2019年高考物理一輪復習 7-4實驗(二)同步檢測試題.doc

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2019年高考物理一輪復習 7-4實驗(二)同步檢測試題 1．在用伏安法測電池的電動勢和內電阻的實驗中，下列注意事項中錯誤的是(　　) A．應選用舊的干電池作為被測電源，以使電壓表示數的變化比較明顯 B．應選用內阻較小的電壓表和電流表 C．移動滑動變阻器的滑片時，不能使滑動變阻器短路造成電流表過載 D．根據實驗記錄的數據作U－I圖象時，應通過盡可能多的點畫一條直線，并使不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側 解析：電壓表內阻應選阻值大的，對電流表內阻沒有特別要求，B項錯誤． 答案：B 2. 圖27－1 (多選題)用如圖27－1所示的電路測量電池電動勢和內電阻時，若有兩只電壓表V1、V2量程相同，內阻分別為RV1、RV2，且RV1＞RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內阻分別為RA1、RA2，且RA1＞RA2，在實驗中，為了使E、r的測量值更精確一些，選擇的電表應該是(　　) A．V1與A1　　　　　　 B．V1與A2 C．V2與A1 D．V2與A2 解析：由于電壓表有分流作用，所以電阻越大分流作用越小，測量結果精確一些，故選項A、B正確． 答案：AB 3．多用電表表頭的示意圖如圖27－2所示．在正確操作的情況下： 圖27－2 (1)若選擇開關的位置如灰箭頭所示，則測量的物理量是________，測量結果為________． (2)若選擇開關的位置如白箭頭所示，則測量的物理量是________，測量結果為________． (3)若選擇開關的位置如黑箭頭所示，則測量的物理量是________，測量結果為________． (4)若選擇開關的位置如黑箭頭所示，正確操作后發(fā)現指針的偏轉角很小，那么接下來的正確操作步驟應該依次為：________，________，________. (5)全部測量結束后，應將選擇開關撥到________或者________． (6)無論用多用電表進行何種測量(限于直流)，電流都應該從________色表筆經________插孔流入電表． 答案：(1)直流電壓　1.18 V (2)直流電流　48 mA (3)電阻　1.7 kΩ (4)改用“1 k”倍率，重新調零　將紅、黑表筆分別接觸被測電阻的兩根引線　讀出指針所指刻度，再乘以倍率，得測量值 (5)OFF　交流電壓500 V擋位置 (6)紅　正極 4．用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻，提供的器材如圖27－3甲所示． 圖27－3 (1)用實線代表導線把圖27－3甲中的實物連線接成測量電路．(兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，圖中有部分線路已連好) (2)圖27－3乙中的6個點表示實驗測得的6組電流I、電壓U的值，按照這些實驗值作出UI圖線，由此圖線求得的每節(jié)電池電動勢E＝________V，每節(jié)電池的內阻r＝________Ω.(取三位有效數字) 解析：(1)測量電路的實物連接圖如圖27－4甲所示． 圖27－4 (2)按照實驗值作出的UI圖線如圖27－4乙所示．從圖象可以得出，圖線在U軸上的截距為2.96 V，則每節(jié)電池的電動勢為：E＝2.96 V＝1.48 V．圖線斜率的絕對值為：k＝≈0.727，即電源的內阻為：r電＝0.727 Ω，每節(jié)電池的內阻為：r＝r電＝0.364 Ω. 答案：(1)見圖27－4甲 (2)UI圖線見圖27－4乙　1.48　0.364 B組　能力提升 5．圖27－5為多用表歐姆擋的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300 μA， 圖27－5 內阻rg＝100 Ω，調零電阻最大阻值R＝50 kΩ，串聯(lián)的固定電阻R0＝50 Ω，電池電動勢E＝1.5 V，用它測量電阻Rx，能準確測量的阻值范圍是(　　) A．30～80 kΩ B．3～8 kΩ C．300～800 kΩ D．