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1、2020届物理人教版电学实验 单元测试1（2019天津高考模拟）某实验小组要研究小灯泡在不同电压下的工作特点，进行了如下的实验。（1）首先测量某电源的电动势和内阻。由于担心电源内阻过小，因此给电源串联了一个定值电阻R0，然后进行实验。电路如图（a）所示，缺失的导线应该是_和_相连（填“a”、“b”或“c”）。电路补充完整后，多次测量记录数据，并做出如图（b）所示的UI图像，由图像可得该电源电动势为E=_V。（结果保留两位有效数字）（2）小灯泡规格为“3.0 V，0.6 A”，测得其伏安特性曲线如图（c）所示。取三个这种小灯泡，与（1）中电源按如图（d）所示电路连接，A灯恰好正常发光。由此，可求
2、得电源内阻r=_，（1）中定值电阻R0=_。（结果保留两位有效数字）【答案】（1）a c 4.8 （2）1 3.8【解析】（1）由于电源的内阻较小，为了减小测量误差，所以电流表应内接，即a、c相连；图象与纵轴交点即为电动势，所以电动势为4.8 V；（2）由A灯恰好正常发光可知，B、C灯泡中的电流为0.3 A，由图（c）可知，B、C灯泡两灯电压为1.2 V，所以电源内阻上的电压为：，流过电源的电流与A灯中的电流相同即为0.6 A，所以电源的内阻，由图（b）可知，短路电流为1 A，即有：，解得：。2（2019重庆南开中学高考模拟）某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻实验室提供了如下器材：
3、A电流表（量程，内阻为）B电流表（量程，内阻为）C电压表（量程，内阻很大）D滑动变阻器（阻值范围，额定电流）E滑动变阻器（阻值范围，额定电流）F定值电阻G定值电阻以及待测干电池，开关、导线若干。同学们根据提供的器材，设计了如图的实验电路图。（1）请根据电路图，将实物图中连线补充完整。（2）为了尽量减小误差且方便操作，图中电流表应选择_（填或），滑动变阻器应选择_（填或），定值电阻应选择_（填或）。（3）同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图的图线。则该小组同学测定的干电池电动_，内阻_。（填含有、的表达式）【答案
4、】（1） （2） （3） 【解析】（1）实物连线图如图：（2）因测量一节干电池的电动势，干电池的电阻约为，因此电路的最大电流约为500 mA，因此选A2量程过大，因此要选择A1并联电阻改装电流表即可；则电流表选择A1即可；滑动变阻器R2阻值过大，不方便操作，则滑动变阻器选择R1即可；定值电阻选择R3以后可将电流表A1改为600 mA量程，满足实验要求，因此选R3即可；（3）若设电流表的读数为I，电压表读数为U，则电路中的总电流为200I，由闭合电路的欧姆定律：，由图像可知E=a；，解得。3（2019福建高考模拟）为测定待测电阻Rx的阻值（约为200 ），实验室提供如下器材：电池组E：电动势3
5、V，内阻不计；电流表A1：量程015 mA，内阻约为100 ；电流表A2：量程0300 A，内阻为1 000 ；滑动变阻器R1：阻值范围020 ，额定电流2 A；定值电阻R2，阻值为9 000 ，额定电流10 mA；定值电阻R3，阻值为200 ，额定电流0.1 A；开关S、导线若干。实验中要求准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：（1）正确选取器材，在下面方框内画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明所选器材的符号。（2）调节滑动变阻器R1，两表的示数如上图所示，可读出电流表A1的示数是_mA，电流表A2的示数是_A，则待测电阻Rx的阻值是_（计算结果保留一位小数）。（3）仅从实验原理产生系统误
6、差的角度分析，Rx的测量值_真实值（选填“”“”或“”）。【答案】（1） （2）8.0 150 191.1 （3）=【解析】（1）电源电动势为3 V，可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联组成电压表测电压，即用电流表A2与定值电阻R2，阻值为9 000 串联，所测得电压为：，即可满足测量电压的要求，电流用另一个电流表测电流，因此需要选择的电表为：A1、A2。待测电阻阻值约为200 ，滑动变阻器最大阻值为20 ，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为进行多次测量，滑动变阻器应采用分压接法，电流表A2与定值电阻串联组成电压表测电压，电压表内阻为：1 000+9 000=10 000 ，远大于待测电
7、阻阻值，所以电流表应采用外接法，实验电路图如图所示。（2）由图所示电流表A1可知，其量程为15 mA，分度值为0.5 mA，示数为8.0 mA；由图所示电流表A2可知，其量程为300 A，分度值为10 A，示数为150 A；阻值为：。（3）测量Rx阻值是根据定义求得的，因为A2所在的路与Rx并联，所以电压一定相等，在计算Rx的电流时，利用两个电流表的差值来求出的，也没有存在误差，所以Rx的测量值等于真实值。4（2019南昌市第一中学高考模拟）为了测量一个量程03 V、内阻约3 k的电压表的内电阻，提供的实验器材有：A待测电压表V1；B电流表A1（00.6 A，内阻约0.2 ）；C电压表V2（量
