实验题专题二电学实验-【小尚同学】2024版高考物理真题分类全刷

!"#$%& '( )* 专题二 　 电 学 实 验 P87 1. [2023·新课标卷,22T,6 分,★★☆☆☆] 在“观察电容器的充、放电现象” 实验中,所用器材如下:电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、 多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。 (1) 用多用电表的电压挡检测电池的电压。 检测时,红表笔应该与电池的 (选填“正 极” 或“负极”) 接触。 (2) 某同学设计的实验电路如图甲所示。 先将电阻箱的阻值调为 R1,将单刀双掷开关 S 与“1” 端 相接,记录电流随时间的变化。 电容器充电完成后,开关 S 再与“2” 端相接,相接后小灯泡亮 度变化情况可能是 。 (填正确答案标号) A. 迅速变亮,然后亮度趋于稳定 B. 亮度逐渐增大,然后趋于稳定 C. 迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭 (3) 将电阻箱的阻值调为 R2(R2 > R1),再次将开关 S 与“1” 端相接,再次记录电流随时间的变化 情况。 两次得到的电流 I 随时间 t 变化如图乙中曲线所示, 其中实线是电阻箱阻值为 (选填“R1” 或“R2”) 时的结果,曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容 器上的 (选填“电压” 或“电荷量”)。 　 　 　 2. [2023·辽宁卷,12T,6 分,★★☆☆☆] 导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。 现有一根用导电漆 制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,设计了如图甲所示的电路图, 实验步骤如下: 04 ! " # $5 % a. 测得样品截面的边长 a = 0. 20 cm; b. 将平行排列的四根金属探针 A、B、C、D 与样品接触,其中 A、B、D 位置固定,C 可在 B、D 间左右 移动; c. 将丙调节至某位置,测量 C 和某探针之间的距离 L; d. 闭合开关 S,调节电阻箱 R的阻值,使电流表示数 I = 0. 40 A,读出相应的电压表示数 U,断开开 关 S; e. 改变C的位置,重复步骤 c、d,测量多组 L和U,作出U - L图像如图乙所示,得到直线的斜率 k。 回答下列问题: (1) L 是 C 到 (选填“A”“B” 或“D”) 的距离; (2) 写出电阻率的表达式 ρ = (用 k、a、I 表示); (3) 根据图像计算出该样品的电阻率 ρ = Ω·m(结果保留 2 位有效数字)。 3. [2023·全国卷甲,22T,5 分,★★☆☆☆] 某同学用伏安法测绘一额定电压为 6 V、额定功率为 3 W 的小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电 压表内阻约为 6 kΩ,电流表内阻约为 1. 5 Ω。 实验中有图甲和图乙两个电路图供选择。 (1) 实验中得到的电流 I 和电压 U 的关系曲线如图丙所示,该同学选择的电路图是图 (选填“甲” 或“乙”)。 (2) 若选择另一个电路图进行实验,在图丙中用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图。 4. [2023·全国卷乙,23T,10 分,★★ ☆☆] 一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆) 的电阻率。 现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源 E、电压表(内阻非常大)、定值电阻 R0(阻值 10. 0 Ω)、滑动变阻器 R、待测金属丝、单刀双掷开关 K、开关 S、导线若干。 图甲是学生设计的实验电路原理图。 完成下列填空: (1) 实验时,先将滑动变阻器 R 接入电路的电阻调至最大,闭合 S。 (2) 将 K 与 1 端相连,适当减小滑动变阻器 R接入电路的电阻,此时电压表读数记为U1,然后将 K 与 2 端相连,此时电压表读数记为 U2,由此得到流过待测金属丝的电流 I = ,金属 丝的电阻 r = 。 (结果均用 R0、U1、U2 表示) 14 !"#$%& '( )* (3) 继续微调 R,重复(2) 的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示: U1 / mV 0. 57 0. 71 0. 85 1. 14 1. 43 U2 / mV 0. 97 1. 21 1. 45 1. 94 2. 43 (4) 利用上述数据,得到金属丝的电阻 r = 14. 2 Ω。 (5) 用米尺测得金属丝长度 L = 50. 00 cm。 用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量 的示数如图乙所示,该读数为 d = mm。 多次测量后,得到直径的平均值恰与 d 相等。 (6) 由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率 ρ = × 10 -7 Ω·m。 (结果保留 2 位有效数字) 5. [2022·全国卷甲,22T,5 分,★★☆☆☆] 某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源 E(电动势 1. 5 V,内阻很