内容正文:
专题05 实验汇编
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)小顾同学用多用电表粗略测量金属丝的电阻,当选择“×10”倍率的电阻挡测量时,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择 倍率(填“×100”或“×1”)的电阻挡,然后通过 (填“机械调零”或“欧姆调零”)后再次测量,多用电表的示数如图所示,测量结果为 Ω。
2. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)某实验小组要通过实验尽可能精确的测量一根细长且均匀的空心金属管线的内径d,该金属管长约,电阻约为,已知这种金属的电阻率为。
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图a所示,从图中读出外径为 ,应用毫米刻度尺测金属管线的长度L;
(2)测量金属管线的电阻R,为此取来两节内阻不计的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表,内阻约
B.电压表,内阻约
C.电流表,内阻约
D.电流表,内阻约
E.滑动变阻器,
F.滑动交阻器,
要求较准确地测出其阻值,电压表应选 ,电流表应选 ;滑动变阻器选 (填序号)
(3)实验中实物接线如图b所示,请指出接线中的明显错误:
错误1: 错误2: 错误3:
(4)更正电路后测得电压表示数为U,电流表示数为I,请用已知的物理常数和应直接测量的物理量(均用符号表示),推导出计算金属管线内径的表达式 。
3. (24-25高二上·浙江湖州·期末)在“练习使用多用电表”实验中
(1)某同学用欧姆挡“”的倍率测某电阻,发现指针指在如图戊所示的a位置,为了进行比较准确的测量,需要将选择开关转到 挡(选填“”或“”),换倍率后 重新进行欧姆调零(选填“需要”或“不需要”);
(2)某次用“,”挡进行测量时,指针指在图b位置,则读数为 V。
4. (23-24高二上·浙江嘉兴·期末)在“练习使用多用电表”的实验中,有小组同学利用欧姆表测量“220V,60W”的白炽灯灯丝电阻。
(1)下列操作正确的是 (单选)
A.测量前对多用电表进行机械调零,然后选择欧姆挡“×10”挡后直接测量
B.读数时发现指针偏转过大,换选更高倍率的挡位再进行测量
C.测量结束后将多用电表开关旋钮转到OFF位置
(2)将选择开关调至欧姆挡“×10”挡,并进行正确操作后,指针位置如图所示,则白炽灯的灯丝电阻为 Ω。
5. (23-24高二上·浙江金华十校·期末)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
待测干电池,电流表A1(量程0.6A,内阻约1Ω);电流表A2(量程3A,内阻约0.2Ω);电压表V1(量程3V,内阻约10kΩ);滑动变阻器R1(最大阻值100Ω);滑动变阻器R2(最大阻值10Ω),开关,导线若干。
(1)电流表应选 (填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选 (填“R1”或“R2”)。
(2)请用实线代替导线,在图甲中补全实物图 。
闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到最 端(填“左”或“右”)。
(3)该同学按照图甲所示的电路进行实验,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是( )
A.电压表分流 B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小 D.电流表内阻较小
(4)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该同学利用实验室提供的一个定值电阻R3=2.0Ω就解决了问题。并重新连接电路进行实验,并绘制U-I图像,如图丙所示,根据图像可知该干电池电动势E= V,内阻r= Ω。
6. (24-25高二上·浙江杭州四校联考·期末)某同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材和参考电路:
电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω)
滑动变阻器(最大阻值4kΩ)
滑动变阻器(最大阻值8Ω)
电压表(量程3V,15V,内阻约6kΩ)
电流表(量程3A,内阻约1Ω)
开关,导线若干
(1)选用合适器材后,为减小误差,应选择 (填写A或B)电路进行测量。
(2)某次测量时电压表示数如图1,则读数为 V;
(3)另外一个同学为了减小计算误差,将测得的数据在坐标纸上描点如图2,并根据图像上的点利用合适的方法求出电动势E为 V,内阻r为 Ω。(均保留小数点后两位)
7. (24-25高二上·浙江金华十校·期末)小明测量某电源的电动势和内阻。
(1)小明先用多用电表粗测该电源的电动势,将选择开关旋至10V挡,经正确操作后,电表指针指在如图甲所示位置,该电源的电动势为 V。
(2)随后他用图乙电路进行连接,图中。发现、和三条导线中,混进了一条内部断开的导线。现将开关S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、间电压,读数不为零,再测量a、间电压,发现读数仍不为零,则 导线是断开的(选填、或)。排除故障后,通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电压表V和电流表A的多组U、I数据,作出图像如图丙所示。由图像可得电源的电动势 V,内阻 ,测量值 (选填“﹥”或“﹤”)真实值。(结果均保留2位有效数字)
8. (24-25高二上·浙江台州·期末)充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为,内阻很小,最大放电电流为。某实验小组测定它的电动势和内阻,另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流,定值电阻,两只数字多用电表M、N,两表均为理想电表,并与开关S连成如图所示电路。
(1)图中测量电流的电表是 ,测量电压的电表是 ;(均填写字母“M”,或“N”)
(2)电路中接入的主要作用是 ;
(3)通过实验作出图像如图乙所示,则可得到充电宝的电动势 V,内阻 ;(计算结果保留两位小数)
(4)若实验过程中,用作电流表的数字式多用电表出现故障,改用普通电流表进行实验,则测量的充电宝的内阻 真实值。(选填“大于”、“等于”、“小于”)
9. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图所示,其直径d= mm。
(2)用多用电表测出金属丝的电阻约20Ω,为进一步准确测量该金属丝的电阻Rx,实验室提供如下器材:
电池组E(电动势为4.5V,内阻不计);
定值电阻R0(阻值为10Ω);
电压表V(量程为5V,内阻未知);
电流表A(量程为20mA, 内阻为90Ω);
滑动变阻器R(阻值范围为0~20Ω,额定电流2A);
开关S、导线若干。
请利用以上器材,在虚线框中补全实验电路图(需标出相应器材的符号)
10. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)某兴趣小组测量金属丝的电阻率。可供选择的实验器材有:
阻值约10Ω的金属丝
螺旋测微器
毫米刻度尺
电池组(电动势3V,内阻约为1Ω)
电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
电流表(量程为0~3A,内阻约为0.02Ω)
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器R(最大阻值5Ω,额定电流1A)
开关
导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径的d,某次测量结果如图甲所示,其读数为 mm。
(2)该兴趣小组用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。为使电表调节范围尽量大,并使测量结果尽量准确,电流表应选 (填“”或“”)。图乙已完成部分实物连线,完成剩余连线还需要连接 和 (用接线柱处相应的字母表示)。闭合开关,测出多组电压U和电流I的数据。根据数据作出U-I图像如图丙所示,图线的斜率为k,测得该金属丝的长度为L,该合金丝的电阻率 (用d、L、k表示)。
11. (24-25高二上·浙江杭州·期末)(1)用螺旋测微器测量某金属丝的直径如图甲所示,该金属丝的直径为 mm。
(2)某次实验过程中,电阻箱旋钮位置如图乙所示,电阻箱接入电路的阻值为 kΩ。
(3)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为2.5V,电阻约为几欧;
电压表一个,量程0~3V,内阻约为3kΩ;
电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
①图丙中开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于 处(填“a”或“b”)
