2024届高考物理一轮复习综合训练： 物理实验（光学 电学）

十三、 电学、光学实验 命题人：邹恩宁（南昌五中） 审题人：陈策 （南昌五中） 1.南昌市某中学航模队需要对中空的金属圆柱体的导电特性进行研究，中空金属圆柱体如图所示，为了研究圆柱体的导电性，某同学做了如下工作。 （1）他用游标卡尺测量了内径和外径分别为a和b，其内、外径测量分别如图甲和乙所示，内径读数a= mm，金属壁厚度为d= mm；并用刻度尺测量A、B两接线柱间距离L=98.00cm ，用多用电表测出A、B间电阻约为200Ω。 （2）该小组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： 待测圆柱体电阻R； 电流表A1（量程0~5mA，内阻约50Ω）； 电流表A2（量程0~15mA，内阻约30Ω）； 电压表V1（量程0~3V，内阻约10kΩ）； 电压表V2（量程0~15V，内阻约25kΩ）； 直流电源E（电动势4V，内阻不计）； 滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A）； 滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；   开关S；导线若干 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在下面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号 （3）在上图中用实线连好电路 （4）某同学读出电压表、电流表读数分别为U、I，那么该圆柱体金属的电阻率ρ= 。（用题中自己认为需要的字母a、U、I、d、L等表示） 2．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，现除了有一个标有“”的小灯泡、导线和开关外，还有： A．直流电源（电动势约为，内阻可不计） B．直流电流表（量程为，内阻约为） C．直流电流表（量程为，内阻约为） D．直流电压表（量程为，内阻约为） E. 直流电压表（量程为，内阻约为） F. 滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为） G. 滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流为） 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。 （1）实验中电流表应选用 ，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（均填写仪器名称） （2）请按要求将图甲中的器材连成实验电路。 （3）如图乙是小明同学描绘出的小灯泡两端电压与电流的关系图线，下列能大致反映小灯泡的功率P随两端电压平方U2变化的图线是 （4）若将这个小灯泡接入新电路中，实验电路如图丙所示，电源内阻不计，该电路中其他元件的相关参数如图中标识，则该小灯泡在该电路中的实际工作功率为 W（结果保留三位有效数字）。 3.某物理兴趣小组在学习了化学有关电池章节内容后，自己动手做了一个“水果电池”，他们用一个铜片和一锌片分别插入同一只柠檬内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1-2V、内阻约为几百欧.该小组成员为了准确测量该“水果电池”的电动势和内阻进行了以下实验操作： （1）甲同学先用量程为3V的电压表，直接测量水果电池两极的电压，电压表的示数为1.5V，则水果电池的电动势应 （填“大于”“等于”或“小于”）1.5V (2)乙同学用以下器材设计了如下图所示的电路来测量“水果电池”的电动势E和内阻r。 现有下列器材：待测“水果电池” 电流表：满偏电流3mA，电阻约10Ω 电压表：量程0～1.5V，电 阻约1000Ω 滑动变阻器R1：0～30Ω 滑动变阻器R2：0～3kΩ 开关、导线等实验器材 ①本实验选用上面所示的实验原理图，应该选用哪种规格的滑动变阻器？_______．（填写仪器代号）   ②在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，得到U—I图象如图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势E＝_____________V，内电阻r＝_____Ω． ③若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较，电动势E___________（选填“偏大”或“相等”或“偏小”），内电阻r________（选填“偏大”或“相等”或“偏小”）． 4．某实验小组在测量一圆柱体形导体的电阻率ρ时。有如下步骤： (1)用游标为10分度的游标卡尺测量其长度，由下图可知其长度L=_______cm；    (2)用螺旋测微器测量其直径，由图可知其直径D=__________mm； (3)该实验小组在用多用电表测电阻或电压的过程中，下列说法错误的是________。 A．在测量未知电阻时，应该先选择倍率最小挡进行试测 B．在测量电阻时，更换倍率后无须重新进行调零 C．在测量电压时，更换量程后必须重新进行调零 D．在测量未知电压时，必须先选择电压最大量程进行试测 (4) 该实验小组所用多用电表中的欧姆