《2019版高考物理通用版二轮复习专题检测：（二十六） “追踪溯源”智取创新实验——学会迁移 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理通用版二轮复习专题检测：（二十六） “追踪溯源”智取创新实验——学会迁移 Word版含解析.pdf（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题检测（二十六）专题检测（二十六） “追踪溯源”智取创新实验学会迁移“追踪溯源”智取创新实验学会迁移 1(2018新疆模拟新疆模拟)某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势 E 和内阻和内阻 r，可供选 择的实验器材有：待测电源 ，可供选 择的实验器材有：待测电源(电动势约电动势约 6 V，内阻约，内阻约 1 )，定值电阻，定值电阻 RA(阻值阻值 10 )和和 RB(阻 值 阻 值 1 )，滑动变阻器，滑动变阻器 R(最大阻值最大阻值 10 )，电流表，电流表 A(量程量程 0.6 A，内阻约，内阻约 1 )，电压表，电压表 V(量 程 量 程 5
2、V，内阻约，内阻约 10 k)，开关，开关 S，导线若干。请回答下列问题：，导线若干。请回答下列问题： (1)图甲为该同学设计的电路图的一部分，将电路补充完整。图甲为该同学设计的电路图的一部分，将电路补充完整。 (2)图甲中的图甲中的 R1应选应选_(填填“RA”或或“RB”)。 (3)改变滑动变阻器接入电路的阻值，分别记下几组电压表的示数改变滑动变阻器接入电路的阻值，分别记下几组电压表的示数 U 和相应电流表的示 数 和相应电流表的示 数 I；以；以 U 为纵坐标，为纵坐标，I 为横坐标，作为横坐标，作 UI 图线如图乙所示，并求出图线如图乙所示，并求出 UI 图线在横轴上的截 距 图线在横
3、轴上的截 距 a 和在纵轴上的截距和在纵轴上的截距 b， 请选用待测电源电动势， 请选用待测电源电动势 E、 内阻、 内阻 r、 定值电阻、 定值电阻 R1和和 R2， 写出， 写出 a、 b 的表达式，的表达式，a_，b_，代入相应数值即可得，代入相应数值即可得 E 和和 r 的测量值。的测量值。 解析：解析：(1)由于滑动变阻器的最大阻值过小，使电压表测量范围 较小，所以 由于滑动变阻器的最大阻值过小，使电压表测量范围 较小，所以 R1应采用与滑动变阻器总阻值接近的应采用与滑动变阻器总阻值接近的 RA； R2起保护电路 的作用，故可以采用阻值较小的 起保护电路 的作用，故可以采用阻值较小的
4、 RB； 由于电流表内阻与等效内阻接 近， 为了减小误差， 应采用相对电源的电流表外接法， 电路图如图所示。 ； 由于电流表内阻与等效内阻接 近， 为了减小误差， 应采用相对电源的电流表外接法， 电路图如图所示。 (2)由以上分析可知，题图甲中的由以上分析可知，题图甲中的 R1应选择应选择 RA。 (3)根据闭合电路欧姆定律可知 ：根据闭合电路欧姆定律可知 ： UEI(R2r)，由此可知，图像与纵轴的截距，由此可知，图像与纵轴的截距 bE， 图像与横轴的截距为短路电流，故 ， 图像与横轴的截距为短路电流，故 a。 E R2r 答案：答案：(1)见解析图 见解析图 (2)RA (3) E E R
5、2r 2.(2018宜宾检测宜宾检测)某同学利用如图甲所示电路测量自来水的 电阻率， 其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上 加有阀门 某同学利用如图甲所示电路测量自来水的 电阻率， 其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上 加有阀门 K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞 (活塞电阻可忽略活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。 实验器 材还有 ： 电源 ，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。 实验器 材还有 ： 电源(电动势约为电动势约为 3 V，内阻不可忽略，内阻不可忽略)，两个完全相同的电流表，两个完全
6、相同的电流表 A1 、A2(量程为量程为 3 mA，内阻不计，内阻不计)，电阻箱，电阻箱 R(最大阻值为最大阻值为 9 999 )，定值电阻，定值电阻 R0(可供选择的阻值有可供选择的阻值有 100 、 1 k、10 k)，开关，开关 S，导线若干，刻度尺。，导线若干，刻度尺。 实验步骤如下：实验步骤如下： A测得圆柱形玻璃管内径测得圆柱形玻璃管内径 d20 mm； B向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度 L； C连接好电路，闭合开关连接好电路，闭合开关 S，调整电阻箱阻值，读出电流表，调整电阻箱阻值，读出电流表 A1 、A2示数，分别记为示
