑动变阻器串联接入了电路,要想使电压表和毫安表都有较大的变化范围,使滑动变阻器分压式接入电路即可,连线如下
③[3]将图中各点拟成一条直线
根据欧姆定律知图线的斜率即表示“水电阻”的阻值
根据电阻定律得
代入数据得
20. 22.50
左 见解析
【详解】(1)[1]该游标卡尺为分度游标卡尺,图中读数为
即该玻璃管的内径为;
(3)① [2] 对应的电路图如图所示
② [3]在闭合开关之前,为了使电表读数从最小开始,应把滑动变阻器的滑片P置于最左端;
④ [4]电路图中电流表采用外接法,由于自来水柱的电阻比电压表内阻大得多,电压表的分流很大,使得电流表的读数比流过自来水柱的真实电流大得多,则有
21. 0.52V C B 17.0(17.0~17.2)
【详解】(1)①[1]根据闭合电路的欧姆定律有
代入第2和第6两组数据,有
解得电源的电动势为
,
②[2] A.6个该电池串联电动势为3.12V,内阻为,连接使“3V,0.3A”的小灯泡,电阻为,因
故灯泡不能正常发光,故A错误;
BC.由闭合回路的欧姆定律
可得
因此根据图像可以准确得到电动势和内阻,B错误故C正确;
D.小明重复实验时发现,在电阻箱阻值相同的情况下,电流表的读数会比前一次的测量值偏小,这主要是因为电源用久了内阻变大引起的,属于系统误差,故D错误;
故选C。
(2)①[3] A.变压器利用的是互感原理,副线圈上的感应电动势为交流电,故应该用电表的交流电压挡进行测量,故A错误;
B.若用量程合适的交流电压挡接在原线图的0和100匝两个接线柱上,变压器原副线圈上有交流电压,则电表指针会偏转,故B正确;
C.副线圈最多是1400匝,连接不同的匝数比可以变成升压变压器,其电压可以超过36V,则不能用手接触裸露的导线,避免触电,故C错误;
故选B。
②[4]原线圈选择了0和400匝两个接线柱, 副线圈的0和800匝, 原线圈接交流9V,则根据电压比与匝数成正比可知,副线圈的电压为18V,故选择交流50V,读数为17.0V(17.0~17.2)。
22. 图3 10 乙 ②③/③② 0.074
【详解】(1)[1] 因为风扇转动的时候,其内部电动机上绕制的线圈因为电磁感应,产生一个反电势,这个反电势正好和电源极性相反,和电源抵消一部分,所以电流较小,电阻读数较大,电动机不转,就不会产生反电势,所以电流较大,所测得的电阻较小,故图3是转动时测的电阻值;
[2]电风扇的电阻是不转时的电阻,既图2,其中读数为10,则电风扇的电阻大约是
(2)①[3]图甲是作为欧姆表使用,欧姆表测电阻时,电阻与其他元件断开,单独测量,而实验中,为了检查电路故障,闭合开关之后将电表接入电路,所以开关选择图乙所示位置;
②[4] 红表笔接b时,指针不偏转,则①完好;红表笔接d时,指针不偏转,说明④⑥完好;红表笔接c时,指针偏转,则可能是②或③有故障;
③[5]由图可知,U=1.00V时,I=0.074A,则该风扇的输入功率大约是
23. B 偏大 20
【详解】(1)[1]A.如图甲,将红黑表笔短接,进行的是欧姆调零,A错误;
B.图乙所示旋钮为欧姆调零旋钮,B正确;
C.用“×10”挡测量时发现指针偏转角度过大,即读数太小,为了减小误差,应使指针停留在刻度盘中间区域,要增大读数,应换到“×1”挡,C错误;
D.实验完成后,应将挡位开关置于OFF挡或交流电压最高挡,D错误。
故选B。
(2)[2]多用电表的测量原理为闭合电路欧姆定律,当电池电动势减小、内阻变大时,欧姆表重新调零,即满偏电流不变,则
可知欧姆表的内阻R中变小,当测电阻时有
因R中变小,则同一Rx对应的电流要变小,对应的电阻刻度值要变大,即测量结果会偏大。
(3)①[3][4]当灵敏电流计G示数为零时,说明Rx的分压和AP2部分的分压相等,即
整理得
则
代入数据解得
②[5]根据第①问的原理,交换位置前有
交换位置后有
可得
解得
24. 甲 4.5(4.3-4.7均可) C CD
【详解】(1)[1]由题表中所给数据可知金属丝两端电压接近从0开始,所以滑动变阻器应采用分压式接法,即选甲图;
(2)[2]
[3]根据题表中所给数据描点,绘出的图线应过坐标原点,且使大多数点在一条直线上,不在直线上的点分居直线两侧,如图所示,由图线的斜率可得金属丝的阻值
(3)[4]由电阻定律知,,取,,,则
故选C;
(4)[5] AB.读数引起的误差为偶然误差,电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差,选项A、B错误;
