專題14 電學實驗-5年(2020-2024)高考1年模擬物理真題分類匯編(山東專用)(解析版)_第1頁
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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題14電學實驗1、(2024·山東卷·T14)某學習小組對兩種型號鉛筆芯的電阻率進行測量。實驗器材如下:學生電源(輸出電壓0~16V)滑動變阻器(最大阻值10Ω,額定電流2A);電壓表V(量程3V,內(nèi)阻未知);電流表A(量程3A,內(nèi)阻未知);待測鉛筆芯R(X型號、Y型號);游標卡尺,螺旋測微器,開關S,單刀雙擲開關K,導線若干?;卮鹨韵聠栴}:(1)使用螺旋測微器測量鉛筆芯直徑,某次測量結(jié)果如圖甲所示,該讀數(shù)為_______mm;(2)把待測鉛筆芯接入圖乙所示電路,閉合開關S后,將滑動變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置,將單刀雙擲開關K分別擲到1、2端,觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯,則測量鉛筆芯電阻時應將K擲到________(填“1”或“2”)端;(3)正確連接電路,得到Y(jié)型號鉛筆芯I-U圖像如圖丙所示,求得電阻RY=______Ω(保留3位有效數(shù)字);采用同樣方法得到X型號鉛筆芯的電阻為1.70Ω;(4)使用游標卡尺測得X、Y型號鉛筆芯的長度分別為40.68mm、60.78mm,使用螺旋測微器測得X、Y型號鉛筆芯直徑近似相等,則X型號鉛筆芯的電阻率______(填“大于”或“小于”)Y型號鉛筆芯的電阻率?!敬鸢浮浚?)2.450(2)1(3)1.91(4)大于【解析】【小問1詳析】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知,其讀數(shù)為【小問2詳析】由于電壓表示數(shù)變化更明顯,說明電流表分壓較多,因此電流表應采用外接法,即測量鉛筆芯電阻時應將K擲到1端;【小問3詳析】根據(jù)圖丙的I-U圖像,結(jié)合歐姆定律有【小問4詳析】根據(jù)電阻定律可得兩種材料的橫截面積近似相等,分別代入數(shù)據(jù)可知2、(2023·山東卷·T14)電容儲能已經(jīng)在電動汽車,風、光發(fā)電、脈沖電源等方面得到廣泛應用。某同學設計圖甲所示電路,探究不同電壓下電容器的充、放電過程,器材如下:電容器C(額定電壓,電容標識不清);電源E(電動勢,內(nèi)阻不計);電阻箱(阻值);滑動變阻器(最大阻值,額定電流);電壓表V(量程,內(nèi)阻很大);發(fā)光二極管,開關,電流傳感器,計算機,導線若干?;卮鹨韵聠栴}:(1)按照圖甲連接電路,閉合開關,若要升高電容器充電電壓,滑動變阻器滑片應向___________端滑動(填“a”或“b”)。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置,電壓表表盤如圖乙所示,示數(shù)為___________V(保留1位小數(shù))。(3)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置,電壓表示數(shù)為時,開關擲向1,得到電容器充電過程的圖像,如圖丙所示。借鑒“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中估算油膜面積的方法,根據(jù)圖像可估算出充電結(jié)束后,電容器存儲的電荷量為___________C(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(4)本電路中所使用電容器的電容約為___________F(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(5)電容器充電后,將開關擲向2,發(fā)光二極管___________(填“”或“”)閃光?!敬鸢浮竣?b

②.6.5③.④.⑤.【解析】(1)[1]滑動變阻器分壓式接法,故向b端滑動充電電壓升高;(2)[2]量程15V,每個小格0.5V,估讀,故6.5V;(3)[3]圖像所圍的面積,等于電容器存儲的電荷量,35個小格,故電容器存儲的電荷量為C;(4)[4]由電容的定義式得:C;(5)[5]開關擲向2,電容器放電,故閃光。3、(2022·山東卷·T14)某同學利用實驗室現(xiàn)有器材,設計了一個測量電阻阻值的實驗。