高考物理习题　电学实验1

高考物理习题精选 电 学实验 1 1 1．某同学利用图(a)所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱 R(最大阻值 99 999.9 Ω)，滑动变阻器 R 1(最大阻值 50 Ω)，滑动变阻器 R 2(最大阻值 5 kΩ)，直流电源 E(电动势 3 V)，开关 1 个，导线若干。

实验步骤如下 ①按电路原理图(a)连接线路； 图(a)②将电阻箱阻值调节为 0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关 S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：

(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R 1 ”或“R 2 ”)。

(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。

图(b)(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)。

(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)。

A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA 2．图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。

(1)已知毫安表表头的内阻为 100 Ω，满偏电流为 1 mA；R 1 和 R 2 为阻值固定的电阻。若使用 a 和 b 两个接线柱，电表量程为 3 mA；若使用 a 和 c 两个接线柱，电表量程为 10 mA。由题给条件和数据，可以求出 R 1 ＝________ Ω，R 2 ＝________ Ω。

(2)现用一量程为 3 mA、内阻为 150 Ω 的标准电流表 对改装电表的 3 mA 挡进行校准，校准时需选取的刻度为 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。电池的电动势为 1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻 R 0 有两种规格，阻值分别为 300 Ω 和 1 000 Ω；滑动变阻器 R 有两种规格，最大阻值分别为 750 Ω 和 3 000 Ω。则 R 0 应选用阻值为________ Ω 的电阻，R 应选用最大阻值为________ Ω 的滑动变阻器。

(3)若电阻 R 1 和 R 2 中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的 R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的 d 点 应 和 接 线 柱 ________(填 “b” 或 “c”)相 连。

判 断 依 据 是 ：_____________________________________________________________________。

3．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：

待测电压表(量程 3 V，内阻约为 3 000 Ω)，电阻箱 R 0(最大阻值为 99 999.9 Ω)，滑动变阻器 R 1(最大阻值 100 Ω，额定电流 2 A)，电源 E(电动势 6 V，内阻不计)，开关 2 个，导线若干。

(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。

(2)根据设计的电路，写出实验步骤：

_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为 R V ′，与电压表内阻的真实值 R V 相比，R V ′________R V(填 “ ＞ ”、“ ＝ ” 或 “ ＜ ”)，主 要 理 由 是_____________________________________________________________________。

4．小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值 R 随温度 t 的变化关系，已知该金属电阻在常温下的阻值约 10 Ω，R 随 t 的升高而增大，实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度。

实验时闭合 S，先将开关 K 与 1 端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度 t 1，t 2，…和电流表的相应示数I 1，I 2，…。然后将开关 K与 2 端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为 I 1，I 2，…，分别记下电阻箱相应的示数 R 1，R 2，…。

(1)有以下两电流表，实验电路中应选用________。

A．量程 0～100 mA，内阻约 2 Ω B．量程 0～0.6 A，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由 9.9 Ω 调节至 10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是________。

①将旋钮 a 由“0”旋转至“1” ②将旋钮 b 由“9”旋转至“0” ③将旋钮 c 由“9”旋转至“0”(3)实验记录的 t 和 R 的数据见下表 温度 t(℃)20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 阻值 R(Ω)9.6 10.4 11.1 12.1 12.8 请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出 R－t 图线。

由图线求得 R 随 t 的变化关系为 R＝________Ω。

5．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 V 1(量程 0～3 V，内阻等于 3 kΩ)电压表 V 2(量程 0～15 V，内阻等于 15 kΩ)电流表 A 1(量程 0～200 mA，内阻等于 10 Ω)电流表 A 2(量程 0～3 A，内阻等于 0.1 Ω)滑动变阻器 R 1(0～10 Ω，额定电流 2 A)滑动变阻器 R 2(0～1 kΩ，额定电流 0.5 A)定值电阻 R 3(阻值等于 1 Ω)定值电阻 R 4(阻值等于 10 Ω)定值电阻 R 5(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________。

6．某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图

(a)和(b)所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。

参考答案 1．解析(1)本实验测电压表的内阻，实验中电压表示数变化不大，则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大，故需要滑动变阻器的最大阻值较小，故选 R 1 可减小实验误差。

(2)滑动变阻器为分压式，连接实物电路如图所示：

(3)电压表和电阻箱串联，两端电压分别为 2.00 V 和 0.50 V，则 R V ＝4R＝2 520 Ω。

(4)电压表的满偏电流 I g ＝UR V ＝2.52 520 A≈1 mA，故选项 D 正确。

答案(1)R 1(2)见解析图(3)2 520(4)D 2．解析(1)定值电阻和毫安表表头是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比。若使用 a 和 b 两个接线柱，量程为 3 mA，则通过 R 1、R 2 的电流为 2 mA，则通过毫安表表头和 R 1、R 2 的电流比为 1∶2，所以电阻比为 2∶1，可得 R 1 ＋R 2 ＝ 12 R g ＝50 Ω；若使用 a 和 c 两个接线柱，电表量程为 10 mA，通过 R 1 的电流为9 mA，电流比为 1∶9，可得电阻比 Rg ＋R 2R 1＝ 91，即 R 1 ＝19(R g ＋R 2)，整理可得 R 1 ＝15 Ω，R 2 ＝35 Ω。

(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为1.50.000 5 Ω＝3 000 Ω，最小阻值为1.50.003 Ω＝500 Ω。若定值电阻 R 0 选择为 1 000 Ω，则无法校准 3.0 mA，所以选用的定值电阻 R 0 的阻值应为 300 Ω，由于最大阻值要达到 3 000 Ω，所以选用的滑动变阻器 R 的最大阻值为 3 000 Ω。

(3)为准确地判断出哪个电阻损坏，d 点应和接线柱“c”相连；若电流表无示数，则说明 R 2 断路，若电流表有示数，则说明 R 1 断路。

答案(1)15 Ω 35 Ω(2)300 3 000(3)c 见解析 3．解析(1)实验电路图如图所示。

(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S 1、S 2，调节 R 1，使电压表的指针满偏 ；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S 2，调节电阻箱 R 0 使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻。

(3)断开 S 2，调节电阻箱 R 0 使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时 R 0 两端的电压大于电压表的半偏电压，R V ′＞R V 答案(1)见解析图(2)见解析(3)＞ 理由见解析 4．解析(1)电路中的最大电流约 I＝ER＋R m ＋r ≈100 mA，故电流表应选用 A。

(2)调节电阻箱时按照先调大再调小的原则，旋转各旋钮的正确操作顺序是①②③。

(3)R－t 图象如图所示

由 R－t 图象知，R＝0.04t＋8.8(Ω)。

答案(1)A(2)①②③(3)见解析 0.04t＋8.8 5．解析(1)用电压表 V 1 和 R 5 串联，可改装成量程为 U＝ U gr g(r g ＋R 5)＝33 ×(3＋1)V＝4 V 的电压表；用量程为 200 mA 的电流表 A 1 与定值电阻 R 4 并联可改装为量程为 I＝I g ＋ I g r gR 4＝0.2＋ 0.2×1010 A＝0.4 A 的电流表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接，电路图见答案。

(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大，故该同学描绘出的 I－U 图象应该是 B。

答案(1)如图所示(2)B 6．解析 游标卡尺读数为 d＝12 mm＋4×120 mm＝12.20 mm＝1.220 cm 螺旋测微器的读数为 h＝6.5 mm＋36.1×0.01 mm＝6.861 mm 答案 1.220 6.861

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