②为减小实验误差,图丙中P点应与 点连接(填“M”或“N”)。
③由于电压表分流导致测量小灯泡电阻的误差属于 (填“系统误差”或“偶然误差”)。
④该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图丁所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω(计算结果保留两位有效数字)。
⑤图丁中图像弯曲的主要原因是: 。
12. (24-25高二上·浙江绍兴诸暨·期末)在“金属丝电阻率的测量”实验中,选长约为的金属丝绕成螺线圈。
(1)为选择合适电路,先用多用电表粗测金属丝电阻。将选择开关旋转到欧姆挡“”位置,正确操作后,将两表笔与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大,为得到比较准确的测量结果,应将选择开关旋转到欧姆挡 (填“×1”或“×100”)位置。在更换欧姆挡后重新调零并测量,指针所指如图1所示,则其读数为 Ω。用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量如图2所示,则其读数为 。
(2)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:
A.直流电源(电动势约为,内阻可忽略)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.滑动变阻器(阻值范围,最大允许电流)
F.滑动变阻器(阻值范围,最大允许电流)
G.开关、导线若干。
为了有较高的测量精度,并能测得多组数据,在上述可供选择的实验器材中,电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 。(填字母代号)
(3)实验电路的部分线路连接如图3所示,剩下一根电压表正极的导线,应该连接在电流表 (填“a”或“b”)接线柱上;开关闭合前滑动变阻器的触头应位于 (填“最左侧”或“最右侧”);该电路测量金属丝的电阻,测量结果比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
13. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)(1)某同学使用多用电表测量一阻值未知的定值电阻。
①正确的操作顺序是 (填字母)。
A.把选择开关旋转到交流电压最高挡,并拔出红、黑表笔
B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点
C.把红、黑表笔分别接在两端,然后读数
D.把选择开关旋转到合适的挡位,将红、黑表笔接触
E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指向电流或电压的零刻度
②正确操作后,多用电表的指针位置与选择开关如图1所示,则
(2)在“导体电阻率的测量”实验中,为了比较精确地测定一段长度为、粗细均匀、电阻约为的合金丝的电阻率。
①螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图2所示,读数为 。
②设计了如图3所示的电路,在实验测量时,应将点接 (填“点”或“点”)。按此连接测量合金丝电阻,测量结果 (填“小于”、“等于”或“大于”)真实值。
③在实验过程中,调节滑动变阻器,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是 的导线没有连接好(图3中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”)。
④根据实验测得的6组数据,在图4中描点,作出了2条图线。请你选择其中一条认为正确的图线,并根据你选择的图线,求出该金属丝的电阻率 。(保留两位有效数字)
14. (23-24高二上·浙江绍兴上虞区·期末)小姚同学用图甲电路研究玩具电动机的电流随电压变化的情况。所用器材如下:
玩具电动机一只(额定电压3V,内阻未知);
电流表一个(量程0~100mA,内阻约8Ω);
电压表一个(量程0~3V,内阻约3kΩ);
滑动变阻器一个(0—20Ω,2A);
学生电源E(稳压4V);
开关S、导线若干。
(1)将图乙实物连线补充完整 ;
(2)在闭合开关S前应将图乙中的滑动变阻器滑片移到 (选填“最左端”“中间位置”或“最右端”);
(3)缓慢移动滑动变阻器的滑片,增大电动机两端的电压,同时观察电动机的运动状态,记录电压表、电流表的读数。将实验数据描绘在I-U图像中,如图丙所示;根据图丙的I-U图像,可知电动机内阻R0为 Ω(保留二位有效数字)。推导电动机的机械效率η的表达式,可得η= (用电流表示数I、电压表示数U和电动机内阻R0表示)。电动机两端电压在2V~3V时,随电压增大其机械效率 (选填“增大”“几乎不变”或“减小”)。
电动机的机械效率
15. (23-24高二上·浙江杭州第四中学(吴山校区)·期末)某同学在研究标有额定工作状态为“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中,实验室提供以下器材:
电流表(量程100mA,内阻约为)
电流表(量程600mA,内阻约为)
电压表V(量程3.0V,阻约为)
滑动变阻器(最大阻值为)
滑动变阻器(最大阻值为)
电源E(电动势为4V,内阻不计)
单刀单掷开关与单刀双掷开关若开,导线若干
(1)为了提高测量的准确度与有效性,应该选择电流表 ,滑动变阻器 (填器材后面的代号);
(2)若实验电路如图1所示,在实验过程中,应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的 端(填“左”或“右”);调整好滑片位置后将单刀双掷开关置 点(“a”或“b”)。
(3)将滑片P向右调节,得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据、记录在表格中,描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。
(4)将这个小灯泡接入新电路(图3所示)中,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)。
16. (23-24高二上·浙江杭州萧山区等5地·期末)某学校实验室购买了一卷表面涂有很薄绝缘漆的镍铬合金丝,该校的一兴趣小组同学想通过自己设计实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的常温电阻率,他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。
(1)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻,操作步骤如下:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择电阻挡“”;
②调整“指针定位螺丝”使指针指到零刻度,调整时 (填“需要”或“不需要”)将两表笔短接;然后进行欧姆调零,调整时 (选填“必须”或“不能”)将两表笔短接;
③把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端(已刮去绝缘漆)相接,多用电表的示数如甲图所示,该合金丝的电阻约为 。
(2)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径,示数如图乙所示,则镍铬合金丝的直径为 mm。
(3)根据多用电表测得的镍铬合金丝电阻值,可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为 m,(结果保留整数)
(4)若想更准确地测量镍铬合金丝电阻,宜采用伏安法测量,要求电压表读数从零开始调节下面两个电路中正确的是 。
17. (23-24高二上·浙江金华十校·期末)某实验小组要测量一段长为L的合金丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径d。某次测量时,示数如图甲所示,则d= mm。
(2)该小组先用多用电表测量该电阻阻值,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现指针指在图乙虚线位置,因此换成合适倍率的电阻挡,进行欧姆调零后再进行测量,多用表的示数如图乙实线所示,测量结果为
Ω。
(3)该小组欲通过伏安法采集尽可能多的数据,以准确测量合金丝的电阻,选取了如下器材:6V直流电源,电流表(量程0.6A,内阻约为2Ω)、电压表(量程6V,内阻约为5kΩ)、滑动变阻器(最大阻值5Ω),在答题纸的方框内画出合适的测量电路 。
(4)某次测量中,当电压为U时,流过合金丝的电流为I,则合金丝的电阻率可表示为ρ= 。(利用所测物理量U、I、L、d表示)
18. (23-24高二上·浙江嘉兴·期末)在“导体电阻率的测量”的实验中,小明同学想测定一段粗细均匀、电阻约为6Ω的合金丝的电阻率,器材有:
电池组(电动势3.0V,内阻约为1Ω)
电流表(量程0~100mA,内阻约0.5Ω)
