实验题专项练——技能高分练(3)
1.(2025·广西卷)某小组将电流表改装成电阻表,所用器材有电源(电动势E=1.5 V,内阻不计),电流表(满偏电流Ig=100 μA,内阻Rg=100 Ω),电阻R0=500 Ω,滑动变阻器R(0~20 kΩ),导线若干,电路图如图。
(1)欧姆调零时,应先将A、B________,再调节滑动变阻器,使电流表示数为________μA,此时滑动变阻器的阻值为________kΩ。
(2)调零后,在A、B间接入电阻Rx,当电流表示数为60 μA时,Rx为________kΩ。
2.(2024·辽宁卷)图甲为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图,不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。
(1)用刻度尺测量不同颜色积木的外径D,其中对蓝色积木的某次测量如图乙所示,从图中读出D=________cm。
(2)将一块积木静置于硬质水平桌面上,设置积木左端平衡位置的参考点O,将积木的右端按下后释放,如图丙所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时,第20次时停止计时,这一过程中积木摆动了______个周期。
(3)换用其他积木重复上述操作,测得多组数据。为了探究T与D之间的函数关系,可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究,数据如下表所示:
颜色 ln D ln T
红 2.939 2 -0.45
橙 2.788 1 -0.53
黄 2.595 3 -0.56
绿 2.484 9 -0.65
青 2.197 -0.78
蓝 … -0.92
紫 1.792 -1.02
根据表中数据绘制出ln T-ln D图像如图丁所示,则T与D的近似关系为________。
A.T∝ B.T∝D2
C.T∝ D.T∝
(4)请写出一条提高该实验精度的改进措施:_______________________________________
______________________________________________________________________________。
3.(2025·浙江温州三模)(1)某实验小组通过测量矿泉水的电阻率,来分析其内矿物质含量。用多用电表的电阻挡直接测量矿泉水的电阻,进而得到电阻率。用多用电表测电阻时,下列说法中正确的是____________。
A.测量时电流从“+”插孔流出电表,从“-”插孔流回电表
B.若不能估计被测电阻大小,可先用中等倍率试测
C.选择“×10”倍率测量时发现指针位于20和30 正中间,则测量值小于25 Ω
(2)取截面积为12.5 cm2、厚度不计的两铜板A、B,安装在针筒内两端紧密贴合。铜板A在靠近针嘴处固定,导线从针嘴里引出,铜板B固定在活塞上可随活塞一起运动,导线从活塞上端引出(不影响活塞的密封性)。针筒最上方靠近针嘴处有一小孔P用于液体的加入和气体排除。实验步骤如下:
①按图甲电路图连接好电路;
②用另一针筒从小孔P处推入适量的该品牌矿泉水,使活塞静置于90 mL处;小刚同学发现测量水的电阻时,阻值会逐渐增加,猜测由水电解引起。查阅资料后,电源使用如图乙所示的交流电供电可抑制电解的影响,该交流电电压的有效值为________ V;
③将变阻箱打到1 944 Ω,输入图乙所示的交变电流,闭合开关,用数字多用表的交流电压挡测得电压为0.900 V,此时针筒内水的阻值是________ Ω;
④向左缓慢推动活塞,处于50 mL时,矿泉水恰好未漫出P小孔。继续推动活塞处于40 mL、30 mL,…,记录相应数据。该矿泉水的电阻率为________ Ω·m(结果保留3位有效数字)。
4.(2024·浙江1月选考)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,把电阻箱R(0~9 999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0~300 μA,零刻度在中间位置)、电容器C(2 200 μF、16 V)、单刀双掷开关组装成如图甲所示的实验电路。
(1)把开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;然后把开关S接2,微安表指针偏转情况是________。
A.迅速向右偏转后示数逐渐减小
B.向右偏转示数逐渐增大
C.迅速向左偏转后示数逐渐减小
D.向左偏转示数逐渐增大
(2)再把电压表并联在电容器两端,同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA时保持不变;电压表示数由零逐渐增大,指针偏转到如图乙所示位置时保持不变,则电压表示数为________V,电压表的阻值为____________kΩ(保留2位有效数字)。实验题专项练——技能高分练(3)
1.(2025·广西卷)某小组将电流表改装成电阻表,所用器材有电源(电动势E=1.5 V,内阻不计),电流表(满偏电流Ig=100 μA,内阻Rg=100 Ω),电阻R0=500 Ω,滑动变阻器R(0~20 kΩ),导线若干,电路图如图。
(1)欧姆调零时,应先将A、B________,再调节滑动变阻器,使电流表示数为________μA,此时滑动变阻器的阻值为________kΩ。
(2)调零后,在A、B间接入电阻Rx,当电流表示数为60 μA时,Rx为________kΩ。
答案:(1)短接 100 14.4 (2)10
解析:(1)电阻表在使用前需要调零,这个过程需要将红黑表笔短接,即题图中的A、B点短接;电阻表短接调零时需要将指针调到电流表G满偏的状态,即让电流表示数为100 μA;因为电源内阻不计,调零过程中根据闭合电路欧姆定律可知Ig==100×10-6 A,解得R=-Rg-R0=14.4 kΩ。
(2)当电流表的示数为60 μA时,根据I=,R内=可得Rx=-=10 kΩ。
2.(2024·辽宁卷)图甲为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图,不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。
(1)用刻度尺测量不同颜色积木的外径D,其中对蓝色积木的某次测量如图乙所示,从图中读出D=________cm。
