专题23 电学实验(二)-2021年高考物理冲刺阶段考点培优练(教师版含解析)
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1、20212021 年高考高三下学期开学考试物理试题汇编年高考高三下学期开学考试物理试题汇编 专题 24 电学实验(二) 1 1、(2021(2021湖北省孝感高级中学高三下学期开学考试湖北省孝感高级中学高三下学期开学考试) )某同学测量一节旧干电池的电动势和内电阻的电路图 如图甲所示,其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路: (1)毫安表的内阻为 100,满偏电流为 5mA;R1和 R2为定值电阻,其中 R1=500。若使用 a 和 c 接线柱, 电压表量程为 15V,则 R2=_; (2)现有两个电流表:A1(量程 0.6A,内阻约 0.2),A2(量程 3A,内阻约 0.05);两
2、个滑动变阻器,最大 阻值分别为 10和 500,则应选电流表_(填“A1”或“A2”),应选最大阻值为_的滑动变阻 器; (3)实验主要步骤如下: 开关 S2拨向 b,将滑动变阻器 R 的滑片移到最_端(选填“左”或“右”); 闭合开关 S1,多次调节滑动变阻器的滑动片,记下相应的电流表示数 I1和毫安表示数 I2; 根据测量数据画出的 I2I1图像如图乙所示; 由图像可得电源的电动势 E=_V,内阻 r=_。(结果均保留三位有效数字) 【答案】 (1). 2400 (2). A1 (3). 10 (4). 左 (5). 1.44 (6). 1.20 【解析】 (1)1定值电阻和毫安表串联,则
3、根据欧姆定律可得 2 2g1 g U RRR I 代入数据联立解得 2g1 3 15V 2400 5 10 A RRR (2)23一节电池的电动势约为 1.5V, 因此电流表应选用 1 A。 为了方便调节, 滑动变阻器应当选择 10的。 (3)456为了让电流从最小开始调节,开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置,因此应当滑到左端。开关滑 向 c,则改装电压表内阻为600,由 2 600IEIr 可知,图象中与纵坐标的交点为 -3 2.4mA2.4 10 Ab 则根据公式可得 6001.44VEb 图象的斜率为 600 r k 代入数据解得 1.20r 2 2、(2021(2021湖北省宜昌一中龙泉
4、中学高三下学期开学考试湖北省宜昌一中龙泉中学高三下学期开学考试) )气敏电阻在安全领域有着广泛的应用。有一个对 甲醛气体非常敏感的气敏电阻 q R ,正常情况下阻值为几百欧,当甲醛浓度升高时,其阻值可以增大到几千 欧。为了研究其阻值随甲醛浓度变化的规律,供选用的器材如下。 A.电源 0 E(电动势 6V,内阻不计) B.滑动变阻器 R C.导线若干及开关 S D.电压表 V(量程 3V,内阻1k) E.毫安表 mA(量程 50mA,内阻100.0) (1)探究小组设计了如图(a)所示实验电路,其中毫安表用来测定_,量程为_; (2)将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度,记录不
5、同甲醛浓度下电表示数,计算出 气敏电阻对应阻值,得到如图(b)所示阻值随甲醛浓度变化的图象( q R 图象)。当气敏电阻阻值为 2.3k q R 时盒内甲醛浓度为_; (3)已知国家室内甲醛浓度标准是 3 0.1mg/m。探究小组利用该气敏电阻设计了如图(c)所示的简单测试电 路,用来测定室内甲醛是否超标,电源电动势为5.0VE (内阻不计),电路中 12 DD、分别为红、绿发光 二极管,红色发光二极管 1 D的启动(导通)电压为 2.0V,即发光二极管两端电压 01 2.0VU 时点亮,绿色发 光二极管 2 D的启动电压为 3.0V,发光二极管启动时对电路电阻的影响不计。实验要求当室内甲醛浓
6、度正常 时绿灯亮,超标时红灯亮,则两电阻 12 RR、 中为定值电阻的是_,其阻值为_k。 【答案】 (1). 电压 (2). 5V (3). 83 6 10 kg/m (或 3 m0 06 g./m) (4). 2 R (5). 3.9 【解析】 (1)1毫安表与气敏电阻并联,因此用来测定电压; 2其量程为 0 0.05 100V5V gg UI R (2)3由图(b)可读出,当气敏电阻 2.3k q R 时,甲醛浓度为 83 6 10 kg/m 或 3 m0 06 g./m; (3)4 12 RR、 串联分压,当气敏电阻的阻值 q R 增大时 1 D两端电压应升高,所以 1 R为气敏电阻,
