浙江专版2021年高考物理一轮复习微专题突破练专题23电学实验含解析

浙江专版2021年高考物理一轮复习微专题突破练专题23电学实验含解析

专题23　电 学 实 验 ‎(建议用时40分钟)‎ ‎1.(2018·浙江11月选考真题)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx,小明设计了如图甲所示的电路。‎ ‎(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接________(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果________(选填“小于”“等于”或“大于”)Rx的真实值。 ‎ ‎(2)根据实验测得的6组数据,在图乙中描点,作出了两条图线。你认为正确的是______(选填“①”或“②”),并由图线求出电阻Rx=______Ω。(保留两位有效数字) ‎ ‎【解析】(1)由题中表述知,c先后与a、b试触,电压表变化比较大,故电流表的电阻对电路影响比较大,所以应该使用电流表外接法,即接 a点,测量值比真实值偏小。‎ ‎(2)根据电路的接法,当电流为零时电压表示数也为零,故图线过原点,选②,由斜率的倒数即为电阻阻值可知,R=7.5 Ω。‎ 答案:(1)a点　小于　(2)②　7.5‎ ‎2.小王同学测量干电池的电动势和内阻,他用如图所示的实验器材进行实验,其连接的部分实验电路图如图所示。 ‎ - 8 -‎ ‎(1)请用细线代替导线,在图中完成实物连接。‎ ‎(2)连接好电路,小王检查无误后,闭合开关,开始实验。电压表指针如图所示,读数为________V。 ‎ ‎(3)小王在图中已描绘各点,请作出电源的U-I图线。根据图线,可得每节干电池的电动势为E=________V,每节干电池的内阻r=________Ω。(保留到小数点后两位) ‎ ‎【解析】(1)要测量两节干电池的电动势和内电阻,应采用滑动变阻器限流接法,同时电流表应采用相对电源的电流表外接法,故实物图如图所示;‎ ‎(2)电压表量程为3.0 V,则指针示数为1.80 V。‎ ‎(3)根据给出的点用直线连接得出对应的U-I图象:‎ - 8 -‎ 根据闭合电路欧姆定律以及图象可得,两节干电池的总电动势为3.00 V,故一节干电池的电动势为E=1.50 V,总内阻为 Ω,故一节干电池的内阻为r=‎ ‎ Ω=2.17 Ω。‎ 答案:(1)如图所示:‎ ‎(2)1.80‎ ‎(3)如图所示 ‎1.50　2.17‎ ‎3.(2019·浙江4月选考真题)小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率的电路。‎ ‎(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是__________导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,请填写图中的数字,如“7点至8点”)。 ‎ ‎(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图所示,则电流为__________A,此时小灯泡的功率为________W。 ‎ - 8 -‎ ‎(3)做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是______。 ‎ A.0.08 A B.0.12 A C.0.20 A ‎【解析】(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是1点至4点的导线没有连接好,滑动变阻器相当于接成了限流电路;‎ ‎(2)由表盘刻度可知,电流表读数为0.30 A;则灯泡的额定功率:P=IU=0.30×‎ ‎2.5 W=0.75 W;‎ ‎(3)若灯泡电阻不变,则由R== Ω=,解得I1=0.12 A,考虑到灯泡电阻温度越低时阻值越小,则通过灯泡的电流要大于0.12 A,则选项C正确;故选C。‎ 答案:(1)1点至4点　(2)0.30　0.75　(3)C ‎4.(1)某同学用多用电表测量某一电阻,以下是该同学实验过程中的主要操作步骤。‎ a.将“选择开关”置于如图甲所示的位置;‎ b.将红、黑表笔短接,调节电阻调零旋钮,进行欧姆调零;‎ c.如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图丙所示;‎ d.记下读数,实验完毕。‎ 指出该同学上面操作步骤中不合理的地方或遗漏的操作步骤,并加以指正。‎ ‎①__; ‎ - 8 -‎ ‎②__; ‎ ‎③__。 ‎ ‎(2)该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值,选用了如图丁所示的实验器材,其中电压表量程3 V、内阻约为3 kΩ,电流表量程15 mA、内阻约为4 Ω,滑动变阻器总阻值20 Ω,电源电动势3 V。图中已经完成部分导线的连接(电池组右边为正极),请你在实物接线图中完成余下导线的连接。‎ ‎【解析】(1)由图丙所示表盘可知,欧姆表指针偏角太大,说明所选择的挡位太大,为减小实验误差,甲图中选择开关应置于×10挡,且需要重新调零;由图乙所示可知,测待测电阻时,两手接触表笔,待测电阻与人体并联,使电阻测量值偏小,测电阻时手不能与表笔接触;欧姆表使用完毕后,要将选择开关置于“OFF”挡或交流电压500 V挡,实验才能完毕。