C.计算时,将电流表、电压表的内阻考虑在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,选项C正确;
D.采用图像法,可以减小偶然误差,选项D正确。
故选CD。
25. 电流倒数 1.4 1.2 = > 1.1
【详解】(1)[1]利用闭合电路欧姆定律,可得
变化成
对照作出的图像,可知横轴x为电流的倒数。
(2)[2]图像的斜率等于电池的电动势,可得
[3]图像在纵轴的截距的绝对值等于电池的内阻,可得
(3)[4]考虑到电流表内阻,利用闭合电路欧姆定律,可得
变化成
对照作出的图像,可知图像的斜率等于电池的电动势,可得
故电动势测量值
[5]图像在纵轴的截距的绝对值等于电池的内阻与电流表内阻之和,即
所以电池内电阻测量值
(4)[6]根据欧姆定律可得电流表内阻
可得电池的内阻为。
26. 紧固 54.14 C 10.000
【详解】(1)[1]游标卡尺中,P的作用是紧固;
[2]游标卡尺读数是
[3]如图所示的螺旋测微器,微调旋钮是C;
[4] 螺旋测微器的读数是
(2)[5]它的电路图为
[6]金属杆的电阻为
金属杆的电压为
根据电阻定律
金属杆的横截面积为
解得
27. 0.796#0.797#0.798#0.799 电流表量程应选择,滑动变阻器滑片应置于最左端 B
【详解】(1)[1]螺旋测微器读数是固定刻度读数加可动刻度读数,图中读数为
(2)[2] 电流表量程应选择,滑动变阻器滑片应置于最左端;
(3)[3]金属丝两端电压、电流不同时,金属丝的阻值不同,所以每一组数据中电压与电流是瞬时对应关系,不能取各组中电压(电流)的平均值来进行计算电阻,所以B的处理方式合理;
(4)[4] 根据电阻定律有
联立得
28. B D 向右 ()
【详解】(1)[1]电容器外壳上面标明的“”的含义是电容器的额定电压为,故选B。
(2)[2]闭合开关,电容器将充电,随着电容器所带电荷量逐渐增大,其两端电压逐渐增大,充电电流逐渐减小,所以此过程中微安表的指针会迅速偏转到某一刻度,然后逐渐减小,故选D。
(3)[3]根据电源正负极位置可知电容器充电后上极板带正电,所以其放电时通过电阻R的电流方向为向右。
[4]I-t图像与坐标轴所围的面积表示电容器全部放电过程中释放的电荷量,由图可知
29. F 1.5 0.8
【详解】(1)[1]滑动变阻器R2的最大阻值过大,不利于控制电流表和电压表的示数,故滑动变阻器选F。
(2)[2][3]由题图电流值可知实验中电流表选择的应是A1,则U-I图像的纵截距表示干电池的电动势,斜率的绝对值表示干电池的内电阻与电流表A1内电阻之和,所以
30. 滑动变阻器接入电路的阻值没调到最大 开关不能控制电压表 2.24 图1 2.58 1.0
【详解】(1)[1][2]电路中两处问题是:滑动变阻器接入电路的阻值没调到最大,开关不能控制电压表。
[3]电源为2节干电池,电压表的量程为0~3V,读数为2.24V。
(2)[4]图乙中电流表外接,则电流表内阻与电源内阻串联,U-I图线斜率较大,按图甲电路得到的图线斜率较小,应为图1。
[5][6]采用乙图接法,内阻误差较大,应选用图线1处理数据,U-I图像的纵截距表示电动势,斜率的绝对值表示内阻,则
31. 14 乙 见解析 A D U—I 偏小
【详解】(1)[1] 用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,说明电阻较小,重新选择“×1”挡,因此电阻值为14Ω。
(2)①[2]由于待测电阻阻值较小,因此选用安培表的外接法,故选乙图。
[3]电路连接如图所示
②[4]用刻度尺测量电阻丝的长度。
[5]刻度尺以mm为单位时,读到小数点后一位;螺旋测微器读到小数点后第三位,弹簧秤实测力的仪器,不能用;而游标卡尺,若选用20分度或50分度游标卡尺时,精确到小数点后第二位,故选D。
③[6]当建立U—I图像时,斜率表示电阻值。
[7]测量值是待测电阻与电压表并联后的总电阻,因此测量值偏小。
32. 0.60 偏小 最大值 0.86 大于 电流表分压引起误差
【详解】(1)[1]电压表的最小刻度为0.05V,则其读数为0.60V。
[2]直接将红、黑表笔与铜、锌两金属片接触,这样测定的结果是电压表的内阻的电压所以和电动势相比偏小。
(2)①[3]在方框内画出图乙的电路图如图所示
②[4]闭合开关前,电路中的电流从最小开始调节,应将电阻箱的电阻调节到最大值。
