新教材2024届高考物理二轮复习分层练专题六物理实验考点二电学实验含答案

这是一份新教材2024届高考物理二轮复习分层练专题六物理实验考点二电学实验含答案，共30页。试卷主要包含了2Ω，00V，内阻约4000Ω)，0×0，5V/m，27等内容，欢迎下载使用。


(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压．检测时，红表笔应该与电池的________(填“正极”或“负极”)接触．
(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示．先将电阻箱的阻值调为R1，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化．电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是________．(填正确答案标号)
A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定
B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定
C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭
(3)将电阻箱的阻值调为R2(R2>R1)，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况．两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为________(填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的________(填“电压”或“电荷量”).
2．[2023·全国甲卷]某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻约为1.5Ω.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择．
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)
(2)若选择另一个电路图进行实验，用实线画出实验中应得到的I­U关系曲线的示意图．
3．[2023·浙江6月卷]在“测量干电池的电动势和内阻”实验中

(1)部分连线如图1所示，导线a端应连接到________(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上．正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________V.
(2)测得的7组数据已标在如图3所示U­I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝________V和内阻r＝________Ω.(计算结果均保留两位小数)
4．[2023·江苏卷]小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池(电动势约1.5V，内阻不计)2节；两量程电压表(量程0～3V，内阻约3kΩ；量程0～15V，内阻约15kΩ)1个；滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个；定值电阻(阻值50Ω)21个；开关1个及导线若干．实验电路如图1所示．
(1)电压表量程应选用________(选填“3 V”或“15 V”).
(2)图2为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”或“D”)连接，再闭合开关，开始实验．
(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如图3所示，其示数为________V．根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如图4中实线所示．
(4)在图1所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为R1，定值电阻的总阻值为R2，当被测电阻为R时，其两端的电压U＝________(用E、R1、R2、R表示)，据此作出U­R理论图线如图4中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．
(5)分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小．小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同意他的观点？请简要说明理由________''''．
5．[2023·全国乙卷]一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率．现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干．图(a)是学生设计的实验电路原理图．完成下列填空：
(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S
(2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2.由此得到流过待测金属丝的电流I＝________，金属丝的电阻r＝________．(结果均用R0、U1、U2表示)
(3)继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻r＝14.2Ω.
(5)用米尺测得金属丝长度L＝50.00cm.用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图(b)所示，该读数为d＝________mm.多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等．
(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ＝________×10－7Ω·m.(保留2位有效数字)
6．[2023·湖南卷]某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图(a)所示，R1、R2、R3为电阻箱，RF为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器(内阻无穷大).
(1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是________Ω；
(2)适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，RF的阻值为________(用R1、R2、R3表示)；
(3)依次将0.5g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小)，读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示：
根据表中数据在图(c)上描点，绘制U­m关系图线；
(4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200mV，则F0大小是________N(重力加速度取9.8m/s2，保留2位有效数字)；
(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200mV，则F1________F0(填“>”“＝”或“<”).
7．[2023·辽宁卷]导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆．现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下：
a．测得样品截面的边长a＝0.20cm；
b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；
c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；
d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；
e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U­L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k.
回答下列问题：
(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离；
(2)写出电阻率的表达式ρ＝________(用k、a、I表示)；
(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字).
题组一 测量型实验
8．[2023·湘豫名校联考摸底考试]如图甲所示的电路可以用来测量电阻丝的电阻率，电阻丝ab与电流表A及电阻箱串联接入电路，电阻箱起到短路保护作用．电阻丝ab被固定在带有刻度的木板上，P是鳄鱼夹，用来调整接入电路中的电阻丝长度l.
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d＝________mm.
(2)实验开始前把电阻箱的阻值调整到R0，然后闭合开关，从左向右逐渐改变鳄鱼夹的位置，记录下鳄鱼夹每一个位置对应的bc长度l及对应的电流表A的示数I，得到多组(l，I)数据．
(3)利用图像法处理数据，建立平面直角坐标系，以接入电路的电阻丝长度l为横轴，以________(选填“I”或“eq \f(1,I)”)为纵轴，再根据实验数据在坐标系中描点，并且把这些点拟合为一条直线，如图丙所示．
(4)如果(3)中图丙所拟合的直线的斜率为k，纵轴截距为b，金属丝的直径为d，本实验所用的电源电动势为E.则金属丝的电阻率ρ＝________，电源的内阻r＝________．
(5)任何实验总会存在误差，带来实验误差的因素多种多样．你认为本实验中电流表的内阻RA________影响电阻率的测量值，________影响电源电阻的测量值．(以上两空均选填“会”或“不会”)
9．[2023·辽宁联考]在学校社团活动中，某实验小组欲将一只量程为0～250μA的微安表头G改装为能够测量电流和电压的双量程电表，首先利用如图甲所示的电路测量微安表的内阻，可供选择的实验器材有：
A．待改装的微安表头G(量程为0～250μA，内阻为几百欧姆)
B．微安表G1(量程为0～300μA)
C．滑动变阻器R滑1(0～10kΩ)
D．滑动变阻器R滑2(0～50kΩ)
E．电阻箱R(0～9999Ω)
F．电源E(电动势约为9V)
G．开关、导线若干
(1)为顺利完成实验，变阻器1应选择________，变阻器2应选择________．(两空均选填器材前字母代号)
(2)实验时，除了微安表G1的示数I1和微安表G的示数I2，还需要记录的数据是________________(写出待测物理量及其字母)，则待测微安表的内阻rg＝____________(用上述物理量字母表示).
