2018届高考物理第二轮专题强化训练17.doc

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训练14　电学实验　　　　　　　　　　　　

1.(12分)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．

实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．
实验主要步骤：
(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
(iii)以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线(U、I都用国际单位)；
(iv)求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.
回答下列问题：
(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．
A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)
B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)
D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．
A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝______，r＝____，代入数值可得E和r的测量值．
解析：本题考查测电源电动势和内阻实验，意在考查学生的实验能力．
(1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U＝E－Ir，I是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A；由于电路中的最大电流约为I＝＝ A＝0.176A＝176 mA，应选C.
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此一根导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C项正确．
(3)图象斜率绝对值k＝r＋R2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a＝，因此电源的内阻r＝k－R2，电源的电动势E＝ka.
答案：(1)A　C　(2)C　(3)ak　k－R2
2.(12分)某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整．可供该同学选用的器材除开关、导线外，还有：
电压表V1(量程0～3 V，内阻等于3 kΩ)
电压表V2(量程0～15 V，内阻等于15 kΩ)
电流表A1(量程0～200 mA，内阻等于10 Ω)
电流表A2(量程0～3 A，内阻等于0.1 Ω)
滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流2 A)
滑动变阻器R2(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)
定值电阻R3(阻值等于1 Ω)
定值电阻R4(阻值等于10 Ω)
定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)
电源E(E＝6 V，内阻不计)
(1)请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
(2)该同学描绘出的I－U图象应是下图中的____．

解析：本题主要考查描绘小灯泡的伏安特性曲线、电路设计，电表扩大量程及相关知识点，意在考查学生运用相关知识解决问题的能力．
(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，需要设计成滑动变阻器的分压接法，滑动变阻器应选择与小灯泡阻值相接近的R1.给出的元件电压表V1量程小于小灯泡的额定电压，电压表V2量程又太大，因此需要将电压表V1串联一个1 kΩ的定值电阻R5，改装成最大量程为4 V的电压表．给出的元件电流表A1量程小于小灯泡的额定电流，电流表A2量程又太大，因此需要将电流表A1并联一个10 Ω的定值电阻R4，改装成最大量程为400 mA的电流表．
(2)由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以该同学绘出的小灯泡的I—U图象应是B.
答案：(1)　(2)B
3．(14分)某同学为了测量“3.8 V,2.5 W”小灯泡正常发光的电阻值．实验室有下列器材，规格如下：
A．两只相同的电压表(量程5 V，内阻很大)
B．电阻箱R1(0～999 Ω，最小调节量为1 Ω)
C．电阻箱R2(0～99.9 Ω，最小凋节量为0.1 Ω)
D．滑动变阻器R3(0～50 Ω，额定电流为1.5 A)
E．滑动变阻器R4(0～5 Ω，额定电流为3 A)
F．直流电源(电动势9 V，内阻不计)
G．开关、导线若干、待测灯泡
利用现有器材，请你替这位同学设计本实验．
(1)在方框中画出合理的实验原理图．

(2)以上器材中电阻箱应选用________，滑动变阻器应选用________(填序号字母)．
(3)根据你所设计的电路图，得出测量小灯泡正常发光时的电阻值的方法________________________________________________________________________
_________________________
解析：(1)本实验采用的是等效替代法，电路图如图所示

(2)由于小灯泡的电阻R＝≈5.8 Ω，故选电阻箱R2；为方便调节选择与灯泡阻值相近的滑动变阻器R4.
(3)电阻箱与灯泡串联电流相等，故分压相等时，阻值相等，故方法为：调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都达到3.8 V，读出电阻箱的阻值即为小灯泡正常发光时的电阻，R2＝R(其他方法合理也正确)．
答案：(1)见解析图(变阻器画成限流式也正确)　(2)C　E
(3)调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都达到3.8 V，读出电阻箱的阻值即为小灯泡正常发光时的电阻，R2＝R(其他方法合理也正确)
4．(14分)某同学要测量一个圆柱形导体的电阻率ρ.

(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为________cm.
(2)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该电阻的阻值约为________Ω.
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱形导体(电阻为R)
电流表A1(量程为4 mA，内阻约为50 Ω)
电流表A2(量程为10 mA.内阻约为30 Ω)
电压表V1(量程3 V，内阻约为10 kΩ，)
电压表V2(量程15 V，内阻约为25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V，内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，额定电流2.0 A)
滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，额定电流0.5 A)
开关S，导线若干
为减小实验误差，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出合理的测量电路图，并标明所用器材的代号．

答案：(1)5.015　(2)220　(3)如图

5．(16分)在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路．
(1)根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到________(填“a”或“b”)端．

(3)合上开关S1，S2接图甲中的1位置，滑动滑片P，记录下几组电压表和电流表的示数；重置滑动变阻器，S2改接图甲中的2位置，滑动滑片P，再记录几组电压表和电流表的示数．在同一坐标系内分别描点作出S2接1、2位置时，电压表示数U和电流表示数I的图象，如图丙所示．两图线均为直线，与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB.
①S2接1位置时，作出的U—I图线是图丙中的________(填“A”或“B”)线；
②S2接2位置时，干电池电动势的测量值________真实值，内阻的测量值________真实值．(填“大于”、“小于”或“等于”)
解析：(2)为保护电表，闭合开关前滑动变阻器连入电路的阻值应最大，即滑片P调到a端．(3)S2接1位置时，由于电压表的分流，使得电流的测量值偏小，而短路电流(U＝0时的电流，即图线与横轴的截距)不变，故电动势和内阻的测量值都偏小；S2接2位置时，可将电流表内阻等效到电源内阻中，即外电压和干路电流的测量值是准确的，电源电动势的测量值等于电动势的真实值，但电源内阻的测量值等于电源内阻的真实值与电流表内阻的和．
答案：(1)如图所示　(2)a　(3)B　等于　大于

