专题限时集训15 电学实验及其创新-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习练习（老教材）

专题限时集训(十五)　电学实验及其创新 1．(2023·山东菏泽高三一模)为了废物利用，某兴趣小组通过拆卸旧用电器，获得一个定值电阻，同学们决定测量该定值电阻的阻值。 (1)首先用多用电表的欧姆挡进行粗略测量，当用“×10”挡测量时，正确操作后发现指针偏角很小。为了比较准确的测量，应该选择“______”(填“ × 1”或“ × 100”)挡进行测量，正确更换挡位后还需要有一步必须的操作，该操作为 ________，该操作完成后测电阻时指针指在如图所示位置，则所测电阻阻值为________ Ω。 (2)选用下列器材设计电路，测定该定值电阻的阻值 A．定值电阻Rx B．电源(电动势E＝4 V，内阻不计) C．电流表A1(量程0～0.6 A，内阻r1约为1 Ω) D．电流表A2(量程0～0.1 mA，内阻r2＝200 Ω) E．电压表V(量程0～4 V，内阻约为2 500 Ω) F．滑动变阻器R1(最大阻值10 kΩ) G．滑动变阻器R2(最大阻值10 Ω) H．电阻箱R3(阻值范围0～99.99 Ω) I．开关、导线若干 实验过程中滑动变阻器应选________(选填“F”或“G”)。 (3)在方框中画出设计的电路图(标注上所选器材的符号)。 2．(2023·福建省福州市高三质检)某研究小组用实验测量水果电池的电动势和内阻，把铜片和锌片相隔约1 cm插入一个柠檬中，就可制成一个水果电池，查阅资料后得该水果电池的电动势约为1 V，内阻约为5 000 Ω。 (1)该小组设计了如下两种测量方案，如图甲所示，为减少测量误差，应选用方案________(选填“一”或“二”)。 (2)某同学选用方案二测量电路进行测量。闭合开关S，改变电阻箱R的阻值，并记录电阻箱阻值R和对应的电流表的示数I，然后作出 图像，就可以求出水果电池电动势E和内阻r。 (ⅰ)已知电流表量程为150 μA，某次测量，电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为________ μA； (ⅱ)把测量数据标在R­坐标中，获得如图丙所示图像，根据图像可得水果电池的电动势为______ V(保留2位有效数字)，同时可以求得水果电池内阻； (ⅲ)若考虑电流表的内阻，则水果电池电动势的测量值________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。 3．(2023·新课标卷)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、停表、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(a)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的变化关系如图(b)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”)。 4．(2023·山东卷)电容储能已经在电动汽车、风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计了如图甲所示的电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，实验所用器材如下： 电容器C(额定电压10 V，电容标识不清)； 电源E(电动势12 V，内阻不计)； 电阻箱R1(阻值0～99 999.9 Ω)； 滑动变阻器R2(最大阻值20 Ω，额定电流2 A)； 电压表V(量程15 V，内阻很大)； 发光二极管D1、D2，开关S1、S2，电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： (1)按照图甲连接电路，闭合开关S1，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向______端滑动(选填“a”或“b”)。 (2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为________V(结果保留1位小数)。 (3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为8.0 V时，开关S2掷向“1”端，得到电容器充电过程的I­t图像如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为________C(结果保留2位有效数字)。 (4)本电路中所使用电容器的电容约为______F(结果保留2位有效数字)。 (5)电容器充电后，将开关S2掷向“2”端，发光