(3)现将待测微安表接入图乙所示的电路，当接线柱1、3接入电路时，改装成的电压表的量程为________________.(用待测微安表的满偏电流Ig、内阻rg及定值电阻阻值R1、R2表示)
10．某实验小组在拆解智能手机的内部结构时，发现其内部使用的电池是一块扁平电池，如图甲所示，外壳上标有电动势为4.50V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员想利用身边有限的仪器，设计方案对其进行测量．
A．待测手机电池
B．电压表(量程0～3.00V，内阻约4000Ω)
C．电流表(量程0～100mA，内阻为1Ω)
D．电阻箱(阻值范围0～99.99Ω)
E．电阻箱(阻值范围0～999.9Ω)
F．电阻箱(阻值范围0～9999Ω)
G．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω，额定电流0.2A)
H．滑动变阻器(阻值范围0～50Ω，额定电流0.2A)
I．滑动变阻器(阻值范围0～1000Ω，额定电流0.2A)
J．开关、导线若干
(1)实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用．
①如果将电流表量程扩大到原量程的5倍，则应并联一个阻值为________Ω的电阻，将改装后的电流表记为A.
②为满足测量电动势的需要，需要将电压表的量程扩大为0～4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将S2接b，将R1的滑片移至最上端，将电阻箱R2调为零，闭合S1，断开S3，适当移动R1的滑片，使电压表示数为3.00V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，完成扩大量程，断开S1.
③小组成员按图乙所示的实验电路完成了该实验，滑动变阻器R1应选________，电阻箱R2应选________．(均填写器材前面字母标号)
(2)用改装好的电表测该电池的电动势和内阻，步骤如下：保持电阻箱R2的阻值不变，开关S2接a，闭合S1、S3，从下到上移动R1的滑片，读出电压表(量程0～3.00V，内阻约4000Ω)的读数U和电流表(改装后的电流表A)的读数I，并作出U­I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω.(结果均保留三位有效数字)
题组二 探究型和观察型实验
11．探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示．
(1)本实验中，我们通过观察______________________________来判断电路中是否有感应电流．
(2)通过比较图甲和丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要________，通过比较图________可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动．
(3)若图甲中AB棒不动，磁铁左右水平运动，电路中________(选填“有”或“无”)感应电流．
12．[2023·云南昆明模拟]某实验小组用如图所示电路探究“变压器的电压与匝数的关系”，图中变压器为可拆变压器．
实验提供的器材有
A．多节干电池B．学生电源
C．直流电压表D．多用电表
(1)电源应选________，测量电压应选________；(均选填字母代号)
(2)若用匝数N1＝100匝和N2＝200匝的变压器做实验，在原线圈N1的两端分别加上2V、4V、6V和8V的电压，测量出副线圈两端的相应的电压，记录在下面的表格中．表格中第2次实验，副线圈上电压的示数如图丙所示，电压量程为0～10V交流电压档，读数为________，并计算出此次实验U1∶U2＝________；
(3)实验可得结论______________________________________________________________________________________________________________________________________________；
(4)导致实验误差的原因可能是________．
A．原线圈所加电压小
B．变压器的铁芯漏磁
C．变压器的铁芯产生涡流
13.[2023·浙江省温州十校联合体联考]某同学做“探究感应电流产生的条件”的实验时，由于没有滑动变阻器，于是他用一个光敏电阻(光照越强电阻越小，反之越大)和一个可调节光照强度的光源替代滑动变阻器．图甲中实验器材有部分已用导线连接．
(1)请用笔画线代替导线将图中的实验电路连接完整．
(2)闭合电键的瞬间，观察到电流表G的指针向右偏转．那么闭合电键后，增强可调光源强度，电流表G的指针将向________偏转(填“左”或“右”).
