2020年高考物理专题卷：专题12（电学实验）答案与解析

2020年高考物理专题卷：专题12（电学实验）答案与解析

‎2020年专题卷物理专题十二答案与解析 ‎1．【命题立意】本题考查多用电表读数以及电表改装。‎ ‎【思路点拨】欧姆档读数时需要乘以倍率。‎ ‎【答案】（每空2分）900 300 R2 并 【解析】用面板读数乘以倍率即为读数，故R1=900Ω，R2=300Ω。把小量程的电流表改装成大量程电流表，需要并联一个小电阻。‎ ‎2．【命题立意】本题考查多用电表的使用。‎ ‎【思路点拨】使用多用电表测量电阻，注意倍率选择和欧姆调零。‎ ‎【答案】（除标注外，每空2分）（1）调零螺丝 电流 （2）×1 （3）调零旋钮 （1分） 电阻 （1分）（4）19.0 【解析】使用多用电表欧姆档，先机械调零。中值电阻为15Ω，测量20Ω的电阻时，要使用×1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19.0Ω。‎ ‎3．【命题立意】本题考查传感器相关知识。‎ ‎【思路点拨】根据欧姆定律和胡克定律解答。‎ ‎【答案】（每空2分）（1）30 （2）850 不均匀 （3）更换劲度系数更大的弹簧 【解析】（1）当P移动到R1的最右端时，电流表恰好满偏，则有。（2），，解得x=8.5cm，F=kx=850N；由于电流与拉力不成正比，所以刻度不均匀。（3）换劲度系数更大的弹簧，弹簧伸长相同的长度时，需要的拉力更大。‎ ‎4．【命题立意】本题考查电阻的测量。‎ ‎【思路点拨】本题没有电压表，要把电流表改装成电压表使用。‎ ‎【答案】（1）如右图所示（4分）（2）（2分）【解析】从题给出的器材中知，这里对电阻Rx的测量可用伏安法来设计电路。由于题给出的器材中没有电压表，而电流表A2的内阻r2已知，因此电压表可由电流表A2和固定电阻R0（100Ω）串联。通过计算我们不难发现，这种设计完全符合题中的测量要求。考虑到题给出的其它器材规格与要求，控制电路宜采用分压式控制电路。完整的实验电路设计成如右图所示。进行实验时在某次合适的测量中，记下A1表与A2表的示数分别为I1 与I2，则有（I1-I2）Rx=I2（r2+R0），故。‎ ‎5．【命题立意】本题考查电源电动势的测量。‎ ‎【思路点拨】根据实验电路，连接实物图。根据欧姆定律列方程求解电动势和内阻。‎ ‎【答案】（1）如右图所示（4分）（2）（2分）；（2分）‎ ‎【解析】（1）略（2）设电源的电动势为E、内阻为r，电压表V2的电阻为R。由步骤①②可知，电压表V1的电阻为R0。由步骤③可知电压表V1和电源构成闭合电路，则。由步骤④可知，电压表V1、电压表V2和电源构成闭合电路，则，，联立解得；。‎ ‎6．【命题立意】本题考查电流表内阻的测量。‎ - 3 -‎ ‎【思路点拨】根据欧姆定律和并联知识求解。‎ ‎【答案】（1）（3分）（2）（3分）【解析】（1）若不计电流表内阻，则有：I1R0=I2Rx，故（2）若考虑电流表内阻，则有：I1（r1+R0）=I2（r2+Rx），故有：‎ ‎7．【命题立意】本题考查电表内阻的测量。‎ ‎【思路点拨】微安表只有满偏电流刻度线，必须使微安表满偏从而测电流。把毫伏表与微安表串联，从而测量微安表两端的电压。需要注意两个滑动变阻器，一个作粗调，一个作细调。‎ ‎【答案】（1）如右图所示（3分）（2）使微安表满偏，记下这时毫伏表的示数U （2分）（3）（3分） 【解析】（1）微安表内阻比较大，因而把阻值较小的滑动变阻器用作分压接法，从而粗调电压；而阻值较大的滑动变阻器用作限流接法，从而微调电压。而微安表和毫伏表的内阻比较接近，因而两者并联，所作电路图如右图所示。（2）因要使用微安表的刻度，故而必须使微安表满偏，记下此时毫伏表的示数。（3）根据欧姆定律可知，微安表的内阻为。