《2020版高考物理二輪復習 第一部分 專題復習訓練 5-13 電學實驗真題對點練（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020版高考物理二輪復習 第一部分 專題復習訓練 5-13 電學實驗真題對點練（含解析）（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電學實驗 1．(2018年高考·課標全國卷Ⅰ)某實驗小組利用如圖5－13－20(a)所示的電路探究在25 ℃～80 ℃范圍內某熱敏電阻的溫度特性．所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標稱值(25 ℃時的阻值)為900.0 Ω；電源E(6 V，內阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～999.9 Ω)；單刀開關S1，單刀雙擲開關S2. 圖5—13—20 實驗時，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 ℃.將S2與1端接通，閉合S1，調節(jié)R1

2、的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)．逐步降低溫控室的溫度t，得到相應溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 ℃.實驗得到的R2－t數(shù)據(jù)見下表. t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列問題： (1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應移動到________(填“a”或“b”)端． (2)在圖5－1

3、3－20(b)的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并做出R2－t曲線． (3)由圖(b)可得到RT在25 ℃～80 ℃范圍內的溫度特性．當t＝44.0 ℃時，可得RT＝________Ω. (4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應讀數(shù)如圖5－13－20(c)所示，該讀數(shù)為________Ω，則手心溫度為________℃. 解析：(1)閉合開關S1前，應讓滑片移動到b端，使滑動變阻器連入電路的阻值最大． (3)由圖象可知t＝44.0 ℃時，電阻的阻值為450 Ω. (4)由圖(c)可得電阻箱阻值為620.0 Ω， 由圖象可得溫度約為33.0 ℃. 答案：(1)b　(2)如圖5—1

4、3—21所示 圖5—13—21 (3)450　(4)620.0　33.0 2．(2017年高考·課標全國卷Ⅰ)某同學研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程3 V，內阻3 kΩ)；電流表(量程0.5 A，內阻0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0 Ω)；電源E(電動勢5 V，內阻不計)；開關S；導線若干． 圖5—13—22 (1)實驗要求能夠實現(xiàn)在0～3.8 V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖． (2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖5－13－22(a)

5、所示． 由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”)． (3)用另一電源E0(電動勢4 V，內阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖5－13－22(b)所示的電路，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率．閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為________ W，最大功率為________ W．(結果均保留2位小數(shù)) 解析：(1)要實現(xiàn)在0～3.8 V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，則滑動變阻器需要設計成分壓接法；電壓表應與固定電阻R0串聯(lián)，將量程改為4 V．由于小

6、燈泡正常發(fā)光時電阻約為12 Ω，所以需將電流表外接．(2)由小燈泡伏安特性曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻增大．根據(jù)電阻定律可知，燈絲的電阻率增大．(3)當滑動變阻器接入電路中的阻值最大為9.0 Ω時，流過小燈泡的電流最小，小燈泡的實際功率最小，把滑動變阻器視為等效電源內阻的一部分，在題圖(a)中畫出等效電源E0′(電動勢4 V，內阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特性曲線，函數(shù)表達式為U＝4－10I(V)，圖線如圖5—13—24Ⅰ所示，故小燈泡的最小功率為Pmin＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 W．當滑動變阻器接入電路中的阻值最小為零時，流過小燈泡的電流最大，小

7、燈泡的實際功率最大，在題圖(a)中畫出電源E0(電動勢4 V，內阻1.00 Ω)的伏安特性曲線，函數(shù)表達式為U＝4－I(V)，圖線如圖5—13—24Ⅱ所示，故小燈泡的最大功率為Pmax＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W. 答案：(1)實驗電路原理圖如圖5—13—23所示 (2)增大　增大　(3)0.39　1.17 　 圖5—13—23 圖5—13—24 3．(2018年高考·課標全國卷Ⅱ)某同學組裝一個多用電表．可選用的器材有：微安表頭(量程100 μA，內阻900 Ω)；電阻箱R1(阻值范圍0～999.9 Ω)；電

8、阻箱R2(阻值范圍0～99 999.9 Ω)；導線若干． 要求利用所給器材先組裝一個量程為1 mA的直流電流表，在此基礎上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表．組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋． 圖5—13—25 回答下列問題： (1)在虛線框內畫出電路圖并標出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱． (2)電阻箱的阻值應取R1＝________Ω，R2＝________Ω.(保留到個位) 解析：(2)接a時改裝成量程為1 mA的電流表，有 IgRg＝(I－Ig)R1，解得R1＝100 Ω，接b時改裝成量程為3 V的電壓表，有U＝Ig

9、Rg＋IR2，解得R2＝2 910 Ω. 答案：(1)如圖5—13—26所示　(2)100　2 910 圖5—13—26 4．(2018年高考·課標全國卷Ⅲ)一課外實驗小組用如圖5－13－27所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值．圖中R0為標準定值電阻(R0＝20.0 Ω)；可視為理想電壓表；S1為單刀開關，S2為單刀雙擲開關；E為電源；R為滑動變阻器．采用如下步驟完成實驗： (1)按照實驗原理線路圖(a)，將圖(b)中實物連線． 圖5—13—27 (2)將滑動變阻器滑動端置于適當?shù)奈恢茫]合S1. (3)將開關S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)

10、U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2. (4)待測電阻阻值的表達式Rx＝________(用R0、U1、U2表示)． (5)重復步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù). 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 (6)利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx＝________Ω.(保留1位小數(shù)) 解析：(4)由于為理想電壓表，故S2接1或接2時流過R0、Rx的電流相等． 根據(jù)部分電路歐姆定

