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2019年高考真题+高考模拟题 专项版解析汇编 物理——专题19 电学实验(原卷版)

1、第 1 页(共 12 页)专题 19 电学实验1 ( 2019新课标全国 卷) 某 同 学 要 将 一 量 程 为 250 A 的 微 安 表 改 装 为 量 程 为 20 mA 的电 流 表 。 该 同 学 测 得 微 安 表 内 阻 为 1 200 , 经计算后将一阻值为 R 的电阻与该微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。(1 )根据图(a)和题给条件,将( b)中的实物连接。(2 )当标准毫安表的示数为 16.0 mA 时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是 。(填正确

2、答案标号)A18 Ma B21 mA C25mA D28 mA(3 )产生上述问题的原因可能是 。(填正确答案标号)A微安表内阻测量错误,实际内阻大于 1 200 B微安表内阻测量错误,实际内阻小于 1 200 C R 值计算错误,接入的电阻偏小DR 值计算错误,接入的电阻偏大(4 )要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为 R 的电阻换为一个阻值为 kR 的电阻即可,其中 k= 。2 ( 2019新课标全国 卷) 某小组利用图(a)所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条第 2 页(共 12 页)件下的正向电压 U 与温度 t 的关系,图中 V1 和 V2 为理想

3、电压表;R 为滑动变阻器,R 0为定值电阻(阻值 100 );S 为开关,E 为电源。实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度 t 由温度计(图中未画出)测出。图(b)是该小组在恒定电流为 50.0A 时得到的某硅二极管 UI 关系曲线。回答下列问题:(1 )实验中,为保证流过二极管的电流为 50.0A,应调节滑动变阻器 R,使电压表 V1的示数为 U1= mV;根据图( b)可知,当控温炉内的温度 t 升高时,硅二极管正向电阻 (填“变大”或“ 变小”),电压表 V1 示数 (填“增大” 或“减小”),此时应将 R 的滑片向 (填“A” 或“B” )端移动,以使 V1 示数仍为 U1。(2

4、)由图(b )可以看出 U 与 t 成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为 = 103V/(保留 2 位有效数字)。|t3 ( 2019新课标全国 卷) 某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度。可选用的器材还有:定值电阻R 0(阻值14 k),滑动变阻器R 1(最大阻值1 500 ),滑动变阻器R 2(最大阻值500 ),电阻箱(099 999.9 ),干电池(E=1.5 V,r=1.5 ),红、黑表笔和导线若干。第 3 页(共 12 页)(1 )欧姆表设计将图(

5、a)中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为_ :滑动变阻器选_(填“R 1”或“R 2”)。(2 )刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上a、b 处的电流刻度分别为25 和75,则a、b处的电阻刻度分别为_、_。(3 )校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向_k 处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_ 。第 4 页(共 12 页)4 ( 2019天津卷) 现测定长金属丝的电阻率。(1 )

6、某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是_ 。m(2 )利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻 约为 ,画出实验电路图,并标明器材代号。xR10电源 (电动势 ,内阻约为 )EV10电流表 (量程 ,内阻 )1A25mA5R电流表 (量程 ,内阻约为 )203滑动变阻器 (最大阻值 ,额定电流 )R12开关 及导线若干S(3 )某同学设计方案正确,测量得到电流表 的读数为 ,电流表 的读数为 ,1A1I2A2I则这段金属丝电阻的计算式 _。从设计原理看,其测量值与真实值相比_xR_(填“ 偏大” 、“ 偏小”或“相等”)。5 ( 2019江苏卷

7、) 某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率实验操作如下:(1 ) 螺旋测微器如题 111 图所示在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动 (选填“A”“ B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。第 5 页(共 12 页)(题111 图)(2 )选择电阻丝的 (选填 “同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径(3 )题 112 甲图中 Rx,为待测电阻丝请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题 112 乙图实物电路中的正确位置(题11 2甲图) (题11 2乙图)(4 )为测量 R,利用题 112 甲图所示的

8、电路,调节滑动变阻器测得 5 组电压 U1 和电流 I1 的值,作出的 U1I1 关系图象如题 113 图所示接着,将电压表改接在 a、 b两端,测得 5 组电压 U2 和电流 I2 的值,数据见下表:U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0请根据表中的数据,在方格纸上作出U 2I2图象第 6 页(共 12 页)(5 )由此,可求得电阻丝的 Rx= 根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率6 ( 2019浙江选考) 为了比较 精确地测定阻值未知的定值电阻R x,小明设计了如图所示的电路。(1 )实验时,闭合开关 S,滑动变

