2020-2021年全国各地高考物理真题分类汇编:电学实验题(word版含答案)

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名称 2020-2021年全国各地高考物理真题分类汇编:电学实验题(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-05-18 17:40:57

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2020-2021年全国各地高考物理真题分类汇编:电学实验题
1.(2020·全国·高考真题)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μA,内阻大约为2500Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20Ω,另一个阻值为2000Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线________;
(2)完成下列填空:
①R1的阻值为________Ω(填“20”或“2000”)。
②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置,最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)
④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位)。
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:______________。
2.(2021·浙江·高考真题)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图2中图线a所示。
(1)在实验中使用的是_______(选填“0~20”或“0~200”)的滑动变阻器。
(2)在某次测量时,量程为3V电压表的指针位置如图3所示,则读数U=_______V。
(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2,则合金丝甲的电阻率为_______·m(结果保留2位有效数字)。
(4)图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像,由图可知合金丝甲的横截面积_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积。
3.(2021·福建·高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为,材料未知。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。
(2)对多用电表进行机械调零。
(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。
(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。
(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。
(6)测量完成之后,将表笔从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。
(7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。
4.(2021·海南·高考真题)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源E(电动势约,内阻约),待测电阻(阻值小于),电压表V(量程,内阻约),电流表A(量程,内阻约),滑动变阻器(最大阻值),单刀开关,单刀双掷开关,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。
回答下列问题:
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到___________(填“a”或“b”)端;
(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将拨向___________(填“c”或“d”);在上述操作正确的情况下,引起实验误差的主要原因是___________(填正确选项前的标号);
A.电流表分压 B.电压表分流 C.电源内阻分压
(3)实验时,若已知电流表的内阻为,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将拨向___________(填“c”或“d”);读得电压表的示数为,电流表的示数为,则___________(结果保留两位有效数字)。
5.(2021·湖北·高考真题)小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组(电动势E不大于4.5 V、内阻r未知)、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻(用作保护电阻),开关S和导线若干。他设计了如图(a)所示的电路,实验步骤如下:
第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间,发现电流表的示数基本一致,据此他认为5个电阻的阻值相等,均设为R。
第二步∶取下待测电阻,在A、B之间接入定值电阻R0,记下电流表的示数I0。
第三步∶取下定值电阻R0,将n个(n=1,2,3,4,5)待测电阻串联后接入A、B之间,记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。
请完成如下计算和判断∶
(1)根据上述第二步,与R0、R1、E、r的关系式是=___________。
(2)定义,则Y与n、R、R0、E的关系式是Y=__________。
(3)已知R0=12.0Ω,实验测得I0=0.182 A,得到数据如下表∶
n 1 2 3 4 5
In/A 0.334 0.286 0.250 0.224 0.200
Y/A-1 2.500 1.998 1.495 1.030 0.495
根据上述数据作出图像,如图(b)所示,可得R=______Ω(保留2位有效数字),同时可得E=______V(保留2位有效数字)。
(4)本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值_______影响(选填“有"或“无")。
6.(2021·天津·高考真题)随着智能手机的广泛应用,充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为,内阻很小,最大放电电流为,某实验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为充电宝的负极,其余两根导线空置不用,另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流,定值电阻,两只数字多用电表M、N,两表均为理想电表,并与开关S连成如图所示电路。
①图中测量电流的电表是___________,测量电压的电表是___________。(均填写字母“M”或“N”)
②调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,记录如下表,其中只有一个数据记录有误,审视记录的数据,可以发现表中第___________次的记录数据有误。(填测量次数的序号)
次数 1 2 3 4 5 6 7
电流 0.299 0.477 0.684 0.877 1.065 1.281 1.516
电压 4.970 4.952 4.932 4.942 4.894 4.872 4.848
③电路中接入可以达到下列哪个效果。___________(填选项前的字母)
A.使测电流的电表读数变化明显 B.为了更准确地测量充电宝内阻