7、数，分别记为 I1、I2，记录电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值 R； D改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤 B、C； E断开断开 S，整理好器材。，整理好器材。 (1)为了较好的完成该实验，定值电阻为了较好的完成该实验，定值电阻 R0应选应选_。 (2)玻璃管内水柱的电阻玻璃管内水柱的电阻 Rx的表达式的表达式 Rx_(用用 R0、R、I1、I2表示表示)。 (3)若在上述步骤若在上述步骤 C 中每次调整电阻箱阻值，使电流表中每次调整电阻箱阻值，使电流表 A1 、 A2 示数均相等，利用记录的多组水柱长度示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱
8、阻值和对应的电阻箱阻值R的 数据，绘制出如图乙所示的 的 数据，绘制出如图乙所示的 RL 关系图像，则自来水的电阻率关系图像，则自来水的电阻率 _m(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)。 在用本实验方法测电阻率实验 中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相 比将 。 在用本实验方法测电阻率实验 中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相 比将_(选填“偏大”“不变”或“偏小”选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 解析：解析：(1)电源电动势为电源电动势为 3 V，电流表的量程为，电流表的量程为 3 mA，则最小电阻，则最小电阻 R E I 3 3 1
9、0 3 1 k，故定值电阻，故定值电阻 R0选选 1 k 的即可。的即可。 (2)玻璃管内水柱的电阻玻璃管内水柱的电阻 Rx满足满足 I1RxI2(R0R)，即，即 Rx。 I2 R 0 R I1 (3)当当 I1I2时，时，RxR0R，即，即 R0R，则，则 R LR0，由题图乙可知： ，由题图乙可知： L S S S /m5104 /m，S 2 d2，则，则 5104 3.14(2010 3)2 4.0 1.0 103 0.1 ( ( d 2) ) 1 4 1 4 m16 m；若电流表内阻不能忽略，则：；若电流表内阻不能忽略，则：RxrAR0RrA，即，即 RxR0R，则表达 式不变，自来
10、水电阻率测量值与上述测量值相比将不变。 ，则表达 式不变，自来水电阻率测量值与上述测量值相比将不变。 答案：答案：(1)1 k (2) (3)16 不变 不变 I2 R 0 R I1 3某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨 ab 和和 a1b1固定在 同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁 固定在 同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出未画出)的的 N 极位于两导轨的正上方，极位于两导轨的正上方，S 极位于 两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。 极位于 两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨
11、垂直。 (1)在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关 闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。 在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关 闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。 (2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议： A适当增加两导轨间的距离适当增加两导轨间的距离 B换一根更长的金属棒换一根更长的金属棒 C适当增大金属棒中的电流适当增大金属棒中的电流 其中正确的是其中正确的是_(填入正确选项前的标号填入正确选项前的标号)。 解析：解析：(1)实验电路连线如