‎ ‎(2)由丙图所示可知,待测电阻阻值约为:0.8×100 Ω=80 Ω,由题意可知,滑动变阻器最大阻值为20 Ω,为减小实验误差应进行多次测量求平均值,实验时应测多组实验数据,电表示数变化范围应大些,因此滑动变阻器应采用分压接法;=‎ ‎=37.5>==20,电流表应采用外接法,因电源电动势为3 V,故电压表选 ‎3 V挡,实物电路图如图所示:‎ 答案:(1)①甲图中选择开关应置于×10挡,且欧姆挡重新调零;‎ ‎②图中两只手不能同时接触表笔;‎ ‎③读数后应将选择开关置于“OFF”挡或交流500 V挡,才能实验完毕;‎ ‎(2)见解析图 ‎5.如图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5 V。 ‎ - 8 -‎ ‎(1)完成下列实验步骤:‎ ‎①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近滑动变阻器________(选填“左端”或“右端”)的接线柱; ‎ ‎②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,___; ‎ ‎③断开开关,根据实验数据作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。‎ ‎(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。‎ ‎【解析】(1)滑动变阻器为分压式接法,故闭合开关前,小灯泡两端的电压为零,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近滑动变阻器左端的接线柱。闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压。‎ ‎(2)与实物电路相应的电路图如图所示。‎ 答案:(1)①左端　②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组数据,直至电压达到其额定电压。‎ ‎(2)见解析图 ‎6.在“用DIS测电源的电动势和内阻”的实验中 ‎(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图甲所示。图中未接导线的A端应接在__________(选填“B”“C”“D”或“E”)点。 ‎ - 8 -‎ ‎(2)实验得到的U-I关系如图乙中的直线Ⅰ所示,则电池组的电动势为_______V,内电阻阻值为__________Ω。 ‎ ‎(3)为了测量定值电阻的阻值,应在图甲中将“A”端重新连接到________点(选填“B”“C”“D”或“E”),所得到的U-I关系如图乙中的直线Ⅱ所示,则定值电阻的阻值为__________Ω。 ‎ ‎【解析】(1)电压传感器测的是路端电压,且开关打开,电压传感器示数应为零,故导线的A端应接在C点。‎ ‎(2)由图乙中的直线Ⅰ可知U-I关系图线的纵截距为2.8 V,即为电池组的电动势,斜率的绝对值为 Ω=2 Ω,即内电阻阻值为2 Ω。‎ ‎(3)为了测量定值电阻的阻值,应将A端接到D点,由图乙中的直线Ⅱ可知,斜率的绝对值为 Ω=5 Ω,即内电阻阻值与定值电阻阻值之和为5 Ω,所以定值电阻的阻值为5 Ω-2 Ω=3 Ω。‎ 答案:(1)C　(2)2.8　2　(3)D　3‎ ‎7.(1)在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,小明同学做实验时有如下未完成的电路连接图,请你帮他完成,图中a号导线应该接________,b号导线应该接________。(均选填“A接线柱”或“B接线柱”) ‎ 正确连线后小明做了各种操作尝试,当闭合开关的瞬间电流计指针向右偏转,如下情形电流计指针向左偏转的是 (　　)‎ A.断开开关的瞬间 - 8 -‎ B.闭合开关待电路稳定后 C.闭合开关将滑动变阻器滑片向右滑动时 D.闭合开关拔出线圈中的铁芯过程中 ‎(2)在“探究变压器的电压与匝数的关系”的实验中,实验室备有下列可供选器材,在实验中不必用到的实验器材有________。 ‎ 小明同学在正确操作此实验后得到了下表的数据:‎ 原线圈的匝数n1/匝 ‎100‎ ‎200‎ ‎400‎ ‎800‎ 副线圈的匝数n2/匝 ‎800‎ ‎400‎ ‎200‎ ‎100‎ 原线圈两端的 电压U1/V ‎0.96‎ ‎4.9‎ ‎7.9‎ ‎15.8‎ 副线圈两端的 电压U2/V ‎7.9‎ ‎9.8‎ ‎3.8‎ ‎1.94‎ 请根据实验中的数据得出实验结论___。 ‎ ‎【解析】(1)大线圈应该与电流计相连构成闭合回路,所以a应该接到B接线柱,b应该接到A接线柱;闭合开关电流增大,磁通量增大,电流计向右偏,所以只要磁通量减小的情况,电流计都会向左偏。(2)“探究变压器的电压与匝数的关系”要用低压交流电源和交流电表,所以不需要干电池、磁铁和滑动变阻器,表格中每组数据都可以看出匝数之比近似等于电压之比。‎ 答案:(1)B接线柱　A接线柱　A、C、D ‎(2)B、C、D　在误差允许范围内,原、副线圈电压与匝数成正比即=‎ - 8 -‎