C.避免使充电宝的放电电流过大 D.减小测量电压的电表分流作用
7.(2021·山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势,内阻r约为);
电阻箱R(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻等于);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路__________。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为___________(结果保留到个位),该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________(填“增大”或“减小”)。
8.(2020·北京·高考真题)用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻(约为1Ω)。其中R为电阻箱,电流表的内电阻约为0.1Ω,电压表的内电阻约为3kΩ。
(1)利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r,所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示,请你用E、r和RA表示出、,并简要说明理由_______。
(2)某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中,实线是根据实验数据(图甲:U=IR,图乙:)描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况)。
在图3中,对应图甲电路分析的U-I图像是:__________;对应图乙电路分析的U-I图像是:________。
(3)综合上述分析,为了减小由电表内电阻引起的实验误差,本实验应选择图1中的______(填“甲”或“乙”)。
9.(2020·江苏·高考真题)某同学描绘一种电子元件的关系图象,采用的实验电路图如题图1所示,V为电压表,
mA为电流表,E为电源(电动势约),R为滑动变阻器(最大阻值),为定值电阻,S为开关。
(1)请用笔画线代替导线,将题图2所示的实物电路连接完整____________。
(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:
电压 0.000 0.250 0.500 0.650 0.700 0.725 0.750
电流 0.00 0.10 0.25 0.60 1.70 4.30 7.50
请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的图线____________。
(3)根据作出的图线可知,该元件是_________(选填“线性”或“非线性”)元件。
(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻,会导致的两个后果是_________。
A.电压和电流的测量误差增大
B.可能因电流过大烧坏待测元件
C.滑动变阻器允许的调节范围变小
D.待测元件两端电压的可调节范围变小
10.(2020·天津·高考真题)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,内阻约为)
电流表 (量程,内阻约为)
滑动变阻器 (,额定电流)
待测电池组 (电动势约为,内阻约为)
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示,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,并作出图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为________V,内阻为________。(结果均保留两位有效数字)
11.(2020·山东·高考真题)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);
电压表V (量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表A (量程0.6 A,内阻约1 Ω);
滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω);
定值电阻R1(阻值2 Ω);
定值电阻R2(阻值5 Ω);
开关一个,导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_____。(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流 表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7
I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40
U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52
请根据实验数据,回答以下问题:
①答题卡的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为_____ (填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路____________。
12.(2021·全国·高考真题)某同学要研究一小灯泡L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性。所用器材有:电流表A1(量程200 mA,内阻Rg1=10.0 Ω),电流表A2(量程500 mA,内阻Rg2=1.0 Ω)、定值电阻R0(阻值R0=10.0 Ω)、滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)、电源E(电动势4.5 V,内阻很小)、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图(a)所示。
(1)根据图(a),在图(b)的实物图中画出连线______。
(2)若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流,利用I1、I2、Rg1和R0写出:小灯泡两端的电压U=_______,流过小灯泡的电流I=_______。为保证小灯泡的安全,I1不能超过_______mA。
(3)实验时,调节滑动变阻器,使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。
I1/mA 32 55 85 125 144 173
I2/mA 171 229 299 379 424 470
根据实验数据可算得,当I1=173 mA时,灯丝电阻R=_______Ω(保留1位小数)。
(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲线,所用电阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小数)。
13.(2020·安徽·高考真题)太阳能是一种清洁、“绿色”能源.在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性.所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.
(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图.
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图像.由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为____________.
