搜索
1专题19电学实验(二)-2019年高三期末、一模物理试题分项解析一．选择题1．（10分）（2019山西太原五中期末）在电子线路制作中常用到覆铜板，覆铜板是将补强材料(加入橡胶中可以显著提高其力学性能的材料)浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板，它是做印制电路板的基本材料，常叫基材。小明同学是电子制作爱好者，他想应用所学的物理知识来测量覆铜板的导电铜膜厚度。于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率，ρ=1.75×10-8Ω·m，并利用下列器材完成这个实验：A.电源E(电动势为6V，内阻不计)；B.取待测长方形覆铜板一块，将两个粗铜条A、B平行压置在覆铜板的两端，与覆铜板接触良好，用作电极，如此就制成了待测电阻R（阻值约为2Ω）；C.滑动变阻器(总阻值约为10Ω)；D.定值电阻R2(电阻值R2=6Ω)；E.毫米刻度尺和游标卡尺;F.电压表(量程为0~6V,内阻很大);G.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为5Ω);H.开关K，导线若干（1）小明同学设计的部分实验电路如图甲所示，请帮他在图中完成实物连线，要求实验测量精度高，且电压表读数从零开始增大。（2）小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板宽度d如图乙所示，则游标卡尺的读数为mm。（3）小明用毫米刻度尺测两电极A、B间的距离L=1.001m。（4）图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请完成作图，若所得图线的斜率用k表示，则导电铜膜的电阻R=(用k及题中所给字母表示)，根据实验数据及I-U图线求出导电铜膜的电阻 R(计算结果保留两位有效数字)。2（5）计算导电膜厚度h的值为mm(计算结果保留两位有效数字)。【参考答案】（1）（2）8.02(2分)（4）如图乙所示(2分)，21Rk(1分)，2.3(1分)（5）(2分)4449.5109.4109.610（在范围内均可得分）2.（2019福建福州期末）某实验小组设计了如图1的电路，用于研究热敏电阻的伏安特性曲线，所用电压表量程为3V，内阻约，电流表量程为，内阻，R为电阻箱。以下计算结果均保留2位有效数字该实验小组实验操作步骤：按实验电路把电路图连接好把电阻箱调到最大，闭合开关；调节电阻箱电阻值，记录下不同电阻箱电阻值和对应的电压表示数和电流表示数通过上述测量数据，还可得到电源路端电压的计算公式______。该小组同通过正确的测量得到数据，并描绘在坐标系中，图线如图2所示，其中A曲线是热敏电阻3伏安特性曲线，B斜线为电流随电源路端电压的变化规律。当电压表示数为时，热敏电阻值______；该电源的电动势______V，内电阻______；实验中，当电阻箱的阻值调到时，热敏电阻消耗的电功率______W。【参考答案】；；；；。电源两端的电压利用欧姆定律可知。利用电源的外特性曲线可知电动势和内电阻。把电流表、电阻箱、电源作为等效电源，等效电源的电动势为，内电阻为：。等效电源内阻为：；在图象中作等效电源的伏安特性曲线，如图所示；与热敏电阻的伏安特性曲线的交点坐标所以热敏电阻的电功率为：。4【方法归纳】根据串并联电路的规律可明确路端电压的表达式；根据图象可明确热敏电阻两端的电压和电流，由欧姆定律可求得电阻，由伏安特性曲线可明确电源的电动势和内电阻；在图中作出等效电源的伏安特性曲线，与曲线的交点为热敏电阻的工作点，则由可求得电功率。本题考查描述伏安特性曲线的实验，要注意本实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的物理规律求解。3.（2019北京东城期末）在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，需要测量导体如合金丝的长度、横截面积和电阻，进而用控制变量的方法进行实验探究。将合金丝紧密地并排绕制成一个线圈，用刻度尺测出它的宽度，如图甲所示线圈的宽度是______cm；用宽度除以圈数，就是合金丝的直径；把合金丝拉直，用刻度尺量出它的长度。采用图乙所示的电路图进行电阻的测量，这种测量电阻的方法由于______“电压表”或“电流表”的测量值与真实值不同，会使得电阻阻值的测量值______选填“大于”、“小于”或“等于”真实值。图丙是测量合金丝阻值的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图乙电路图补充完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。请对图乙电路从理论上进行分析：当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，电阻的电流随滑动变阻器a、P之间的电阻的变化而变化，下列反映关系的示意图丁中可能正确的是______不计电源内阻，将电表视为理想电表，不考虑温度对电阻的影响。请将正确选项的字母填在横线上。5【参考答案】均正确；电流表，小于；如图所示；。