新课标2020高考物理二轮复习专题强化训练13电学实验含解析2020042125.doc

18专题强化训练(十三)一、实验题(共14个小题，1～10每题6分，共60分，11～14每题10分共40分，满分100分)1．某物理兴趣小组在“测定金属丝电阻率”实验中用游标卡尺测量金属丝的长度L时，如图甲所示L＝________cm；用螺旋测微器测量金属丝的直径d时，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径d＝________mm.答案10.0500.688解析由图示游标卡尺可知，其示数为：100mm＋0.05×10mm＝100.50mm＝10.050cm；由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm＋18.8×0.01mm＝0.688mm.2．(2016·浙江)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5Ω.(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a或b)，导线②连接________(填c或d)．(2)正确接线测得实验数据如下表，用作图法求得R1的阻值为________Ω.U/A0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的eq\f(1,10)，若测R2的阻值，则最优的连线应选________．(填选项)A．①连接a，②连接cB．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接cD．①连接b，②连接d答案(1)ad(2)作图如图所示4.55(4.4～4.7)(3)B解析(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法；滑动变阻器采用分压式接法；故测R1的阻值的最优连接方式为导线①连接a、导线②连接d；(2)作图如答案图；R1＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(2.0,0.44)Ω≈4.55Ω；(3)根据电阻定律可得：R＝ρeq\f(L,dL)＝eq\f(ρ,d)，故R2＝R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优的连线应①连接a，②连接d；故选B项．3．某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得路端电压U，并在计算机上显示出如图乙所示的eq\f(1,U)－eq\f(1,R)关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.(1)由图线a可知电池a的电动势Ea＝________V，内阻ra＝________Ω.(2)用此装置测得的电动势________电动势的真实值(填“大于”“小于”或“等于”)．(3)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa________Pb(填“大于”“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa________ηb(填“大于”“等于”或“小于”)．答案(1)2.00.5(2)小于(3)小于大于解析(1)根据E＝U＋eq\f(U,R)r，得：eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R).图象a中截距c＝0.5＝eq\f(1,Ea)，斜率k＝0.25＝eq\f(ra,Ea)，故电动势Ea＝eq\f(1,c)＝2.0V，内电阻ra＝Ea·k＝0.5Ω.(2)由图甲所示可知，相对于电源来说，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，所以电源电动势的测量值小于真实值．(3)在伏安特性曲线中，图象的截距为电源电动势的倒数，从图象可知a的截距大于b的截距，故Ea＜Eb.图象的斜率表示eq\f(r,E)，而a的斜率大于b的斜率，而r＝kE，由图可近似得出，b的截距约为0.2，则电动势约为5V，斜率约为eq\f(5,12)，则内阻约为eq\f(2,3)，故Ea＜Eb，ra＜rb，近似作出伏安特性曲线，电阻的曲线与两电源的交点为电阻的工作点；则由下图可知，图中交点的电压与电流的乘积为电源的输出功率；则电源的输出功率Pa＜Pb；电池的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(R,R＋r)，由于a的内阻小于b的内阻，所以电池的效率ηa大于ηb.4．图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω，其表盘如图(b)所示，最上一行刻度的正中央刻度值为“15”．图(a)中虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，这5个挡