12、图所示。实验电路连线如图所示。 (2)为使金属棒获得更大的速度，则金属棒运动时需要更大的加速度，根据牛顿第二定 律有 为使金属棒获得更大的速度，则金属棒运动时需要更大的加速度，根据牛顿第二定 律有 a，所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。，所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。 BIL m 故选项故选项 A、C 正确，正确，B 错误。错误。 答案：答案：(1)见解析图 见解析图 (2)AC 4 (2018全国卷全国卷)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻 Rx的阻值， 图中的阻值，
13、 图中 R0为标准定值电阻为标准定值电阻(R020.0 )；可视为理想电压表 ；可视为理想电压表 ； S1为单刀开关，为单刀开关，S2为单刀双掷开关 ；为单刀双掷开关 ； E 为电源；为电源；R 为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验： (1)按照实验原理线路图按照实验原理线路图(a)，将图，将图(b)中实物连线。中实物连线。 (2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合 S1。 (3)将开关将开关 S2掷于掷于 1 端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数的示数 U
14、1； 然后将 ； 然后将 S2掷于掷于 2 端，记下此时电压表端，记下此时电压表的示数的示数 U2。 (4)待测电阻阻值的表达式待测电阻阻值的表达式 Rx_(用用 R0、U1、U2表示表示)。 (5)重复步骤重复步骤(3)，得到如下数据。，得到如下数据。 12345 U1/V0.250.300.360.400.44 U2/V0.861.031.221.361.49 U2 U1 3.443.433.393.403.39 (6)利用上述利用上述 5 次测量所得的平均值，求得次测量所得的平均值，求得 Rx_。(保留一位小数保留一位小数) U2 U1 解析：解析：(1)实物连线如图所示。实物连线如图所
15、示。 (4)由于由于为理想电压表，故为理想电压表，故 S2接接 1 或接或接 2 时流过时流过 R0、Rx的电流相等。根据欧姆定律和 串联电路的特点得，解得 的电流相等。根据欧姆定律和 串联电路的特点得，解得 RxR0。 U1 R0 U2 R0Rx ( ( U2 U1 1 ) ) (6)求出求出 5 次的平均值为次的平均值为 3.41，代入，代入 RxR0，得，得 Rx48.2 。 U2 U1 ( ( U2 U1 1 ) ) 答案：答案：(1)见解析图 见解析图 (4)R0 (6)48.2 ( ( U2 U1 1 ) ) 5(2019 届高三届高三枣庄模拟枣庄模拟)某探究小组测量直流恒流源的输
16、出电流某探究小组测量直流恒流源的输出电流 I0和定值电阻和定值电阻 Rx的 阻值，电路如图甲所示。 的 阻值，电路如图甲所示。 实验器材如下：实验器材如下： 直流恒流源直流恒流源(电源输出的直流电流电源输出的直流电流 I0保持不变，保持不变，I0约为约为 0.8 A)； 待测电阻待测电阻 Rx(阻值约为阻值约为 20 )； 滑动变阻器滑动变阻器 R(最大阻值约为最大阻值约为 70 )； 电压表电压表 V(量程量程 15 V，内阻约为，内阻约为 15 k)； 电流表电流表 A(量程量程 0.6 A，内阻约为，内阻约为 0.2 )； 开关一个，导线若干。开关一个，导线若干。 请回答下列问题：请回答
17、下列问题： (1)实验所用器材如图乙所示，图中部分实物电路已经连接好，请完成剩余实验电路的 连接。 实验所用器材如图乙所示，图中部分实物电路已经连接好，请完成剩余实验电路的 连接。 (2)开关开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应滑动到应滑动到_(选填选填“a”或或“b”)处。处。 (3)所得实验数据如表所示；请在图丙所示的直角坐标系上画出所得实验数据如表所示；请在图丙所示的直角坐标系上画出 UI 图像。图像。 12345 电流表的示数电流表的示数 I/A0.200.300.400.500.60 电压表的示数电压表的示数 U/V13.912.110.27.66.1
