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2023学年高考物理复习专题17电学实验真题训练含解析.doc

上传人:g****t 文档编号:23506 上传时间:2023-01-06 格式:DOC 页数:11 大小:1.14MB
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资源描述

1、专题17 电学实验1.(2023年全国卷)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V,内阻3 k);电流表(量程0.5 A,内阻0.5 );固定电阻R0(阻值1 000 );滑动变阻器R(阻值09.0 );电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率_(填“增大”“不变”或“减小”).(

2、3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为_W,最大功率为_W.(结果均保留2位小数)答案:(1) (2)增大 增大 (3)0.39 1.17解析:本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验,利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点. (1)要实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,则滑动变阻器需要设计成分压接法;电压表应与固定电阻R0串联,将量程改为4 V.由于小灯泡正常发光时电阻约为12 ,所以需将电流表外接.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,

3、随着电流的增加小灯泡的电阻增大.根据电阻定律可知,灯丝的电阻率增大.(3)当滑动变阻器的阻值为9 时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,此时E=U+I(r+R)得U=10I+4,在图中作出该直线如左图所示,交点坐标约为U=1.75 V,I=225 mA,P1=UI=0.39 W;整理得:,当直线的斜率最大时,与灯泡的IU曲线的交点坐标最大,即灯泡消耗的功率最大.当滑动变阻器电阻值R=0时,灯泡消耗的功率最大,此时交点坐标为U=3.67 V,I=0.32 A,如右图所示,最大的功率为P2=UI=1.17 W.2.(2023年全国卷)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 A,内阻

4、大约为2 500 )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20 ,另一个阻值为2 000 );电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 );电源E(电动势约为1.5 V);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:R1的阻值为 (填“20”或“2 000”).为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的 端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,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

5、.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”).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2 601.0 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 (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: .答案:(1)连线见解析 (2)20 左 相等 2 550 (3)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:(2)滑动变阻器R1要接成分压电路,则要选择阻值较小的20 的滑动变阻器;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

6、左端对应的位置;将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,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P两侧电阻分别为R21和R22,因B与D所在位置的电势相等,可知;同理当Rz和微安表对调后,仍有:;联立两式解得:.(3)为了提高测量精度,调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程.3.(2023年全国卷)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 A,内阻为

7、480 .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,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆100 挡.(1)图(a)中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_(填正确答案标号).A在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2=_,R4=_.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若

8、此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_;若此时B端是与“3”相连的,则读数为_;若此时B端是与“5”相连的,则读数为_.(结果均保留3位有效数字)答案:(1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA(或1.48 mA) 1 100 2.95V解析:(1)与多用电表内电源正极相连的是黑表笔.(2)R6是可变电阻,它的作用是欧姆表调零,使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置.(3)B端与“2”相连时,是量程较小的电流表,所以;B端与“4”相连时,是量程较小的电压表,所以.(4)若此时B端与“1”相连,多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则

9、读数为1.47 mA;若此时B端与“3”相连,多用电表是欧姆100 挡,则读数为1 100 ;若此时B端与“5”相连,多用电表是量程为5 V的电压表,则读数为2.95 V.4.(2023年江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图111图所示,继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控继电器的电阻约为20 ,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示(1)提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2(6 V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0200 )、滑动变阻器R2(0500 )、热

10、敏电阻Rt,继电器、电阻箱(0999.9 )、开关S、导线若干为使该装置实现对3080 之间任一温度的控制,电源E应选用 (选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用 (选填“R1”或“R2”)(2)实验发现电路不工作某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图112图所示的选择开关旋至 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查,在题111图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针 (选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针 (选填“偏转”或“不偏转”)(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 时被吸合,下列操作步

11、骤正确顺序是 (填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关,将电阻箱从电路中移除合上开关,调节滑动变阻器的阻值断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 答案:(1)E2 R2 (2)C (3)不偏转 偏转 (4)解析:本题考查研究温控装置的实验. (1)如果电源用E1,则在t=30 时电路中的最大电流 ,故不能实现对此温度的控制,因此电源应选用E2;为了在t=80 时实现对温度的控制,设滑动变阻器阻值的最大值至少为R,则 ,解得R=330.9 ,因此滑动变阻器应选用R2.(2)要用多用电表的直流电压挡检测故障,应将选择开关旋至C.(3)如果只有b、c间断

12、路,说明b点与电源的负极间没有形成通路,a、b间的电压为零,表笔接在a、b间时,指针不偏转;c点与电源的负极间形成通路,a与电源的正极相通,a、c间有电压,因此两表笔接入a、c间时指针发生偏转.(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 时被吸合,应先断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,并将阻值调至108.1 ,合上开关,调节滑动变阻器的阻值,直至观察到继电器的衔铁被吸合,这时断开开关,将电阻箱从电路中移除,将热敏电阻接入电路.因此操作步骤的正确顺序是.5.(2023年天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 k,电阻R1=9.0 k,为了

13、方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 的电阻.按图示电路进行连接后,发现、和三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、间电压,读数不为零,再测量、间电压,若读数不为零,则一定是_导线断开;若读数为零,则一定是_导线断开.排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如右图.由I1I2图象得到电池的电动势E=_V,内阻r=_.答案:(3) 1.41(1.361.44均可) 0.5(0.40.6均可)解析:本题考查用多用电表检查电路故障以及伏安法测量电源的

14、电动势和内阻.根据U=IR,导线电阻R等于零,所以良好的同一根导线上任何两点都不会存在电势差,若一根导线两端有电势差,则导线断开,据此可推断出导线是完整的还是断开的.将电流表A1和R1串联当成电压表使用,电压测量值U=I1(r1+R1),根据闭合电路欧姆定律有I1(r1+R1)=E-I2(r+R0),整理得 ,由题图可知,纵轴截距 ,所以电动势E=0.1410-3(1 103+9 103) V=1.4 V,斜率的绝对值表示,即 ,解得r0.5 .6.(2023年海南卷)某同学用伏安法测量待测电阻的阻值现有器材为:待测电阻R(阻值约为5)电源(电动势3V)滑动变阻器(阻值范围010)电流表(量程0.6A,3A电压表(量程3V,15V)开关,导线若干实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用回答下列问题:(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3V,电流表的示数始终接近0写出产生这种现象的一个原因: (3)在连线正确后,闭合开关电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示由图可知,电压表读数为 V,电流表读数为 A由此可得待测电阻的阻值为 (结果保留3位有效数字)答案:(1)如图所示,(2)待测电阻R断路,(3)2.20,0.48,4.58解析:(1)因为

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