實驗器材:干電池E(電動勢1.5V,內(nèi)阻未知);電流表A1(量程10mA,內(nèi)阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內(nèi)阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動變阻器R(最大阻值為100Ω);待測電阻Rx;開關S,導線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關,連接電路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路;閉合開關,調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學選用的電流表為_______(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內(nèi)阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應為________Ω。(2)斷開開關,保持滑片的位置不變。用Rx替換R0,閉合開關后,電流表指針指在滿刻度的處,則Rx的測量值為________Ω。(3)本實驗中未考慮電池內(nèi)阻,對Rx的測量值_________(填“有”或“無”)影響【答案】①.A1②.60③.100④.無【解析】(1)[1]若不考慮電源內(nèi)阻,且在電源兩端只接R0時,電路中的電流約為由題知,閉合開關,調(diào)節(jié)滑片位置,要使電流表指針指在滿刻度的處,則該同學選到的電流表應為A1。[2]當不考慮電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有計算出R=60Ω(2)[3]斷開開關,保持滑片的位置不變,用Rx替換R0,閉合開關后,有代入數(shù)據(jù)有Rx=100Ω(3)[4]若考慮電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有聯(lián)立計算出的Rx不受電源內(nèi)阻r的影響。4、(2021·山東卷·T14)熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件,某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律??晒┻x擇的器材有:待測熱敏電阻(實驗溫度范圍內(nèi),阻值約幾百歐到幾千歐);電源E(電動勢,內(nèi)阻r約);電阻箱R(阻值范圍);滑動變阻器(最大阻值);滑動變阻器(最大阻值);微安表(量程,內(nèi)阻等于);開關兩個,溫控裝置一套,導線若干。同學們設計了如圖甲所示的測量電路,主要實驗步驟如下:①按圖示連接電路;②閉合、,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開,調(diào)節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。回答下列問題:(1)為了更準確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應選用___________(填“”或“”)。(2)請用筆畫線代替導線,在答題卡上將實物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路__________。(3)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數(shù)為,該溫度下熱敏電阻的測量值為___________(結(jié)果保留到個位),該測量值___________(填“大于”或“小于”)真實值。(4)多次實驗后,學習小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸___________(填“增大”或“減小”)。

【答案】①.②.③.3500④.大于⑤.減小【解析】(1)[1]用半偏法測量熱敏電阻的阻值,盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變,由于該支路與滑動變阻器前半部分并聯(lián),滑動變阻器的阻值越小,S2閉合前、后該部分電阻變化越小,從而電壓的值變化越小,故滑動變阻器應選R1(2)[2]電路連接圖如圖所示(3)[3]微安表半偏時,該支路的總電阻為原來的2倍,即可得[4]當斷開S2,微安表半偏時,由于該支路的電阻增加,電壓略有升高,根據(jù)歐姆定律,總電阻比原來2倍略大,也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻,而認為電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻,因此熱敏電阻的測量值比真實值偏大。(4)[5]由于是圖像,當溫度T升高時,減小,從圖中可以看出減小,從而減小,因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。