18、(4)根据所画根据所画 UI 图像，可求得直流恒流源输出电流图像，可求得直流恒流源输出电流 I0_A，待测电阻的阻值，待测电阻的阻值 Rx_(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)。 解析：解析：(1)实验电路连接如图实验电路连接如图 1 所示。所示。 (2)为了让电流表的示数由最小值开始变化，并保证开关为了让电流表的示数由最小值开始变化，并保证开关 S 闭合时，流过电流表的电流 不会超过电流表量程， 故开关 闭合时，流过电流表的电流 不会超过电流表量程， 故开关 S 闭合前， 滑动变阻器滑片闭合前， 滑动变阻器滑片 P 应置于连入阻值最大处， 即应置于连入阻值最大处， 即 a 处。处。
19、(3)根据表中数据先在题图丙中描点，在画直线时使尽可能多的点落在同一直线上，不 在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线两侧，可以得出对应的 根据表中数据先在题图丙中描点，在画直线时使尽可能多的点落在同一直线上，不 在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线两侧，可以得出对应的 UI 图像，如图图像，如图 2 所示。所示。 (4)当电压表示数为零时说明滑动变阻器短路，则此时通过电流表的电流等于直流恒流 源的输出电流，则结合 当电压表示数为零时说明滑动变阻器短路，则此时通过电流表的电流等于直流恒流 源的输出电流，则结合 UI 图像可知，电流图像可知，电流 I0约为约为 0.88 A； 由图； 由图 2
20、 可知，当电压为可知，当电压为 10 V 时， 电流约为 时， 电流约为0.40 A，则此时流过待测电阻的电流，则此时流过待测电阻的电流I(0.880.40)A0.48 A，由欧姆定律可得，由欧姆定律可得Rx 21 。 U I 10 0.48 答案 ：答案 ： (1)见解析图见解析图 1 (2)a (3)见解析图见解析图 2 (4)0.88(0.870.89 均可均可) 21(20 或或 21 均可均可) 6 (2018凯里模拟凯里模拟)如图所示的矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直的匀强磁场， 现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方 向。 如图所示的
21、矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直的匀强磁场， 现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方 向。 (1)在图中画出连线完成实验电路，要求接通电源后电流由在图中画出连线完成实验电路，要求接通电源后电流由 a 流向流向 b。 (2)完成下列主要实验步骤中的填空：完成下列主要实验步骤中的填空： 按图接线；按图接线； 保持开关保持开关 S 断开，读出电子秤示数断开，读出电子秤示数 m0； 闭合开关闭合开关 S，调节，调节 R 的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有读数，然后读出并记 录 的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有读数，然后读出并记 录_、_； 用米尺测量
22、用米尺测量_。 (3)用测量的物理量和重力加速度用测量的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得到表示磁感应强度的大小，可以得到 B _。 (4)判断磁感应强度方向的方法是 ： 若判断磁感应强度方向的方法是 ： 若_， 磁感应强度方向垂直于纸面向外 ； 反之， 磁感应强度方向垂直于纸面向里。 ， 磁感应强度方向垂直于纸面向外 ； 反之， 磁感应强度方向垂直于纸面向里。 解析：解析：(1)实验电路连线如图所示。实验电路连线如图所示。 (2)记录电流表的示数记录电流表的示数 I 以及此时电子秤的示数以及此时电子秤的示数 m1； 用米尺测量金属棒的长度用米尺测量金属棒的长度 l。 (3)
23、测磁感应强度原理：开关断开时，电子秤称出金属棒质量；接通电源后，若磁感应 强度的方向垂直于纸面向里，则安培力向下，则有 测磁感应强度原理：开关断开时，电子秤称出金属棒质量；接通电源后，若磁感应 强度的方向垂直于纸面向里，则安培力向下，则有 m0gBIlm1g，所以，所以 Bg；接；接 m1m0 Il 通电源后，若磁感应强度的方向垂直于纸面向外，则安培力向上，则有通电源后，若磁感应强度的方向垂直于纸面向外，则安培力向上，则有 m0gBIlm1g，所 以 ，所 以 Bg；所以磁感应强度的大小；所以磁感应强度的大小 Bg。 m0m1 Il |m0m1| Il (4)由由(3)中分析易知，若中分析易知