7、 2 R为定值 电阻; 5且当 2 2 3 q R R 为红色发光二极管 1 D处于点亮的临界状态,由图(b)可知 73 1 10 kg/m 时, 2.6k q R ,故 2 3 3.9k 2 q RR 3、(2021(2021河南省新乡市高三下学期开学考试河南省新乡市高三下学期开学考试) )某实验小组准备测量待测电压表的内阻,实验室提供了下 列器材: A待测电压表 V(量程为3V,内阻约为3000); B电阻箱 1 R(最大阻值为9999); C滑动变阻器 2 R(最大阻值10,额定电流为1A); D电源 E(电动势为3V,内阻不计); E开关一个,导线若干。 该实验小组按图甲所示的电路图,
8、连接好实验电路,进行实验操作,请你补充完善下面的操作步骤: (1)先把滑动变阻器 2 R滑片调到_(填“左”或“右”)端,电阻箱 1 R的接入电阻调为 0; (2)闭合开关 S, 调节滑动变阻器 2 R的滑片, 使电压表指针指到2V的位置, 保持滑动变阻器滑片位置不变, 调节_的阻值,使电压表指针指到1.5V的位置,此时电阻箱 1 R的示数如图乙所示,则电压表内阻的测 量值为_,由于系统误差的影响,该测量值_(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。 【答案】 (1). 右 (2). 电阻箱 1 R(写电阻箱或 1 R也给分) (3). 3078 (4). 大于 【解析】 (1)1为了保护电路
9、中的用电器,在闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片调至右端 (2) 23闭合开关 S,调节滑动变阻器 2 R的滑片,使电压表指针指到2V的位置,保持滑动变阻器滑片位置 不变,调节 1 R的阻值,当电压表示数为1.5V时,电阻箱两端的电压为0.5V,即为电压表电压的 1 3 ,所以 电压表的内阻为电阻箱示数的 3 倍,即 1026 33078 V R 4实际上由于电阻箱接入电路,使分压部分电路的电阻略有增大,则电压略有增大,所以电阻箱两端的实 际电压大于0.5V,则其阻值的 3 倍大于电压表的内阻,所以测量值偏大。 4 4、(2021(2021河南省名校联盟高三下学期开学考试河南省名校联盟高三下学期
10、开学考试) )标称 3.7V的锂电池,充满电时电动势为 4.2V,电动势低 于 3.4V时不能放电。某只该型号电池标注如下:标准放电持续电流 170mA,最大放电电流 850mA,内阻 r0.2。为测量其电动势和内阻,实验室提供下列器材: A电压表 V(量程 3V,内阻 3k) B电流表(量程 0.6A) C电流表(量程 03A) D定值电阻 R1=2k E定值电阻 R2=1 F滑动变阻器(05) G滑动变阻器(020) H待测电池,多用电表,开关导线若干 (1)设计测量电路如图甲所示,电流表 A 应选择_,滑动变阻器 R应选择_填写器材序号); (2)按照设计电路完成实物电路的连接;( )
11、(3)闭合开关 S 前,应将滑动变阻器滑片 P移到 _选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现电压表指针 有偏转,而电流表指针不偏转,在不断开电路的情况下,应选择多用电表的 _检查电路故障; A电阻“1”挡 B直流电流 250mA挡 C直流电压 2.5V挡 D直流电压 10V 挡 (4)正确进行实验操作,根据电压表读数计算出电压表和定值电阻 R,两端的总电压 U。读出对应的电流表 示数,在坐标纸上描点作出 UI 图象如图丙所示。则电池电动势 E= _V,内阻 r= _。 【答案】 (1). B (2). G (3). (4). 左 (5). D (6). 3.873.90 (7). 0.120
