高考押题专练
1.某同学用以下器材接成如图甲所示的电路，并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘，成功地改装了一个简易的“R×1 k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：
A.满偏电流Ig＝100 μA的微安表一个 B.电动势E＝1.5 V，电阻可忽略不计的电池 C.阻值调至14 kΩ的电阻箱R D.红、黑测试表笔和导线若干
(1)根据题中信息可知原微安表的内阻Rg＝________ Ω.
(2)在图甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就能改装成“R×1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间(填a、b、c)，电阻阻值为________.(保留两位有效数字)
(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图. 【答案】(1)1 k (2)a、c 15 Ω (3)见解析图
【解析】(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在10～20 kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近，由此可结合刻度盘确定此表的中E值电阻，即表内总电阻约为R总＝15 kΩ.当表笔短接时，电流满偏，根据欧姆定律有：Ig＝，代入E、
R＋RgR、Ig的值可得Rg＝1 kΩ.
(2)要把原表改装成“R×1”的欧姆表，就要减少表的内阻，依题意，显然只有在ac之间并联一个小电阻R′，R′(R＋Rg)才能使表内总电阻等于中值电阻R并＝15 Ω.根据R并＝，代入R以及Rg的数值可计算得R′≈15 Ω.
R′＋R＋Rg
(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图如图所示.
2.一只小灯泡，额定功率为0.75 W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝PR＝1.5 V.B小组同学
认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而找到灯泡的额定电压.
A.电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ) B.电流表A1(量程1 500 mA，内阻约0.02 Ω) C.电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6 Ω) D.滑动变阻器R1(0～10 Ω) E.滑动变阻器R2(0～100 Ω) F.电源E(电动势4.0 V，内阻不计) G.开关S和导线若干
H.待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)
(1)在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中，电流表选________(选填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”).
(2)当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中.
次数 U/V I/mA 1 0.20 80 2 0.60 155 3 1.00 195 4 1.40 227 5 1.80 255 6 2.20 279 7 2.70 310 请你根据表中实验数据在图中作出灯泡的U－I图线.
(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________ V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是________________________________.
【答案】(1)见解析图 A2 R1 (2)见解析图
(3)2.5(2.4～2.6均可) 灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)
【解析】(1)题目表格中电流最大310 mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；
要描绘小灯泡的U－I图象，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器用分压式接法，选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R1；电路如图所示.
(2)小灯泡的U－I图象如图所示：
(3)小灯泡的额定功率为0.75 W；当电压为2.5 V时，电流为0.3 A，此时电功率为：P＝UI＝2.5×0.3 W＝0.75 W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5 V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.
3.某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供下列器材： ①待测线圈L，阻值约为2 Ω，额定电流为2 A ②电流表A1量程为0.6 A，内阻r1为0.2 Ω ③电流表A2量程为3 A，内阻r2约为0.2 Ω
④变阻器R1阻值为0～10 Ω，变阻器R2阻值为0～1 kΩ ⑤电池 E，电动势为9 V，内阻很小 ⑥定值电阻 R3＝10 Ω，R4＝1 000 Ω ⑦开关S1、S2
要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I2－I1的图象，求出电感线圈的电阻.
(1)实验中定值电阻应选用________，变阻器应选用________.(填代号) (2)I2－I1对应的函数关系式为__________.(选用题干所给出的物理符号表示) (3)实验结束时应先断开开关________，后断开开关________.
2020高考物理专题16 电学实验(高考押题)(解析版)