电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
电压表(量程0~15V,内阻约3kΩ)
滑动变阻器(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
滑动变阻器(0~500Ω,允许最大电流0.5A)
(1)以上器材中,电压表应选 (填“”或“”),滑动变阻器应选 (填“”或“”)。
(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图1所示,读数为 mm。
(3)根据如图2所示的电路图,小明已经连接一部分电路如图3所示,请在答题卡中的图3对应位置将电路连接完整 。
19. (23-24高二上·浙江丽水·期末)某小组在“测量一根粗细均匀金属丝电阻率”的实验中,操作步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其读数都如图甲所示,则金属丝直径为 mm。
(2)为了使测量更加精确,该小组同学准备用伏安法测该金属丝的电阻(电阻约为),实验室中有以下器材:
A.两节干电池
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω;量程3A,内阻约为0.02Ω)
C.电压表V(量程3V,内阻约为3KΩ;量程15V,内阻约为15KΩ)
D.滑动变阻器(,3A)
E.滑动变阻器(,0.5A)
F.开关、导线若干
①为了减小实验误差并且能多测几组数据,滑动变阻器应选用 (填“D”或“E”)。
②如图乙所示,该小组同学已经连好实物电路,其中有两条导线连接有误,请你判断连线有误的导线序号是 和 。
③连好电路后,该组同学将鳄鱼夹夹在金属丝的不同位置,测量其接入电路部分的长度L,并算出不同长度接入时的电阻,并画出电阻R与接入电路的长度L之间的关系,如图丙所示,则根据图像和题中信息可求得该金属丝的电阻率为 (π取3,结果保留2位有效数字)。
20. (23-24高二上·浙江湖州·期末)小美同学测量一个由新材料制成的均匀实心圆柱体的电阻率,部分步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图 (甲) 所示,其读数为 mm。
(2)用多用电表的欧姆挡测量其电阻,选择欧姆挡“×10”后,发现指针如图 (乙) a所示,为提高精度,需重新选择欧姆挡 (选填` ’或“×1”) 。按正确的操作步骤测此电阻,指针如图 (乙) b所示,则该圆柱体的阻值约为 Ω。
21. (23-24高二上·浙江台州·期末)某小组同学要测绘标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下操作。
(1)某同学用多用表测量该元件的电阻,调零后选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,需调整选择 倍率的电阻挡(填:“”或“”),并进行正确的测量操作,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为 ;
(2)该组同学连好的实物如图(b)所示,开关闭合前变阻器的滑片应置于 端;(填“左”或“右”)
(3)若该组同学连接电路后检查所有元器件完好。闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,电压表和电流表示数均不能调为零,则断路的导线为 段;(用图中字母表示)
(4)若该组同学在实验中测得7组数据,在图(c)所示的坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。当小灯泡两端电压为时,电阻等于 (保留二位有效数字)。
22. (24-25高二上·浙江衢州·期末)小方同学测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)多用电表机械调零后,用“直流电压2.5V挡”粗测电动势,如图1所示,干电池的正极应与多用电表的 (填“红表笔”或“黑表笔”)连接,指针偏转如图2所示,则电动势为 V。
(2)转换至欧姆挡,用图1电路粗测内阻,你认为此法 (填“可行”或“不可行”)。小方突发奇想,想测一下人体电阻,选择“×1k”挡,调零后测量发现指针偏转很小,为使测量更合理,应换成 (填“×10k”挡或“×100”挡)。
(3)按图3的电路图继续实验。
①请在图4中将实物图补画完整 。
②闭合开关,将开关分别接在a、b进行实验,得到两条图线如图5所示,则电动势的准确值为 ,内阻的准确值为 。
23. (24-25高二上·浙江温州·期末)为了测量干电池的电动势和内阻,某学习小组设计了图1所示的电路(定值电阻):
(1)若只考虑系统误差,电动势测量值与真实值相比将 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)正确连接电路,闭合开关,进行实验,过程中操作准确规范。根据实验所测得5组电压和电流的数据画出的图像如图2所示,则干电池的电动势 V,干电池的内阻 (结果均保留三位有效数字)。
24. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)在“电池电动势和内阻的测量”实验中,小张设计了如图1所示的电路。
(1)请根据电路图,将答题卡中的图2对应的实物电路连接完整 。
(2)正确连接后,某次测量中电压表指针位置如图3所示,其读数为 V。
(3)测得的5组数据已标在如图4所示坐标系上,用作图法求得干电池的电动势 V和内阻 。(计算结果均保留两位小数)
25. (24-25高二上·浙江杭州·期末)某学习小组测量一水果电池的电动势和内阻:
(1)该小组先用多用电表的直流挡粗测电动势,红表笔应接该电池的 (填“正极”或“负极”),指针示数如图1所示,则读数为 ,该测量值 (填“偏大”或“偏小”);能否用多用电表的欧姆挡直接测量该电池的内阻? (填“能”或“不能”)。
(2)为了更准确测量该电池的电动势和内阻,用数字电压表(内阻约)和电阻箱测量该电池的电动势E和内阻r,实验电路如图2所示。连接电路后,闭合开关S,多次调节电阻箱的阻值R,记录电压表的读数U,绘出图像如图3所示,可得:该电池的电动势 V,内阻 (本空结果保留两位有效数字)。
26. (24-25高二上·浙江湖州·期末)在“电池电动势和内阻的测量”实验中
(1)所用电池为两节干电池,为保护电源,电路中串联了一个保护电阻,电路图如图丙所示。电流表量程应选择 (选填“”或“”),电压表量程应选择 (选填“”或“”);
(2)保护电阻应选择_______;
A.定值电阻(阻值,额定功率) B.定值电阻(阻值,额定功率)
(3)根据实验测得5组数据,描点后如图丁所示,则此干电池电动势 V,内阻 (结果均保留两位有效数字),用这样的电路图测量得到的内阻比真实值 (选填“大”或“小”);
(4)丁图中实验测得数据点P时,滑动变阻器接入的电阻测量值约为 。
27. (24-25高二上·浙江温州·期末)为了测量干电池的电动势和内阻,某学习小组设计了图1所示的电路(定值电阻)。
(1)若只考虑系统误差,电动势测量值与真实值相比将 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)正确连接电路,闭合开关,进行实验,过程中操作准确规范。根据实验所测得5组电压和电流的数据画出的图像如图2所示,则干电池的电动势E= V,干电池的内阻r= (结果均保留三位有效数字)。
28. (24-25高二上·浙江舟山·期末)某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的金属丝,先用如图所示的螺旋测微器在三个不同位置各测一次金属丝直径,求出金属丝直径的平均值为,然后设计了如图乙所示的电路进行了实验探究,其中为金属丝,是阻值为的定值电阻,实验中调节滑片P,记录电压表示数,电流表示数以及对应的长度,绘制了图线如图丙所示。
(1)在测量金属丝直径时,先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,调节旋钮,当测微螺杆快靠近金属丝时,旋动图中 (选填“A” “B”或“C”),听到“喀喀”声时停止,然后读数。其中一次读数如图甲所示,其读数为 。
(2)由图丙绘出的图像求得电池的电动势 V,内阻 。(结果保留三位有效数字)
(3)该小组又根据实验数据绘出了图像如图丁所示,图像的斜率为,可求得金属丝的电阻率 (用题中的字母表示);电表内阻对电阻率的测量 (填“有”或“没有”)影响。
试卷第1页,共3页
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专题05 实验汇编
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)小顾同学用多用电表粗略测量金属丝的电阻,当选择“×10”倍率的电阻挡测量时,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择 倍率(填“×100”或“×1”)的电阻挡,然后通过 (填“机械调零”或“欧姆调零”)后再次测量,多用电表的示数如图所示,测量结果为 Ω。
【答案】 欧姆调零 7.0