④[5][6]根据闭合电路欧姆定律可得
变形可得
根据图像可得
联立解得
[7][8]按照此实验方法请分析内电阻的测量值与真实值大小关系,即大于,因为电流表分压引起误差,所测内阻为电流表与电源内阻串联的结果,所以测量值偏大。
33. 2.40 0.283(0.282~0.284) a 增大
【详解】(1)[1]本实验中滑动变阻器要接成分压电路,则应选用阻值较小的。
(2)[2]根据设计的电路图,连接的实物图如图;
(3)[3]电压表用3V量程,则示数为2.40V。
(4)[4]由图像可得,小灯泡正常发光时电压为2.8V时的电流为0.283A。
(5)[5][6]要求图线上该点对应的灯泡的电阻,应求a的斜率;由图线可知,随电流的增加,图像上各点与原点连线的斜率逐渐增加,可知小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
34. 量程太大 1.0 D 1.48(1.47~1.49) 1.65(1.62~1.71)
【详解】(1)[1]一节干电池的电动势约E=1.5V,为方便实验操作,滑动变阻器应选R1,它的阻值范围是0〜10Ω,电路中最小电流约为
电流表A的量程是3A,0.15A不到该量程的三分之一,电流表量程太大,因此不能用电流表A。
(2)[2]改装后电流表量程
(3)[3]为使电路中电流较大,并且方便调节,故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1,即选用D。
(4)[4][5]由上可知,改装后电流表的量程是电流表G量程的100倍,图象的纵截距b等于电源的电动势,由图读出电源的电动势为:E=1.48V,图线的斜率大小k=r,由数学知识知电源的内阻为
35. 50.25 4.950 120 A
【详解】(1)[1]由图示游标卡尺可知,游标卡尺是20分度的,游标卡尺的精度是0.05mm,由图示游标卡尺可知,其示数为
50mm+0.05×5mm=50.25mm
(2)[2]由图示螺旋测微器可知,其示数为
4.5mm+45.0×0.01mm=4.950mm
(3)[3] 多用电表的电阻“×10”挡测电阻,由图丙所示表盘可知,电阻阻值为
12×10Ω=120Ω
(4)[4] 由于电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法;待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,因此应选择图A所示电路图。
36. 130 125 大 720
【详解】(1) 该热敏电阻该次测量的电阻阻值为
(2)由图像可知热敏电阻在34下的电阻为
(3)由电路丙可知,热敏电阻Rt与比例匹配定值电阻R2并联,温度越高,由乙图可知热敏电阻Rt越小,则热敏电阻Rt与R2并联的电阻越小,由串联分压可知,电压反馈电阻R1上分担的电压越大,则数字电压表显示的电压越大;
温度为35时,热敏电阻Rt的阻值为120,电压反馈电阻R1的电压为0.35V,此时干路电流为,根据闭合电路欧姆定律,有
温度为42时,热敏电阻Rt的阻值为90,电压反馈电阻R1的电压为0.42V,此时干路电流为,根据闭合电路欧姆定律,有
联立可得
37. C a 增大
【详解】(1)[1].实验中滑动变阻器要用分压电路,则应选用的滑动变阻器为阻值较小的C;
(2)[2].闭合开关前,滑动变阻器的滑动触头应放在a端,此时灯泡两端的电压为零,然后从零开始调节.
(3)[3].将实验测得数据在图乙所示的坐标系中绘出该灯泡的I-U图线,因图像上各点与原点连线的斜率倒数为电阻值,可知小灯泡电阻随温度的关系是温度升高,电阻增大.
38. C 不同 23.5(23.0~24.0都算对)
【详解】(1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;
(2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量;
(3)按照原理图,将实物图连线如图:
;
(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条直线,如图:
;
当电压表按甲图连接时,电压表测的电压为的电压之和,当电压表接在a、b间时,电压表测的电压为的电压,由图可得:,所以.
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