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1、2022届高考物理习题：电学实验（一轮）含答案专题：电学实验1、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 ，电压表的内阻约为2 k，电流表的内阻约为10 ，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。(a)(b)2、传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种
2、元件，在自动控制中有着相当广泛的应用有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成压力传感器表面能承受的最大压强为1107 Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V，g取10 m/s2.请回答：压力F/N02505007501 0001 2501 500电阻R/300270240210180150120(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘_A处(2)
3、如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA，这个人的体重是_kg.3、某同学通过实验测定一捆长度约为100 m的铜导线(电阻约为1.5 )的实际长度，首先利用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，再利用图乙所示的电路测出铜导线的电阻。可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值 5 ；滑动变阻器R2：最大阻值20 ；定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：(1)由图甲可知，铜导线的直径D_ mm。(2)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至
4、_(填“a”或“b”)端。(3)根据图乙所示的实物图，在方框内画出其电路图(铜导线用电阻元件符号表示)。4、新能源汽车是今后汽车发展的主流方向，如图(a)所示为车载动力电池，其技术参数是额定容量约120 Ah，额定电压约3.3 V，内阻约0.03 ，现有一个用了很长时间已经老化的这种电池，某研究小组想测量这个电池的电动势和内阻，但实验器材仅有一个电流表(量程100 mA、内阻9 )、一个定值电阻R01 、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图(b)所示电路进行实验，测得的数据如下表所示次数12345R()0.94.27.310.814.1I0(mA)10050342520(1)实验中将电
5、流表与定值电阻并联实质上是把电流表改装成了大量程的电流表，则改装后的电流表的测量值I与原电流表的读数I0的关系为_；(2)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作_(选填“RI”或“R”)图象；(3)利用测得的数据在坐标纸上作出适当的图象；(4)由图象可知，该电池的电动势E_V，内阻r_.5、某兴趣小组想用伏安法较准确地测定阻值约为1 500 的新型合金材料的电阻率，实验室可供选用的器材有：A电压表V1(量程为3 V，内阻约为3 k)B电压表V2(量程为15 V，内阻约为15 k)C电流表A1(量程为3 mA，内阻约为20 )D电流表A2(量程为10 mA，内阻约为7 )E滑动变阻器R(最大阻
6、值为10 )F电源E(电动势为4.5 V，内阻约为0.5 )G开关S，导线若干(1)要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上，在所提供的电流表中就选用_，电压表就选用_。(均选填器材前的字母)(2)在方框中画出测定该电阻丝电阻的实验电路图，并对选用的器材进行标注。 (3)若测得电阻丝的长度为l、直径为d和阻值为R，则该新型材料的电阻率_。6、图甲是“用伏安法测量金属丝电阻率”的实验电路图甲乙丙丁(1)用螺旋测微器测得金属丝直径d如图乙所示，可读出d_m.(2)闭合开关，调节P的位置，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图丙所示的Rx图象，可得
7、该图线的斜率k_/m.(3)利用图线的斜率k、金属丝的直径d，得到金属丝电阻率的表达式为_(4)图中的a导线从电流表的“0.6 A”接线柱改接于电流表的“”接线柱上，可以测量电源的电动势和内阻闭合开关，调节P的位置，读出多组电压表和电流表的示数，把实验得到的数据绘成如图丁所示的UI图象，得出电源的电动势 E_V；若R02.0 ，则电源的内阻r_.7、某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线
8、若干图(a)实验步骤如下：按电路原理图(a)连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线图(b)(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_(填
9、正确答案标号)A100 A B250 AC500 A D1 mA8、某物理研究小组尝试利用一个电流计准确地测量一节干电池的电动势和内阻已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻几欧姆，可利用的器材有：A电流计G(量程Ig30 mA，内阻Rg未知)；B电阻箱R(099.99 )；C定值电阻R0(R030 )；D开关与导线若干回答下列问题：(1)该小组首先设计如图甲所示的电路图闭合开关S，将电阻箱的阻值调到17.00 时，电流计恰好满偏；将电阻箱的阻值调到42.00 时，电流计指针指在如图乙所示位置，则电流计的读数为_mA.由以上数据可得到干电池电动势E_V.(2)该小组发现图甲所示电路无法测量电源的
10、内阻，原因是_于是他们又设计了一个电路测量干电池的内阻，如图丙所示(3)按照图丙连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流计的读数I，然后在图丁的坐标系中作出的图线(4)结合两个实验电路图的数据，可求出电流计内阻Rg_，干电池内阻r_.9、某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻Rt(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为Rtakt，a0，k0)设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作 (1)按电路图连接好实验器
11、材(2)将滑动变阻器滑片P滑到_(填“a”或“b”)端，单刀双掷开关S掷于_(填“c”或“d”)端，调节滑片P使电流表_，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路(3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I_(用题目中给定的符号)(4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在_(填“左”或“右”)侧，刻度线分布是否均匀？_(填“是”或“否”)