【来源】浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】[1][2]用多用表测量该元件的电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,说明所选倍率太大,应换用小倍率进行测量,因此需选择“×1”倍率的电阻挡,并重新进行欧姆调零再进行测量;
[3]多用电表的示数如图所示,测量结果为7.0Ω。
2. (24-25高二上·浙江杭州下沙区杭四下沙·期末)某实验小组要通过实验尽可能精确的测量一根细长且均匀的空心金属管线的内径d,该金属管长约,电阻约为,已知这种金属的电阻率为。
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图a所示,从图中读出外径为 ,应用毫米刻度尺测金属管线的长度L;
(2)测量金属管线的电阻R,为此取来两节内阻不计的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表,内阻约
B.电压表,内阻约
C.电流表,内阻约
D.电流表,内阻约
E.滑动变阻器,
F.滑动交阻器,
要求较准确地测出其阻值,电压表应选 ,电流表应选 ;滑动变阻器选 (填序号)
(3)实验中实物接线如图b所示,请指出接线中的明显错误:
错误1: 错误2: 错误3:
(4)更正电路后测得电压表示数为U,电流表示数为I,请用已知的物理常数和应直接测量的物理量(均用符号表示),推导出计算金属管线内径的表达式 。
【答案】(1)5.200
(2) A C E
(3) 电流表内接法 滑动变阻器的滑片接头错误 电压表量程选择错误
(4)
【来源】浙江省杭州市下沙区杭四下沙2024-2025学年高二上学期期末考物理试卷
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规则读数为
(2)[1][2][3]两节新的干电池电动势为3V,因此电压表选择3V的量程,即选A;
因为电量中最大电流大约为
为了测量的精确,电流表应选择C;滑动变阻器采用限流式接法,因为待测电阻较小,所以滑动变阻器选择E;
(3)[1][2][3] 因为待测电阻的平方小于电压表与电流表内阻的乘积,属于小电阻,所以电流表应该采用外接法,而图中采用了电流表内接法;连接滑动变阻器的滑片接头错误,导线连接在滑动变阻器的滑片上,应该在接线柱上;电压表量程选择错误。
(4)根据欧姆定律得
又根据电阻定律有
则
又因为
计算得出
3. (24-25高二上·浙江湖州·期末)在“练习使用多用电表”实验中
(1)某同学用欧姆挡“”的倍率测某电阻,发现指针指在如图戊所示的a位置,为了进行比较准确的测量,需要将选择开关转到 挡(选填“”或“”),换倍率后 重新进行欧姆调零(选填“需要”或“不需要”);
(2)某次用“,”挡进行测量时,指针指在图b位置,则读数为 V。
【答案】(1) ×1 需要
(2)1.39
【来源】浙江省湖州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】(1)[1] [2]用欧姆挡测电阻时,指针偏转角度过大,说明所选挡过高,则应将挡调低,因此应该换用×1挡后并重新进行欧姆调零;换倍率后需要重新进行欧姆调零。
(2),2.5V挡位的分度值为0.05V,读数为1.39V。
4. (23-24高二上·浙江嘉兴·期末)在“练习使用多用电表”的实验中,有小组同学利用欧姆表测量“220V,60W”的白炽灯灯丝电阻。
(1)下列操作正确的是 (单选)
A.测量前对多用电表进行机械调零,然后选择欧姆挡“×10”挡后直接测量
B.读数时发现指针偏转过大,换选更高倍率的挡位再进行测量
C.测量结束后将多用电表开关旋钮转到OFF位置
(2)将选择开关调至欧姆挡“×10”挡,并进行正确操作后,指针位置如图所示,则白炽灯的灯丝电阻为 Ω。
【答案】 C 80
【来源】浙江省嘉兴市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】(1)[1]A.测量前对多用电表进行机械调零,选择欧姆挡“×10”挡,欧姆调零后再进行测量,故A错误;
B.读数时发现指针偏转过大,说明待测电阻阻值较小,应换选更低倍率的挡位再进行测量,故B错误;
C.测量结束后将多用电表开关旋钮转到OFF位置,故C正确。
故选C。
(2)[2]白炽灯的灯丝电阻为
5. (23-24高二上·浙江金华十校·期末)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
待测干电池,电流表A1(量程0.6A,内阻约1Ω);电流表A2(量程3A,内阻约0.2Ω);电压表V1(量程3V,内阻约10kΩ);滑动变阻器R1(最大阻值100Ω);滑动变阻器R2(最大阻值10Ω),开关,导线若干。
(1)电流表应选 (填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选 (填“R1”或“R2”)。
(2)请用实线代替导线,在图甲中补全实物图 。
闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到最 端(填“左”或“右”)。
(3)该同学按照图甲所示的电路进行实验,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是( )
A.电压表分流 B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小 D.电流表内阻较小
(4)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该同学利用实验室提供的一个定值电阻R3=2.0Ω就解决了问题。并重新连接电路进行实验,并绘制U-I图像,如图丙所示,根据图像可知该干电池电动势E= V,内阻r= Ω。
【答案】 右 B 1.40 0.40
【来源】浙江省金华市十校2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】(1)[1][2]测量一节干电池的电动势和内阻,电路中的电流不超过0.6A,则电流表应选用A1;为了便于调节,滑动变阻器应选用R2。
(2)[3]由于电源内阻较小,所以电流表应相对于电源外接,所以实物图如图所示
[4]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到阻值最大端,即最右端。
(3)[5]由闭合电路欧姆定律得路端电压
当电源内阻r太小时,干路中电流I有变化时,Ir变化很小,电压表示数即路端电压U变化很小,电压表示数变化范围很小。
故选B。
(4)[6][7]由闭合电路欧姆定律
可知
根据图丙可知
纵截距
即该干电池电动势为1.40V;斜率绝对值为
可得该干电池的内阻为
6. (24-25高二上·浙江杭州四校联考·期末)某同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材和参考电路:
电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω)
滑动变阻器(最大阻值4kΩ)
滑动变阻器(最大阻值8Ω)
电压表(量程3V,15V,内阻约6kΩ)
电流表(量程3A,内阻约1Ω)
开关,导线若干
(1)选用合适器材后,为减小误差,应选择 (填写A或B)电路进行测量。
(2)某次测量时电压表示数如图1,则读数为 V;
(3)另外一个同学为了减小计算误差,将测得的数据在坐标纸上描点如图2,并根据图像上的点利用合适的方法求出电动势E为 V,内阻r为 Ω。(均保留小数点后两位)
【答案】(1)B
(2)1.20
(3) 1.48 1.09
【来源】浙江省杭州市四校联考2023-2024学年高二上学期期末物理试题
【详解】(1)选用合适器材后,由于干电池内阻很小,电压表的分流几乎可以忽略不计,为减小误差,应选择B电路进行测量。
(2)由于电压表选择3V量程,分度值为,则电压表示数为。
(3)[1][2]根据图中描点,作出图线如图所示
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,则有
图像的斜率绝对值等于内阻,则有
7. (24-25高二上·浙江金华十校·期末)小明测量某电源的电动势和内阻。
(1)小明先用多用电表粗测该电源的电动势,将选择开关旋至10V挡,经正确操作后,电表指针指在如图甲所示位置,该电源的电动势为 V。
(2)随后他用图乙电路进行连接,图中。发现、和三条导线中,混进了一条内部断开的导线。现将开关S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、间电压,读数不为零,再测量a、间电压,发现读数仍不为零,则 导线是断开的(选填、或)。排除故障后,通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电压表V和电流表A的多组U、I数据,作出图像如图丙所示。由图像可得电源的电动势 V,内阻 ,测量值 (选填“﹥”或“﹤”)真实值。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)2.7
(2) 2.8 2.9 ﹤
【来源】浙江省金华十校2024-2025学年高二上学期期末调研考试物理试题