3 000～8 000 kΩ 解析：當紅、黑表筆短接調零時 Ig＝， R＋rg＋R0＝＝ Ω＝5 000 Ω. 當指針指中間(中值電阻)時，設被測電阻阻值為Rx，則 ＝， Rx＝5 000 Ω. 使用歐姆表讀數時在中值電阻5 kΩ左右讀數最為準確，所以能準確測量的阻值范圍是3 kΩ～8 kΩ.故B項正確． 答案：B 6．[xx貴州省六盤水市六校聯(lián)考] 如圖27－6甲是某研究小組設計的一個實驗電路，R為阻值可調節(jié)的電阻箱，R0為定值電阻，K為單刀雙擲開關，電流表量程適當、內阻忽略不計，用該實驗電路測量直流電源的電動勢E和內阻r. 甲 乙 圖27－6 (1)讀出圖乙中電阻箱的阻值R＝________ Ω. (2)根據圖甲實驗電路，用筆畫線代表導線將圖乙儀器連接好． (3)將單刀雙擲開關K分別打到a、空置兩種狀態(tài)下并保持電阻箱阻值(已知)不變，閉合開關K1時電流表的讀數分別為Ia、I0，則直流電源的電動勢E＝________(用符號表示) 答案：(1)110　 (2)如圖27－7所示　 圖27－7 (3) 7．某研究性學習小組利用圖27－8甲所示電路測量電池組的電動勢E和內阻r.根據實驗數據繪出如圖27－8乙所示的R圖線，其中R為電阻箱讀數，I為電流表讀數，由此可以得到：E＝________V，r＝________Ω. 圖27－8 解析：由E＝I(R＋r)，得R＝－r，則R－圖象的斜率即為電池組電動勢的大小，即E＝2.4 V(或2.5 V)，圖象縱軸截距的絕對值為電池組的內阻r＝1 Ω. 答案：2.4(或2.5)　1 8．在測量電源的電動勢和內阻的實驗中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學設計了如圖27－9所示的實物電路． 圖27－9 (1)實驗時，應先將電阻箱的電阻調到________．(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0＝10 Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是________．(選填“1”或“2”) 方案編號 電阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 (3)根據實驗數據描點，繪出的R圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E＝________，內阻r＝________.(用k、b和R0表示) 解析：(1)實驗中電阻箱起到改變電路的總電阻和分壓作用，為了確保儀器的安全，一般將電阻箱的電阻先調到最大值． (2)由于定值電阻R0＝10 Ω，若選用方案1，則電壓表的示數較小，示數變化范圍也很小，所以選用方案2. (3)由題意可得E＝(R0＋R＋r)，變形為＝R＋，由題意得斜率k＝，截距b＝，解得E＝，r＝－R0. 答案：(1)最大值 (2)2 (3)　－R0 C組　難點突破 9．某同學對紐扣鋰電池的特性進行了實驗探究．該類電池的內阻約為1～5 kΩ，電動勢標稱值為3 V．現有以下實驗器材： A．電壓表V1：量程3 V，內阻約20 kΩ B．電壓表V2：量程6 V，內阻約10 kΩ C．定值電阻1 kΩ D．定值電阻20 kΩ E．滑動變阻器一只(0～50 kΩ)，待測紐扣鋰電池，電鍵，導線若干． 圖27－10 (1)實驗原理見圖27－10甲，請選擇合適的實驗器材，在圖中的小虛線框里標出所選取的器材編號． (2)該同學測量出路端電壓U和干路電流I，作出UI曲線見圖27－10乙，可知電池的短路電流是________mA，電動勢是________V，內阻為________kΩ. (3)當路端電壓為1.5 V時，負載消耗的電功率為________mW. 解析：(1)因為電動勢標稱值為3 V，只能選電壓表V2測量路端總電壓，V1測量定值電阻的電壓計算電路中的電流，定值電阻選C. (2)UI曲線在橫軸上的截距就是紐扣鋰電池的短路電流2.60 mA，縱軸截距就是電動勢2.90 V，斜率即為內阻1.11 kΩ. (3)當路端電壓為1.5 V時，負載電流可以從UI曲線讀出，大小為1.26 mA，消耗的電功率為1.89 mW. 答案：(1)如圖27－11所示． 