(2)将一块积木静置于硬质水平桌面上,设置积木左端平衡位置的参考点O,将积木的右端按下后释放,如图丙所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时,第20次时停止计时,这一过程中积木摆动了______个周期。
(3)换用其他积木重复上述操作,测得多组数据。为了探究T与D之间的函数关系,可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究,数据如下表所示:
颜色 ln D ln T
红 2.939 2 -0.45
橙 2.788 1 -0.53
黄 2.595 3 -0.56
绿 2.484 9 -0.65
青 2.197 -0.78
蓝 … -0.92
紫 1.792 -1.02
根据表中数据绘制出ln T-ln D图像如图丁所示,则T与D的近似关系为________。
A.T∝ B.T∝D2
C.T∝ D.T∝
(4)请写出一条提高该实验精度的改进措施:_______________________________________
______________________________________________________________________________。
答案:(1)7.55(±0.01) (2)10 (3)A (4)见解析
解析:(1)刻度尺的分度值为0.1 cm,需要估读到分度值下一位,读数为D=7.55 cm。
(2)积木左端两次经过参考点O为一个周期,当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时,之后每计数一次,经历半个周期,可知,第20次时停止计时,这一过程中积木摆动了10个周期。
(3)由图丁可知,ln T与ln D成线性关系,根据图像可知,直线经过(2.80,-0.5)与(1.80,-1.0),则有
==0.5
解得ln T=0.5ln D-1.9
则有ln T=ln D-ln e1.9=ln
解得T=
可知T∝,A正确。
(4)为了减小实验误差,提高该实验精度的改进措施:用游标卡尺测量外径D、换用更光滑的硬质水平桌面、通过测量40次或60次左端与O点等高所用时间来求周期、适当减小摆动的幅度。
3.(2025·浙江温州三模)(1)某实验小组通过测量矿泉水的电阻率,来分析其内矿物质含量。用多用电表的电阻挡直接测量矿泉水的电阻,进而得到电阻率。用多用电表测电阻时,下列说法中正确的是____________。
A.测量时电流从“+”插孔流出电表,从“-”插孔流回电表
B.若不能估计被测电阻大小,可先用中等倍率试测
C.选择“×10”倍率测量时发现指针位于20和30 正中间,则测量值小于25 Ω
(2)取截面积为12.5 cm2、厚度不计的两铜板A、B,安装在针筒内两端紧密贴合。铜板A在靠近针嘴处固定,导线从针嘴里引出,铜板B固定在活塞上可随活塞一起运动,导线从活塞上端引出(不影响活塞的密封性)。针筒最上方靠近针嘴处有一小孔P用于液体的加入和气体排除。实验步骤如下:
①按图甲电路图连接好电路;
②用另一针筒从小孔P处推入适量的该品牌矿泉水,使活塞静置于90 mL处;小刚同学发现测量水的电阻时,阻值会逐渐增加,猜测由水电解引起。查阅资料后,电源使用如图乙所示的交流电供电可抑制电解的影响,该交流电电压的有效值为________ V;
③将变阻箱打到1 944 Ω,输入图乙所示的交变电流,闭合开关,用数字多用表的交流电压挡测得电压为0.900 V,此时针筒内水的阻值是________ Ω;
④向左缓慢推动活塞,处于50 mL时,矿泉水恰好未漫出P小孔。继续推动活塞处于40 mL、30 mL,…,记录相应数据。该矿泉水的电阻率为________ Ω·m(结果保留3位有效数字)。
答案:(1)B (2)②1.5 ③1 296 ④12.5
解析:(1)根据“+进-出”规律,测量时电流从“+”插孔流回电表,从“-”插孔流出电表,A错误;若不能估计被测电阻大小,可先用中等倍率试测,若指针偏转较大,换小倍率,若指针偏转较小,换用大倍率,B正确;电阻表刻线从左到右逐渐变稀疏,读数等于刻线示数与倍率的乘积,可知,选择“×10”倍率测量时发现指针位于20和30 正中间,则刻线示数小于25,即测量值小于250 Ω,C错误。
(2)②图中交流电的大小不变,始终为1.5 V,方向发生变化,可知该交流电的电压的有效值为1.5 V;③根据电路图可知,通过电阻箱的电流与通过针筒内水的电流近似相等,有=,解得Rx=1 296 Ω;④根据电阻的决定式有Rx=ρ,根据比例关系可知处于50 mL时,长度为90 mL时的,液体横截面积为90 mL时的,则阻值为Rx′=Rx=400 Ω,根据电阻的决定式,处于50 mL时,其中S=12.5 cm2,L===4 cm,结合上述解得ρ=12.5 Ω·m。
4.(2024·浙江1月选考)在“观察电容器的充、放电现象”实验中,把电阻箱R(0~9 999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0~300 μA,零刻度在中间位置)、电容器C(2 200 μF、16 V)、单刀双掷开关组装成如图甲所示的实验电路。
(1)把开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;然后把开关S接2,微安表指针偏转情况是________。
A.迅速向右偏转后示数逐渐减小
B.向右偏转示数逐渐增大
C.迅速向左偏转后示数逐渐减小
D.向左偏转示数逐渐增大
(2)再把电压表并联在电容器两端,同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA时保持不变;电压表示数由零逐渐增大,指针偏转到如图乙所示位置时保持不变,则电压表示数为________V,电压表的阻值为____________kΩ(保留2位有效数字)。
答案:(1)C (2)0.50 3.1
解析:(1)把开关S接1,电容器充电,电流从右向左流过微安表,微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零;把开关S接2,电容器放电,电流从左向右流过微安表,则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小,C正确。
(2)由题意可知电压表应选用0~3 V量程,由图乙可知此时分度值为0.1 V,需要估读到0.01 V,则读数为0.50 V。
当微安表示数稳定时,电容器中不再有电流通过,此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路,根据闭合电路欧姆定律有R+RV== Ω=9.375 kΩ,根据串联电路规律===2,联立可得RV≈3.1 kΩ。