北京市2018届高考物理二轮复习 专题13 电学实验专题卷(含解析)

如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻_不是__(选填“是”或“不是”)常数，短路电流为_0.295(0.293～0.297)__mA，电动势为_2.68(2.66～2.69)__V．(结果保留三位有效数字)

(3)若将R＝10 kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为_3.0×10(2.9×10～3.1×10)__W，此时该硅光电池的内阻为_5.4(5.2～5.6)__kΩ.(结果保留两位有效数字)

【解析】 (1)实物连线图如图所示．

－4

－4

－4

(2)由实验得到的该硅光电池的U－I图象可知，该硅光电池的U－I曲线不是直线，故该硅光电池内阻不是常数．图线在横轴的截距表示短路电流，即短路电流为0.295 mA，图线在纵轴的截距表示电动势，即电动势为2.68 V．(3)在题图乙中作出R＝10 kΩ的电阻的

U－I曲线，两图线的交点P对应的纵坐标为电压U＝1.74 V，横坐标为电流I＝0.174 mA，

该电阻消耗的功率P＝UI＝3.0×10 W．由闭合电流欧姆定律E＝U＋Ir，解得此时该硅光电池的内阻为r＝

－4

E－U2.68－1.74

＝ kΩ＝5.4 kΩ. I0.174

6．(2017·河北二校模拟)某实验小组想通过实验研究水果电池的电动势和内阻．他们制作了一个苹果电池进行研究，了解到水果电池的内阻可能比较大，设计了一个如图甲所示的实物电路进行测量．

(1)请按图甲中所示实物图在方框内画出电路图．(电源用“”表示) (2)测定水果电池的电动势和内阻，所用的器材有 ①苹果电池E：电动势约为1 V；

②电压表V：量程1 V，内阻Rv＝3 kΩ； ③电阻箱R：最大阻值9 999 Ω； ④开关S，导线若干． (3)实验步骤如下：

①按电路图连接电路；(为电路安全，先将电阻箱的电阻调到最大值)

②闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，并计算11

出对应的与的值，如下表所示；

RUR/Ω R－1/(×10－4Ω－1) U/V U－1/V－1 UR9 000 1.1 0.53 1.9 6 000 1.7 0.50 2.0 5 000 2.0 0.48 2.1 4 000 2.5 0.46 2.2 3 000 3.3 0.43 2.3 2 000 5.0 a b 1111③以为纵坐标，为横坐标，将计算出的数据描绘在坐标纸内，作出－图线；

UR④计算得出水果电池的电动势和内阻． 请回答下列问题

Ⅰ.实验得到的部分数据如上表所示，其中当电阻箱的电阻R＝2 000 Ω时电压表的示数如图乙所示．读出数据，完成上表．

答：a_0.37_V__ b_2.7_V__

11

Ⅱ.请根据实验数据在图丙中作出－图线．

－1

UR

11

Ⅲ.根据－图线求得该水果电池的电动势E＝_1.0(0.9～1.1均可)__V，内阻r＝

UR_2.0×10(1.8×10～2.2×10均可)__Ω.

333

1

【解析】 (3)Ⅰ.由图示电压表可知，电压表的最小分度值为0.2 V，示数为0.37 V，

U＝

111－1－1

V≈2.7 V.Ⅱ.根据实验数据描点作出－图线，如图乙所示．Ⅲ.在闭合电路中，0.37URE＝U＋Ir＝U＋

U1r1r1111rr，解得＝·＋·＋.－图线的斜率k＝，图象的截距b＝RVRUERE3 000EURERV＋Rr113·＋，由以上可解得E＝1.0 V，r＝2.0×10 Ω. E3 000E【答案】 (1)电路图如图甲所示(电阻箱的符号表示不正规的酌情给分) (3)Ⅱ.图线如图乙所示

7．(2017·云南七校联考)某同学想在实验室测量电压表V1的内阻．

(1)他先用多用电表的欧姆“×1 k”挡测量，如图甲所示，该读数为__6_kΩ__；为了更准确地测量电压表V1的内阻，实验室提供的实验器材如下：

A．待测电压表V1(量程为0～3 V)

B．电压表V2(量程为0～9 V，内阻约为9 kΩ) C．滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A) D．滑动变阻器R2(最大阻值为20 kΩ，额定电流为0.1 A) E．定值电阻R3(阻值为6 kΩ) F．定值电阻R4(阻值为10 kΩ) G．电源(电动势为9 V，内阻约为1 Ω) H．开关一个、导线若干

(2)若滑动变阻器采用分压接法，请你根据该同学可能的电路设计帮他连接图乙中的实物图．

(3)滑动变阻器应选择__C__，定值电阻应选择__E__.(填相应器材前字母)

(4)某次实验时电压表V1，和电压表V2的读数分别为U1和U2，则电压表V1内阻RV1的表达式为 RV1＝

U1R3

；用该表达式所得的电压表V1内阻的测量值与真实值相比__相等U2－U1

__．(选填“偏大”“偏小”或“相等”)

【解析】 解决本题时应明确两点：①电压表实质上相当于一个可以显示自身电压的大电阻；②内阻确定的电压表也可以当电流表使用．(1)多用电表的读数为6 kΩ.(2)由题图乙可知，电压表V2测量定值电阻和电压表V1两端的电压，为测量电压表V1的内阻，应将定值电阻与电压表V1串联．(3)若采用如图所示的电路，滑动变阻器采用分压接法，应选择阻值较小的R1，这样便于调节；定值电阻应该选择阻值与电压表内阻相当的R3.(4)由电路的特点及欧姆定律可知U2＝

U1U1R3

R3＋U1，解得RV1＝，由于电压表V1和电压表V2所测的电压均RV1U2－U1

为真实值，故电压表V1的内阻的测量值等于真实值．

【答案】 (2)如图所示

8．(2017·山西名校联考)某物理兴趣小组的同学想利用实验室器材测量某一粗细均匀的金属导线的电阻率ρ，以如图甲所示的方式用毫米刻度尺测量金属导线的直径d，然后设计好电路图进行实验测其电阻Rx，已知实验室中有下列备用的器材：

A．电源E(3 V，内阻约为1 Ω) B．电压表V(10 V，内阻r约为5 kΩ) C．电流表A1(0.6 A，内阻r1＝5 Ω)