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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 周測(cè)卷二十 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析)
一 、實(shí)驗(yàn)題(本大題共5小題 )
1. 某同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)時(shí),所用小燈泡上標(biāo)有“3.8V 0.5A”的字樣,現(xiàn)有電壓表(0~4.5 V內(nèi)阻約為3kΩ)、電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:
A.電流表(0~0.6A內(nèi)阻約為1Ω) B.電流表(0~3A內(nèi)阻約為0.25Ω)
C.滑動(dòng)變阻器(0~20) D.滑動(dòng)變阻器(0~500)
(1)實(shí)驗(yàn)中如果即滿足測(cè)量要求,又要誤差較小,電流表應(yīng)選用 ;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 。(選填相應(yīng)器材前的字母)
(2)下列給出了四個(gè)電路圖,
2、請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇正確的實(shí)驗(yàn)電路圖
A
×
A
V
R
S
B
×
A
V
R
S
D
×
A
V
R
S
C
×
A
V
R
S
(3)下圖是實(shí)驗(yàn)所用器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)你補(bǔ)充完成實(shí)物間的連線。
I/A
U/V
0 1 2 3 4
0.6
0.4
0.2
(4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了幾組數(shù)據(jù),在下圖所示的電流—電壓(I—U)坐標(biāo)系中,通過描點(diǎn)連線得到了小燈泡的伏安特性曲線,根據(jù)此電流—電壓圖線可知,小燈泡的電阻隨電壓的增大而
3、________(填“增大”、“不變”或“減小”),其原因是___________________,同時(shí)可以根據(jù)此圖像確定小燈泡在電壓為2 V時(shí)的電阻R = Ω
(5)根據(jù)此電流—電壓圖線,若小燈泡的功率是P,通過小燈泡的電流是I,下列給出的四個(gè)圖中可能正確的是 。
I
P
A
I
P
B
I2
P
C
I2
P
D
2. 某同學(xué)要測(cè)量一由新材料制成的粗細(xì)均勻的圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ。步驟如下:
0
25
20
15
乙
丙
5
6
7
0
5
10
甲
cm
(1)用
4、游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示,由圖可知其長(zhǎng)度為 cm;
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑為 mm;
(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱形導(dǎo)體的電阻,表盤的示數(shù)如圖丙所示,則該電阻的阻值約為 Ω。
(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:
待測(cè)圓柱形導(dǎo)體電阻R
電流表A1(量程0~4 mA,內(nèi)阻約50 Ω)
電流表A2(量程0~10 mA,內(nèi)阻約30 Ω)
電壓表V1(量程0~3 V,內(nèi)阻約10 kΩ)
5、
電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻約25 kΩ)
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4 V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15 Ω,額定電流2.0 A)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2 kΩ,額定電流0.5 A)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干
為減小實(shí)驗(yàn)誤差,要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出合理的測(cè)量電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。
3. 利用如圖(a)所示電路,可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:
待測(cè)電源,電阻箱R(最大阻值999.9Ω),電阻R0(阻值3.0Ω),電阻R1(阻值3.0Ω),電流表(量程為200mA,內(nèi)阻為RA=6.0Ω),開關(guān)S.
實(shí)驗(yàn)步驟
6、如下:
①將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S;
②多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R;
③以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),作- R圖線(用直線擬合)
④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b
回答下列問題:
(1)分別用E和r表示電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,則1/I與R的關(guān)系式為 。
(2)實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中電阻R=3.0Ω時(shí)電流表的示數(shù)如圖(b)所示,讀出數(shù)據(jù),完成下表。答:① ,② 。
R/
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I/A
0.143
0.
7、125
①
0.100
0.091
0.084
0.077
I-1/A-1
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
13.0
(3)在圖(c)的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k= ,截距b= A-1.
(4)根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)阻r = .