【详解】(1)电压表的量程为10V,精度为0.2V,由图可知此时电压表的读数为2.7V
(2)[1][2][3][4]
用多用电表的电压挡先测量a、间电压,读数不为零,说明间电路没有任何问题;再测量a、间电压,发现读数仍不为零,说明、间电路正常,通过以上分析可知导线是断开的;根据闭合电路欧姆定律得
解得
由图像可知,图像的纵截距为电源电动势,斜率为
解得
由于电压表的分流作用,电流表的示数不是流过电源的电流,因此
8. (24-25高二上·浙江台州·期末)充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为,内阻很小,最大放电电流为。某实验小组测定它的电动势和内阻,另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流,定值电阻,两只数字多用电表M、N,两表均为理想电表,并与开关S连成如图所示电路。
(1)图中测量电流的电表是 ,测量电压的电表是 ;(均填写字母“M”,或“N”)
(2)电路中接入的主要作用是 ;
(3)通过实验作出图像如图乙所示,则可得到充电宝的电动势 V,内阻 ;(计算结果保留两位小数)
(4)若实验过程中,用作电流表的数字式多用电表出现故障,改用普通电流表进行实验,则测量的充电宝的内阻 真实值。(选填“大于”、“等于”、“小于”)
【答案】(1) N M
(2)保护电路
(3) 5.00 0.10
(4)等于
【来源】浙江省台州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】(1)[1][2]由于图中M并联在电路中,N串联在电路中,所以,测量电压的电表是M,测量电流的电表是N。
(2)[1]电路中接入的主要作用是保护电路,避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件。
(3)[1][2]根据闭合电路欧姆定律
根据图乙图线,代入数据和,有,
联立解得,
(4)[1]由图甲可知,本实验是用电流表内接的方法测量,而数字电压表为理想电表,电流表的测量值等于通过电源的电流,改用普通电流表进行实验,对测量结果没有影响,故测量的充电宝的内阻等于真实值。
9. (24-25高二上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图所示,其直径d= mm。
(2)用多用电表测出金属丝的电阻约20Ω,为进一步准确测量该金属丝的电阻Rx,实验室提供如下器材:
电池组E(电动势为4.5V,内阻不计);
定值电阻R0(阻值为10Ω);
电压表V(量程为5V,内阻未知);
电流表A(量程为20mA, 内阻为90Ω);
滑动变阻器R(阻值范围为0~20Ω,额定电流2A);
开关S、导线若干。
请利用以上器材,在虚线框中补全实验电路图(需标出相应器材的符号)
【答案】(1)1.994//1.996
(2)
【来源】浙江省杭州市滨江区杭二滨江2024-2025学年高二上学期期末考物理试卷
【详解】(1)螺旋测微器读数为
(2)电流表内阻已知,且电流表量程太小,可以将电流表和定值电阻改装为一个大量程电流表,此时电流表两端的电压可以计算,可以将电流表内接,准确得出流过电阻Rx电流的准确值、以及电阻Rx两端电压的准确值,补全实验电路图,如图所示
10. (24-25高二上·浙江绍兴上虞区·期末)某兴趣小组测量金属丝的电阻率。可供选择的实验器材有:
阻值约10Ω的金属丝
螺旋测微器
毫米刻度尺
电池组(电动势3V,内阻约为1Ω)
电流表(量程为0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
电流表(量程为0~3A,内阻约为0.02Ω)
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器R(最大阻值5Ω,额定电流1A)
开关
导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径的d,某次测量结果如图甲所示,其读数为 mm。
(2)该兴趣小组用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。为使电表调节范围尽量大,并使测量结果尽量准确,电流表应选 (填“”或“”)。图乙已完成部分实物连线,完成剩余连线还需要连接 和 (用接线柱处相应的字母表示)。闭合开关,测出多组电压U和电流I的数据。根据数据作出U-I图像如图丙所示,图线的斜率为k,测得该金属丝的长度为L,该合金丝的电阻率 (用d、L、k表示)。
【答案】(1)0.530
(2) cm jh
【来源】浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数为
(2)[1]电源电动势为3V,电流约为A
[2][3]使测量结果尽量准确,电流表应选,待测电阻较小,电流表采用外接的方式,为使电表调节范围尽量大,滑动变阻器采用分压式接法,还需要连接cm和jh;
[4]根据欧姆定律可知
根据电阻定律可知
解得
11. (24-25高二上·浙江杭州·期末)(1)用螺旋测微器测量某金属丝的直径如图甲所示,该金属丝的直径为 mm。
(2)某次实验过程中,电阻箱旋钮位置如图乙所示,电阻箱接入电路的阻值为 kΩ。
(3)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为2.5V,电阻约为几欧;
电压表一个,量程0~3V,内阻约为3kΩ;
电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
①图丙中开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于 处(填“a”或“b”)
②为减小实验误差,图丙中P点应与 点连接(填“M”或“N”)。
③由于电压表分流导致测量小灯泡电阻的误差属于 (填“系统误差”或“偶然误差”)。
④该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图丁所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω(计算结果保留两位有效数字)。
⑤图丁中图像弯曲的主要原因是: 。
【答案】(1)1.198~1.200
(2)35
(3) a M 系统误差 5.7±0.2 电流(电压)变大,温度升高,电阻变大
【来源】浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以金属丝的直径为
(2)电阻箱接入电路的阻值为
(3)[1]为了保护电路,所以开关闭合之前,待测电路应处于短路状态,即滑动变阻器的滑片应置于a端;
[2]由于
则电流表应采用外接法,所以为减小实验误差,图丙中P点应与M点连接;
[3]由于电压表分流导致测量小灯泡电阻的误差属于系统误差;
[4]由图可知,当电压为2.5V时,流过灯泡的电流约为0.43A,所以此时小灯泡的电阻为
[5]图丁中图像弯曲的主要原因是电流(电压)变大,温度升高,电阻率变大,从而电阻变大。
12. (24-25高二上·浙江绍兴诸暨·期末)在“金属丝电阻率的测量”实验中,选长约为的金属丝绕成螺线圈。
(1)为选择合适电路,先用多用电表粗测金属丝电阻。将选择开关旋转到欧姆挡“”位置,正确操作后,将两表笔与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大,为得到比较准确的测量结果,应将选择开关旋转到欧姆挡 (填“×1”或“×100”)位置。在更换欧姆挡后重新调零并测量,指针所指如图1所示,则其读数为 Ω。用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量如图2所示,则其读数为 。
(2)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:
A.直流电源(电动势约为,内阻可忽略)
B.电压表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.滑动变阻器(阻值范围,最大允许电流)
F.滑动变阻器(阻值范围,最大允许电流)
G.开关、导线若干。
为了有较高的测量精度,并能测得多组数据,在上述可供选择的实验器材中,电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 。(填字母代号)
(3)实验电路的部分线路连接如图3所示,剩下一根电压表正极的导线,应该连接在电流表 (填“a”或“b”)接线柱上;开关闭合前滑动变阻器的触头应位于 (填“最左侧”或“最右侧”);该电路测量金属丝的电阻,测量结果比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 6.3/6.4/6.5/6.6/6.7 0.700
(2) C E
(3) a 最左侧 偏小
【来源】浙江省绍兴市诸暨市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题
【详解】(1)[1] 指针偏转角度过大,则指针所指读数太小,倍率太大,因此为了使指针靠近中央刻度附近,应换小倍率,即×1。
[2] 欧姆挡“”后读数为