9、阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将 c 点先后与 a、b 点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将 c点接_(选填“ a 点” 或 “b 点” ),按此连接测量,测量结果 _(选填“ 小于”、“ 等于”或“大于”)R x 的真实值。(2 )根据实验测得的 6 组数据,在图 2 中描点,作出了 2 条图线。你认为正确的是_(选填“” 或“” ),并由图线求出电阻 Rx=_。(保留两位有效数字)7 ( 2019黑 龙 江 省 大 庆 实 验 中 学 高 三 适 应 性 考 试 ) 两 个 学 习 小 组 分 别 用 下 面 两 种 方 案 测 量第 7 页(共 12 页)电

10、 源 电 动 势 和 内 阻 。方案(1)用内阻为 3 k、量程为 1 V 的电压表,保护电阻 R0,电阻箱 R1,开关 S 测量一节干电池的电动势和内阻。由于干电池电动势为 1.5 V,需要把量程为 1 V 的电压表扩大量程。若定值电阻 R1 可供选择的阻值有 1 k、1.5 k、2 k,其中最合适的是_。请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图,并完成图(a)中剩余的连线。方案(2)按照图(b)的电路测量电源电动势和内阻,已知电流表内阻为 RA,R 1=RA,保护电阻的阻值为 R0,若电流表读数为 I,则通过电源的电流为 _。根据测得的数据作出 图像,图线的斜率为 k,纵截距为 b

11、,则电源电动势 E=_,内阻1Ir=_。8 ( 2019湖南省衡阳市模拟)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请回答下列问题:(1 )在使用多用电表测量时,若选择开关扳至“25 V“挡,指针的位置如图( a)所示,则测量结果为_V;(2 )多用电表测量未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电源的电动势为 E,R 0 为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时,电路中电流 I 与电阻箱的阻值 Rx 关系图象如图(c)所示,则此时多用电表的内阻为_,该电池的电动势 E=_V。第 8 页(共 12 页)(3 )下列判断正确的是_A在图(b )中、电表的左、右插孔处分别标注着“”、“+”B由图线(c )

12、的特点可知,欧姆表的刻度盘上的数字左小右大C欧姆表调零的实质是通过调节 R,使 Rx=0 时电路中的电流达到满偏电流D电阻 Rx 的变化量相同时,R x 越小,则对应的电流变化量就越小(4 )如果随着使用时间的增长,该多用电表内部的电源电动势减少,内阻增大,但仍然能够欧姆调零,如仍用该表测电阻,则测量结果是_。(填“偏大”“偏小”或“不变” )9 ( 2019湖南省怀化市高三模拟)某一小型电风扇额定电压为5.0 V,额定功率为2.5 W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:A电源 E(电动势为 6.0 V)B电压表 V(量程为 06 V

13、,内阻约为 8 k)C电流表 A1(量程为 00.6 A,内阻约为 0.2 )D电流表 A2(量程 3 A,内阻约 0.05 );E滑动变阻器 R1(最大阻值 5 k,额定电流 100 mA)F滑动变阻器 R2(最大阻值 25 ,额定电流 1 A)(1 )为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用_滑动变阻器应选用_(填所选仪器前的字母序号)。(2 )请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在甲图中的虚线框内(小电风扇的电路符号如图甲所示)_。(3 )操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于 0.5V 时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所

14、示,由此可以判定,小电风扇的电阻为_,正常工作时的发热功率为_W,机械功率为_W10 (2019四川省成都市高三模拟)(1)某同学用多用电表欧姆挡粗测一电阻 Rx 的阻值第 9 页(共 12 页)。选择“1”挡时,指针指示如图甲所示,则示数为_。(取一位有效数字)(2 )为精确的测量 Rx 的阻值,现取来两节干电池(总电动势为 3 V,总内阻为 0.4 )、开关和若干导线及下列器材:A电压表(03 V,内阻约 10k)B电流表(00.6 A,内阻很小,可不计)C电流表(03 A,内阻很小,可不计)D滑动变阻器(05 ,额定电流为 0.5 A)E滑动变阻器(010 ,额定电流为 1 A)(i)电