圖27－11 (2)2.60(2.58～2.62均可)　2.90(2.88～2.92均可)　1.11(1.09～1.13均可) (3)1.89(1.86～1.91均可) 名師心得　拱手相贈 教學積累　資源共享 電阻的測量方法 測定金屬的電阻率和描繪小電珠的伏安特性曲線這兩個實驗的關鍵是測量電阻．設計實驗電路測量電阻成為高考命題的熱點和重點．這類問題考查形式多樣，變化無窮，但考查的原理均為歐姆定律R＝，重點都是在用各種方法尋找電壓U和電流I. 1．伏安法測電阻 (1)測量電阻的原理：R＝. (2)電流表的內、外接法與測量結果. 比較項 外接法 內接法 電路圖 適用條件 > < 測量結果 R測＝＝＝Rx 2.歐姆表測量電阻 (1)測量原理Ix＝，由于Ix隨Rx非線性變化，所以表盤上刻度是非均勻的． (2)測量步驟：選擋、調零、測量、歸位． (3)測量結果：讀出指針指示的讀數后必須再乘以旋鈕指示的擋位倍率． 3．替代法測電阻 (1)替代法的測量思路是等效的思想，可以是利用電流等效，也可以是利用電壓等效．替代法測量電阻精度高，不需要計算，方法簡單，但必須有可調的標準電阻(一般給定的儀器中要有電阻箱)． (2)電路原理圖：如圖7－1所示． 圖7－1 (3)測量步驟：在圖中，S接1，記下電流值I，S接2，調節(jié)電阻箱R，使電流值仍為I，則待測電阻Rx＝R. 【例1】　從下表中選出適當的實驗器材，設計一電路來測量電流表A1的內阻r1.要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數據. 器材代號 規(guī)格 電流表(A1) 量程10 mA，內阻r1待測(約40 Ω) 電流表(A2) 量程500 μA，內阻r2＝750 Ω 電壓表(V) 量程10 V，內阻r3＝10 kΩ 電阻(R1) 阻值約100 Ω，作保護電阻用 滑動變阻器(R2) 總阻值約50 Ω 電池(E) 電動勢1.5 V，內阻很小， 開關S 導線若干 (1)畫出電路圖，標明利用器材的代號． (2)若選測量數據中的一組來計算r1，則所用的表達式r1＝________，式中各符號的意義是__________________________________________． 解析：分析題意知道需測量電流表A1的電阻，按常規(guī)思想應用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測電流表兩端，但經分析該電流表滿偏時兩端電壓僅為0.4 V，遠小于10 V量程．這恰恰就是本題設計考核學生應變能力的“陷阱\”．根據所列儀器的特點，電流表A2內阻已知，由此可采用兩電流表并聯(lián)，因為兩電流表兩端電壓相等即可省去電壓的測量，從而減小實驗誤差，由I1r1＝I2r2得r2＝. 答案：(1)如圖7－2所示 圖7－2 (2)　式中I1、I2分別表示通過電流表A1和A2的電流；r2是電流表A2的內阻 測電源電動勢和內阻的方法 1．用一只電流表和一只電阻箱測量 【例2】　在“測定電源電動勢和內阻\”的實驗中，除待測電源(E、r)，足夠的連接導線外，實驗室僅提供：一只量程合適的電流表A，一只電阻箱R，一個開關S. (1)畫出實驗原理圖； (2)寫出用測量值表示的電源電動勢E和內阻r的表達式，并注明式中各物理量的含義． 解析：(1)設計實驗原理如圖7－3所示． 圖7－3 (2)由歐姆定律E＝I(R＋r)可知，測出兩組電阻箱的不同值及其對應的電流，由E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)可得：E＝，r＝. 式中I1、I2是電阻箱分別取R1和R2時電流表讀數． 答案：見解析 2．用兩只電壓表測量 【例3】　在“測定電源電動勢和內阻\”的實驗中，除待測電源(E、r)，足夠的連接導線外，實驗室僅提供：兩只量程合適的電壓表V1(內阻為R1)、V2，一只單刀雙擲開關S. (1)畫出實驗原理圖； (2)寫出用測量值表示的電源電動勢E和內阻r的表達式，并注明式中各物理量的含義． 解析：依題意可知，電壓表V1的內阻已知，則可由電流—電壓變換法用V1測出它所在支路的電流，類似方法一，設計實驗電路如圖7－4所示． 圖7－4 設當開關S與1接觸時，電壓表V1的讀數為U0；當開關S與2接觸時，電壓表V1、V2的讀數分別為U1、U2，由歐姆定律得 U0＝E－，U1＋U2＝E－ 解得E＝，r＝ 答案：見解析