14.(2021·广东·高考真题)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干.
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表_____倍率的电阻档(请填写“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图(c),结果为_____Ω.
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图(d)完成实物图(e)中的连线____.
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于____端.为使小电珠亮度增加,P应由中点向_____端滑动.
④下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点_____间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”)
数据点 a b c d e f
U/V 0.00 0.50 1.00 1.50. 2.00 2.50
I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244
15.(2021·海南·高考真题)用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路。实验室提供的器材为:待测电流表A(量程10mA,内阻约为),滑动变阻器,电阻箱R,电源E(电动势约为6V,内阻可忽略),开关和,导线若干。
(1)根据实验室提供的器材,在图(a)所示虚线框内将电路原理图补充完整,要求滑动变阻器起限流作用____;
(2)将图(b)中的实物按设计的原理图连线____;
(3)若实验提供的滑动变阻器有两种规格
①,额定电流2A ②,额定电流0.5A
实验中应该取___。(填“①”或“②”)
16.(2020·福建·高考真题)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200mA,应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;_________
③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=________Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_________________。
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是___________。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大
测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8
电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46
改装表A读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160
17.(2021·重庆·高考真题)某照明电路出现故障,其电路如图1所示,该电路用标称值12V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障.他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。
①断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图2所示,读数为 V,说明 正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。
②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和图2相同,可判定发生故障的器件是 (选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. 见解析图 20 左 相等 2550 调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程
【解析】
(1)实物连线如图所示
(2)滑动变阻器R1采用分压式接法,为了方便调节要选择阻值较小的滑动变阻器。
为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到滑动变阻器的左端对应的位置。
将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1;将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置;最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前后在BD中无电流流过,可知B与D所在位置的电势相等。
设滑片D两侧电阻分别为R21和R22,由B与D所在位置的电势相等可知Rz:RμA=R21:R22;同理,当Rz和微安表对调时,仍有RμA:Rz=R21:R22;联立两式解得,RμA=2550Ω。
(3)为了提高测量精度,应调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。
2. 0~20 1.32(1.31~1.34) 1.1×10-6(0.90×10-6~1.3×10-6) 小于
【解析】
(1)由实验原理可知
而由图像可知待测电阻最大约为8,为了使电压表有明显的读数变化,则滑动变阻器的阻值不能太大,故选0~20比较合适;
(2)量程为3V的电压表,精度为0.1V,估读到0.01V,则电压为1.32V(1.31~1.34);
(3)根据电阻定律有
则图像的斜率为
可得合金丝甲的电阻率为
(4) 另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后,电阻率不变,而横截面积变为
由图2中图线b可得
解得
故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积。
3. 1.414 160
【解析】
(1)该电阻丝的直径为
(3)使用多用电表欧姆挡测电阻时,为了减小误差,应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近,由于该电阻丝的阻值在100~200Ω,而表盘中央刻度在15~20左右 ,所以应选择×10倍率的电阻挡;
(5)15~20之间的分度值为1,所以该电阻丝的电阻值为
(7)根据电阻定律有
解得该电阻丝的电阻率为
4. B
【解析】
【分析】
(1)滑动变阻器采用限流式接入电路,开关闭合前,滑片应滑到端,使滑动变阻器接入电路阻值最大,保护电路;
(2)根据题意可知待测电阻的阻值满足
所以电流表的分压比较明显,电流表应采用外接法,所以开关应拨向端;
外接法的测量误差主要来源于电压表的分流,故选B;
(3)若电流表内阻,则电流表的分压可以准确计算,所以电流表采用内接法,所以开关应拨向端;
电压表测量电流表和待测电阻的总电压,电流表分压为
根据欧姆定律可知待测电阻阻值为
5. 2.0 4.0 无
【解析】
【分析】
本题考 查测定电源电动势以及电阻测量的实验,意在考查考生处理实验数据的能力。
第(1)问通过闭合电路欧姆定律写出关系式,变形即可得到的表达式;第(2)问结合题中的信息以及闭合电路欧姆定律整理出Y的表达式;第(3)问利用数形结合法解读出图像的斜率以及截距的物理意义,求出电源的电动势和定值电阻的阻值;第(4)问把电流表的内阻考虑进内之后列出关系式直接分析出电流表的内阻对Y测量值的影响即可。
(1)由闭合电路欧姆定律得
整理得
(2)A、B间接入n个待测电阻后,由闭合电路欧姆定律得

由以上整理得
(3)由
变形得
结合图(b)得

解得
(4)如果考虑电流表的内阻,则有
整理得
显然电流表的内阻对Y的测量值没有影响。
6. N M 4 C
【解析】
【分析】
①器件N串联在电路中,测量干路电流,所以N为电流表;