(3)该同学根据感应电流产生的条件，想利用摇绳发电．如图乙所示，把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路．两个同学沿________(选填“东西”或“南北”)方向站立并迅速摇动这条电线时，发电的可能性比较大．
14．[2023·北京市房山一模]实验测量、实验操作、数据分析和误差分析是物理实验的重要环节．
(1)用10分度的游标卡尺测量某物体直径如图所示，则直径d＝________cm.
(2)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，如图所示为所用实验器材，可拆变压器，学生电源，数字万用表．
关于本实验，下列说法正确的是________．
A．为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，原线圈所接电压不超过12V
B．为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱
C．变压器正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
D．使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
(3)现将数字多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后，分别测量原线圈匝数为n1时的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2，数据如下表．
①在误差允许范围内，表中数据基本符合________________________________________________________________________________________________________________________________________________规律．
②进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因_______________________________________________________________________________________________________________________________________________.
15．[2023·重庆沙坪坝模拟]小明将电池、开关和灯泡组成如图甲所示的串联电路，闭合开关后，发现灯泡不发光．于是小明利用多用电表进行了以下操作寻找电路故障：
(1)小明首先准备用多用电表的欧姆挡测量灯泡电阻．他将多用电表的选择开关旋至欧姆挡的“×1”位置，然后进行欧姆调零；为了多用电表的使用安全，在小明将红、黑表笔分别接到E、F两点之前应该________；测量时指针处于图乙中a位置，说明灯泡完好，其阻值为________Ω.
(2)小明闭合开关，将多用电表的选择开关旋至2.5V直流电压挡，将红、黑表笔分别接到C、E两点，指针处于图乙中b位置，说明电池的电动势约为________V；又将红、黑表笔分别接到C、D两点，电压表读数为零．说明最可能出现的故障是________．
A．开关断路 B．开关短路 C．导线DE断路
16．[2023·湖南岳阳模拟]用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，请完成下列实验内容．
(1)实验时，要通过电流表指针的偏转方向来观测电路中电流的方向．因此电流表应采用图乙中的________(选填“a”或“b”)；
(2)依照图中所示的电路图，将图乙的实验器材用笔画线代替导线连接成实验电路(图中已有部分连接)；
(3)开关S接1后，小灯泡L______(填选项前的字母)；
A．一直不亮
B．逐渐变亮，稳定后保持亮度不变
C．突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭
(4)开关S接1足够长时间后，再将开关S接2.开关S接2之后电压表读数________(选填“逐渐增大”或“逐渐减小”)；
(5)图乙中电容器的电容为________μF.当电容器的电压为10V时其带电量为________C(保留两位有效数字).
17．[2023·湖南模拟]小聪用如图甲所示的电路探究压敏电阻的阻值随所受压力变化的关系，要求测量结果尽可能准确．可提供的实验器材有：
A．两节干电池(电动势约为3V，内阻不计)；
B．待测压敏电阻Rx(不受压力时的阻值约为1.8kΩ)；
C．电压表V(量程为3V，内阻很大)；
D．电流表A1(量程为200μA，内阻约为500Ω)；
E．电流表A2(量程为3mA，内阻约为15Ω)；
F．滑动变阻器R(最大阻值为20Ω，额定电流为2A)；
G．开关及导线若干．
(1)电流表A应选用________(填“D”或“E”).
(2)根据图甲电路，用笔画线代替导线将图乙中的实物补充连接成测量电路．
(3)正确连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至________(填“a”或“b”)端，闭合开关S.
(4)改变压敏电阻所受的压力大小F，调节滑片，使电压表的示数U、电流表的示数I合适，不考虑电表内阻对电路的影响，算出压敏电阻的阻值Rx，获得压力大小F和压敏电阻的阻值Rx的多组数据，以Rx为纵轴、F为横轴，作出Rx­F图像如图丙所示．根据图丙可知，当压敏电阻所受的压力大小为________N(结果保留三位有效数字)时，压敏电阻的阻值为1.28kΩ.
(5)若考虑电流表A的内阻，则压敏电阻的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
18．[2023·江苏省南通市部分学校学情检测]小明同学想较准确测量某电池的电动势和内阻．他查阅资料得知此电池的电动势约1.2V、内阻约800Ω.除待测电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)
B．电流表A1(量程2mA，内阻为25Ω)
C．电流表A2(量程10mA，内阻为5Ω)
D．滑动变阻器R1(阻值0～50Ω)
E．滑动变阻器R2(阻值0～5kΩ)
(1)实验中电流表应选________(选填“A1”或“A2”)；
(2)请设计电路，在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整；
(3)正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，测出多组U、I值，记入下表．
根据记录表中的实验数据在图乙坐标中作出U­I图像，由图像可得出该电池的电动势为________V，内阻为________Ω；(得出的结果均保留三位有效数字)
(4)某同学利用所给实验器材按照正确电路图连接电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有示数．调节滑动变阻器，无论如何调节，电流表与电压表示数变化都不大．请你分析出现上述现象的原因：________________________________________________________________________.