‎ ‎8．【命题立意】本题考查测量电源的电动势和内阻的实验。‎ ‎【思路点拨】在闭合开关时需要保护电流表不被烧坏，因而需要调节电阻箱，使其阻值最大。根据欧姆定律，把表达式变换成题中需要的函数形式，在根据数学知识求解即可。‎ ‎【答案】（每空2分）（1）最大值 （2）2 （3） ‎ ‎【解析】（1）为保护电流表，将电阻箱的电阻调到最大值；（2）实验时，若电阻箱的阻值太大，电流很小，实验误差大，所以比较合理的是方案2；（3）由闭合电路的欧姆定律有：，整理得，所以，，解得，。‎ ‎9．【命题立意】本题考查电源电动势和内阻的测量，同时考查误差分析。‎ ‎【思路点拨】根据教材上测量电源内阻和电动势的原理分析，但是要注意电流表和电压表的位置关系。‎ ‎【答案】（每空2分）（1）R2 （2）1.5V 500Ω （3）相等 偏大 ‎【解析】（1）“水果电池”电动势约为1.5V，电流约为3mA，估算其内阻约为500Ω，要使电路电流变化范围大一些，需要选用与电源内阻接近的滑动变阻器，故选用R2。（2）根据图象可知：纵截距表示电动势，斜率绝对值表示内阻。故电动势为1.50V，内电阻为500Ω。（3）根据欧姆定律可得，，由此可知电动势E测量值等于真实值，而内电阻测量值大于真实值，因为还包含电流表内阻。‎ ‎10．【命题立意】本题考查实验器材的选取、实物图的连接和功率的计算。‎ ‎【思路点拨】根据小灯泡的额定电压和电流确定电压表和电流表，再根据题意确定滑动变阻器的选择。‎ ‎【答案】（1）ACD（2分）（2）实物连线图如右图所示（4分）‎ （3） ‎（2分）；其中RG、RV分别是电流表G、电压表V的内阻，R1是把电阻箱作为分流电阻提供的有效电阻（2分）‎ ‎【解析 - 3 -‎ ‎】（1）由于要测量小灯泡在不同电压下的电功率，需要测量小灯泡的电压和电流，但电流表量程太小，需要并联电阻箱改装，故选A、C。电压要从0开始变化，滑动变阻器采用分压接法，选用阻值较小的，故选D。（2）控制电路采用滑动变阻器分压接法，测量电路由于小灯泡电阻较小，改装后的电流表采用外接法。实物电路图如上图所示。（3）电压表和小灯泡并联，故通过小灯泡的电流为，故小灯泡的功率为。‎ ‎11．【命题立意】本题考查双测电路，既能测量电源电动势和内阻，又能测量小灯泡的伏安特性曲线。‎ ‎【思路点拨】在双测电路中有两种形式：一种是通过单刀双掷开关实现，其本质就是两个测量电路测量不同的物理量；另一种形式就是通过多个电表测量多个物理量，然后根据电路知识得到不同的物理量。在具体解答时根据不同题目选择解题思路。‎ ‎【答案】（每空2分）（1）如右图所示；（2）4.5 1.0 （3）0 56% 【解析】（1）先作出测量电源内阻和电动势的电路图，然后在此基础上增加伏安特性曲线电路，需要注意，小灯泡额定电压为2.5V，且电阻较小，故伏特表直接与小灯泡并联，而电压表则测量路端电压，电路如右图所示。（2）根据图象可知，倾斜的直线为计算电源电动势和内阻的图线，该图线的纵截距为电动势大小，图线斜率的绝对值为电源内阻大小。据此可知电动势E＝4.5V，r＝1.0Ω（3）由图象可知，小灯泡两端电压为2.5V，电源内电压为2V，故滑动变阻器连入电路阻值为0。电源的效率为×100%=56%。‎ ‎12．【命题立意】本题考查实验器材的选取、螺旋测微器读数和电阻的测定。‎ ‎【思路点拨】根据电阻定律可得导线的长度。‎ ‎【答案】（1）1.125±0.001（2分）（2）C（1分） E（1分）（3）如右图（4分）‎ ‎（4） （2分）‎ ‎【解析】（1）读数为1.125±0.001 （2）由于电源电动势为9V，故电压表采用E。估算电流最大为0.09A，故电流表选C。（3）实验原理如右图所示（4）电压表V通过的电流为，R0两端的电压为，RL两端的电压为，又由电阻定律可解得，。 ‎ - 3 -‎