4.(1)某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如題6圖1所示,該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源,導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。
①斷開開關(guān),紅表筆接a點(diǎn)時(shí)
8、多用表指示如題6圖2所示,讀數(shù)為 V,說明 正常(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)。
②紅表筆接b點(diǎn),斷開開關(guān)時(shí),表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用表指示仍然和題6圖2相同,可判斷發(fā)生故障的器件是 。(選填:蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈)
≌
a
b
蓄電池
保險(xiǎn)絲
開關(guān)
小燈
c
圖1
圖2
(2)為了研究人們用繩索跨越山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如題6圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置。他們將不可伸長(zhǎng)輕繩的兩端通過測(cè)力計(jì)(不計(jì)質(zhì)量及長(zhǎng)度)固定在相距為D的兩立柱上,固定點(diǎn)分別為P和Q,P低于Q,繩長(zhǎng)為L(zhǎng)(L>PQ)。
9、
D
圖3
Q
C
P
他們首先在繩上距離P點(diǎn)10cm處(標(biāo)記為C)系上質(zhì)量為m的重物(不滑動(dòng)),由測(cè)力計(jì)讀出繩PC、QC的拉力大小TP、TQ。隨后,改變重物懸掛點(diǎn)C的位置,每次將P到C的距離增加10cm,并讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù),最后得到TP、TQ與繩長(zhǎng)的關(guān)系曲線如題6圖4所示。由實(shí)驗(yàn)可知:
①曲線Ⅱ中拉力最大時(shí),C與P點(diǎn)的距離為 cm,該曲線為 (選填:TP或TQ)的曲線。
②在重物從P移到Q的整個(gè)過程中,受到最大拉力的是 (選填:P或Q)點(diǎn)所在的立柱。
③曲線Ⅰ、Ⅱ相交處,可讀出繩的拉力為T0= N,它與L、D、m和重力
10、加速度g的關(guān)系
為T0= 。
圖4
Ⅰ
Ⅱ
T/N
PC(cm)
0
80
100
40
20
60
160
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
120
140
5. 某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率,需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻.
(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑,某次測(cè)量的示數(shù)分別如圖 (a)、(b)所示,長(zhǎng)度為________ cm,直徑為________ mm.
(2)按圖(c)連接電路后,實(shí)驗(yàn)操作如下.
①將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最____處(填“大
11、”或“小”);將S2撥向接點(diǎn)1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0.
②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最______(填“大”或“小”),S2撥向接點(diǎn)2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時(shí)R2阻值為1280 Ω.
(3)由此可知,圓柱體的電阻為________Ω.
xx萬卷周測(cè)卷(二十)答案解析
一 、實(shí)驗(yàn)題
1.【答案】(1)A(2分);C(2分) (2)C(2分) (3)見圖(2分) (4)增大(2分);電壓升高使電流增大于是功率增大導(dǎo)致溫度升高,燈絲電阻隨溫度升高而增大(2分);
5(2分) (5)D(4分)
2. 【答
12、案】(1) 5.015 (2分) (2) 4.700 (2分) (3) 220 (2分)
(4)如圖所示 (4分)(電壓表選V1、電流表選A2、分壓接法、電流表外接各1分)
R1
E
R
V1
A2
3. 【答案】(1) 或
(2)①0.110 ②9.09
(3)見圖(c)答1.0
6.0
(4)3.0
1.0
【解析】(1)由于電流表與電阻R1并聯(lián),且RA=6.0Ω,R1=3.0Ω,當(dāng)電流表示數(shù)為I時(shí),電路總電流應(yīng)為3I。根據(jù)閉合電路歐姆定律有:E=3I(+R0+R+r),代入數(shù)據(jù)整理得:
(2)根據(jù)圖(
13、b)可得電流表示數(shù)為110mA=0.110A;所以1/I=9.09
(3)見圖(c)答
(4) 根據(jù)和圖象可得:,,解得:E=3V r=1.0Ω.
4. 【答案】(1)①11.5V(11.2.V~11.8V之間的值均可),蓄電池;②小燈。
(2)①60,TP;②Q;③4.30,
【解析】(1)①由題圖2可知,直流50V擋的最小分度為lV,故按“十分之一”估讀法可知讀數(shù)應(yīng)為11.5V左右。由于測(cè)得的電壓基本等于蓄電池電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值,說明a、c兩點(diǎn)與電源之間是通路,只能是此電路之外的保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈中出現(xiàn)了斷路故障,但故障的具體位置不能確定。②同理可知,兩表筆
接c、b時(shí)測(cè)得結(jié)
14、果仍等于電源電動(dòng)勢(shì),說明多用表、開關(guān)、保險(xiǎn)絲、蓄電池形成了一閉合回路,故只能是與多用表并聯(lián)的小燈發(fā)生了斷路故障。
(2)①由題圖4可讀出,Ⅱ中拉力最大時(shí),c與p點(diǎn)的距離為60 cm。此時(shí)以C點(diǎn)為研究對(duì)象,如圖所示,豎直方向,水平方向。當(dāng)時(shí),,即,若C點(diǎn)左移即減小,則增大,減小,減小,增大,,即,故Ⅱ?yàn)榈那€,Ⅰ為的曲線。
②由題圖4可知圖線I對(duì)應(yīng)的極值最大,故受到最大拉力的是Q點(diǎn)所在的立柱。
③曲線I、Ⅱ相交處,可讀出繩的拉力 為4.30 N。
此時(shí)滿足關(guān)系:
解得:
5.【答案】 (1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1 280