2016高考物理二轮复习专题5第2课电学实验试题

1第2课电学实验命题分析分析近几年的高考，考查的方向基本不变，主要体现在基本仪器的使用、实验原理的理解、实验数据的分析以及实验的设计方面命题趋势基本仪器的使用仍是今后高考中考查的热点，同时注重对实验操作过程的考查和创新设计实验的考查考点一电学测量仪器的使用与读数1．电流表、电压表、欧姆表的比较：2.多用电表使用“四注意”．(1)极性：从电表外部看，电流应从红表笔(“＋”极)流入电表，从黑表笔(“－”极)流出电表．(2)功能：利用多用电表测电压和电流时，选择开关对应的是电表的量程；而测电阻时，选择开关对应的是倍率．(3)调零：测量电阻时，要进行两次调零：机械调零和欧姆调零．“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置．调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆调零旋钮．(4)保护：测电阻时，应把被测电阻从电路中拆下测量；多用电表长期不用时，必须取2出表内的电池．3．电学仪器的选择．(1)电源的选择：一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源．(2)电表的选择：一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表；根据待测电流的最大电流选择电流表；选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大，一般应使指针能达到半偏以上，以减小读数的偶然误差，提高精确度．考点二电流表内外接法的比较与选择考点三控制电路(滑动变阻器的接法)的比较与选择1．控制电路的比较：32.控制电路的选择．优先选用限流式．以下情况考虑分压式：(1)要求待测电路的U、I从0变化．(2)R滑远小于Rx.(3)选用限流式时，Ux、Ix过大(指超过电表量程，烧坏电表、电源或用电器等)或Ux、Ix过小(最大值不超过电表满量程的13，读数误差大)．课时过关(A卷)1．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b位置，如图所示．(1)若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数各是多少？请填在表格中．4指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mA__________mA直流电压2.5V__________Vb电阻×10Ω__________Ω(2)如果要用此多用电表测量一个约1.8×103Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选用的欧姆挡是__________(选填“×10”“×100”或“×1k”)．解析：(1)选择开关处于直流100mA，则a读数为26.0mA.选择开关处于直流2.5V，则a读数为0.65V．选择开关处于电阻“×10”挡，则b读数为40Ω.(2)测1.8×103Ω的电阻应选择“×100”挡．答案：(1)26.00.6540(2)×1002．在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8V，0.3A”．合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮．(1)用多用电表的直流电压挡检查故障，①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；A．2.5VB．10VC．50VD．250V②测得c、d间电压约为5.8V，e、f间电压为0，则故障是________；A．A灯丝断开B．B灯丝断开C．d、e间连线断开D．B灯被短路(2)接着用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”．①测试前，一定要将电路中的开关S________；②测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻．根据小灯泡的规格计算出的电阻为________________________________________________________________________Ω，它不等于测量值，原因是：________________________________________________________________________5解析：(1)①由于四节干电池串联的总电动势为10V，故选B；②c、d间电压约为5.8V，说明c、d间有断路，即A灯丝断开；(2)①要用欧姆挡测试，必须断开外电路；②6Ω；12.7Ω.原因：金属丝的电阻率随温度的升高而增大，利用R＝UI算出小灯泡的电阻是在较高温度下正常发光时的电阻，而用欧姆表测量的电阻是小灯泡常温下的阻值，故不相等．答案：(1)①B②A(2)①断开②6e、f12.7原因见解析3．(2014·广东高考)某同学设计的可调电源电路如图甲所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.(1)用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0～3V挡，示数如图乙，电压值为________________________________________________________________________V.(2)在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于________端．(3)要使输出电压U变大，滑片P应向________端滑动．(4)若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________(选填“断路”或“短路”)的风险．解析：(1)选择0～3V挡，则读下面的数据，再估读一位，电压值为1.30V；(2)为了保证外电路的安全，接通电路后应让输出电压为最小，当滑片P置于A端时，接通外电路之后输出电压为0，这样能保证外电路的安全；(3)要增大外电路电压，需要使滑片滑向B端；(4)保护电阻的作用是防止电流过大，如果电路中不接入保护电阻，可能会存在短路的风险．答案：(1)1.30(2)A(3)B(4)短路64．(2015·安徽高考)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9Ω)和若干导线；(1)由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱________(填“串联”或者“并联”)，并将电阻箱阻值调为________Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量，实验电路图如图所示，通过改变电阻R测相应的电流I，并且作相关计算后一并记录如下表．