19．[2023·河北张家口一模]某实验探究小组的同学用一灵敏电流计(内阻未知)和一热敏电阻制作成一热敏温度计．在实验室找到以下器材：
A．灵敏电流计G(量程为10mA，内阻约为50Ω)
B．电压表V(量程为3V，内阻约为10kΩ)
C．电阻箱R1(阻值范围为0～9999Ω)
D．滑动变阻器R2(阻值范围为0～100Ω，最大电流为1.5A)
E．干电池两节(每节电动势E＝1.5V，内阻不计)
F．热敏电阻Rt
G．开关S，导线若干
(1)该实验小组先设计如图甲所示实验电路测量灵敏电流计的内阻Rg.当电阻箱旋钮位置如图乙所示时，测得电压表示数为2.8V，灵敏电流计示数为5.6mA.则Rg＝________Ω.
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，把灵敏电流计改装成电流表A，则应将电阻箱R1的阻值调为________Ω.
(3)已知热敏电阻Rt的说明书上给出其性能图线如图丙所示．该小组同学利用上述改装的电流表A和热敏电阻设计成实验电路如图丁所示，其中R0为保护电阻，Rt做测温探头，电源为1节干电池，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的热敏电阻温度计．若要求原灵敏电流计G指针满偏的位置标为50℃，则电阻R0＝________Ω，原灵敏电流计指针在5mA处应标为________℃.
20．[2023·重庆市江北区考试]某同学测量待测电流表G1(0～5mA，内阻r1约300Ω)内阻的电路，如图(a)所示．可供选择的仪器还有：电流表G2(0～10mA，内阻r2约100Ω)，定值电阻R1(阻值300Ω)，定值电阻R2(阻值10Ω)，滑动变阻器R3(0～1000Ω)滑动变阻器R4(0～20Ω)，干电池(1.5V)，开关S及导线若干．
(1)定值电阻应选________(选填“R1”或“R2”)，滑动变阻器应选________(选填“R3”或“R4”)；
(2)根据电路图(a)，开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于最________端(选填“左”或“右”)；
(3)闭合开关S，多次移动滑动变阻器的滑动触头，记录相应的G1，G2的读数I1，I2，并以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出I2­I1图线，如图(b)所示；
(4)根据I2­I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式____________．
21．[2023·湖北省名校联盟联考]实验室有一块多用电表(表盘如图甲)，某同学打算测量该多用电表选择开关指向电阻某倍率时，表内电源的电动势E和此时表内部总电阻r内．他还找到如下器材：电阻箱(最大阻值为9999Ω)、电流表，开关S和导线若干．
他的操作过程如下：
(1)机械调零；
(2)将选择开关调到电阻“×10”挡，红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零时，发现调零旋钮的钮柄脱落不能调整(其电阻是正常的).为了测量其内阻，将多用电表、电阻箱串联，调节电阻箱，当多用电表指针指向0Ω时，电阻箱的读数R＝130Ω，则此时多用电表内部电路的总电阻r内＝________Ω；测量电流表的内阻RA时，如图乙，则闭合开关前，多用电表A表笔应是________表笔(选填“红”或“黑”)；保持电阻箱的阻值不变，闭合开关，读出多用电表的读数RA和电流表的读数I0，则该多用电表的内部电源电动势E＝________(用R、r内、RA、I0表示)；
(3)该同学认为以上测量电阻和电动势的方法只测量了一次，偶然性较大．为了比较准确测量电源的电动势和内阻，他观察到从外往里第二条刻度线均匀划分为N＝50格．如图乙连接电路，调整电阻箱，使得多用电表的指针在第二条刻度线满偏时的电流表读数为Im，拆掉电流表，将表笔B直接和电阻箱连接，通过调整电阻箱的阻值R，得到多用电表的指针在第二条刻度线对应的偏转格数n，以eq \f(1,n)为纵轴、R为横轴作图，得到一条直线，其斜率为k，纵轴截距为b，则此时多用电表内部电源的电动势E＝________，总内阻r内＝________(用N、Im、k和b表示).
考点2 电学实验
1．解析：(1)多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；
(2)电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过，小灯泡熄灭，故选C.