24、，若 m1m0，对应磁感应强度方向垂直于纸面向外。，对应磁感应强度方向垂直于纸面向外。 答案：答案：(1)见解析图 见解析图 (2)电流表的示数电流表的示数 I 此时电子秤的示数 此时电子秤的示数 m1 金属棒的长度 金属棒的长度 l (3)g (4)m1m0 |m0m1| Il 7 (2018汕头模拟汕头模拟)某同学利用如图所示的电路测量某种电池 的电动势 某同学利用如图所示的电路测量某种电池 的电动势E和内阻和内阻r(E约约9 V，r 约约 10 )，电压表，电压表 V 的量程为的量程为 3 V，内阻约几千欧。实验操作和相关的问题如下：，内阻约几千欧。实验操作和相关的问题如下： (1)在开
25、关在开关 S1、S2都断开的条件下，先将电阻箱都断开的条件下，先将电阻箱 R 的阻值调至的阻值调至 _(填“最大”“最小”或“任意值”填“最大”“最小”或“任意值”)，然后闭合开关，然后闭合开关 S1； 这样做的目的是 ； 这样做的目的是_。 A保护电池保护电池 B保护电压表保护电压表 C保护电阻箱保护电阻箱 D能更准确地读出电压表的读数能更准确地读出电压表的读数 (2)逐步调节电阻箱逐步调节电阻箱 R 的阻值，当电压表的阻值，当电压表 V 的读数为的读数为 U12.00 V 时，时，R 的阻值为的阻值为 R1 7.20 k；当电压表；当电压表 V 的读数为的读数为 U23.00 V 时，时，
26、R 的阻值为的阻值为 R24.13 k，可估算出电压表 的内阻 ，可估算出电压表 的内阻 RV_k(计算结果保留两位有效数字计算结果保留两位有效数字)。 若测量数据自身的误差可忽略不计， 则电压表内阻的测量值 。 若测量数据自身的误差可忽略不计， 则电压表内阻的测量值_(填“大于”“等于”或“小于”填“大于”“等于”或“小于”)实际值。实际值。 (3)调节电阻箱调节电阻箱 R 的阻值，使电阻箱和电压表串联后可当成一个量程为的阻值，使电阻箱和电压表串联后可当成一个量程为 10 V 的电压表的电压表 V，则阻值，则阻值 R 与电压表内阻与电压表内阻 RV的比值应为的比值应为_。 R RV (4)保
27、持保持(3)中电阻箱中电阻箱 R 的阻值不变，调节电阻箱的阻值不变，调节电阻箱 R的阻值为较大值，闭合开关的阻值为较大值，闭合开关 S2，接 着小心调节电阻箱 ，接 着小心调节电阻箱 R的阻值， 使电压表的阻值， 使电压表 V 的示数在的示数在 23 V 之间变化， 记录电压表之间变化， 记录电压表 V 的读 数 的读 数 U 和相对应的电阻箱和相对应的电阻箱 R的阻值的阻值 R， 取得若干组实验数据。 某同学以， 取得若干组实验数据。 某同学以 U 为纵坐标、 以为纵坐标、 以 U R 为横坐标建立一个实验图像为横坐标建立一个实验图像(坐标轴都使用国际单位坐标轴都使用国际单位)，将实验数据计
28、算后描绘在图像中，得 到一条直线， 若直线在纵轴的截距为 ，将实验数据计算后描绘在图像中，得 到一条直线， 若直线在纵轴的截距为 b、 斜率的绝对值为、 斜率的绝对值为 k， 则电池的电动势， 则电池的电动势 E_， 内阻 ， 内阻 r_。 解析：解析：(1)由电路图可知，电压表与电阻箱由电路图可知，电压表与电阻箱 R 串联，故为了保护电压表应先将电阻箱串联，故为了保护电压表应先将电阻箱 R 的阻值调至最大，然后再闭合开关的阻值调至最大，然后再闭合开关 S1，从而使电压表由电压最小开始调节。，从而使电压表由电压最小开始调节。 (2)由于由于 rRVR， 因此在估算中可以忽略不计， 则有 ：，
29、解得 ：， 因此在估算中可以忽略不计， 则有 ：， 解得 ： U1 RV E U1 R1 U2 RV E U2 R2 RV2.0 k，由于测量中没有考虑电源内阻的影响，因此测量结果中包括电源内阻，故测 量值大于真实值。 ，由于测量中没有考虑电源内阻的影响，因此测量结果中包括电源内阻，故测 量值大于真实值。 (3)电阻箱电阻箱 R 和电压表串联后可当成一个量程为和电压表串联后可当成一个量程为 10 V 的电压表使用，则当电压表的电压表使用，则当电压表 V 的 电压为 的 电压为 3 V 时，电阻箱时，电阻箱 R 的电压为的电压为 7 V，故 。，故 。 R RV 7 3 (4)当电压表当电压表 V 的电压为的电压为 U 时， 加在电阻箱时， 加在电阻箱 R上的电压为， 即路端电压上的电压为， 即路端电压 U， 10U 3 10U 3 由闭合电路欧姆定律有：由闭合电路欧姆定律有：EUr，即，即 Er，整理得：，整理得：UEr，根，根 U R 10U 3 10U 3 R 3 10 U R 据图像规律可知，据图像规律可知，Eb，kr，解得：，解得：E。 3 10 10b 3 答案：答案：(1)最大 最大 B (2)2.0 大于 大于 (3) (4) k 7 3 10b 3