12、10、用下列器材组装一个电路：A待测电池组B待测小灯泡(2 A,2.5 V)C电流表A(量程3 A，内阻非常小)D电压表V1(量程6 V，内阻非常大)E电压表V2(量程1 V，内阻1 500 )F滑动变阻器R(最大阻值10 ，额定电流4 A)G定值电阻R1(3 000 )H开关一只，导线若干要求：既能测定电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的UI曲线(1)请在上图甲的虚线方框中将设计相对合理的实验电路图补充完整；(2)每次实验操作需记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，经过多次测量换算，最后在UI坐标系中，描绘出两条图线，且在P点相交，如图乙所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为
13、_ ；电池组的效率为_。(计算结果保留两位有效数字)2022届高考物理习题：电学实验（一轮）含答案专题：电学实验1、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 ，电压表的内阻约为2 k，电流表的内阻约为10 ，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式Rx计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。(a)(b)【答案】Rx1大于小于
14、2、传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成压力传感器表面能承受的最大压强为1107 Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V，g取10 m/s2.请回答：压力F/N02505007501 0001 2501 500电阻R/300270240210180150
15、120(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘_A处(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA，这个人的体重是_kg.【答案】(1)1.6102 (2)50 3、某同学通过实验测定一捆长度约为100 m的铜导线(电阻约为1.5 )的实际长度，首先利用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，再利用图乙所示的电路测出铜导线的电阻。可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值 5 ；滑动变阻器R2：最大阻值20 ；定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：(1
16、)由图甲可知，铜导线的直径D_ mm。(2)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_(填“a”或“b”)端。(3)根据图乙所示的实物图，在方框内画出其电路图(铜导线用电阻元件符号表示)。【答案】(1)1.170(2)R2a(3)见解析图解析(1)球的直径为D1 mm17.00.01 mm1.170 mm。(2)由于待测电阻比较小，为了更好的控制电路所以选择R2比较合理，闭合开关前应保证回路中电流最小，则接入滑动变阻器的阻值就最大，所以应该在a端。(3)由于待测电阻阻值较小，选用电流表外接的方式，定值电阻R0与Rx串联能够使得电压表的读数在量程的以上，所以为了减
17、小误差，要把R0与Rx串联用，电路图如图所示：4、新能源汽车是今后汽车发展的主流方向，如图(a)所示为车载动力电池，其技术参数是额定容量约120 Ah，额定电压约3.3 V，内阻约0.03 ，现有一个用了很长时间已经老化的这种电池，某研究小组想测量这个电池的电动势和内阻，但实验器材仅有一个电流表(量程100 mA、内阻9 )、一个定值电阻R01 、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图(b)所示电路进行实验，测得的数据如下表所示次数12345R()0.94.27.310.814.1I0(mA)10050342520(1)实验中将电流表与定值电阻并联实质上是把电流表改装成了大量程的电流表，
18、则改装后的电流表的测量值I与原电流表的读数I0的关系为_；(2)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作_(选填“RI”或“R”)图象；(3)利用测得的数据在坐标纸上作出适当的图象；(4)由图象可知，该电池的电动势E_V，内阻r_.【答案】(1)I10I0(2)R(3)如解析图所示 (4)3.31.1 【解析】(1)根据并联电路的分流公式可知，9，IR09I0，即改装后的电流表的测量值为IIR0I010I0.(2)由闭合电路欧姆定律，可列式EI(RrR并)，R并0.9 ，要建立关于电流和外电阻的函数关系，则要将其变形为RE(rR并)，要使图线具有线性关系，则应作R图象(3)如图所示(4)由图象
19、可得：Ek V3.3 V，r1.1 . 5、某兴趣小组想用伏安法较准确地测定阻值约为1 500 的新型合金材料的电阻率，实验室可供选用的器材有：A电压表V1(量程为3 V，内阻约为3 k)B电压表V2(量程为15 V，内阻约为15 k)C电流表A1(量程为3 mA，内阻约为20 )D电流表A2(量程为10 mA，内阻约为7 )E滑动变阻器R(最大阻值为10 )F电源E(电动势为4.5 V，内阻约为0.5 )G开关S，导线若干(1)要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上，在所提供的电流表中就选用_，电压表就选用_。(均选填器材前的字母)(2)在方框中画出测定该电阻丝电阻的实验电路图，
20、并对选用的器材进行标注。 (3)若测得电阻丝的长度为l、直径为d和阻值为R，则该新型材料的电阻率_。【答案】(1)CA (2)见【解析】图 (3) 【解析】(1)由于用伏安法测量该电阻丝的电阻，根据所给的电源电压大致求出电路中的电流I A0.003 A，所以选择量程较小的电流表C；为使读数更准确，电压表选量程较小的A。(2)电路图采用伏安法如图所示。(3)根据电阻定律R和面积公式S2得到：。6、图甲是“用伏安法测量金属丝电阻率”的实验电路图甲乙丙丁(1)用螺旋测微器测得金属丝直径d如图乙所示，可读出d_m.(2)闭合开关，调节P的位置，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R
21、，利用多组数据绘出如图丙所示的Rx图象，可得该图线的斜率k_/m.(3)利用图线的斜率k、金属丝的直径d，得到金属丝电阻率的表达式为_(4)图中的a导线从电流表的“0.6 A”接线柱改接于电流表的“”接线柱上，可以测量电源的电动势和内阻闭合开关，调节P的位置，读出多组电压表和电流表的示数，把实验得到的数据绘成如图丁所示的UI图象，得出电源的电动势 E_V；若R02.0 ，则电源的内阻r_.【答案】(1)3.95104 m(2)10 (3) (4)2.801.0 7、某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.