(3)开始充电时两极板不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有E＝I(R＋r)
由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为R2；
图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量．
答案：(1)正极 (2)C (3)R2 电荷量
2．解析：(1)由于eq \r(RVRA)≈95Ω，而小灯泡的电阻约为r≈eq \f(U2,P)＝12Ω，则电流表应采用外接法，则该同学选择的电路图是图(a).
(2)若选用另一个电路图即图(b)实验，会有U＝U灯＋IRA
则分别代入电流200mA、400mA、500mA，可知对应的电压应为1.4V、4.0V、6.75V，描点连线有
答案：(1)a (2)见解析图
3．解析：(1)电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电阻的电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处；
干电池电动势约为1.5V，电压表选择0～3V量程，分度值为0.1V，题图中电压表读数为1.20V；
(2)作出U­I图像如图所示
根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知，
U­I图像纵轴截距为电源电动势可得
E＝1.50V
U­I图像斜率的绝对值等于电源内阻
r＝eq \f(1.50－1.00,0.48－0)Ω＝1.04Ω.
答案：(1)B 1.20 (2)1.50(1.49～1.51均可) 1.04(1.00～1.10均可)
4．解析：(1)所用电源为两节干电池，电动势为3V，则所用电表量程为3V；
(2)闭合开关之前，滑动变阻器阻值应该调到最大，则由图可知，电池盒上的接线柱A应该与滑动变阻器的接线柱D连接；
(3)电压表最小刻度为0.1V，则读数为1.50V；
(4)由闭合电路欧姆定律可得I＝eq \f(E,R1＋R2)
当被测电阻阻值为R时电压表读数U＝IR＝eq \f(ER,R1＋R2)
(5)不同意；当R较大时，则电压表内阻不能忽略，则电路中的电流I＝eq \f(E,R1＋（R2－R）＋\f(RRV,R＋RV))
则电压表读数为U＝eq \f(E,R1＋（R2－R）＋\f(RRV,R＋RV))·eq \f(RRV,R＋RV)＝eq \f(E,\f(（R1＋R2－R）（R＋RV）,RRV)＋1)
当R较大时，R＝R2时R最大，此时U＝eq \f(E,\f(R1（R2＋RV）,R2RV)＋1)＝eq \f(E,\f(R1,RV)＋\f(R1,R2)＋1)
因RV≫R1，则电压表读数接近于U＝eq \f(E,\f(R1,R2)＋1)＝eq \f(ER2,R1＋R2)
答案：(1)3V (2)D (3)1.50 (4)eq \f(ER,R1＋R2) (5)不同意，理由见解析
5．解析：(2)根据题意可知，R0两端的电压为U＝U2－U1
则流过R0即流过待测金属丝的电流I＝eq \f(U,R0)＝eq \f(U2－U1,R0)
金属丝的电阻r＝eq \f(U1,I)
联立可得r＝eq \f(U1R0,U2－U1)
(5)螺旋测微器的读数为d＝15.0×0.01mm＝0.150mm
(6)根据电阻定律r＝ρeq \f(L,S)
又S＝π·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,2)))eq \s\up12(2)
代入数据联立解得ρ＝5.0×10－7Ω·m
答案：(2)eq \f(U2－U1,R0) eq \f(U1R0,U2－U1) (5)0.150 (6)5.0
6．解析：(1)欧姆表读数为10×100Ω＝1000Ω
(2)当电压传感器读数为零时，CD两点电势相等，即UCB＝UDB
即eq \f(UAB,R1＋RF)RF＝eq \f(UAB,R2＋R3)R3
解得RF＝eq \f(R1R3,R2)
(3)绘出U­m图像如图
(4)由图像可知，当电压传感器的读数为200mV时，所放物体质量为1.75g，则F0＝mg＝1.75×10－3×9.8N＝1.7×10－2N
(5)可将CD以外的电路等效为新的电源，CD两点电压看做路端电压，因为换用非理想电压传感器当读数为200mV时，实际CD间断路(接理想电压传感器)时的电压大于200mV，则此时压力传感器的读数F1>F0.
答案：(1)1000 (2)eq \f(R1R3,R2) (3)
(4)1.7×10－2 (5)>
7．解析：(1)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离．
(2)根据电阻定律有R＝ρeq \f(L,a2)
再根据欧姆定律有R＝eq \f(U,I)
联立有U＝eq \f(ρI,a2)L
则ρ＝eq \f(ka2,I)
(3)根据图像可知k＝6.5V/m
则根据(2)代入数据有ρ＝6.5×10－5Ω·m
答案： (1)乙 (2)eq \f(ka2,I) (3)6.5×10－5
8．解析：(1)由图乙可知d＝0.5mm＋22.3×0.01mm＝0.723mm.
