【正文】 2020 屆全國名校高考物理專題訓練 十三電學實驗 1． （廣東省 2020 屆高三第一次六校聯(lián)考試卷物理試卷） 測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下： A．待測電壓表（量程 3V，內(nèi)阻約 3KΩ）一塊 B．電流表（量程 3A，內(nèi)阻 ）一只 C．定值電阻（ R=3KΩ，額定電流 ）一個 D．電池組（電動勢略小于 3V，內(nèi)阻不計） E．開關(guān)兩只 F．導線若干 有一同學利用上面所給器材，進行如下實驗操作： （ 1）為了更準確的測出該電壓表內(nèi)阻的大小，該同學設計了如圖甲、乙兩個實驗電路。你認為其中相 對比較合理的是 （填“甲”或“乙”）電路。其理由是： 。 （ 2）用你選擇的電路進行實驗時，需要直接測量的物理量 ；用上述所測各物理量表示電壓表內(nèi)阻，其表達式應為 Rv＝ 。 答案： （ 1）乙 ； 因為甲圖中電壓表的內(nèi)阻大，流過電流表的電流太小，讀數(shù)誤差比較大 （ 2） K2閉合前后電壓表的讀數(shù) U U2 ； 121 UU RU? 2．（上海市閘北區(qū) 2020 年 4月模擬）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中 .用導線 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 和 h按圖所示方式連接電路 ,電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零 .閉合開關(guān)后 。 （ 1）若電壓表的示數(shù)為 2 V,電流表的的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導線為 _________。 （ 2）若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為 A,小燈泡亮，則斷路的導線為 _________。 （ 3）若反復調(diào)節(jié)滑動變阻器 ,小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導線為 ____________. 答案： (1)d 導線 (2) h 導線 (3) g 導線 3． （上海市寶山區(qū) 2020 年 4 月模擬） 一個標有“ 12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻 R 隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計算： （ 1）在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率 P= W。 （ 2）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在 20V 的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為 Ω。 （ 3）假設燈絲電阻與其絕對溫度成正比，室溫為 300 K，在h b a c d e f g 圖 b 0 I/A U/V 正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為 K。 答案： （ 1） 24 （ 2） 4 （ 3） 1800 4． （上海市盧灣區(qū) 2020 年 4 月模擬） 某學習小組通過實驗來研究用電器 Z 的導電規(guī)律。他們在實驗中測得用電器 Z 兩端的電壓與通過 Z 的電流的數(shù)據(jù)如下表： （ 1） 請根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)，在圖 a 中用筆連線補充完成該電路的實物圖； （ 2）利用這些數(shù)據(jù)繪出的用電器 Z 的伏安特性曲線如圖 b 所示，請根據(jù)這些數(shù) 據(jù)和圖線解決下列問題： ○ 1 若把用電器 Z 接入圖 c 所 示的電路中時，電流表的讀數(shù)為 ，已知 A、 B 兩端電壓恒為 ，則定值電阻 R0 阻值為 ________Ω； ○ 2 若將兩個與上述電阻相同的定值電阻 R0 并聯(lián)后接入同一電路，如圖d，則在該電路中用電器 Z 的工作壓為 __________V。 答案： （ 1）如右圖 （ 2） ○ 1 10Ω， ○ 2 4． （上海市盧灣區(qū) 2020 年 4 月模擬） 學了法拉 第電磁感應定律 E∝ △ ф△ t 后，為了定量驗證感應電動勢 E 與時間 △ t 成反比，某小組同學設計了如圖所示的一個實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上。每當小車在軌道上運動經(jīng)過光電門時，光電門會記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r間 △ t，同時觸發(fā)接在線圈兩端的電壓傳感器記錄下在這段時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢 E。利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出，就能得到一系列的感應電動勢 E 和擋光時間 △ t。 在一次實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表： U/V 0.0 0.2 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 I/A 0.000 0.050 0.100 0.150 80 0.195 0.205 0.215 次數(shù) 測量值 1 2 3 4 5 6 7 8 E/V 圖 a A 圖 c R0 Z A B 圖 d Z A R0 A B R0 （ 1）觀察和分析該實驗裝置可看出，在實驗中，每次測量的 △ t 時間內(nèi)，磁鐵相對線圈運動的距離都 __________(選填“相同”或“不同” )，從而實現(xiàn)了控制 __________不變； （ 2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，為了驗證 E 與 △ t 成反比，他們想出兩 種辦法處理數(shù)據(jù)：第一種是計算法：算出 ____________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了 E 與 △ t成反比；第二種是作圖法：在直角坐標系中作 _________________關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證 E 與 △ t 成反比。 答案： （ 1） 相同，磁通量 的變化量 （ 2） 感應電動勢 E 和擋光時間 △ t 的乘積 ， 感應電動勢 E 與擋光時間 △ t 的倒數(shù) 5． （上海市靜安區(qū) 2020 年 4 月模擬） 在 “測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻 ”的實驗中 （ 1）第一組同學利用如圖 a 的實驗裝置測量，電壓表應選擇量程 （填 “3V”或 “15V”），實驗后得到了如圖 b 的 UI 圖象，則電池內(nèi)阻為 ?。