2012年河南省平顶山市宝丰一高一轮复习电学实验专项练习物理试卷（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

某校科技小组的同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R₁和R₂的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R₁，待测电阻R₂，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干．

（1）测电阻R₁的阻值，请将下面操作步骤补充完整：闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r₁和对应的电流表示数I，______，读出此时电阻箱的示数r₂．则电阻R₁的表达式为R₁=______．
（2）测得电阻R₁=2.0Ω后，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值．做法是：闭合S₁，将S₂切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图所示的1/I-R图线，则电源电动势E=______V，电阻R₂=______Ω．

2. 难度：中等

（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图所示该金属导线的直径为______ mm．
（2）实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω）；
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；
请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是______（填代号）．
②某同学根据测得的数据，作出U-I图象如图乙中图线a所示，由此可知电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω；
③若乙图中的图线b是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为______W．
④请将图甲中实物连接成实验电路图；

3. 难度：中等

某一阻值不变的纯电阻元件（阻值R在50Ω～100Ω之间），额定功率为0.25W．要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：
电流表A₁：量程为100mA，内阻约为5Ω；
电流表A₂：量程为1A，内阻约为0.5Ω；
电压表V₁：量程为6V，内阻约为10kΩ；
电压表V₂：量程为30V，内阻约为50kΩ；
滑动变阻器R：0～10Ω，2A；
电源（E=9V），开关，导线若干．
（1）实验中应选用的电流表为______，电压表为______；（填入器材符号）
（2）在虚线框内画出实验电路图；
（3）测出的电阻值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

4. 难度：中等

如图甲所示的读数是______cm，如图乙所示的读数是______mm．

5. 难度：中等

某研究性学习小组利用上左图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如图所示的R-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，得到E=______V，r=______Ω．

6. 难度：中等

某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：
待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Ω）
一个阻值未知的电阻R
电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块
电流表（内阻约为5Ω，量程500mA）
滑动变阻器A（0～20Ω，3A）
滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）
电键一个，导线若干
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R的阻值，设计了如图所示的电路．实验时他用U₁、U₂、I分别表示电表V₁、V₂、A的读数．在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U₁、U₂、I的一系列值．其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R的阻值．
根据题中所给信息解答下列问题：
（1）在电压表V₁接入电路时应选择的量程是______，滑动变阻器应选择______（填器材代号“A”或“B”）；
（2）在画出图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用______、______表示；用来计算定值电阻R的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用______、______表示．（填“U₁、U₂、I”或由它们组成的算式）
（3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R的值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值．

7. 难度：中等

2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：

U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

实验室提供如下器材：
A．电流表A₁（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A₂（量程3A，内阻约为0.1Ω）
C．电压表V₁（量程3V，内阻3kΩ）
D．电压表V₂（量程15V，内阻15kΩ）
E．滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R₂（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
（1）除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E（6V）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有______（填选项前字母）；
（2）在虚线方框中画出实验电路图；
（3）根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线．

8. 难度：中等

某电池电动势大小约为3.0V，内阻约为0.03Ω．现在要实验测定该电池的电动势与内阻，提供备用的器材有：
A．电压表V（量程为0～4V，内阻约为5.0kΩ）     B．电流表A₁（量程为0～1A，内阻约为1Ω）
C．电流表A₂（量程为0～3mA，内阻约为10Ω）        D．定值电阻R₁=2Ω
E．定值电阻R₁=100Ω                              F．滑动变阻器R₃ （0～10Ω，额定电流1A）
G．开关S，导线若干
（1）为测量该电池的电动势与内阻，从上述器材中应选择定值电阻______，电流表______（填字母序号）；
（2）请你根据所选的器材将下列实物连线，以保证正确完成测量．

9. 难度：中等

在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表G（满偏电流为2.5mA，内阻为199Ω），定值电阻R₁=1.0．Ω，定值电阻R₂=99.5．Ω，电阻箱R（0～99.9Ω），开关、导线若干．
（1）请在所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用______（选填“R₁”或“R₂”）；
（2）某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数I_g，记录数据（见下表）．请在下面坐标图中描点作出-R图线．

次数/物理量	1	2	3	4	5	6
R/Ω	1.6	2.1	2.2	3.2	4.2	5.6
It/mA	2.25	2.00	1.67	1.50	1.25	1.00
/（mA）^-1	0.44	0.50	0.60	0.67	0.80	1.00

（3）根据图线可求得，被测电池的电动势E=______V，内阻为r=______Ω．

10. 难度：中等

为了测定电流表A₁的内阻，某同学采用如下图所示的实验电路．其中：A₁是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；A₂是标准电流表，量程是200μA；R₁是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；R₂是滑动变阻器；R₃是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S₁是单刀单掷开关，S₂是单刀双掷开关．
（1）根据图所示电路的实物图，请在右侧的方框中画出实验电路图．
（2）请将该同学的操作补充完整：
①连接好电路，将滑动变阻器R₂的滑片移到最______；（填“左端”或“右端”）将开关S₂扳到接点a处，接通开关S₁；调整滑动变阻器R₂，使电流表A₂的读数是150μA；
②将开关S₂扳到接点b处，______，使电流表A₂的读数仍是150μA．
③若此时电阻箱各旋钮的位置如右图所示，则待测电流表A₁的内阻R_g=______Ω．
（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R₂的滑动位置，都要保证两只电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R₃应选用______．（填写阻值前相应的字母）
A．200kΩ    B．20kΩ   C．15kΩ    D．150kΩ

11. 难度：中等

某小组在用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，实验室备有下列器材：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A（量程0-0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电压表V（量程0-0.6V，内阻为R_V=2000Ω）
D．滑动变阻器R（0-20Ω）
E．定值电阻R若干
F．开关和导线若干
①若欲较精确地测出电源的电动势和内阻，需扩大电压表量程，实验室中有以下四种阻值的定值电阻供选择，则定值电阻R应选取______
A．2000Ω
B．4000Ω
C．6000Ω
D．8000Ω
②请在方框中画出该实验电路原理图．
③该小组同学根据实验电路，测出七组实验数据，并利用测出的数据直接绘出了U-I图线（I为电流表A的示数，U为电压表V的示数），若把电流表和改装后的电压表当成理想电表，则依图线可得被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．
④该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差，产生误差的原因可能是______．

12. 难度：中等

现用伏安法研究某电子器件R₁的（6V，2.5W）伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：
A、直流电源（6V，内阻不计）；
B、电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）；
C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；
D、滑动变阻器（0～20Ω，10A）；
E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；
F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；
G、开关与导线若干；
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子器件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“”表示）．
（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用______．（填写器材序号）
（3）将上述电子器件R₁ 和另一电子器件R₂接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势ɛ=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R₃，使电阻R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R₁和R₂阻值的和为______Ω，R₃接入电路的阻值为______Ω．

13. 难度：中等

（1）用多用电表测量阻值约十几千欧的电阻R_x．S为电表的选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．
①从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序：______（填步骤前的字母）
A．旋转s至欧姆挡“×lk”
B．旋转s至欧姆挡“×100”
C．旋转S至“OFF”，并拔出两表笔
D．将两表笔分别连接到R_x，的两端，读出阻值后，断开两表笔
E．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
②按正确步骤测量时，指针指在图示位置，R_x的测量值为______ kΩ．
（2）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是______、______、______．

已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小．则以下电路图中______（填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏______．
若已知实验所用的电流表内阻的准确值R_A=2.0Ω，那么准确测量金属丝电阻R_x的最佳电路应是上图中的______电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻R_x=______（用题中字母代号表示）．