由于估读,答案为均可。
[3]螺旋测微器的读数为
(2)[1] 由于电源电动势为,待测金属丝电阻约为,根据欧姆定律可知,通过待测电阻的最大电流为
所以电流表应选择C。
[2] 为了有较高的测量精度,并能测得多组数据,滑动变阻器应采用分压接法,所以应选择最大阻值较小的滑动变阻器以方便调节,故滑动变阻器选择E。
(3)[1]由于待测电阻比较小,满足,电流表应采用外接法,故导线应该连接在电流表的a接线柱上。
[2]开关闭合时应使电压表电流表中的读数最小,以免损坏电表,因此开关闭合前,滑动变阻器的触头应位于最左侧。
[3]由于电压表的分流作用,会使测得的电流值偏大,所以测得的电阻值将偏小。
13. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)(1)某同学使用多用电表测量一阻值未知的定值电阻。
①正确的操作顺序是 (填字母)。
A.把选择开关旋转到交流电压最高挡,并拔出红、黑表笔
B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点
C.把红、黑表笔分别接在两端,然后读数
D.把选择开关旋转到合适的挡位,将红、黑表笔接触
E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指向电流或电压的零刻度
②正确操作后,多用电表的指针位置与选择开关如图1所示,则
(2)在“导体电阻率的测量”实验中,为了比较精确地测定一段长度为、粗细均匀、电阻约为的合金丝的电阻率。
①螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图2所示,读数为 。
②设计了如图3所示的电路,在实验测量时,应将点接 (填“点”或“点”)。按此连接测量合金丝电阻,测量结果 (填“小于”、“等于”或“大于”)真实值。
③在实验过程中,调节滑动变阻器,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是 的导线没有连接好(图3中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”)。
④根据实验测得的6组数据,在图4中描点,作出了2条图线。请你选择其中一条认为正确的图线,并根据你选择的图线,求出该金属丝的电阻率 。(保留两位有效数字)
【答案】(1) EDBCA 17
(2) 0.419/0.420/0.421 a点 小于 1点至2点
【来源】浙江省嘉兴市2024-2025学年高二上学期期末测试物理试卷
【详解】(1)①[1]欧姆表使用时,先进行机械调零,然后选择合适的欧姆挡,然后两表笔短接进行欧姆调零,再进行测量,最后读数后将选择开关置于交流电压最高挡,则正确的顺序是EDBCA。
②[2]多用电表读数为17×1Ω=17Ω。
(2)①[1]螺旋测微器测量合金丝直径读数为42.0×0.01mm=0.420mm。
②[2][3]因待测电阻阻值较小,则采用电流表外接,即在实验测量时,应将点接点。按此连接测量合金丝电阻,电流的测量值偏大,则电阻的测量结果小于真实值。
③[4]在实验过程中,调节滑动变阻器,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,可能是滑动变阻器接成了限流电路,即其原因是1点至2点的导线没有连接好。
④[5]描点作图的原则是让尽量多的点在直线上,其余点均匀分布两侧,且定值电阻的伏安特性曲线应是过原点的一条直线可判,正确图象应是Ⅰ;
由图示图象可知,待测电阻阻值为
根据
解得
14. (23-24高二上·浙江绍兴上虞区·期末)小姚同学用图甲电路研究玩具电动机的电流随电压变化的情况。所用器材如下:
玩具电动机一只(额定电压3V,内阻未知);
电流表一个(量程0~100mA,内阻约8Ω);
电压表一个(量程0~3V,内阻约3kΩ);
滑动变阻器一个(0—20Ω,2A);
学生电源E(稳压4V);
开关S、导线若干。
(1)将图乙实物连线补充完整 ;
(2)在闭合开关S前应将图乙中的滑动变阻器滑片移到 (选填“最左端”“中间位置”或“最右端”);
(3)缓慢移动滑动变阻器的滑片,增大电动机两端的电压,同时观察电动机的运动状态,记录电压表、电流表的读数。将实验数据描绘在I-U图像中,如图丙所示;根据图丙的I-U图像,可知电动机内阻R0为 Ω(保留二位有效数字)。推导电动机的机械效率η的表达式,可得η= (用电流表示数I、电压表示数U和电动机内阻R0表示)。电动机两端电压在2V~3V时,随电压增大其机械效率 (选填“增大”“几乎不变”或“减小”)。
【答案】(1)见解析
(2)最右端
(3) 28 几乎不变
【来源】浙江省绍兴市上虞区2023-2024学年高二上学期期末教学质量调测物理试题
【详解】(1)根据电路图甲连接实物图如下
(2)为了保护电流表和电压表,在闭合开关前要保证流过两表的电流最小,所以在闭合开关S前应将图乙中的滑动变阻器滑片移到最左端。
(3)[1][2][3]根据
可知对纯电阻电路图像为直线,电动机图像为直线的部分电动机还未运转,可看作纯电阻,所以电动机的内阻为
电动机的总功率为
热功率为
电动机的机械效率
由图乙可知电动机两端电压在2V~3V时,图线的比值不变,所以电动机两端电压在2V~3V时,随电压增大其机械效率几乎不变。
15. (23-24高二上·浙江杭州第四中学(吴山校区)·期末)某同学在研究标有额定工作状态为“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中,实验室提供以下器材:
电流表(量程100mA,内阻约为)
电流表(量程600mA,内阻约为)
电压表V(量程3.0V,阻约为)
滑动变阻器(最大阻值为)
滑动变阻器(最大阻值为)
电源E(电动势为4V,内阻不计)
单刀单掷开关与单刀双掷开关若开,导线若干
(1)为了提高测量的准确度与有效性,应该选择电流表 ,滑动变阻器 (填器材后面的代号);
(2)若实验电路如图1所示,在实验过程中,应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的 端(填“左”或“右”);调整好滑片位置后将单刀双掷开关置 点(“a”或“b”)。
(3)将滑片P向右调节,得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据、记录在表格中,描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。
(4)将这个小灯泡接入新电路(图3所示)中,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)。
【答案】 A2 R1 左 b 0.384
【来源】浙江省杭州第四中学(吴山校区)2023-2024学年高二上学期期末物理试题
【详解】(1)[1]灯泡的额定电流为
为了提高测量的准确度与有效性,应该选择电流表A2;
[2]灯泡的电阻约为
为了方便调节,滑动变阻器应选阻值较小的R1。
(2)[3]为了使灯泡的电流最小,在实验过程中,应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端;
[4]根据前面所选器材,分析有
则电流表应选择外接法,调整好滑片位置后将单刀双掷开关S3置b点。
(3)[5]由图(3)电路图,设灯泡的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据整理得
将此函数图像在图(2)中画出来,如图所示
根据图线交点可知该小灯泡在该电路中的实际工作功率为
16. (23-24高二上·浙江杭州萧山区等5地·期末)某学校实验室购买了一卷表面涂有很薄绝缘漆的镍铬合金丝,该校的一兴趣小组同学想通过自己设计实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的常温电阻率,他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。
(1)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻,操作步骤如下:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔,选择电阻挡“”;
②调整“指针定位螺丝”使指针指到零刻度,调整时 (填“需要”或“不需要”)将两表笔短接;然后进行欧姆调零,调整时 (选填“必须”或“不能”)将两表笔短接;
③把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端(已刮去绝缘漆)相接,多用电表的示数如甲图所示,该合金丝的电阻约为 。
(2)他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径,示数如图乙所示,则镍铬合金丝的直径为 mm。
(3)根据多用电表测得的镍铬合金丝电阻值,可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为 m,(结果保留整数)
(4)若想更准确地测量镍铬合金丝电阻,宜采用伏安法测量,要求电压表读数从零开始调节下面两个电路中正确的是 。
【答案】 不需要 必须 1300 0.680/0.679/0.681 472 B