5、(2020·山東卷·T14)實驗方案對實驗測量的精度有直接的影響,某學習小組對“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗方案進行了探究。實驗室提供的器材有:干電池一節(jié)(電動勢約1.5V,內(nèi)阻小于1Ω);電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ);電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約1Ω);滑動變阻器R(最大阻值為20Ω);定值電阻R1(阻值2Ω);定值電阻R2(阻值5Ω);開關一個,導線若干。(1)該小組按照圖甲所示的電路進行實驗,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏,記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù),利用實驗數(shù)據(jù)在U-I坐標紙上描點,如圖乙所示,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小,出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是_____。(單選,填正確答案標號)A.電壓表分流B.干電池內(nèi)阻較小C.滑動變阻器最大阻值較小D.電流表內(nèi)阻較小(2)針對電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題,該小組利用實驗室提供的器材改進了實驗方案,重新測量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201050.880.730.710.52請根據(jù)實驗數(shù)據(jù),回答以下問題:①圖丁的坐標紙上已標出后3組數(shù)據(jù)對應的坐標點,請在答題卡的坐標紙上標出前4組數(shù)據(jù)對應的坐標點并畫出U-I圖像________。②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,所選的定值電阻為_____(填“R1”或“R2”)。③用筆畫線代替導線,請在答題卡上按照改進后的方案,將實物圖連接成完整電路____________?!敬鸢浮竣?B②.③.R1④.【解析】(1)[1]電壓表示數(shù)變化過小,則原因是外電阻比內(nèi)阻大的多,即電源內(nèi)阻偏小,故選B。(2)[2]根據(jù)數(shù)據(jù)做出U-I圖像如圖;[3]由圖像可知電源內(nèi)阻小于1Ω,則定值電阻大于1.63Ω,可知定值電阻為R1;[4]定值電阻與電源串聯(lián),電路如圖;1.(2024·山東青島·三模)實驗小組根據(jù)實驗室提供的器材,設計實驗方案測量長度為l的中空圓柱形金屬工件的電阻率。實驗室提供的器材有:A.電源E(電動勢為4.5V,內(nèi)阻未知)B.電壓表(量程3V,內(nèi)阻為2kΩ)C.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約為2kΩ)D.變阻箱R(0~9999.9Ω)E.定值電阻R0:10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一個F.游標卡尺(20分度)G.開關一個,導線若干(1)組員們用游標卡尺測量金屬工件的外徑d1和內(nèi)徑d2。使用前檢查發(fā)現(xiàn)主尺和游標尺的零刻度線不能對齊,如圖甲。組員們決定仍然使用該尺進行測量,其中測量內(nèi)徑時,把結(jié)構圖乙中的部件(選填“a”“b”“c”或“d”)緊貼圓柱形金屬工件測量內(nèi)徑,記錄此時游標卡尺示數(shù)為mm(圖丙),修正后內(nèi)徑d2=mm。(2)為了滿足測量要求,實驗小組設計圖丁實驗方案測量工件的電阻,其中電壓表V1是器材中的(選填器材前的字母符號),V2是器材中的另外一只電壓表,定值電阻R0選用Ω。(3)閉合開關,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,記錄每個阻值對應的電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2;根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖像,斜率為k,如圖戊,不計電壓表V2的分流影響,此工件的電阻率為(使用題中所給物理量的符號表示);(4)考慮電壓表V2的分流影響,應用此方法測得的電阻率(選填“偏大’“偏小”或“等于”)。