（ 電壓表、電流表均為理想電表） （ 2）第二組同學也利用圖 a 的連接測量另一節(jié)干電池，初始時滑片 P 在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片 P 向左滑過一段距離 x 后電流表有讀數(shù)，于是該組同學分別作出了電壓表讀數(shù) U 與 x、電流表讀數(shù) I 與 x 的關(guān)系圖，如圖 c 所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動勢為 V，內(nèi)阻為 ? 答案： (1) 3V ， ； (2) ， 1 △ t/103s U/V I/A 0 x P U/V 0 5 10 x/cm 0 5 10 x/cm I/A 圖 a 圖 b 圖 c 電壓傳感器 光電門傳感器 強磁鐵 擋光片 彈簧 線圈 6． （上海市 虹口區(qū) 2020 年 4 月模擬） 熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件?，F(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約 4～ 5Ω。熱敏電阻和溫度計插入帶塞的試管中，管內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水杯、電源 (3V，內(nèi)阻可忽略 )、直流電流表 (內(nèi)阻約 1Ω)、直流電壓表 (內(nèi)阻約 5kΩ)、滑動變阻器 (0～ 20Ω)、電鍵、導線若干。 (1)在圖 (a)的方框中畫出實驗電路圖，要求測量誤差盡可能小。 (2)根據(jù)電路圖，在圖 (b)的實物圖上連線。 (3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟： a、往保溫杯中加入熱水，稍等讀出溫度值。 b、 。 c、重復 a、 b 測出不同溫度下的數(shù)據(jù)。 d、 。 答案： （ 1） 如右圖所示 （ 2） 如右圖所示 （ 3） b、 調(diào)節(jié) R，快速測出多組I， U 值。 d、 .繪出各溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。 7． （上海市虹口區(qū) 2020 年 4 月模擬） 廣泛應用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器，是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的。在圖甲中，電源的電動勢 E = V，內(nèi)電阻不可忽略， G 為內(nèi)阻不計的靈敏電流表， R0 為保護電阻， R 為熱敏電阻，其電阻值與溫度變化關(guān)系如圖乙的 R t 圖象所示。則熱敏電阻 R 與攝氏溫度 t 的關(guān)系為R= ；閉合電鍵 S，當 R 的溫度等于 40℃ 時，電流表示數(shù) I1= mA，則當電流表的示數(shù) I2= mA 時，熱敏電阻 R 的溫度是 ________攝氏度。 答案： R=－ +103； 120 8． （上海市長寧區(qū) 2020年 4月模擬） 如圖所示是測量磁感 應強度 B的一種裝置．把一個很小的電阻為 R、匝數(shù)為 N、面積為 S的測量線圈 L放在通電螺線管內(nèi)待測處，線圈平面與螺線管軸線垂直，將測量線圈跟測量電量的儀器 G表串聯(lián)．當閉會電鍵 K 時， G表可測得瞬間流過測量線圈的電量Δ Q，則 ⑴ 測量 磁感 應強度 B所運用的原理是 GLK 0 40 80 120 160 4 3 2 1 R / kΩ t /℃ 乙 甲 S R0 R E G 熱敏 電阻 熱敏電阻 (A) 法拉第電磁感應定律和電阻定律 ． (B) 閉合電路歐姆定律和電阻定律 ． (C) 法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律 ． (D) 法拉第電磁感 應定律和楞次定律 ． [ ] ⑵ 用此方法測量通電螺線管內(nèi)軸線處 磁感 應強度的表達式為 B=_________________． 答案： C ； B=RΔ Q/NS 9． （上海市長寧區(qū) 2020 年 4 月模擬） 要求使用如圖所示器材測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并且作出小燈泡的電功率 Ｐ 與它兩端電壓的平方（ Ｕ 2）的關(guān)系曲線，已知小燈泡標有 “6Ｖ， 3Ｗ ”的字樣，電源是 8Ｖ的直流電源，滑動變阻器有兩種規(guī)格， Ｒ 1 標有 “10Ω， 2Ａ ”， Ｒ 2 標有 “100Ω， 20ｍＡ ”．測量時要求小燈泡兩端 的電壓從零開始逐漸增大，并測多組數(shù)據(jù)． （ 1）滑動變阻器應選用 （填 Ｒ 1 或 Ｒ 2） （ 2）甲同學把實物連成如圖（ 1）所示的實驗電路，閉合電鍵后小燈泡不亮，經(jīng)合作者乙同學檢查，發(fā)現(xiàn)有一根導線接錯了，請你圈出這根導線，并用鉛筆線加以糾正； （ 3）當電路連接無誤后閉合電鍵，移動滑動變阻器的滑片，讀出如圖（ 2）所示電壓表的示數(shù)為 Ｖ． （ 4）改變滑動變阻器滑片的位置，測出多組電壓、電流值，可得小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出相應的 Ｐ － Ｕ 2 圖象．則在圖（ 3）中，有可能正確的的圖 象是 ，其理由是 ___________________________________________________________． 答案： Ｒ 1 ； 圖略 ； D 理由：根據(jù)電阻的伏安特性，電壓增大至一定值，電阻阻值會明顯變大 10． （上海市閔行區(qū) 2020 年 4 月模擬） 在做 “用電流表和電壓表測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻 ”的實驗時： （ 1）某同學連接的實物圖如右圖所示。但當開關(guān)閉合時發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)而 電流表沒有示數(shù)，實驗前儀器都檢查過是好的，也就是說只可能是某根連接導線斷了。那么，請你分析 + ??)1(圖V 0 5 10 15 V 0 1 2 3 )2(圖U2/ V2 )3(圖U2/ V2 P/W 0 12 24 3 2 1 U2/ V2 U2/ V2 P/W 0 12 24 3 2 1 P/W 0 12 24 3 2 1 A B C D P/W 0 12 24 3 2 1 A V 甲 S R R0 A V S 乙 R0 R 一下，可能發(fā)生斷路故障的導線是 __________________（寫出所有可能斷的導線的編號）。 （ 2）某同學在實驗時使用的電流表量程為 0— A，電壓表量程為