结合实电路图，连接实物图，如下图所示设滑动变阻器的最大阻值为R，电压表的示数为U，根据电路分压特点可知：当时，即分压为零，，所以图象过原点，故AD错误；当滑动变阻器滑到b端时：，，此时电阻的电流取最大值：根据闭合电路欧姆定律以及串并联电路特点也可得电流随电阻的关系式：当滑动变阻器滑到中间位置时：，代入关系式可得：6可得：，可知B正确，C错误；【方法归纳】：由图示刻度尺确定其分度值，即可读出其示数；根据串并联电路的特点结合欧姆定律，即可进行误差分析；根据题中要求结合实电路图，连线即可；利用闭合电路欧姆定律结合串并联电路的特点推出流过电阻的电流随滑动变阻器a、P之间的电阻的关系式，结合函数关系式即可选出正确的图象。本题考查金属电阻率的测量试验，刻度尺要估读到分度值的下一位，会对内接和外接进行误差分析，第问是本题的难点，解题关键是要根据闭合电路欧姆定律以及串并联电路特点推出流过电阻的电流随滑动变阻器a、P之间的电阻的关系式，选择合适的切入点，利用特值法，判断分析的可能图象。4．【广东七校联合体联考】(9分)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1.5V，内阻几欧姆，可利用的仪器有：A．电流计G（量程Ig＝30mA，内阻Rg未知）B．电阻箱R（0～99.99Ω）C．定值电阻箱R0（R0＝30Ω）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，将电阻的阻值调到17.00Ω时，电流计恰好满偏；将电阻的阻值调到42.00Ω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。7(2)该小组发现图甲所示电路无法测量电源的内阻，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)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11IR坐标系中描出相应的点，并根据所描点的规律作出11IR的图线。(4)结合两个实验电路图的数据，可求出电流计电阻Rg＝_____Ω，干电池内阻r＝____Ω。【参考答案】(1)20.01.5(2)G表内阻未知(4)3035．【赣州模拟】(9分)由金属丝制成的电阻阻值会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，亲自动手通过实验描绘这样一个电阻器的伏安特性曲线。可供选择的实验器材有：A．待测电阻器Rx(2.5V，1.2W)B．电流表A(0～0.6A，内阻为1Ω)C．电压表V(0～3V，内阻未知)D．滑动变阻器(0～10Ω，额定电流1A)E．电源(E＝3V，内阻r＝1Ω)F．定值电阻R0(阻值5Ω)G．开关一个和导线若干(1)实验时，该同学采用电流表内接法，并且电阻器两端电压从零开始变化，请在方框内画出实验电路图。8(2)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下：I/A0.150.200.250.300.350.400.450.48U/V0.250.400.600.901.251.852.503.00UR/V___0.200.35___0.901.452.05___其中，I是电流表的示数，U是电压表的示数，UR是电阻器两端的实际电压。请通过计算先补全表格中的空格，然后在坐标图中画出电阻器的伏安特性曲线。(3)该同学将本实验中的电阻器Rx以及给定的定值电阻R0二者串联起来，接在本实验提供的电源两端，则电阻器的实际功率是________W。(结果保留2位小数)【参考答案】(1)如图甲所示(2)0.100.602.52如图乙所示(3)0.32【名师解析】(1)要使电阻器两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，该同学采用电流表内接法，电路如图实甲所示。(2)电压表的示数减去电流表的分压即为电阻器两端的电压：UR＝U－Ir，数据如下表。UR/V0.100.200.350.600.901.452.052.52电阻器的伏安特性曲线如图乙所示。9(3)由UR＋I(r＋R0)＝E作出U－I图象，如图乙中直线所示，由交点可得电压UR＝0.9V，电流I＝0.35A，所以实际功率P＝UI＝0.32W。6.（2019安徽滁州期末）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室除提供开关S和若干导线外，还有以下器材供选择：A.待测的干电池一节；B.电流表量程，内阻C.电流表量程，内阻D.滑动变阻器E.电阻箱为了解决器材中没有电压表问题，该同学的做法是将电流表______与电阻箱______联改装成量程为的电压表，改装后电阻箱的阻值应取______。请在图1的虚线框中画出合理的电路图。该同学用设计的电路图做实验，获得多组数据后，在图2的坐标上绘出的图象为改装电压表的电流表的示数，为测干路电流的电流表的示数根据该线圈可得被测电池的电动势______V，内阻______流过改装为电压表的电流较小时此电流可以忽略不计。【参考答案】；串联；如图所示；10【方法归纳】：明确电表的改装原理，根据串联电路的规律可明确应串接的电阻；明确实验原理，从而确定电路图；根据闭合电路欧姆定律进行分析，由图象即可求得电动势和内电阻。本题考查电源电动势和内电阻的测量实验；在电学实验的考查中常常要使用电表的改装，在解题时要注意分析题意，明确各电表能否正确使用，能根据图象得出电动势和内阻。