2024届高考物理名校试题专题20 电学实验（一）（解析版）

由天下分享时间：2024/12/17 13:39:57 加入收藏我要投稿点赞

2024年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（四）

电学实验（一）

1、（2024·山西省大同市市直学校高三第一次联考）用直流电源（内阻可忽略不计）、电阻箱、定值电阻R0（阻值为2.0kΩ）、开关和若干导线，连接成如图甲所示的电路来测量电压表V（量程3V）的内阻RV。（1）闭合开关S，适当调节电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U，获得多组数据。（2）若实验时电阻箱的读数如图乙所示，其值____________Ω。

（3）根据测得的数据画出如图丙所示的

1—R关系图线，由图像上的数据可计算得到直流电源电动势为U____________ V，进而求得电压表的内阻RV=____________kΩ。（计算结果均保留两位有效数字）（4）若电源内阻不可忽略，用此法测得的RV____________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】 (1). 6500 (2). 5.1 (3). 7.0k (4). 偏大【解析】

（2）[1]．由图示电阻箱可知，其示数为：

0×100kΩ+0×10kΩ+6×1000Ω+5×100Ω+0×10Ω+0×1Ω=6500Ω；（3）[2][3]．根据闭合电路欧姆定律可得：

E?U（RV?R0?R） RV整理可得：

R?R011 ??R?V UERVERV图象的斜率：

10.50?0.251

k?U???R936?图象纵轴截距：

b=0.25

则：

b0.25 ??9.0 1k36由图示图象可知：

b?RV?R0 ERV1 ERVk?解得：

E=5.1V

RV=7000.0Ω=7.0kΩ；

（4）[4]．考虑电源内阻r，由欧姆定律得：

E?U（RV?R0?R?r） RV实际测量的相当于是RV+r，相对RV的阻值来说偏大。

2、（2024·安徽省淮北市高三一模）某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻R0以及电阻箱、待测电池等器材，设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。他们连接好电路，闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R，计算机中显示电流均为零，由此判断电路可能出现了故障。经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。已知保护电阻R0?15.0?，电流传感器量程为100mA。操作步骤如下： ①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；

②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转； ③断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、b上，多用电表的示数如图乙所示； ④断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的指针不偏转； ⑤断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在c、d上，计算机中显示电流不为零。

回答下列问题：

（1）操作步骤③中，多用电表内阻_____________Ω；

（2）操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接_______________（选“c”或“d”点）; （3）电路的故障可能是__________________; A.保护电阻R0短路

B.保护电阻R0断路 C.电阻箱R短路

D.电阻箱R断路

（4）排除电路故障后，该小组按照图甲的电路测量电源的电动势和内阻。改变电阻箱R的阻值，得到多组实验数据。根据数据作出R?1图像，如图所示，则电源电动势E?_____________V，内阻r?__________I。 ?（结果保留2位有效数字）

【答案】 (1). 15.0 (2). c (3). D (4). 1.5 (5). 3.0 【解析】

（1）[1]．操作步骤③中，多用电表内阻等于中值电阻，大小为15.0Ω；

（2）[2]．因c端是电流传感器的负极，则操作步骤⑤中，多用电表红表笔应接c点；（3）[3]．根据实验步骤的分析可知，电路的故障可能是电阻箱R断路，故选D；（4）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律可得：

E=I(R+R0+r)

即：

1R?E?(R0?r)