器件M一端接在开关上,另一端接在充电宝的负极,闭合开关后相当于并联在电源两端,所以M为电压表,测量路端电压;
②题中表格的电流不断增大,根据闭合电路欧姆定律可知路端电压不断减小,电压表的示数不断减小,所以第4次的记录数据有误;
③因为充电宝的内阻很小,所以电阻串联在电路中,起保护电路的作用,避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件。
故选C。
7. 3500 大于 减小
【解析】
【分析】
(1)用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R1。
(2)电路连接图如图所示
(3)微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,即
可得
当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
(4)由于是图像,当温度T升高时,减小,从图中可以看出减小,从而减小,因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。
8. ,,理由见解析 C A 乙
【解析】
(1)将电源和电流表视为等效电源,电源电动势是电源本身具有的属性,电流表不具有产生电动势的本领,所以等效电源的电动势仍然为
而电流表的内阻和电动势的内阻作为等效电源的内阻,即
(2)对甲图,考虑电表内阻时,根据闭合电路欧姆定律得
变形得
直接通过实验获得数据,可得
图像与纵轴截距均为电源电动势,虚线对应的斜率大小为,实线对应的斜率大小为,所以对应图甲电路分析的图像是C;
对乙图,考虑电表内阻时(即虚线对应的真实情况),根据闭合电路欧姆定律得
变形得
直接通过实验获得数据,可得
虚线对应的斜率大小为,实线对应的斜率大小为,虚线对应的纵轴截距为,实线对应的纵轴截距为;两图线在时,对应的短路电流均为,所以对应图乙电路分析的图像是A。
(3)图甲虽然测量的电源电动势准确,但电流表分压较为明显,所以内阻测量的误差很大;图乙虽然电动势和内阻测量均偏小,但是电压表内阻很大,分流不明显,所以电动势和内阻的测量误差较小,所以选择图乙可以减小由电表内电阻引起的实验误差。
9. 非线性元件 BC
【解析】
(1)根据题意连接电路如图
(2)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接各点如图
(3)根据图像可知该元件是非线性元件。
(4)AB.图线上某点与原点连线的斜率为,根据元件的特性可知,当电压超过一定数值时,电流会急剧增大,所以电阻会急剧减小,若用导线代替,电流急剧增大,可能会烧坏待测元件,对电流表和电压表的测量误差无影响,A错误,B正确;
CD.根据图像可知待测元件的电压范围小于,而电源电动势为,因为待测元件两端电压非常小,如果用导线代替,会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小,难以调节,C正确,D错误。
故选BC。
10. 5 a 2.9 0.80
【解析】
①因为电源内阻较小,故对于电源来说应该采用电流表外接法,图中采用的是电流表内接;故导线5连接不当,应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱;
②开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大,故应将滑片置于a端;
③由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势,故E=2.9V;图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A,故可得等效内阻为
又因为在开关和电池负极之间接有的电阻,在计算过程中等效为内阻,故电源内阻为
11. B R1
【解析】
【分析】
(1)电压表示数变化过小,则原因是外电阻比内阻大的多,即电源内阻偏小,故选B。
(2)根据数据做出U-I图像如图;
由图像可知
电源内阻小于1Ω,则定值电阻大于1.63Ω,可知定值电阻为R1;
定值电阻与电源串联,电路如图;
12. 180 11.6 8.0
【解析】
(1)根据电路图连接实物图如图所示
(2)①根据电路图可知灯泡两端的电压为电流表A1和R0的总电压,故根据欧姆定律有
②根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流为
③因为小灯泡的额定电压为3.6V,故根据题目中已知数据带入①中可知I1不能超过180mA;
(3)根据表中数据可知当I1=173mA时,I2=470mA;根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U=3.46V;流过小灯泡的电流为I=297mA=0.297A;故根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为
(4)要测量完整的伏安特性曲线则灯泡两端的电压至少要达到3.6V,而电流表A1不能超过其量程200mA,此时结合①有
解得,即要完整的测量小灯泡伏安特性曲线所用电阻的阻值不能小于。
13. 很大 1.0×103
【解析】
(1)测量太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的特性,电压电流需从零开始测起,滑动变阻器需用分压式.
(2)在电压小于时,由图可读出电流很小,由得,太阳能电池的电阻很大;当电压为时,根据题图读出、,由得:
14. ×1 8 如图所示 a b ab
【解析】
①.小电珠(2.5V,0.6W)对应电阻为,电阻十几欧,所以选“×1”档.由表盘可读出小电珠的电阻为8Ω.
②.电流表的电阻也就几欧,与电压表几千欧相比,小电珠算小电阻,所以电压表必须外接,伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大,所以滑动变阻器必须与电压采用分压接法.
③.从a端开始,电压为零,向b端移动,对小电珠所加电压逐渐变大.
④.ab之间电流增加了0.122A,其它段电流增加了0.03A左右,所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A,分别测出相应的电压值.
15. ②
【解析】
(1)电路原理图如图;
(2)实物连线如图:
(3)待测电流表两端允许的最大电压为 ,当S2断开,电流表满偏时,滑动变阻器的阻值,故滑动变阻器选择②。
16. 1.0 1.66 充分利用测得的数据 CD
【解析】
【分析】
(1).根据改装后电表的量程
代入解得
(2).实物图如图所示
(3).根据闭合电路的欧姆定律
可得




可得
因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差。
(4).实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响。电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻和定值电阻之和,当的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C正确。当的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D正确。故选CD。
17.①11.5 (11.2~11.8) ;蓄电池 ② 小灯
【解析】
试题分析:①多用电表直流50V的量程读中间均匀部分,共50格,每格1V,应该估读到0.1V,指针在11-12之间,读数为11.5V.开关断开,相当于电压表并联在蓄电池两端,读出了蓄电池的电压,故蓄电池是正常的.
②两表笔接b、c之间并并闭合开关,测试得相同电压,说明a、b之间是通路,b、c之间是断路,故障器件是小灯.
考点:本题考查了万用表读数、电路故障的判断.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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