(3)根据闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,r＋R0＋Rx)，推导得eq \f(1,I)＝eq \f(r＋R0,E)＋eq \f(Rx,E)，根据电阻定律Rx＝ρeq \f(l,S)，电阻丝ab的横截面积S＝eq \f(πd2,4)，联立解得eq \f(1,I)＝eq \f(r＋R0,E)＋eq \f(4ρ,πEd2)l，结合图像判断，以eq \f(1,I)为纵轴．
(4)根据(3)得到的关系，图像的斜率k＝eq \f(4ρ,πEd2)，解得ρ＝eq \f(kπEd2,4).纵轴截距为b＝eq \f(r＋R0,E)，解得r＝bE－R0.
(5)不考虑电流表的影响时，有I＝eq \f(E,r＋R0＋Rx)，考虑电流表的影响时，有I实＝eq \f(E,r＋rA＋R0＋Rx)，整理可得eq \f(1,I实)＝eq \f(r＋rA＋R0,E)＋eq \f(4ρ,πEd2)l，对比分析知测量电源内阻r包括电源电阻和电流表内阻两部分，会影响电源内阻的测量，而电流表内阻不会影响到Rx的测量，不会影响电阻率的测量值．
答案：(1)0.723(0.722～0.725均可) (3)eq \f(1,I) (4)eq \f(kπEd2,4) bE－R0 (5)不会 会
9．解析：(1)在该实验中，闭合开关S，当微安表G1偏转到满刻度时，电路中总电阻R总＝eq \f(E,Ig1)＝eq \f(9,300×10－6)Ω＝30kΩ，为了确保微安表的安全，则变阻器1应该选择阻值较大的滑动变阻器，即选择D；该实验的实验原理是采用安安法测电阻，即通过两个电流表测量出通过变阻器2的电流，然后利用变阻器2求出并联部分的电压，从而求出微安表G的内阻，可知变阻器2的阻值必须能够确定，即变阻器2必须要用电阻箱，故变阻器2应该选择E.
(2)根据上述可知rg＝eq \f(（I1－I2）R,I2).实验时，除了微安表G1的示数I1和微安表G的示数I2，还需要记录的数据是变阻器2的阻值R，且待测微安表的内阻为rg＝eq \f(（I1－I2）R,I2).
(3)当接线柱1、3接入电路时，电流表G与R1并联后再与R2串联，根据串并联电路规律可知，干路电流I＝Ig＋eq \f(Igrg,R1)，则改装后电压表的量程U＝Igrg＋IR2＝Igrg＋(Ig＋eq \f(Igrg,R1))R2.
答案：(1)D E (2)变阻器2的阻值R eq \f(（I1－I2）R,I2) (3)Igrg＋(Ig＋eq \f(Igrg,R1))R2
10．解析：(1)电流表量程增加到原来的5倍，则量程变为0～500mA，由改装电表知识可知R3(500mA－Ig)＝IgRg，解得R3＝eq \f(IgRg,500mA－Ig)＝0.25Ω.由图乙可知，S2接b，电压表支路与R1上端并联，接通电路前要保证其分压为0，故滑片应移至最上端；电压表示数为3.00V且保持R1接入电路中的阻值不变时，电压表和R2电压之和可认为始终等于3.00V，当电压表示数为2.00V时，说明R2两端电压为1.00V，由串联电路电压分配原理可得，此时R2的电阻为电压表内阻的一半，电压表的量程被扩大为1.5倍，即0～4.50V．滑动变阻器阻值过大，不方便调节，G滑动变阻器即使取最大阻值接入电路，也会超过其额定电流，故选H.由实验步骤可知电压表要扩大量程为0～4.50V，则串联的电阻箱R2的阻值应调节为电压表内阻的eq \f(1,2)，即电阻箱R2的阻值要能够调到2000Ω，故选择F.
(2)根据闭合电路欧姆定律可知E＝1.5U＋5I(r＋rA)，其中rA＝eq \f(0.25×1,0.25＋1)Ω＝0.2Ω，整理得U＝eq \f(2,3)E－eq \f(10r＋2,3)I，对照图像可得eq \f(2,3)E＝2.8V，－eq \f(10r＋2,3)＝eq \f(2.24－2.8,0.08－0)Ω，解得E＝4.20V，r＝1.90Ω.