【来源】浙江省杭州市萧山区等5地2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】(1)②[1][2]机械调零时不需要将两表笔短接;欧姆调零时,必须将两表笔短接,使指针满偏。
③[3]由于选择电阻挡“”,合金丝的电阻约为。
(2)[4]合金丝的直径为
(3)[5]根据
,
代入数据得
(4)[6]要求电压表读数从零开始调节电路,则滑动变阻器采用分压式接法,故选B。
【点睛】
17. (23-24高二上·浙江金华十校·期末)某实验小组要测量一段长为L的合金丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径d。某次测量时,示数如图甲所示,则d= mm。
(2)该小组先用多用电表测量该电阻阻值,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现指针指在图乙虚线位置,因此换成合适倍率的电阻挡,进行欧姆调零后再进行测量,多用表的示数如图乙实线所示,测量结果为
Ω。
(3)该小组欲通过伏安法采集尽可能多的数据,以准确测量合金丝的电阻,选取了如下器材:6V直流电源,电流表(量程0.6A,内阻约为2Ω)、电压表(量程6V,内阻约为5kΩ)、滑动变阻器(最大阻值5Ω),在答题纸的方框内画出合适的测量电路 。
(4)某次测量中,当电压为U时,流过合金丝的电流为I,则合金丝的电阻率可表示为ρ= 。(利用所测物理量U、I、L、d表示)
【答案】 2.326mm/2.327mm/2.328mm 13 见解析
【来源】浙江省金华市十校2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】(1)[1]合金丝的直径即螺旋测微器的读数为
(2)[2]用多用表测量电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转很大,说明电阻较小,应换小倍率的电阻挡,需选择“×1”倍率的电阻挡,并让红黑表笔短接,重新欧姆调零;选择“×1”倍率的电阻挡,故读数为
(3)[3]由于
所以采用电流表的外接法;为使合金丝两端电压调节范围尽量大,故应采用分压接法,故电路图如下
(4)[4]根据欧姆定律
根据电阻定律
又
联立可得
18. (23-24高二上·浙江嘉兴·期末)在“导体电阻率的测量”的实验中,小明同学想测定一段粗细均匀、电阻约为6Ω的合金丝的电阻率,器材有:
电池组(电动势3.0V,内阻约为1Ω)
电流表(量程0~100mA,内阻约0.5Ω)
电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
电压表(量程0~15V,内阻约3kΩ)
滑动变阻器(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
滑动变阻器(0~500Ω,允许最大电流0.5A)
(1)以上器材中,电压表应选 (填“”或“”),滑动变阻器应选 (填“”或“”)。
(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图1所示,读数为 mm。
(3)根据如图2所示的电路图,小明已经连接一部分电路如图3所示,请在答题卡中的图3对应位置将电路连接完整 。
【答案】 1.220/1.219/1.221
【来源】浙江省嘉兴市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】(1)[1]电池组电动势为3.0V,为减小实验误差,电压表应选量程为的。
[2]为调节方便,获取更多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器应选阻值较小的,故滑动变阻器应选。
(2)[3]合金丝的直径为
(3)[4]根据如图2所示的电路图,实物连接如图所示。
19. (23-24高二上·浙江丽水·期末)某小组在“测量一根粗细均匀金属丝电阻率”的实验中,操作步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其读数都如图甲所示,则金属丝直径为 mm。
(2)为了使测量更加精确,该小组同学准备用伏安法测该金属丝的电阻(电阻约为),实验室中有以下器材:
A.两节干电池
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω;量程3A,内阻约为0.02Ω)
C.电压表V(量程3V,内阻约为3KΩ;量程15V,内阻约为15KΩ)
D.滑动变阻器(,3A)
E.滑动变阻器(,0.5A)
F.开关、导线若干
①为了减小实验误差并且能多测几组数据,滑动变阻器应选用 (填“D”或“E”)。
②如图乙所示,该小组同学已经连好实物电路,其中有两条导线连接有误,请你判断连线有误的导线序号是 和 。
③连好电路后,该组同学将鳄鱼夹夹在金属丝的不同位置,测量其接入电路部分的长度L,并算出不同长度接入时的电阻,并画出电阻R与接入电路的长度L之间的关系,如图丙所示,则根据图像和题中信息可求得该金属丝的电阻率为 (π取3,结果保留2位有效数字)。
【答案】 /0.289/0.291 D ② ⑤
【来源】浙江省丽水市2023-2024学年高二上学期1月期末检测物理试题
【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
(2)①[2]为了减小实验误差并且能多测几组数据,即电路的测量范围宽广一些,控制电路应采用滑动变阻器的分压式,为了确保测量数据的连续性强一些,滑动变阻器选择总阻值小一些的,即滑动变阻器应选用D。
②[3]结合上述可知,滑动变阻器采用分压式,可知,控制电路中导线⑤的连线有误;
[4]金属丝的电阻较小,电压表的内阻比金属丝电阻大得多,测量电路中,电流表的分压影响大,实验时,为了排除电流表的分压影响,测量电路采用电流表外接法,由于电源为两节干电池,电动势约为3V,则电压表选择量程3V,金属丝的电阻约为,通过的电流约为
为了确保电流表测量的精度,电流表选择0.6A,可知,测量电路中导线②的连线有误。
③[5]根据电阻定律有
其中
解得
结合图丙有
其中
解得
20. (23-24高二上·浙江湖州·期末)小美同学测量一个由新材料制成的均匀实心圆柱体的电阻率,部分步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图 (甲) 所示,其读数为 mm。
(2)用多用电表的欧姆挡测量其电阻,选择欧姆挡“×10”后,发现指针如图 (乙) a所示,为提高精度,需重新选择欧姆挡 (选填` ’或“×1”) 。按正确的操作步骤测此电阻,指针如图 (乙) b所示,则该圆柱体的阻值约为 Ω。
【答案】 6.710 “×1” 18/18.0
【来源】浙江省湖州市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量其直径读数为6.5mm+0.01mm×21.0=6.710mm。
(2)[2]用多用电表的欧姆挡测量其电阻,选择欧姆挡“×10”后,发现指针偏角过大,则倍率挡选择过高,为提高精度,需重新选择欧姆挡 “×1”。
[3]该圆柱体的阻值约为18×1Ω=18Ω。
21. (23-24高二上·浙江台州·期末)某小组同学要测绘标有“”字样小灯泡的伏安特性曲线。他们完成如下操作。
(1)某同学用多用表测量该元件的电阻,调零后选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,需调整选择 倍率的电阻挡(填:“”或“”),并进行正确的测量操作,多用表的示数如图(a)所示,测量结果为 ;
(2)该组同学连好的实物如图(b)所示,开关闭合前变阻器的滑片应置于 端;(填“左”或“右”)
(3)若该组同学连接电路后检查所有元器件完好。闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,电压表和电流表示数均不能调为零,则断路的导线为 段;(用图中字母表示)
(4)若该组同学在实验中测得7组数据,在图(c)所示的坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。当小灯泡两端电压为时,电阻等于 (保留二位有效数字)。
【答案】 2.5 左 3.3
【来源】浙江省台州市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
【详解】(1)[1]某同学用多用表测量该元件的电阻,调零后选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,说明待测电阻的阻值较小,需调整选择“”倍率的电阻挡。
[2]多用表的示数为
(2)[3]为防止烧坏电表,小灯泡两端的电压应从零开始,开关闭合前变阻器的滑片应置于左端。
(3)[4]闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,电压表和电流表示数均不能调为零,此时滑动变阻器为限流式接法,则断路的导线为h。
(4)[5]当小灯泡两端电压为时,通过小灯泡的电流为,电阻等于