【答案】(1)7.657.50(2)B1k(3)(4)不變【詳析】(1)[1]測量內(nèi)徑應使用內(nèi)測量爪,故選a;[2]游標卡尺的讀數(shù)為主尺刻度與游標尺刻度之和,所以游標卡尺的示數(shù)為[3]修正后內(nèi)徑為(2)[1]由于電壓表V1與電阻R0串聯(lián),所以電壓表V1的內(nèi)阻已知,故選B;[2]由于電源電動勢為4.5V,而電壓表V1的量程為3V,所以串聯(lián)的電阻R0的阻值為(3)根據(jù)歐姆定律可得整理可得根據(jù)電阻定律可得聯(lián)立可得(4)考慮電壓表V2的分流影響,根據(jù)歐姆定律有整理可得圖像的斜率為與電壓表內(nèi)阻無關,測得電阻值不變,電阻率不變。2.(2024·山東聊城·三模)半導體薄膜壓力傳感器阻值會隨壓力變化而改變。某小組設計實驗測量一薄膜壓力傳感器在不同壓力下的阻值,其阻值約幾十千歐,現(xiàn)有以下器材:電源:電動勢3V,內(nèi)阻不計電流表A1:量程250,內(nèi)阻約為50電流表A2:量程250,內(nèi)阻約為10電壓表V:量程3V,內(nèi)阻約為20;滑動變阻器R:阻值范圍0~100壓力傳感器,開關S,導線若干。(1)為了提高測量的準確性,電流表應選(選填“A1”或“A2”),并請補充完整圖甲中虛線框內(nèi)的測量電路。(2)通過多次實驗測得其阻值隨壓力F變化的圖像如圖乙所示,重力加速度取。(3)完成前面的實驗工作后,將該壓力傳感器接入如圖丙所示電路中,制作成簡易電子工秤,它主要構成有:壓力傳感器,定值電阻、理想電流表(量程),電動勢為6V的電源,電源內(nèi)阻不計。①將該電子秤水平放置在豎直方向運動的電梯里,在托盤上放一砝碼,托盤和砝碼的總質(zhì)量為200g,電流表示數(shù)為,通過計算可得電梯的加速度大小為;②若使用一段時間后,電源電動勢減小,電源內(nèi)阻不計,則重物質(zhì)量的測量值將(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。【答案】A11.0偏大【詳析】(1)[1]電路中最大電流為故為了提高測量的準確性,電流表應選A1;[2]由于滑動變阻器的阻值相比壓力傳感器阻值小得多,且使電表示數(shù)變化范圍更大,滑動變阻器采用分壓式接法,根據(jù)所以電流表采用內(nèi)接法,故電路圖連接如圖所示(3)①[3]由閉合電路的歐姆定律代入數(shù)據(jù)解得由圖乙可知,當時,壓力傳感器的示數(shù)為由牛頓第二定律解得②[4]若使用一段時間后,電源電動勢減小,電源內(nèi)阻不計,則電路中電流減小,的計算值增大,導致重物壓力的值增大,所以重物質(zhì)量的測量值將偏大。3.(2024·山東濰坊·三模)某實驗小組為測量電流表內(nèi)阻和蓄電池的電動勢及內(nèi)阻,設計了如圖甲所示電路,所用器材如下:電流表(量程0~120mA,內(nèi)阻未知);電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω);定值電阻;定值電阻;電阻箱(阻值0~99.99Ω);蓄電池(電動勢約為6V,內(nèi)阻約1Ω);開關兩個和導線若干。(1)調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值,斷開,閉合。逐次減小電阻箱的電阻,觀察并記錄電流表和示數(shù)及電阻箱的讀數(shù),某同學發(fā)現(xiàn)兩表指針偏轉(zhuǎn)角度總是相同,則的內(nèi)阻為Ω;(2)閉合開關。重新測量并紀錄了多組電流表讀數(shù)與電阻箱阻值R,并作出圖像如圖乙,則電源的電動勢為V,內(nèi)阻為Ω(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字);(3)測出電源電動勢和內(nèi)阻后,該同學根據(jù)閉合前記錄的數(shù)據(jù),作出電流表的電流的倒數(shù)與電阻箱電阻R的圖像(圖像),則該同學(填“能”或“不能”)計算出電流表的內(nèi)阻?!敬鸢浮?1)5(2)5.90.75(3)能【詳析】(1)電流表的量程0~120mA,電流表的量程0~0.6A;兩表指針偏轉(zhuǎn)角度總是相同,則兩電流表示數(shù)的關系為根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知則根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點解得電流表A1的內(nèi)阻(2)[1][2]閉合開關S2后,電流表A2被短路;電流表的讀數(shù)為I1時,干路電流根據(jù)閉合電路的歐姆定律代入數(shù)據(jù)整理得由圖乙可知,圖像的斜率由解得電動勢圖像的縱截距由解得電源內(nèi)阻(3)電流表A1、電阻R1與電阻R2的并聯(lián)電阻開關S2斷開,根據(jù)閉合電路的歐姆定律變形得圖像的縱截距由于電源的電動勢、內(nèi)阻以及并聯(lián)電阻R并均為已知,因此能夠根據(jù)圖像的縱截距求解電流表A2的內(nèi)阻。4.(2024·山東濟寧·三模)某同學利用如圖所示的電路測量多個物理量。