专题09 电学实验-2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编

2021年高考北京市高三下学期4月一模物理试题汇编 专题09 电学实验 1、（2021·北京市房山区高三下学期4月一模）某实验小组利用一捆长度为L=100m铜芯导线测量铜的电阻率，实验如下: ( 1）用螺旋测微器测铜芯线的铜芯直径示数如图13所示，铜芯的直径D为_____________mm； (2)为多测几组数据，要求电压能从零开始连续调节，请用笔画线代替导线，在图14中将未完成的实物电路补充连接好； (3）在方框内画出符合（2）问要求的实验电路图； (4）正确连接实物电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得的电流为I，电压为U，铜芯的直径为D。请用以上物理量写出铜的电阻率表达式ρ=________________； (5）实验小组通过查阅教材发现本实验测得的电阻率明显偏大，造成偏大的可能原因是 A．电流表测得的电流大于通过铜芯导线的电流﹐ B．实验时铜芯导线的温度过高 C．用螺旋测微器测得导线的铜芯直径偏大 D．选用的铜芯导线太长 【答案】（1）1.395±0.003mm（2分）；（2）见图（2分）；（3）电路图（1分）；（4）（2分）；（5）BC（2分）。 【解析】（1）铜芯的直径D=1mm+39.6×0.01mm=1.396mm； （2）因为要求电压能从零开始连续调节，说明电源采用分压式供电，铜导线的电阻属于小电阻，故采用电流表外接法的测量电路，连接好的电路如图所示； （3）电路图如图所示； （4）根据电阻的决定式：R=ρ，所以电阻率ρ==； （5）由表达式可知，电流表测得的电流大于通过铜芯导线的电流时，计算得出的电阻率会偏小，选项A错误；实验时铜芯导线的温度过高，由于金属电阻会随温度的升高而增大，电阻变大了，则电阻率的结果也会偏大，选项B正确；用螺旋测微器测得导线的铜芯直径偏大，即D较大，由表达式可知，电阻率的计算值也会偏大，选项C正确；选用的铜芯导线太长，即L较大，则计算得出的电阻率会偏小，选项D错误。 2、（2021·北京市西城区高三下学期4月一模）某同学通过实验测量一个电阻的阻值。 （1）他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。 他用电阻×1挡进行测量，指针位置如图1所示，则该电阻的阻值约为_________Ω。 图1 （2）在（1）基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。 他找来如下器材： 电流表：量程0~0.6A，内阻约0.1Ω； 电压表：量程0~3V，内阻约3 kΩ； 滑动变阻器：最大阻值15Ω，额定电流1.0 A； 电源：电动势3V，内阻约0.5Ω； 开关一个，导线若干。 ①为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用图2中的______（选填“甲”或“乙”），采用这种方式测量的结果与真实值相比偏______（选填“大”或“小”）。 A Rx V 甲 图2 A Rx V 乙 ②他在相关实验手册中，看到图3所示的两种滑动变阻器的连接方式，他选择了其中一种，经过实验他得到下表中的数据。 甲 图3 Rx R 乙 Rx R 电压U/V 0.10 0.40 0.60 1.00 1.20 1.50 1.70 2.00 电流I/A 0.02 0.08 0.12 0.19 0.25 0.31 0.34 0.40 由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图3中的______（选填“甲”或“乙”）。你的判断依据是：_________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）5（2分）；（2）①甲（2分）；小（1分）；②乙（2分）；层级1：乙图是分压电路，采用分压电路Rx的电压可以从0开始变化。表中的数据U的最小值是0.10V，比较小，所以一定是采用了乙图。（1分） 层级2：若采用甲图，Rx的电压的最小值约为；若采用乙图，Rx的电压可以从0开始变化。表中的数据U的最小值是0.10V，所以一定是采用了乙图。（2分） 【解析】（1）多用电表的读数为“5”，故它的电阻大小为5×1Ω=5Ω； （2）①由于被测电阻是小电阻，故采用电流表外接的方法，即甲图；而甲图中的电流表测量值偏大，所以由R=得到的电阻值偏小； ②由表格中的数据可知，当电压表的示数为0.10V时，电路中的电流为0.02A，而如果采用甲电路，则电路中电流的最小值为I=≈0.15A，不满足要求，所以他选择的连接方式是乙。 3、（2021·北京市丰台区高三下学期4月一模）在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻约为5Ω； （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图所示，则d＝_________mm； （2）实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材： 电压表（