22. (24-25高二上·浙江衢州·期末)小方同学测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)多用电表机械调零后,用“直流电压2.5V挡”粗测电动势,如图1所示,干电池的正极应与多用电表的 (填“红表笔”或“黑表笔”)连接,指针偏转如图2所示,则电动势为 V。
(2)转换至欧姆挡,用图1电路粗测内阻,你认为此法 (填“可行”或“不可行”)。小方突发奇想,想测一下人体电阻,选择“×1k”挡,调零后测量发现指针偏转很小,为使测量更合理,应换成 (填“×10k”挡或“×100”挡)。
(3)按图3的电路图继续实验。
①请在图4中将实物图补画完整 。
②闭合开关,将开关分别接在a、b进行实验,得到两条图线如图5所示,则电动势的准确值为 ,内阻的准确值为 。
【答案】(1) 红表笔 1.45
(2) 不可行 ×10k
(3)
【来源】浙江省衢州市2024-2025学年高二上学期期末物理试题
【详解】(1)[1]多用电表中电流从红表笔入,黑表笔出,则干电池的正极应与多用电表的红表笔连接;
[2]“直流电压2.5V挡”分度值为0.05V,读数为1.45V;
(2)[1] 用多用电表测电阻,待测电阻要与其它电路断开,待测电路不能含有电源,所以把多用电表调至欧姆挡,用图1电路粗测内阻,这样的操作不正确;
[2] 选择“×1k”挡,调零后测量发现指针偏转很小,为使测量更合理,应换成大挡位,即“×10k”挡。
(3)①[1]根据电路图连接实物图如图
②[2][3] 接在b测量时,当外电路断路时,电流表分压作用可以忽略,因此电动势大小为U1;而接在a测量时,当外电路短路时,电压表的分流作用可以忽略,因此短路电流是准确的,则可知内阻
23. (24-25高二上·浙江温州·期末)为了测量干电池的电动势和内阻,某学习小组设计了图1所示的电路(定值电阻):
(1)若只考虑系统误差,电动势测量值与真实值相比将 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)正确连接电路,闭合开关,进行实验,过程中操作准确规范。根据实验所测得5组电压和电流的数据画出的图像如图2所示,则干电池的电动势 V,干电池的内阻 (结果均保留三位有效数字)。
【答案】(1)偏小
(2) 1.43 0.554
【来源】浙江省温州市2024-2025学年高二上学期期末教学质量统一检测物理试卷(B卷)
【详解】(1)实验的误差来源于电压表的分流作用,根据闭合电路的欧姆定律
变形得
因此电动势测量值与真实值相比将偏小;
(2)根据闭合电路欧姆定律有
变形得
根据图像斜率与截距可知,
解得
24. (24-25高二上·浙江嘉兴·期末)在“电池电动势和内阻的测量”实验中,小张设计了如图1所示的电路。
(1)请根据电路图,将答题卡中的图2对应的实物电路连接完整 。
(2)正确连接后,某次测量中电压表指针位置如图3所示,其读数为 V。
(3)测得的5组数据已标在如图4所示坐标系上,用作图法求得干电池的电动势 V和内阻 。(计算结果均保留两位小数)
【答案】(1)
(2)1.20
(3) 1.45 0.64
【来源】浙江省嘉兴市2024-2025学年高二上学期期末测试物理试卷
【详解】(1)根据电路图连接实物图,如图
(2)电压表量程为3V,分度值为0.1V,则读数为1.20V
(3)根据闭合电路欧姆定律有
根据图像斜率与截距可知V,
25. (24-25高二上·浙江杭州·期末)某学习小组测量一水果电池的电动势和内阻:
(1)该小组先用多用电表的直流挡粗测电动势,红表笔应接该电池的 (填“正极”或“负极”),指针示数如图1所示,则读数为 ,该测量值 (填“偏大”或“偏小”);能否用多用电表的欧姆挡直接测量该电池的内阻? (填“能”或“不能”)。
(2)为了更准确测量该电池的电动势和内阻,用数字电压表(内阻约)和电阻箱测量该电池的电动势E和内阻r,实验电路如图2所示。连接电路后,闭合开关S,多次调节电阻箱的阻值R,记录电压表的读数U,绘出图像如图3所示,可得:该电池的电动势 V,内阻 (本空结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) 正极 偏小 不能
(2) 1.00 3.2/3.3/3.4
【来源】浙江省杭州市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题(乙卷)
【详解】(1)[1]电流应从多用电表的红表笔流入多用电表,应将红表笔接电池的正极,另一表笔接电池的负极。
[2]多用电压表选择直流电压挡量程为2.5V的挡位,由1所示可知,其分度值为0.05V,则粗测的电动势大小为0.75V。
[3]电压表接电池两极间测的是电池的路端电压,路端电压小于电池的电动势,则该测量值偏小;
[4]由于多用电表的欧姆挡有内置电源,不能用欧姆挡直接测量该电池的内阻。
(2)[1][2]根据图2所示电路图,由闭合电路的欧姆定律得
整理得
由图示图像可知,电池电动势E=1.00V
斜率表示内阻
26. (24-25高二上·浙江湖州·期末)在“电池电动势和内阻的测量”实验中
(1)所用电池为两节干电池,为保护电源,电路中串联了一个保护电阻,电路图如图丙所示。电流表量程应选择 (选填“”或“”),电压表量程应选择 (选填“”或“”);
(2)保护电阻应选择_______;
A.定值电阻(阻值,额定功率) B.定值电阻(阻值,额定功率)
(3)根据实验测得5组数据,描点后如图丁所示,则此干电池电动势 V,内阻 (结果均保留两位有效数字),用这样的电路图测量得到的内阻比真实值 (选填“大”或“小”);
(4)丁图中实验测得数据点P时,滑动变阻器接入的电阻测量值约为 。
【答案】(1)
(2)B
(3) 2.8/2.9/3.0/3.1 2.9/3.0/3.1/3.2 小
(4)10
【来源】浙江省湖州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题
【详解】(1)[1][2]测量两节干电池的电动势和内阻,利用表中数据可知,电流表量程应选择即可;电压表量程应选择;
(2)保护电阻选择的定值电阻阻值过大,选择阻值的即可,故选B;
(3)
[1][2]将U-I图线连线如图;根据
则此干电池电动势3.0V
内阻
[3]用这样的电路图测量得到的内阻测量值为
即
即测量值比真实值小;
(4)丁图中实验测得数据点P时,U=2.0V,I=0.2A,则滑动变阻器接入的电阻测量值约为
27. (24-25高二上·浙江温州·期末)为了测量干电池的电动势和内阻,某学习小组设计了图1所示的电路(定值电阻)。
(1)若只考虑系统误差,电动势测量值与真实值相比将 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(2)正确连接电路,闭合开关,进行实验,过程中操作准确规范。根据实验所测得5组电压和电流的数据画出的图像如图2所示,则干电池的电动势E= V,干电池的内阻r= (结果均保留三位有效数字)。
【答案】(1)偏小
(2) 1.43/1.44/1.45/1.46/1.47 0.554~0.673
【来源】浙江省温州市2024-2025学年高二上学期期末教学质量统一检测物理试卷(A)
【详解】(1)实验的误差来源于电压表的分流作用,根据闭合电路的欧姆定律
变形得
因此电动势测量值与真实值相比将偏小;
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律
解得
根据图像斜率可知
解得
根据图像截距可知
28. (24-25高二上·浙江舟山·期末)某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的金属丝,先用如图所示的螺旋测微器在三个不同位置各测一次金属丝直径,求出金属丝直径的平均值为,然后设计了如图乙所示的电路进行了实验探究,其中为金属丝,是阻值为的定值电阻,实验中调节滑片P,记录电压表示数,电流表示数以及对应的长度,绘制了图线如图丙所示。
(1)在测量金属丝直径时,先将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,调节旋钮,当测微螺杆快靠近金属丝时,旋动图中 (选填“A” “B”或“C”),听到“喀喀”声时停止,然后读数。其中一次读数如图甲所示,其读数为 。
(2)由图丙绘出的图像求得电池的电动势 V,内阻 。(结果保留三位有效数字)
(3)该小组又根据实验数据绘出了图像如图丁所示,图像的斜率为,可求得金属丝的电阻率 (用题中的字母表示);电表内阻对电阻率的测量 (填“有”或“没有”)影响。
【答案】(1) C 2.162
(2) 1.42 1.90
(3) 没有
【来源】浙江省舟山市2024-2025学年高二上学期1月期末检测物理试题
【详解】(1)[1]当测微螺杆快靠近金属丝时,旋动图中C,听到“喀喀”声时停止,然后读数。
[2]螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数为2mm+mm=2.162mm
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
结合图像斜率与截距可知V,
解得
(3)根据欧姆定律可知
根据电阻定律有
其中
解得
根据图像斜率可知
分析可知,电表内阻对电阻率的测量没有影响。
试卷第1页,共3页
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