實驗室提供的器材有:兩個相同的待測電源E(內(nèi)阻約為)電阻箱(最大阻值為)電阻箱(最大阻值為)電壓表V(內(nèi)阻約為)電流表A(內(nèi)阻約為)靈敏電流計G,兩個開關、主要實驗步驟如下:①按圖連接好電路,調(diào)節(jié)電阻箱和至最大,閉合開關和,再反復調(diào)節(jié)和,使電流計G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V、電阻箱、電阻箱的示數(shù)分別為0.40A、11.7V、、;②反復調(diào)節(jié)電阻箱和(與①中的電阻值不同),再次使電流計G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.5V?;卮鹣铝袉栴}:(1)利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表V的內(nèi)阻;(2)步驟①中電流計G的示數(shù)為0時,B和D兩點的電勢差V;(3)結(jié)合步驟①、步驟②的測量數(shù)據(jù),測得一個電源的電動勢V,內(nèi)阻。(保留1位小數(shù))【答案】(1)1170(2)(3)12.11.0【詳析】(1)根據(jù)歐姆定律可得電壓表V的內(nèi)阻為(2)步驟①中電流計G的示數(shù)為0時,B和A兩點電勢相等,則B和D兩點的電勢差由于兩個待測電源相同,通過兩電源的電流相等,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知則B和D兩點的電勢差為(3)[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律得聯(lián)立可得,代入,,,解得,5.(2024·山東東營·二模)某實驗小組為了制作一個具有兩個倍率的簡易歐姆表,他們從實驗室中找到了如下器材:一節(jié)干電池(內(nèi)阻不計)一個微安表(量程為2000μA,內(nèi)阻不明)兩個電阻箱R1(0~999.9Ω)和R2(0~99.9Ω)紅、黑表筆各一個,開關一個,導線若干(1)為了確定干電池的電動勢,實驗小組設計了如圖甲所示的實驗電路,調(diào)節(jié)R1,當微安表示數(shù)分別為1200μA和1600μA時,R1的示數(shù)分別為650.0Ω和337.5Ω,則干電池的電動勢為V。(保留1位小數(shù))(2)歐姆表的設計電路如圖乙所示,a、b兩點接紅、黑表筆,a點應接(填“紅表筆”或“黑表筆”)。(3)開關斷開時電路為“×100”倍率的歐姆表。兩表筆短接,調(diào)節(jié)R1使微安表指針達到滿偏,在紅、黑表筆間接入未知電阻,微安表指針指在1000μA處,則未知電阻的阻值為Ω,1000μA刻度線應標注的刻度值為。(4)閉合開關,在保證刻度線的值相同的情況下,欲使歐姆表倍率變?yōu)椤啊?0”,電阻箱R2的阻值應調(diào)為Ω。(保留1位小數(shù))【答案】(1)1.5(2)黑表筆(3)7507.5(4)83.3【詳析】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)解得(2)歐姆表電流滿足“紅進黑出”,故黑表筆接表內(nèi)電池的正極,所以a點應接黑表筆。(3)[1][2]當微安表指針達到滿偏時,有當微安表指針指在1000μA處,有聯(lián)立可得由于電路為“×100”倍率的歐姆表,所以1000μA刻度線應標注的刻度值為7.5。(4)閉合開關,在保證刻度線的值相同的情況下,欲使歐姆表倍率變?yōu)椤啊?0”,則此時解得6.(2024·山東泰安·三模)某實驗小組想精準測量一段粗細均勻。長度為L=1m合金絲的電阻率,該實驗小組想用如圖甲所示的電路測量合金絲的阻值,實驗室提供的實驗器材有:A.電源(電動勢約為3V,內(nèi)阻不計)B.電流表A1(0~100mA,內(nèi)阻為20Ω)C.電流表A2(0~0.6A,內(nèi)阻為10Ω)D.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻約為2kΩ)E.電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻約為10kΩ)F.滑動變阻器R1(0~5Ω)G.滑動變阻器R2(0~20Ω)H.開關、導線若干(1)為了多測量幾組實驗數(shù)據(jù)并盡可能準確地測量合金絲的阻值,電流表應選用,電壓表選用,滑動變阻器選用;(均填實驗器材前的字母序號)(2)正確連接電路,閉合開關,改變滑動變阻器滑片的位置,記錄多組電流表的示數(shù)I和對應的電壓表示數(shù)U,并描繪出合金絲的伏安特性曲線如圖乙所示,可知合金絲的阻值為Ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);(3)用螺旋測微器測量合金絲的直徑結(jié)果如圖丙所示,則合金絲的直徑為mm;(4)最終算得合金絲的電阻率約為Ω·m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。