12、.17 【解析】 (1)1由题知,该锂电池的最大放电电流 850mA,故电流表 A 应选择 B; 2由题知,回路中的最大电阻 max 4.2 0.17 R24.7 故滑动变阻器选择 G; (2)3按照设计电路完成实物电路的连接,如图所示 (3)4因滑动变阻器是限流式接法,为保护电路,故在闭合开关 S前,滑动变阻器的阻值要最大,故应将滑 动变阻器滑片 P移到左端; 5闭合开关后,发现电压表指针有偏转,而电流表指针不偏转,说明电流表所在支路存在某处断路,在不 断开电路的情况下,应选择多用电表的直流电压档进行检查电路故障,又该电源的最大电动势为 4.2V,故 应选择直流电压 10V档进行检查电路故障
13、,故 D 正确,ABC错误。 故选 D。 (4)6由题知,UI 图象的纵截距表示电源的电动势,则由图可得 E 3.88V(3.873.90) 7由 UI 图象,可得图象的斜率 3.883.5 1.15 0.33 k 由电路图分析可知,斜率 2 krR 解得 0.15r (0.120.17) 5 5、(2021(2021河北省宣化市一中高三下学期开学考试河北省宣化市一中高三下学期开学考试) )在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,提供下列器材: A小灯泡(3V 0.6 W); B电压表(03V,内阻约 3 k); C电流表(0250 mA,内阻约 1); D电流表(00.6 A,内阻约 0.4);
14、E滑动变阻器(10 2 A); F滑动变阻器(100 0.5 A); G电池组(电动势 6V); H开关、导线若干 (1) 实验时电流表应选用_,滑动变阻器应选用_(用序号字母表示) (2) 请用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整_ (3) 实验中记录多组电压表示数 U和电流表示数 I,在图中画出 I-U 图象_ 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I/A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 【 答 案 】 (1). D (2). F (3).
15、 (4). 【解析】 12灯泡额定电压为 3V,电压表应选择 B;由表中实验数据可知,最大电流为 0.205A,电流表应选择 D; 为方便实验操作,滑动变阻器应选择 F; 3由实验数据可知,最小电流为 0.02A,滑动变阻器应采用分压接法,由于电压表内阻远大于灯泡电阻,电 流表应采用外接法,实物电路图如图所示: 4根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象如图所示: 6 6、(2021(2021河北省“五个一名校联盟”高三下学期第二次联考河北省“五个一名校联盟”高三下学期第二次联考) )如图(a)为简易多用电表的电路图。图中 E 是电动势为 1.5V的干电池; R1、 R2
16、、 R3、 R4和 R5是定值电阻, R6是可变电阻; 表头 G 的满偏电流为 250A, 内阻为 600。虚线方框内为换挡开关,A 端和 B 端分别与两表笔相连。该多用电表有 5 个挡位,分别为: 直流电压 2.5V 挡位和 10V挡位;直流电流 1mA挡位和 10mA 挡位;欧姆100挡位。 (1)根据题给条件可得 R1R2=_,R4=_。 (2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时 B端是与“1”相连的,则多用电表读数为 _mA;若此时 B 端是与“3”相连的,则读数为_;若此时 B 端是与“4”相连的,则读 数为_V。 (3)表内干电池由于使用时间较长了,导致电池的电动势
17、变小,内阻变大了,但还能进行欧姆调零。此时测 量一电阻的电阻值,在各项操作都无误的情况下,电阻的测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”) 电阻的真实值。 【答案】 (1). 200 (2). 2350 (3). 4.0 (4). 2200 (5). 1.00 (6). 大于 【解析】 (1)1由电流表改装原理可知,接 1 时电流表的量程较大,为 10mA挡,接 2时为 1mA 挡位,由串并联知 识可得 6 12 6 250 10 A 600 200 0.001A250 10 A RR 2表头 G与 R1、R2的总电阻为 R=150,接 4 为 2.5V挡,由电压表的改装原理可得 4 2.5V
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