答案：(1)0.25 2.00 H F (2)4.20 1.90
11．解析：(1)实验时，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来确定电路中是否产生感应电流．(2)题图甲所示电路是闭合电路，灵敏电流计的指针发生偏转，说明电路中产生了感应电流；题图丙所示电路是断开的，灵敏电流计的指针没有偏转，说明电路中没有产生感应电流．由此可知，产生感应电流的一个条件是电路要闭合．要得出产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动，这两次实验就要一次实验导体在磁场中做切割磁感线运动，一次实验导体在磁场中不做切割磁感线运动，由此比较可以确定要选用图甲和图乙．(3)在题图甲中，电路是闭合的，若导体不动，磁铁运动，利用运动和静止的相对性可以确定，导体也做切割磁感线运动，具备了感应电流产生的两个条件，所以电路中有电流产生．
答案：(1)灵敏电流计的指针是否偏转 (2)闭合 甲和乙 (3)有
12．解析：(1)实验需要提供交流电源，干电池只能提供直流电源，所以电源应选学生电源．实验中要测量的是交流电压，故不能选直流电压表，只能选用多用电表，用多用电表的交流电压挡测量电压．
(2)电压量程为0～10V交流电压挡，测交流电压应读多用电表中间一行，故读数为7.8V．则此次实验中U1∶U2＝1∶1.95.
(3)根据实验数据可得，在误差允许的范围内，理想变压器的原线圈与副线圈的电压之比等于线圈匝数之比．
(4)原线圈输入电压大小不会影响电压比和匝数比，故A错误；变压器的铁芯漏磁使得能量损耗，从而导致电压比与匝数比有差别，故B正确；变压器的铁芯产生涡流使得能量损耗，从而会导致电压比与匝数比有差别，故C正确．
答案：(1)B D (2)7.8 1∶1.95 (3)在误差允许的范围内，理想变压器的原线圈与副线圈的电压之比等于线圈匝数之比 (4)BC
13．解析：(1)根据电磁感应，A线圈必须与电源连接，该电流激发出原磁场，B线圈与灵敏电流计连接，形成新回路，实物连接如图所示
(2)闭合电键的瞬间，观察到电流表G的指针向右偏转，表明穿过线圈B的磁通量增大时，电流表G的指针向右偏转．当增强可调光源强度时，光敏电阻阻值减小，电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大时，电流表G的指针向右偏转．
(3)由于地磁场沿南北方向，只有电线与磁场垂直，即电线位于东西方向时，摇动这条电线时，发电的可能性比较大，可知两个同学应该沿东西站立．
答案：(1)实物图连线见解析 (2)右 (3)东西
14．解析：(1)根据游标卡尺的读数规则有0.5cm＋2×0.1mm＝0.52cm.
(2)变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不超过12V，A正确；为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱，B正确；变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，C错误；使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，D正确．
(3)①根据表中数据，在误差允许的范围内基本符合，变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比，即有eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2).
②电压之比与匝数之比并不相等，主要原因是变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低．
答案：(1)0.52 (2)ABD (3)①变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比 ②有漏磁、铁芯发热、导线发热等
15．解析：(1)使用欧姆表测电阻需要将外电源断开，否则外部电源会影响欧姆表读数甚至使电表损坏；欧姆表此时分度值为1Ω，故读数为5.0Ω；
(2)电压表此时分度值为0.05V，本位估读，读数1.40V，近似为电源电动势；C、E两点间存在电压，说明CE以外均完好，CE之间某处断路，C、D两点间无电压，说明DE断路，C正确．
答案：(1)断开开关 5.0 (2)1.40 C
16.
解析：(1)通过电流表指针的左右偏转观察电流方向，故应选择a.
(2)如图所示
(3)开关S接1后，电源给电容器充电，开始电流较大，随着极板带电量增多，电流逐渐减小，最后为0，所以小灯泡L突然变亮，然后逐渐变暗，直到熄灭，C正确．
(4)开关S接2之后电容器放电，两极板电势差逐渐减小到0，所以电压表示数逐渐减小到0.
(5)图乙中电容器的电容为3300μF，当电容器的电压为10V时其带电量为Q＝CU＝3300×10－6×10＝0.033C.
答案：(1)a (2)连线见解析 (3)C (4)逐渐减小 (5)3300 0.033
17.
解析：(1)电路中的电流约为I＝eq \f(3V,1.8kΩ)＝1.67mA，所以电流表应选用A2.
(2)电路如图所示
(3)为保证电路安全，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至a端．
(4)根据题图丙可知，压敏电阻的Rx­F图线过点(44.0N，1.28kΩ)，因此当压敏电阻所受的压力大小为44.0N时，压敏电阻的阻值为1.28kΩ.
(5)若考虑电流表A的内阻，则根据题图甲电路有R0＋RA＝eq \f(U,I)＝R测，因此R测>R0.