【答案】(1)BDF(2)13.3(3)0.400(4)【詳析】(1)[1][2][3]電源電動勢為,所以電壓表選用即可,根據(jù)伏安特性曲線的電流取值小于,所以電流表選用,滑動變阻器采用分壓式接法,選用即可。(2)伏安特性曲線上某點的電壓與電流之比為合金絲和電流表的阻值之和,則有所以合金絲的阻值為(3)根據(jù)螺旋測微器讀出合金絲的直徑(4)合金絲的橫截面面積為根據(jù)電阻公式可知,合金絲的電阻率7.(2024·山東淄博·二模)某同學為了研究歐姆表的改裝原理和練習使用歐姆表,設計了如下實驗。利用一個滿偏電流為的電流表改裝成倍率可調(diào)為“”或“”的歐姆表,其電路原理圖如圖甲所示。(1)請根據(jù)圖甲中的電路原理圖,在答題卡上的圖乙中連接實物圖,并正確連接紅、黑表筆。使用時進行歐姆調(diào)零發(fā)現(xiàn)電流表指針指在如圖丙所示位置,此時應將滑動變阻器的滑片P向(選填“上”或“下”)移動;(2)將單刀雙擲開關S與2接通后,先短接,再歐姆調(diào)零。兩表筆再與一電阻連接,表針指向表盤中央圖丁中的a位置處,然后用另一電阻代替,結(jié)果發(fā)現(xiàn)表針指在b位置,則;(3)該同學進一步探測黑箱問題。黑箱面板上有三個接線柱1、2和3,黑箱內(nèi)有一個由三個阻值相同的電阻構成的電路。用歐姆表測得1、2之間的電阻為,2、3之間的電阻為,1、3之間的電阻為,在答題卡圖戊所示虛線框中畫出黑箱中的電阻可能的連接方式(一種即可)。【答案】(1)上(2)(3)或【詳析】(1)[1]由多用電表紅黑表筆的特點,紅黑表筆的電流“紅入黑出”,B點接紅表筆,A點接黑表筆,按照電路圖連接實物圖如下[2]電表調(diào)零時,紅黑表筆短接,電流表應達到最大值,需要調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使電流表指針滿偏,當電流表電流增大時,由歐姆定律可得,電流表兩端電壓增大,不變時,電流表兩端電壓增大。由并聯(lián)電路特點知,、兩端的總電壓也等于,通過、的電流增大時,也增大,電路中總電流電路總電流增大,由閉合電路電壓特點可得,滑動變阻器和電源內(nèi)阻的總電壓滑動變阻器和電源內(nèi)阻的總電壓減小,又有歐姆定律可得滑動變阻器和電源內(nèi)阻的總電阻由以上可知滑動變阻器和電源內(nèi)阻的總電阻減小,滑動變阻器電阻減小,滑動變阻器滑片向上移動。(2)由歐姆表電路的特點及閉合電路的歐姆定律得,當紅黑表筆短接時當電流表處于a、b兩位置時將、、帶入以上三式解得(3)由題意可得1、3之間的電阻可為1、2和2、3之間電阻的串聯(lián)值,所以第一情況:1、2之間接一個電阻,2、3之間接兩個電阻串聯(lián)。所以第二情況:1、2之間接兩個電阻并聯(lián),2、3之間接一個電阻。8.(2024·山東煙臺·二模)某實驗小組要測量一未知電源的電動勢和內(nèi)阻。準備的器材有:毫安表(量程0~100mA,內(nèi)阻4Ω);電阻箱R(最大阻值99.9Ω);一個開關和若干導線。(1)由于毫安表的量程較小,考慮安全因素,該實驗小組決定將其量程擴大到0~500mA,還需一個阻值為Ω的定值電阻,并將該定值電阻與毫安表(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)。(2)請在圖甲虛線框內(nèi)將實物圖連接完整。(3)實驗中多次改變電阻箱的阻值R并記錄相應通過毫安表的電流I,得到多組數(shù)據(jù)后描點作出圖像如圖乙所示,則該電源的電動勢V,內(nèi)阻Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)1并聯(lián)(2)(3)4.07.2【詳析】(1)[1][2]根據(jù)電流表改裝原理解得定值電阻的阻值為故將毫安表量程擴大到0~500mA,需并聯(lián)一個阻值為的定值電阻。(2)改裝后的電流表與電阻箱串聯(lián),實驗電路如圖所示。(3)[1]根據(jù)閉合電路的歐姆定律整理得圖像的斜率為解得該電源的電動勢為[2]當時,,代入解得內(nèi)阻為9.(2024·山東菏澤·模擬預測)某同學利用如圖甲所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r,選用的器材如下:A.毫安表mA(量程為10mA,內(nèi)阻為59Ω)B.電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻很大)C.電阻箱(0~999.9Ω)D.滑動變阻器(0~50Ω)E.干電池一節(jié)、開關一個和導線若干(1)根據(jù)圖甲,在圖乙上用筆畫線代替導線完成實物圖連線。(2)正確連接后,某次測量中電壓表指針位置如圖丙所示,其示數(shù)為V。(3)由于毫安表mA的量程太小,因此實驗前需要將其改裝成量程為0.6A的電流表,圖甲中電阻箱應調(diào)整為Ω。