1、第二讲 电学实验及创新课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练明规律1(2018全国卷)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头(量程100 A，内阻900 )；电阻箱R1(阻值范围0999.9 )；电阻箱R2(阻值范围099 999.9 )；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。(2)电阻箱的阻值应取R1_，R2_。(保留到个位)解析：(1)微安表头改装
2、成毫安电流表需要并联一个小电阻，再把电流表改装成电压表，需要串联一个大电阻，电路如图所示。(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有IgRg(IIg)R1解得R1100 接b时改装成量程为3 V的电压表，有UIgRgIR2解得R22 910 。答案：(1)见解析图(2)1002 9102(2017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
3、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。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
4、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：_。解析：(1)根据题中的原理图(a)，将题图(b)中的实物连线如图所示。(2)R1起分压作用，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20 ，为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；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。说明，则解得RA2 550 。(3)
5、要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。答案：(1)见解析图(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3(2017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(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
6、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”)。(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。(结果均保留两位小数)解析：(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。电路图如图所示。(2)IU
7、图像中随着电流的增大，图线的斜率变小，小灯泡的电阻增大。根据电阻定律R，得灯丝的电阻率增大。(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大为9.0 时，流过小灯泡的电流最小，小灯泡的实际功率最小，把滑动变阻器视为等效电源内阻的一部分，在题图(a)中画出等效电源E0(电动势4 V，内阻1.00 9.0 10 )的伏安特性曲线，函数表达式为U410I(V)，图线如图中所示，故小灯泡的最小功率为PminU1I11.750.225 W0.39 W。当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时，流过小灯泡的电流最大，小灯泡的实际功率最大，在题图(a)中画出电源E0(电动势4 V，内阻1.00 )的伏安特性曲线，函数表
8、达式为U4I(V)，图线如图中所示，故小灯泡的最大功率为PmaxU2I23.680.318 W1.17 W。答案：(1)见解析图(2)增大增大(3)0.391.17二、名校模拟重点演练知热点4(2019湖北宜昌联考)如图(a)所示为某电流天平的示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，且指针指在0刻线的位置，此时标尺读数为0。当MN中有电流通过且平衡时
9、，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图(b)所示。此时标尺读数为_cm。利用上述装置可以测量悬挂的轻弹簧的劲度系数，已知B0.547 T，MN中通有电流I1.00 A，MN的长度l0.250 m，ab边的长度d0.200 m，则轻弹簧的劲度系数k_N/m。解析：由题图(b)所示游标卡尺可知，此时游标卡尺读数为：10 mm470.02 mm10.94 mm1.094 cm；金属棒受安培力：FBId，金属棒静止，处于平衡状态，由平衡条件得：kxBId，其中：x1.094 cm，代入数据解得：k10 N/m。答案：1.094105(2019邯郸期末)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器
10、。请回答下列问题：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a所示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_挡(选填“1”或“100”)；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为_。(2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。其中，电流表满偏电流为0.5 mA、内阻为10 ；电池电动势为1.5 V、内阻为1 ；变阻器R0的阻值范围为05 000 。该欧姆表的两只表笔中，_是红表笔。(选填“A”或“B”)；该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V、内阻为1 进行刻度的。当电池的电动势下降到1.45 V
11、、内阻增大到4 时，欧姆表仍可调零，则调零后R0接入电路的电阻将变_(选填“大”或“小”)。解析：(1)使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针偏角很小，说明倍率挡选择较小，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选用欧姆挡“100”挡；待测电阻为30100 3 000 。(2)该欧姆表的两只表笔中，红表笔内部接电源的负极，则A是红表笔。电池电动势为1.5 V、内阻为1 时，调零电阻：R0rgr 10 1 2 989 ，电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 时，调零电阻：R0rgr 10 4 2 886 ，则调零后R0接入电路的电阻将变小。答案：(
12、1)1003 000(2)A小6.(2019山东临沂联考)某实验小组想组装一个双量程(3 V、15 V)的电压表，提供的器材如下：A电流表G：满偏电流为300 A，内阻未知；B干电池E：电动势为3 V，内阻未知；C滑动变阻器R1：最大阻值约为5 k，额定电流为1 A；D滑动变阻器R2：最大阻值约为16 k，额定电流为0.5 A；E电阻箱R0：09 999.9 ；F定值电阻R3：40 k，额定电流为0.1 A；G开关两个，导线若干。(1)若用图示电路测量电流表G的电阻，则滑动变阻器R应选用_(选填“C”或“D”)。(2)将开关S1、S2都断开，连接好实物图，将滑动变阻器的滑片P调到_(选填“a”
13、或“b”)端。接通开关S1，调节滑动变阻器使电流表G的指针示数为200 A；闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100 时电流表G的指针示数为100 A，则电流表G的内阻测量值为_。(3)在虚线框中画出双量程电压表的电路原理图，并标明所选的器材和改装电压表对应的量程，其中R0应取值为_k。解析：(1)由题图可知，本实验中采用半偏法确定表头内阻，为了减小并联电阻箱后对电流的影响，滑动变阻器应选择总阻值较大的D。(2)为确保电路安全，闭合开关前滑片P应调到b端；闭合开关S2，调节电阻箱R0的阻值为100 时电流表G的示数为100 A，则说明电流表半偏，电阻箱分流100 A；根据串并联电路的规律可知
14、，电流表G的内阻为100 。(3)由电流表改装成电压表要将电阻与电流表串联，量程越大，串联的电阻越大，所以电路图如图：电流表G与电阻箱串联改装成的电压表量程为3 V，则有：Ig(RgR0)3 V，解得：R09 900 9.9 k。答案：(1)D(2)b100(3)见解析图9.97(2019贵阳模拟)实验室有一捆长度约为230 m的铝导线，某同学想通过实验测定其准确长度。该同学用螺旋测微器测得导线的直径如图甲所示，查得铝的电阻率为2.83108 m，再利用图乙所示电路测出铝导线的电阻Rx，从而测定导线的实际长度。实验室可供使用的器材有：A电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；B电压表：量程3
15、V，内阻约9 k；C滑动变阻器R1：最大阻值5 ；D滑动变阻器R2：最大阻值20 ；E定值电阻：R03 ；F电源：电动势6 V，内阻可不计；G开关、导线若干。请回答下列问题：(1)图甲中铝导线的直径D_ mm。(2)实验中滑动变阻器应选_(选填“R1”或“R2”)。(3)在如图丙所示的实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。(4)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图丁所示，由此可得铝导线的电阻Rx_ 。(保留三位有效数字)(5)导线实际长度为_ m。(保留三位有效数字)解析：(1)螺旋测微器读数为D2 mm30.00.01 mm2.300 mm。(2)因控制电路是限流式接法，而测量电路总电阻在3.0 以上，为使测量电路有较大的调节范围，滑动变阻器应选用总阻值较大的R2。(3)实物连接图如图所示。(4)由于电压表量程为3 V，则分度值为0.1 V，故读数为2.30 V。测量电路的总阻值R0Rx4.60 ，则Rx1.60 。(5)由R可知，l m235 m。答案：(1)2.300(2)R2(3)见解析图(4)1.60(5)235