答案：(1)E (2)图见解析 (3)a (4)44.0(43.8～44.2均可) (5)大于
18．解析：(1)待测电池的最大电流为I＝eq \f(E,r)＝1.5mA，实验中电流表应选A1.
(2)因为电池内阻比电流表内阻大得多且电流表内阻已知，所以采用电路如图所示
(3)根据表格数据画出图像如图所示
根据图像，电池的电动势约为E＝1.15V，
电池的内阻约为r＝eq \f(1.15－0.2,（1.2－0）×10－3)Ω－25Ω＝767Ω.
(4)滑动变阻器选错了，应该选用0～5kΩ的，实际选了0～50Ω；因为，如果选择0～50Ω的滑动变阻器，滑动变阻器的阻值比电池内阻小得多，回路总电阻变化较小，所以电流表和电压表的示数变化都不大．
答案：(1)A1 (2)图见解析 (3)图像见解析 1.15 767 (4)滑动变阻器选错了，应该选用0～5kΩ的，实际选了0～50Ω
19．解析：(1)由图乙电阻箱接入电路的电阻阻值为R1＝0×1000Ω＋4×100Ω＋5×10Ω＋5×1Ω＝455Ω，根据欧姆定律I＝eq \f(U,Rg＋R1)，解得Rg＝45Ω.
(2)灵敏电流计改装后的量程为IA＝60mA，IA＝Im＋eq \f(ImRg,R1)，代入数据解得R1＝9Ω.
(3)改装后的电流表A的内阻为RA＝eq \f(RgR1,Rg＋R1)＝7.5Ω，由图丙可知，当温度为50℃时，热敏电阻阻值Rt1＝10Ω，由图丁根据闭合电路欧姆定律有E＝IA(RA＋Rt1＋R0)，解得R0＝7.5Ω，原电流计指示5mA时，则电流表A的示数为I2＝6×5mA＝30mA，由E＝I2(RA＋Rt2＋R0)，解得Rt2＝35Ω，由图丙知此时的温度为30℃．
答案：(1)45 (2)9 (3)7.5 30
20．解析：(1)根据两块电流表的量程，可知定值电阻应该选择阻值与电流表G1内阻相差不多的，以保证电流表的安全和测量的准确性，故选R1.由电路图可知，滑动变阻器采用的是分压式接法．应该选用阻值小的滑动变阻器，故选R4.
(2)为了安全和保护仪器不被烧坏，开关S闭合之前，应该移动滑片，使分压电路输出电压最小，即将滑片移动到左端．
(4)根据分流原理，有(I2－I1)R1＝I1r1，整理得I2＝eq \f(R1＋r1,R1)I1，依题意图像斜率为k，则有r1＝(k－1)R1.
答案：(1)R1 R4 (2)左 (4)r1＝(k－1)R1
21．解析：(2)由表盘可知欧姆表中刻度值是40，所以选欧姆档时其电表总内阻为r′内＝40×10Ω，因为欧姆调零时含了电阻箱的130Ω，而r′内＝r内＋130Ω，所以r内＝270Ω.由图乙，B表笔接电流表的负接线柱，所以电流从B表笔流入多用电表，所以B表笔是红表笔，A表笔是黑表笔，如图乙，闭合开关时，由闭合电路欧姆定律，有E＝I0(r内＋RA＋R).
(3)因为表头电流大小与指针偏角成正比，设每一小格刻度对应的表头电流为I0，当指针满偏时Im＝NI0，拆掉电流表，测量时由闭合电路欧姆定律，有E＝nI0(r内＋R)，变形得到eq \f(1,n)＝eq \f(Im,NE)R＋eq \f(Im,NE)r内，在eq \f(1,n)­R图像中，斜率k＝eq \f(Im,NE)，截距b＝eq \f(Im,NE)r内，解得E＝eq \f(Im,kN)，r内＝eq \f(b,k).
答案：(2)270 黑 I0(r内＋RA＋R) (3)eq \f(Im,kN) eq \f(b,k)
U1(mV)
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
U2(mV)
0.97
1.21
1.45
1.94
2.43
次数
1
2
3
4
5
6
砝码质量m/g
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电压U/mV
0
57
115
168
220
280
实验次数
1
2
3
4
U1/V
2
4
6
8
U2/V
3.9
11.8
5.7
eq \f(U1,U2)
1∶1.95
1∶1.97
1∶1.96
原线圈匝数
n1(匝)
副线圈匝数
n2(匝)
输入电压
U1(V)
输出电压
U2(V)
100
200
4.32
8.27
100
800
4.32
33.90
400
800
4.33
8.26
400
1600
4.33
16.52
U/V
1.00
0.85
0.68
0.52
0.36
I/mA
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00