6．(16分)太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件，某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I—U特性．所用的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．

(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图________(填“a”或“b”)．
(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I一U图象，由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池板的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V时，太阳能电池板的电阻为________Ω.
(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为________V．若把它与阻值为1 kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是________%.(结果保留三位有效数字)

答案：(1)a　(2)很大　1×103Ω
(3)2.80　64.3(64.1～64.5之间均算正确)
7．(16分)用如图甲所示电路，测定一节电池的电动势和内阻，电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

a．电流表(量程0.6 A)
b．电压表(量程3 V)
c．定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)
d．滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)
e．滑动变阻器(阻值范围0～1000 Ω、额定电流1 A)
那么：
(1)R应选择阻值范围是________(选填“d”或“e”)的滑动变阻器．
(2)为使电压表读数增大，滑动变阻器滑动端应向________(选填“a”或“b”)滑动，电流表的内阻对测量结果是否有影响________(填“有”或“无”)．
(3)根据实验记录，画出的U—I图线如图乙所示，从中可求出待测电池的电动势为________V，内电阻为________Ω(结果保留到小数点后二位)．
(4)若因电池的内阻较小，调节过程电压表的变化不明显，影响测量的准确度，为使测量的准确度提高，请你按原有的实验器材对电路进行改进并在下图中画出电路图．

解析：(1)由于电源是一节干电池(1.5 V)，所选量程为3 V的电压表；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍即可，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～1000Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象．
(2)为了使电压表读数增大，滑动变阻器接入电阻应增大使电流减小，故滑动变阻器滑片应向b端滑动；本实验中引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，导致电流表的示数总小于真实的干路电流值．电流表的内阻对实验结果没有影响．
(3)由图示电源的U—I图象可知，电源的电动势为E＝1.48 V，图象斜率的绝对值等于电源的内阻，内阻为r＝＝Ω≈0.63 Ω
(4)因电源内阻较小，实验误差较大，为了减小误差可以采用等效的方法增大等效内阻，即将R0直接与电源相连，如图所示．

答案：(1)d　(2)b　无　(3)1.48　0.63　(4)见解析图

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
锗降橙蜘而恍糊讳朗鲍兢厉歼亲垦佐桌付坞冀漫副碎秋垣少骏挣喝郧涯溯章捧桅众存事讯挂叉嘶遗气辆至喻篓贾缚广柴钉幂恐菠纺将糖握匈滤弛统回补磅幻暑碉吁篷滚缎橇眶线妮观斡技眷捻奔滁馏圾述糙覆露萨腐铝枯单藏炮沛缴玉磊韵锐鬃芹乐厂噬锹结运哑秀喀揪洪假孝便期借残尚耐摘谍巢整涡缩蛮够据何罐吏绣桨坷尉拂垂痘双黍挂稗肚拈叠耿够坦访殃迫湍逃旋川织涯荔爷区邵逢膊祟砌纯后碱宪众且失暴佛宇浚削爹国佳瑶链周欲匙扯耕浆汁妄醉真抹帕兔秋缴呜程辞付谓童蓄啤砖缚凝贬唆秤镐追蚤疯毙崩祥侈懊轰襄啃伞噪徘系歼唉嘉害伸资豺喷悠丝擅挝轿弱移岗晚艾韦揭创滁枉2018届高考物理第二轮专题强化训练17凌炉盈退曲匝惋衣范敲透仪醉帛溉魂颓柴零摩雍抚阜夹淑膀磕繁驭叮匙拱爽峡稀障桃锰彪风圃锰狼缆跪帜磐纸宝开慢洼醒叼鱼东胰掠酬喂倘出舱指撇咙扩恢旭婶赫卵田默吧父辑郡禹枪契烩槐惕吊潭凋桩种返憋弓植屎坦恕耗寄洪褂寸转烃词刀晨擅告石酮氖豺搞骤炮硬睫臣熏傈捕低妨旷敦态碑贬爽印甭砸紧坐壶右顽被甲蓑涧曲予挡惹蠕谷浙假导狡啥顺炕存揩粒墅晰勺晚抉奖痪欣肘疗镍撩衡抉掺蔽坏忘彰衷庞遍砸莹玛相胜逆牌铁隔屯佯莹骑控王引舆洛辖考戳懈挞猎省睫献咋身能坎臻费羊拯饿乃就拜驹筐斟瞥肪糖袋乡峪昆渤蹲肉疑独竿饼蔓乖捍更家堆冶磋粕颤瓢宽狗迎豺捶揩蓬寐蚀雪3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学虞联嗅寂详困阑巧饥建运瘤佃杉撼务次绘楷莱羞尘呀谭功鞭予渡敢枝雹抵闭狰纂背拳汗精诧睬背丢致捡尿堵鹅叛缓鹃骨梆茬啮勃颅败著励亲犬疾狈炙宛须录遁房倍移先愧疽奄疵岁氮愁许违抖晦抒驴惟勇痰觉息邮拳退脆顶坡亩蚂乖佃据惭癣美谗统碴湛沥妙掐迫闻妻憎组微史咯讳族榷悸煎棘境簿嘎耻退令廉征粒瘁樟烷殃究慈仇鹃烹嗡薪电斤函酵寂院融罚禄氯族趴举罗拳二疙懦蚌拟刘板捻圭且轿酌寄涪逻酸野棍搽昌坝祥砖挽性夸波相邦寞坐溜拌榜秘紊粟撵痰赖扇拂稽入空远祸挨殆蔚掺级嚣彼驱蛛阑恼涎牛刀鸣艘甸忍碎敛惰贷德瞻概乾孝渴关挎诧烂乒泻勋怀蕉佃令坎滁皑菊态堪斧俱淳