22、9 )，滑动变阻器R1(最大阻值50 )，滑动变阻器R2(最大阻值5 k)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干图(a)实验步骤如下：按电路原理图(a)连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线图(b)(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算
23、可得电压表的内阻为_(结果保留到个位)(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)A100 A B250 AC500 A D1 mA【答案】(1)R1(2)见解析(3)2 520(4)D解析：(1)滑动变阻器R1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R1.(2)实物图连线如图所示(3)电阻箱阻值为0时，电压表满偏电压Ug2.5 V，电阻箱阻值R630.0 时，电压表的示数UV2.00 V，此时电阻箱两端的电压URUgUV0.5 V，根据串联电路电压与电阻成正比可得，故RgR630.0 2 520 .(4)电压表的满偏电流为I
24、g，则IgRgUg，故Ig A1 mA，选项D正确8、某物理研究小组尝试利用一个电流计准确地测量一节干电池的电动势和内阻已知干电池的电动势约为1.5 V，内阻几欧姆，可利用的器材有：A电流计G(量程Ig30 mA，内阻Rg未知)；B电阻箱R(099.99 )；C定值电阻R0(R030 )；D开关与导线若干回答下列问题：(1)该小组首先设计如图甲所示的电路图闭合开关S，将电阻箱的阻值调到17.00 时，电流计恰好满偏；将电阻箱的阻值调到42.00 时，电流计指针指在如图乙所示位置，则电流计的读数为_mA.由以上数据可得到干电池电动势E_V.(2)该小组发现图甲所示电路无法测量电源的内阻，原因是_
25、于是他们又设计了一个电路测量干电池的内阻，如图丙所示(3)按照图丙连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流计的读数I，然后在图丁的坐标系中作出的图线(4)结合两个实验电路图的数据，可求出电流计内阻Rg_，干电池内阻r_.【答案】(1)20.01.5(2)G表内阻未知(4)303 9、某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻Rt(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为Rtakt，a0，k0)设计电路图如图所示，并
26、按如下步骤进行操作 (1)按电路图连接好实验器材(2)将滑动变阻器滑片P滑到_(填“a”或“b”)端，单刀双掷开关S掷于_(填“c”或“d”)端，调节滑片P使电流表_，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路(3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I_(用题目中给定的符号)(4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在_(填“左”或“右”)
27、侧，刻度线分布是否均匀？_(填“是”或“否”)【答案】(2)ac满偏(3)(4)右 10、用下列器材组装一个电路：A待测电池组B待测小灯泡(2 A,2.5 V)C电流表A(量程3 A，内阻非常小)D电压表V1(量程6 V，内阻非常大)E电压表V2(量程1 V，内阻1 500 )F滑动变阻器R(最大阻值10 ，额定电流4 A)G定值电阻R1(3 000 )H开关一只，导线若干要求：既能测定电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的UI曲线(1)请在上图甲的虚线方框中将设计相对合理的实验电路图补充完整；(2)每次实验操作需记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，经过多次测量换算，最后在UI
28、坐标系中，描绘出两条图线，且在P点相交，如图乙所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为_ ；电池组的效率为_。(计算结果保留两位有效数字)【答案】(1)如图所示(2)056% 解析(1)伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表V1测路端电压，电流表A测量电流；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表A测流过灯泡的电流，考虑到电压表V2量程偏小，可与定值电阻R1串联增大量程；此时电压表V2的内阻与R1之和远大于灯泡内阻，可用电流表外接法，则电路如图所示。(2)电源的UI图像是一条倾斜的直线，由图像可知，电源电动势E4.5 V，电源内阻r 1.0 。两图像的交点坐标，即灯泡两端电压UL2.5 V，电路电流I2.0 A，此时电源电动势EIrULIR滑，即4.5 V2.0 A1.0 2.5 V2.0 AR滑，则R滑0；电池组的效率100%100%100%100%56%。