123456R/Ω95.075.055.045.035.025.0I/mA15.018.724.829.536.048.0IR/V1.421.401.361.331.261.20①根据表中的数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画出IRI图象．②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω.解析：(1)把小量程的电流表改装成大量程的电流表需并联小电阻，由并联的特点，电压相等(I－Ig)R＝IgRg，得R＝5.0Ω.(2)如图所示，由E＝IR＋I(r＋RA)得IR＝E－I(r＋RA)，纵截距为电源的电动势E.r＋RA＝1.53－1.1850×10－3Ω，RA＝5.0Ω，得r＝2.0Ω.7答案：(1)并联5.0(2)①如图所示②1.532.05．(2015·山东高考)如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表．某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率．改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的UI关系图象．回答下列问题：(1)滑动触头向下滑动时，电压表示数将________(填“增大”或“减小”)．(2)I0＝________A.(3)RL消耗的最大功率________W(保留一位有效数字)．解析：(1)滑动头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，电压变小，则电压表读数8变小．(2)由电路图可知：I0＝I＋UR，即：U＝I0R－IR，由UI图线可知，I0R＝20；R＝k＝201.0Ω＝20Ω，则I0＝1.0A.(3)RL消耗的功率为P＝IU＝20I－20I2，则当I＝0.5时，功率的最大值为Pm＝5W.答案：(1)减小(2)1.0(3)56．小明同学用下列器材描绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线(要求电压变化从零开始)，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题．A．电流表(0.6A，1Ω)B．电压表(3V，1kΩ)C．滑动变阻器(10Ω，1A)D．电源(4V，内阻不计)(1)用笔画线代替导线，将图中的仪器连成完整的实验电路．(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于______(填“a”或“b”)端．(3)闭合开关，变阻器的滑片向b端移动，电压表的示数逐渐增大，电流表指针却几乎不动，则电路的故障为________________________________________________________________________．(4)排除故障后，小明完成了实验，并由实验数据画出小灯泡I­U图象如图中实线所示．由图可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为______W(保留两位有效数字)．9(5)若I­U图中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实践相比，虚线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)才是其真实的伏安特性曲线．答案：(1)连线如下图所示(2)a(3)小灯泡断路(4)0.38(5)Ⅱ课时过关(B卷)1．欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a．无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程；b．有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．现备有如下器材：A．待测电流表A1(量程3mA，内阻约为50Ω)B．电压表V(量程3V，内阻未知)C．电流表A2(量程15mA，内阻为10Ω)D．保护电阻R＝120ΩE．直流电源E(电动势2V，内阻忽略不计)F．滑动变阻器(总阻值10Ω，额定电流0.5A)G．开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择________、________(填字母代号)．(2)请画出符合要求的实验电路图．解析：根据题中给出的备用器材，选择伏安法测量电流表的内阻，选择内阻已知的电流表A2作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联．由于电流表两端电压最大只有0.15V，滑动变阻器最大电阻只有10Ω，所以选择分压电路，电路图如图所示．10答案：(1)CD(2)见解析2．有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法测绘这个灯泡的IU图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～3V，内阻6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，5A)F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)(1)用如图所示的电路进行测量，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______(用序号字母表示)．(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω.11(3)若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________________________________________________________________________Ω的电阻．解析：(1)小灯泡的额定电压为2.8V，故电压表选用A；小灯泡的功率约为0.8W，故小灯泡的电流约为0.3A，电流表选取D；实验原理图中滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器一般选择小量程的便于调节，选择E.(2)根据IU曲线的横坐标电压2.8V，对应的纵坐标电流为0.28A，根据欧姆定律得电阻为10Ω.(3)当与6V电源相连时，根据欧姆定律可得ERL＋R＝ULRL，解得R＝807Ω，故需串联807Ω的电阻．答案：(1)ADE(2)10(3)8073．(2015·浙江高考)如图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图．(1)根据如图画出实验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的①②③④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V．所示读数为：①________；②________；③_____