15、流表应选_;(填序号字母)(ii)要求滑动变阻器分压连接,滑动变阻器应选_;(填序号字母)(iii)实验中该同学的实物连线如图乙所示,其中有一处不妥,不妥处为_ 。(填至的序号)(3 )该同学将(2)中的错误纠正并测出 Rx 的阻值后,又进行了以下实验:将导线连接在电池负极的一端改为连接在开关的右端,闭合开关,当滑片 P 移到某位置c(图乙中未标出)时,读出电压表示数为 2.2V,电流表示数为 0.4 A,则变阻器的 ca 与 cb 段的电阻之比 Rca:R cb=_。11 (2019北京市通州区高考模拟)为测定电流表内电阻 Rg,实验中备用的器件有:A电流表(量程 0100A)B标准伏特表(

16、量程 05 V)C电阻箱(阻值范围 0999 )D电阻箱(阻值范围 099 999 )E电源(电动势 2 V)第 10 页(共 12 页)F电源(电动势 6 V)G滑动变阻器(阻值范围 050 ,额定电流 1.5 A),还有若干开关和导线。(1 )如果采用如图所示的电路测定电流表 A 的内电阻并且想得到较高的精确度,那么从以上备用器件中,可变电阻 R1 应选用_,可变电阻 R2 应选用_,电源应选用_(用字母代号填写)。(2 )如果实验时要进行的步骤有:a合上开关 K1;b合上开关 K2;c观察 R1 的阻值是否最大,如果不是,将 R1 的阻值调到最大;d调节 R1 的阻值,使电流表指针偏转到

17、满刻度;e调节 R2 的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半;f记下 R2 的阻值。把以上步骤的字母按实验的合理顺序为:_。(3 )如果在步骤 f 中所得 R2 的阻值为 600 ,则图中电流表的内电阻 Rg 的测量值为_。(4 )如果再给出:H电源(电动势 8 V);I电源(电动势 12 V),电源应选择_(选填选项前的字母)。(5 )某同学认为步骤 e 中不需要保证 “电流表指针偏转到满刻度的一半”这一条件,也可测得的电流表内阻 Rg,请你分析论证该同学的判断是否可行。_12 (2019山东省聊城市高三模拟)图甲是某实验小组在“练习使用多用电表” 实验中的电路图。使用的器材有:第 11 页

18、(共 12 页)A多用电表;B电压表:量程 5V,内阻十几千欧;C滑动变阻器:最大阳值 5 k;D导线若干。实验进行了如下操作:(1 )将多用电表挡位调到电阻“1k”挡,再将红表笔和黑表笔 _,调节“ 欧姆调零旋纽” 使指针指到“0 ”。(2 )将图甲中多用电表的红表笔和_(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。(3 )多用电表的示数如图乙所示,读数为_。(4 )多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个电池,一个满偏电流 Ig=0.6 mA 的电蔬表和一个滑动变阻器串联而成的电路,如图丙所示。实验中一同学先调节甲图中潜动变阻器的滑片,使其接人电路的阻值为零,用欧姆挡正确测量时,多用电表和电

19、压表的读数分别为 12.0 k 和 4.00 V。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电他的电动势为_V。(5 )该欧姆表用久后,电池因老化造成其电动势成小、内阻增大但该欧姆表仍能进行欧姆调零,则用其测得的电阻值_真实值(填“大于”等于“ 或“小于” )。13 (2019广东省惠州市惠港中学高三模拟)某同学想把满偏电流为 1.0 mA 的电流表 A1改装称为双量程电压表,并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻;(1 )图甲是测量 A1 内阻的实验原理图,其中 A2 量程小于 A1,先闭合开关 S1,将 S2拨向接点 a,调节变阻器 R2 直至 A2 满偏;(2 )保持 R2 滑片位置不动

20、,将 S2 拨向接点 b,调节 R1,直至 A2 满偏,此时电阻箱旋钮位置如图乙所示,记录数据,断开 S1,则可得 A1 的内阻 R1=_;(3 )现用此电流表改装成 03 V 和 06 V 的双量程电压表,电路如图丙所示,则 RB=第 12 页(共 12 页)_;(4 )用改装后的电压表的 03 V 档接在待测电源(内阻较大)两端时,电压表的示数为 2.10 V;换用 06 V 档测量,示数为 2.40 V;则电源的电动势 E 为_V,内阻 r 为_ ;若实际改装过程中误将 RA 和 RB 位置互换了,则对_(填“03 V”或者“06 V”)量程的使用没有影响;电压表的另一量程正确使用时,电压测量值比真实值_;(填“偏大”、“偏小”)(5 )将上述电源与两个完全相同的元件 X 连接成电路图丁,X 元件的伏安特性曲线如图戊;则通过 X 元件的工作电流为_mA。