专题跟踪检测(二十五) 电学实验专练（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测(二十五)　电学实验专练 1．(2023·全国甲卷)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(a)和(b)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(c)所示，该同学选择的电路图是图(____)(填“a”或“b”)。 (2)若选择另一个电路图进行实验，在图(c)上用实线画出实验中应得到的I­U关系曲线的示意图。 解析：(1)灯泡正常工作时的电阻RL＝＝ Ω＝12 Ω，由题图(c)可知，当U＝6 V时，I＝0.5 A，此时电阻R＝＝12 Ω＝RL。因RV≈6 kΩ≫RL，RA≈1.5 Ω，由电阻关系可知，该同学选择的电路图是图(a)。 (2)若选用另一个电路图即图(b)实验，会有U＝U灯＋IRA，则分别代入电流I＝200 mA、I＝400 mA、I＝500 mA，可得对应的电压应为1.3 V、3.8 V、6.75 V，描点连线得到的I­U关系曲线如图所示。 答案：(1)a　(2)见解析图 2．某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA，内阻为1.2 kΩ )改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻R1＝40 Ω，R2＝360 Ω。 (1)当开关S接A端时，该电流表的量程为0～________mA； (2)当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时________(填“大”或“小”)； (3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻Rx的阻值，设计了图(b)中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。 解析：(1)当开关S接A端时，表头与400 Ω电阻并联，表头内阻为1.2 kΩ，当表头满偏时两端电压为0.3 V，流过电阻的电流为750 μA，总电流为1 000 μA，即1 mA； (2)当开关S接B端时，相当于表头内阻变大，并联的电阻变小，可知当表头满偏时流过并联电阻的电流增加，故量程变大； (3)分析可知，乙电路接法改装电表可准确测得待测电阻的电流，电压表测得的为改装电表与待测电阻的总电压，减去改装电表两端电压即为待测电阻准确的电压值，故乙电路满足要求。 答案：(1)1　(2)大　(3)乙 3．(2023·湖南长郡中学月考)某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻，提供下列仪器： A．待测“水果电池”(电动势E约为4 V，内阻r约为200 Ω) B．毫安表A(量程5 mA，内阻为RA＝60 Ω) C．电压表V(量程4 V，内阻约5 kΩ) D．电阻箱R1(0～999.9 Ω) E．滑动变阻器R(0～1 000 Ω) F．开关、导线若干。 (1)由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱R1与毫安表A并联，可使其量程扩大，取R1＝RA，则改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的________倍； (2)用改装后的电流表完成实验，应该选择的实验电路是图中的__________(选填“甲”或“乙”)； (3)根据实验数据画出U­I图线，如图丙所示。由图线可得，“水果电池”的电动势E＝________ V，内电阻r＝________Ω。(保留三位有效数字) 解析：(1)设毫安表电流为IA，由并联电路的规律可得IARA＝(I－IA)R1，解得I＝5IA，因此改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的5倍。 (2)由于电流表内阻已知，因此采用题图乙电路可以避免电流表分压的误差，故选乙电路。 (3)改装后电流表的内阻为RA′＝＝ Ω＝12 Ω，则由闭合电路欧姆定律可得E＝Ir＋IRA′＋U，转化可得U＝－(r＋RA′)I＋E，由U­I图像可得E＝3.80 V，|k|＝|－(r＋RA′)|＝ Ω，解得r≈175 Ω。 答案：(1)5　(2)乙　(3)3.80　175 4．(2023·辽宁高考)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(a)所示的电路图，实验步骤如下： 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甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动； c．将丙调节至某位置，测量丙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．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U­L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。 回答下列问题： (1)L是丙到______(填“甲”“乙”或“丁”)的距离； (2)写出电阻率的表达式ρ＝____(