(4)改變滑動變阻器滑片的位置,記錄兩電表的示數(shù),電壓表的示數(shù)為U,改裝后電流表的示數(shù)為I。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的圖像如圖丁所示,則干電池的電動勢為V(保留三位有效數(shù)字)、內(nèi)阻為Ω(保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?1)見解析(2)1.20(3)1(4)1.480.33【詳析】(1)根據(jù)圖甲電路圖,完整的實物連線如圖所示(2)電壓表量程0~3V,分度值為0.1V,題圖中電壓表讀數(shù)為1.20V。(3)根據(jù)串并聯(lián)特點有可得(4)[1][2]改裝后的電流表內(nèi)阻為由電路結(jié)合閉合電路歐姆定律可得則圖像的縱軸截距為圖像的斜率絕對值為解得內(nèi)阻為10.(2024·山東濟南·二模)某同學利用如下器材,采用圖甲所示電路測量某金屬材料的電阻率。A.待測金屬絲(電阻約為)B.毫米刻度尺C.螺旋測微器D.電流表(,約為)E.毫安表(,)F.定值電阻G.滑動變阻器(,)H.蓄電池(,最大電流,內(nèi)阻很小)(1)按圖甲所示電路,在圖丙實物圖上,用筆畫線代替導線,進行實物圖連接。(2)該同學改變滑動變阻器的滑片位置,測得多組電流表、的值、。以為橫坐標,為縱坐標,繪得圖像如圖乙所示,則金屬絲的電阻,金屬的電阻率為。(結(jié)果用金屬絲長度L、金屬絲直徑d和圖乙中的a、b表示)【答案】(1)(2)【詳析】(1)按照圖甲所示連接電路圖,如圖所示。(2)[1]由并聯(lián)電路知可得結(jié)合圖乙可知[2]根據(jù)電阻定律有、代入得11.(2024·山東濱州·二模)某學習小組要精確測定一節(jié)干電池的電動勢與內(nèi)阻,實驗室提供有下列器材:靈敏電流計G(量程為5mA,內(nèi)阻約為50Ω);電壓表V(0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ);電阻箱R1(0~999.9Ω);滑動變阻器R2(0~100Ω)滑動變阻器R3(0~2000Ω)電池組(電動勢為6V,內(nèi)阻很小);待測舊干電池一節(jié);導線開關若干。學習小組經(jīng)過討論,決定先用電池組按圖甲所示電路來測定靈敏電流計G的內(nèi)阻。實驗步驟如下:①按圖甲連接好電路,斷開S1、S2,將滑動變阻器R的滑片調(diào)至圖中a端所對應的位置;②閉合S1,調(diào)節(jié)R,使靈敏電流計G滿偏;③保持R不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱電阻R1=48.0Ω時,靈敏電流計G的讀數(shù)為2.5mA;調(diào)節(jié)電阻箱時,干路上的電流可視為不變,即可測得靈敏電流計G內(nèi)阻RG的大小。(1)滑動變阻器R應該選?。ㄟx填“R2”或“R3”);(2)實驗小組將電阻箱R1與靈敏電流計G并聯(lián),改裝成一個量程為靈敏電流計量程10倍的電流表。調(diào)節(jié)好后連接成如圖乙所示的電路,測量待測舊干電池的電動勢和內(nèi)阻,調(diào)節(jié)滑動變阻器讀出幾組電壓表和靈敏電流計G的示數(shù)IG,如下表,作出對應的U-IG圖線如圖丙所示U/V0.800.901.001.101.20IG/mA3.02.52.01.51.0(2)由作出的U-IG圖線求得待測干電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω;(保留3位有效數(shù)字)(3)從系統(tǒng)誤差角度分析,本實驗測出的待測干電池電動勢(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值?!敬鸢浮?1)R3(2)1.4015.2(3)等于【詳析】(1)當電流計滿偏時有所以滑動變阻器R應該選取R3。(2)[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得變形可得結(jié)合圖線可得所以(3)由于電流表內(nèi)阻已知,所以從系統(tǒng)誤差角度分析,本實驗測出的待測干電池電動勢等于真實值。12.(2024·山東濰坊·二模)小明同學是一名山地車騎行愛好者,為了夜間騎行安全,他網(wǎng)購了一個太陽能山地車尾燈(如圖甲所示)。好奇心驅(qū)使他將太陽能尾燈拆開,發(fā)現(xiàn)了可為內(nèi)部一組鎳氫電池組充電的光伏板。小明同學想測量該光伏板的電動勢(電動勢約為4V)及其內(nèi)阻,于是他從實驗室借到了以下器材:

A.電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻為3KΩ)B.毫安表A(量程0~100mA,內(nèi)阻很小)C.滑動變阻器R(0~500Ω)D.定值電阻E.定值電阻F.開關、導線若干(1)小明設計了如圖乙所示的電路,為了精確測量電路電壓,則與電壓表串聯(lián)的定值電阻為(選填“”或“”);(2)給光伏板一定的光照進行實驗,將電壓表的讀數(shù)記為U,毫安表的讀數(shù)記為I,通過改變滑動變阻器的阻值,測得多組U、I值,根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)做出圖像如圖丙所示,通過圖像可得光伏板的電動勢V,圖中線性段時光伏板的內(nèi)阻;(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)將一個50Ω的定值電阻與光伏板串聯(lián),保持光照條件不變,則該定值電阻消耗的功率W。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【答案】(1)(2)4.1/4.2/4.314/15/16(3)0.20/0.21/022【詳析】(1)電壓表內(nèi)阻為3kΩ,若與阻值為3kΩ的定值電阻串聯(lián),可將電壓表量程擴大一倍,可滿足實驗要求;(2)[1]根據(jù)電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可知可得由圖可知可得E=4.2V[2]內(nèi)阻可得r=16Ω(3)將一個50Ω的定值電阻與光伏板串聯(lián),則該定值電阻消耗的功率13.(2024·山東臨沂·二模)我國清潔能源設備生產(chǎn)規(guī)模居世界首位。太陽能電池板在有光照時,可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電學器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法,探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的特性。所用的器材包括:太陽能電池板,電源E、電流表A、電壓表V、滑動變阻器R、開關S及導線若干。該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù),描點繪出了如圖乙的圖像。(1)為了達到上述目的,實驗電路應選用圖甲中的圖(填“a”或“b”)。(2)已知電壓表V的量程為,內(nèi)阻為,若要將該電壓表改裝成量程為的電壓表,該電表需串聯(lián)一個的電阻。(3)太陽能電池板作為電源,在一定光照強度下其路端電壓與總電流的關系如圖丙所示,把它與阻值為的電阻連接構成一個閉合電路,該電源的效率是%。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的伏安特性曲線如圖乙所示。太陽能電池板沒有光照時(沒有儲存電能)其電阻用符號表示,將同規(guī)格的電池板接入電路如丁圖所示,已知電源電動勢,內(nèi)阻,可得電池板消耗的功率(保留三位有效數(shù)字)。【答案】(1)a(2)(3)(4)【詳析】(1)根據(jù)特性曲線可知,電流需要從零開始,因此滑動變阻器采用分壓式接法,可知,實驗電路應選用圖甲中的圖a。(2)將小量程電壓表改裝成大量程電壓表,需要串聯(lián)一個分壓電阻,則有代入得(3)由圖丙,圖像與縱軸交點為電動勢,即。若把它與阻值為的電阻連接構成一個閉合電路,作出電阻的伏安特性曲線,如圖所示圖像交點為工作點,即電阻兩端電壓為。該電池板的效率是(4)設兩端的電壓為,電流為,由閉合電路歐姆定律可得則有作出電源的圖像,如圖所示可得,電池板消耗的功率約為14.(2024·山東菏澤·二模)智能手機中大都配置有氣壓傳感器,某種氣壓傳感器主要傳感元件是一個對氣體壓強敏感的薄膜,它連接一個柔性電阻器,當氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓變化時,這個薄膜變形,柔性電阻器的阻值也隨之發(fā)生變化。已知某氣壓傳感器的阻值變化范圍為一百歐姆到幾百歐姆,某實驗小組在室溫下用伏安法探究其阻值隨氣壓p變化的規(guī)律,實驗室提供了如下器材可供選擇:A.氣壓傳感器,一個標準大氣壓下阻值約為200ΩB.直流電源,電動勢6V,內(nèi)阻不計C.電流表量程為50mA,內(nèi)阻不計

D.電流表量程為150mA,內(nèi)阻不計E.電壓表V,量程為3V,內(nèi)阻為3kΩ

F.定值電阻G.滑動變阻器R,最大電阻值約為20Ω

H.開關S與導線若干(1)請根據(jù)給定的實驗器材在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖,在圖上標注出元件符號(R、、V、或)(2)將實物連線圖補充完整。(3)當氣壓傳感器所處環(huán)境氣壓為p時,閉合開關S,測得兩個電表的讀數(shù)分

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