11、律和串聯(lián)電路的特點得 ＝，解得Rx＝(－1)R0 (6)根據(jù)所給數(shù)據(jù)，計算的平均值為3.41， 代入Rx＝(－1)R0得Rx＝48.2 Ω. 答案：(1)實物連線如圖5—13—28 圖5—13—28 (4)(－1)R0　(6)48.2 5．(2019年高考·課標全國卷Ⅰ)某同學要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20 mA的電流表．該同學測得微安表內阻為1 200 Ω，經計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進行改裝．然后利用一標準毫安表，根據(jù)圖5－13－29(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內是改裝后的電表)． 圖5—13—29 (1)根據(jù)

12、圖(a)和題給條件，將圖5－13－29(b)中的實物連接． (2)當標準毫安表的示數(shù)為16.0 mA時，微安表的指針位置如圖5－13－29(c)所示，由此可以推測出所改裝的電表量程不是預期值，而是________．(填正確答案標號) A．18 mA B．21 mA C．25 mA D．28 mA (3)產生上述問題的原因可能是________．(填正確答案標號) A．微安表內阻測量錯誤，實際內阻大于1 200 Ω B．微安表內阻測量錯誤，實際內阻小于1 200 Ω C．R值計算錯誤，接入的電阻偏小 D．R值計算錯誤，接入的電阻偏大 (4)要達到預期目的，無論測得的內

13、阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k＝________． 解析：(1)電表改裝時，微安表應與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內，則實物電路連接如圖5—13—30所示： 圖5—13—30 (2)由標準毫安表與改裝表的讀數(shù)可知，改裝后的電流表，實際量程被擴大的倍數(shù)為： n＝＝100倍．故當原微安表表盤達到滿偏時，實際量程為：250×10－3×100＝25 mA，故本小題選C； (3)根據(jù)IgRg＝(I－Ig)R，得：I＝(1＋)Ig，改裝后的量程偏大的原因可能是，原微安表內阻測量值偏小，即電表實際內阻Rg真實值大于1 200Ω；或者因為定值

14、電阻R的計算有誤，計算值偏大，實際接入定值電阻R阻值偏?。时拘☆}選AC； (4)由于接入電阻R時，改裝后的表實際量程為25 mA，故滿足IgRg＝(25－Ig)R；要想達到預期目的，即將微安表改裝為量程為20 mA電流表，應滿足IgRg＝(20－Ig)kR, 其中Ig＝250μA＝0.25 mA，聯(lián)立解得：k＝1.25或k＝. 答案：(1)如圖5—13—30所示　(2)C　(3)AC　(4) 6．(2019年高考·課標全國卷Ⅱ)某小組利用圖5－13－31(a)所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關系，圖中V1和V2為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻(

15、阻值100 Ω)；S為開關，E為電源．實驗中二極管置于控溫爐內，控溫爐內的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出．圖5－13－31b)是該小組在恒定電流為50.0 μA時得到的某硅二極管U－I關系曲線．回答下列問題： 圖5—13—31 (1)實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0μA，應調節(jié)滑動變阻器R，使電壓表V1的示數(shù)為U1＝________mV；根據(jù)圖(b)可知，當控溫爐內的溫度t升高時，硅二極管正向電阻__________(填“變大”或“變小”)，電壓表V1示數(shù)__________(填“增大”或“減小”)，此時應將R的滑片向________(填“A”或“B”)端移動，以使V1示

16、數(shù)仍為U1. (2)由圖(b)可以看出U與t成線性關系．硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫靈敏度為＝________×10－3 V/℃(保留2位有效數(shù)字)． 解析：(1)U1＝IR0＝100Ω×50×10－6 A＝5×10－3V＝5 mV由R＝，I不變，溫度升高，U減小，故R減??；由于R變小，總電阻減小，電流增大；R0兩端電壓增大，即V1表示數(shù)變大，只有增大電阻才能使電流減小，故滑動變阻器向右調節(jié)，即向B端調節(jié)． (2)由圖可知，＝2.8×10－3 V/℃ 答案：(1)5.00　變小　增大　B　(2)2.8 7．(2019年高考·課標全國卷Ⅲ)某同學欲將內阻為98.5 Ω、

17、量程為100 μA的電流表改裝成歐姆表并進行刻度和校準，要求改裝后歐姆表的15 kΩ刻度正好對應電流表表盤的50 μA刻度．可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14 kΩ)，滑動變阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值500 Ω)，電阻箱(0～99 999.9Ω)，干電池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，紅、黑表筆和導線若干． 圖5—13—32 (1)歐姆表設計 將圖5－13－32(a)中的實物連線組成歐姆表．歐姆表改裝好后，滑動變阻器R接入電路的電阻應為________Ω：滑動變阻器選________(填“R1”或“R2”)． (2)刻度歐姆表表盤

18、 通過計算，對整個表盤進行電阻刻度，如圖5－13－32(b)所示．表盤上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為________、________． (3)校準 紅、黑表筆短接，調節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向________kΩ處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對應的測量值，完成校準數(shù)據(jù)測量．若校準某刻度時，電阻箱旋鈕位置如圖5－13－32(c)所示，則電阻箱接入的阻值為________Ω. 解析：(1)由題知當兩表筆間接入 15 kΩ的電阻時，電流表示數(shù)為50 μA，由閉合電路歐姆定律有＝，代入數(shù)據(jù)解得R＝900 Ω，所以滑動變阻器選擇R1.(2)歐姆表的內阻Rg′＝Rg＋r＋R0＋R＝15 kΩ，當電流為25 μA時有＝?Rx′＝3Rx＝45 kΩ；當電流為75 μA時有＝?Rx″＝Rx＝5 kΩ.(3)紅、黑表筆短接，調節(jié)滑動變阻器，使歐姆表指針指向0 kΩ處．題圖(c)中電阻箱讀數(shù)為35 000.0 Ω. 答案：(1))　900　R1 (2)45　5　(3)0　35 000.0 - 13 -