8、程010 V，内电阻约10 k）；D滑动变阻器R1（050 ，额定电流0.5 A）；E定值电阻R=5 k；F电源E（电动势8 V，内阻较小）；G开关一个、导线若干。（1）在线框内画出正确的实验电路图。（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）（2）在图中完成实物连线。（3）实验时需要测得的物理量有_。（用符号表示并说明其物理意义）（4）待测电压表内电阻表达式为_。（用（3）中符号表示）【答案】（1） （2） （3）电压表的读数，电压表的读数 （4）【解析】（1）待测电压表量程只为电压表量程的，所以应将待测电压表扩大量程，与R串联，然后再将其电压表并联；由于
9、滑动变阻器的全电阻远小于待测电压表内阻，所以变阻器应采用分压式接法，又待测电压表与定值电阻R串联后再与电压表并联，电路图如图所示：（2）注意导线不要交叉，如图所示：（3、4）根据串并联规律应有：，解得：，需要测量电压表的读数，电压表的读数。5（2019安徽高考模拟）当今人工智能技术迅猛发展，电池是新型人工智能机器人的重要部分，某新型机器人上的一节电池的电动势约为3 V，内阻约为27 ，为测量该电池的电动势和内阻，实验室可供选用的器材如下：A待测电池B定值电阻R0（R0=1.8 ）C电压表V（量程3 V，内阻约2 k）D电流表A（量程0.6 A，内阻RA=1.2 ）E电阻箱（099.99 ，额定
10、电流1.5 A）F开关一个、导线若干（1）甲、乙两位同学为测量出该电池的电动势和内阻，各自想出了自己的测量方法，设计电路分别如图1、图2所示，则你认为合理的是_。A甲的设计B乙的设计C误差几乎一样，都可以D两人的设计都不行（2）如果按甲同学所设计的电路进行测量得到电阻箱的电阻R和电流表的读数I以及计算出的多组数据后，作出了如图3所示的R图象。请你帮助他分析计算电池的电动势E=_V，内阻r=_。（结果均保留一位小数）（3）已知某个小灯泡的UI图象如图4所示，把三只这样的相同的小灯泡并联后与R1一起接在第（2）问中已经测量的电池上，电路图如图5所示。已知R1=2 ，则闭合开关电路稳定后，其中一个小
11、灯泡的电阻为_，功率为_W。（结果均保留三位有效数字）【答案】（1）A （2）3.0 3.0 （3）10.0 0.144【解析】（1）由于甲同学所设计的电路中电流表内阻已知，可减小测量误差，故甲同学的实验电路更合理些；（2）根据E=I（R+r+RA+R0），得到：，结合图象斜率和截距得到：E=3.0 V，r=3.0 ；（3）设每个小灯泡的电压、电流分别为U、I，结合电路，可得U=E3I（r+R1），即U=15I+3（V），在UI图象中做出此图线，如图所示，交点（0.12 A，1.2 V）即为一个小灯泡的工作状态，则得到一个小灯泡的电阻RL=1.2 V0.12 V=10.0 ，一个小灯泡的工作时
12、的功率为：PL=1.2 V0.12 A=0.144 W。6（2019广西高考模拟）某同学要将一个满偏电流为150 A的电流表G改装成3 V量程的电压表并进行校准。（1）电流表G的内阻未知（大约几百欧），该同学设计了一个测量电流表G内阻的电路如图甲所示，请根据电路图将图乙中的电路连接完整。（2）图甲电路中G为待测电流表，R1为电阻箱，调节电阻箱使其接入电路的阻值为R0，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使电流表G、A指针均有较大角度的偏转，示数分别为I1、I2，则被测电流表G的内阻Rg=_（用测得的物理量的字母表示）。（3）若测得电流表G的内阻为800 ，将其改装成3 V量程的电压表，需要串联一个定
13、值电阻R2，其阻值应该为_。（4）对改装的电压表进行校准，其中V为标准电压表，校准电路应选用_（填“丙”或“丁”），理由是_。（5）用校准后的改装电压表测量某段电路两端的电压，电流计上的指针所指的位置如图戊所示，则被测电路两端的电压值为_V。（计算结果保留三位有效数字）【答案】（1） （2） （3）19 200 （4）丙 因为电压可以从零开始调节，电压测量范围较大，能充分校准 （5）2.80【解析】（1）实物连接图如图所示；（2）由实验原理图可知，通过电阻箱电流为I0=I2I1，又电阻箱和G并联，故两端电压相等，根据欧姆定律，得电流表G的内阻；（3）由题意，电流表G的满偏电压为：UG=IGRG
14、串联电阻分担电压为：U2=UUG故需串联电阻：联立，代入数据得R2=19 200 。（4）在校准时，应采用图丙，因为电压可以从零开始调节，电压测量范围较大，能充分校准。（5）电压表使用的是03 V的接线柱，每一个大格代表1 V，每一个小格代表0.1 V，示数为2.80 V。7（2019湖南高考模拟）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：（1）在使用多用电表测量时，若选择开关找至“25 V“挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为_V。（2）多用电表测量未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电源的电动势为E，R0为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值Rx关系图象如图（c）所示，则此时多用电表的内阻为_，该电池的电动势E_V。（3）下列判断正确的是_。A在图（b）中、电表的左、右插孔处分别标注着“”、“+”B由图线（c）的特点可知，欧姆表的刻度盘上的数字左小右大C欧姆表调零的实质是通过调节R，使Rx0时电路中的电流达到满偏电流D电阻Rx的变化量相同时，Rx越小，则对应的电流变化量就越小（4）如果随着使用时间的增长，该多用电表内部的电源电动势减少，内阻增大，但仍然能够欧姆调零，如仍用该表测
