2018高考物理复习专题训练七静电场

2018高考物理复习专题训练七静电场

专题训练（七）第7单元 静电场 ‎ 基础巩固 ‎1．[2016·山东枣庄八中月考] 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图Z71(a)和(b)所示．该工件的直径为________cm，高度为________ mm.‎ 图Z71‎ ‎2．如图Z72甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用的是该表的0～3 V量程，那么电压表读数为________ V，若当时使用的是该表的0～15 V量程，那么电压表读数应为________ V；如图乙所示的电阻箱的读数为________ Ω.‎ 图Z72‎ ‎ 能力提升 ‎3．[2015·中山二模] 用伏安法测量一个阻值约为20 Ω的未知电阻Rx的阻值．‎ ‎(1)在以下备选器材中，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(填写器材的字母代号)．‎ 电源E(电动势为3 V，内阻可忽略不计)‎ 电流表A1(量程0～50 mA，内阻约12 Ω)‎ 电流表A2(量程0～3 A，内阻约0.12 Ω)‎ 电压表V1(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)‎ 电压表V2(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)‎ 滑动变阻器R1(0～10 Ω，允许最大电流2.0 A)‎ 滑动变阻器R2(0～1000 Ω，允许最大电流0.5 A)‎ 定值电阻R(30 Ω，允许最大电流1.0 A)‎ 开关S、导线若干 ‎(2)请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出)．‎ ‎(3)某次测量中，电压表读数为U时，电流表读数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx＝________．‎ ‎4．某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：‎ A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；‎ B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；‎ C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)；‎ D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；‎ E．直流电源(20 V，允许通过的最大电流1 A)；‎ F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；‎ G．开关和导线若干．‎ 电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)‎ 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：‎ 图Z73‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________.‎ ‎ 挑战自我 ‎5．现有一量程为3 V的电压表，内阻为5～6 kΩ.为了较准确地测量其内阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图Z74甲所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内阻．‎ 图Z74‎ ‎(1)试根据如图甲所示的电路图，完成如图乙所示的实物连线．‎ ‎(2)若电源E、滑动变阻器R2、电阻箱R1各有两组可供选择：‎ 电源E：‎ a．电动势2.0 V，有内阻 b．电动势5.0 V，有内阻 滑动变阻器R2：‎ a．最大阻值20 Ω b．最大阻值1700 Ω 电阻箱R1：‎ a．0～999.9 Ω b．0～9999.9 Ω 为了减小实验误差，电源E应选________(填序号“a”或“b”，下同)，滑动变阻器R2应选________，电阻箱R1应选________．‎ ‎(3)该同学在开关都断开的情况下，检查电路连接无误后，接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于________端．后续必要的实验操作步骤依次是：______________________________(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)．最后记录R1的阻值并整理好器材．‎ A．闭合开关S1‎ B．闭合开关S2‎ C．断开开关S1‎ D．断开开关S2‎ E．调节R2的阻值，使电压表指针偏转到满刻度 F．调节R2的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半 G．调节R1的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半 H．调节R1的阻值，使电压表指针偏转到满刻度 ‎(4)按正确的实验步骤操作完成后，如果所得的R1的阻值为5400.0 Ω，则图甲中被测电压表V的内阻RV的测量值为________ Ω，该测量值________(选填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值．‎ ‎6．[2016·河北正定中学月考] 在测量未知电阻Rx阻值的实验中，可供选择的器材有：‎ 待测电阻Rx(阻值约300 Ω)；‎ 电流表A1(量程20 mA，内阻约50 Ω)；‎ 电流表A2(量程50 mA，内阻约10 Ω)；‎ 电阻箱R(0～999.9 Ω)；‎ 滑动变阻器R1(20 Ω，2 A)；‎ 滑动变阻器R2(1750 Ω，0.3 A)；‎ 电源E(电动势6.0 V，内阻不计)；‎ 开关S及导线若干．‎ 某同学采用如下方案进行测量：‎ a．按图Z75甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0；‎ b．将电流表A1改接到另一支路(如图乙所示)，保持电阻箱阻值为R0不变，调节P，使A2示数仍为I2，记下此时A1示数I′1；‎ c．计算得到Rx的阻值．‎ 图Z75‎ ‎(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路，其中第________条导线连接错误(填图丙中表示导线的数字)．‎ ‎(2)正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”)造成的．‎ ‎(3)待测电阻Rx＝________(用I、I2、R0、I′1中的某些量表示)；针对该实验方案，电流表A1的内阻________(填“会”或“不会”)造成系统误差．‎ ‎7．[2016·广东百校质量分析] 一标有“6 V　0.5 A”的小型直流电动机，转子由铜导线绕制的线圈组成，阻值约为1 Ω.某兴趣小组设计一个实验测量此电动机线圈的电阻．实验室提供的器材除导线和开关外还有：‎ A．直流电源E：8 V(内阻不计)‎ B．直流电流表A1：0～0.6 A(内阻约为0.5 Ω)‎ C．直流电流表A2：0～3 A(内阻约为0.1 Ω)‎ D．直流电压表V1：0～3 V(内阻约为5 kΩ)‎ E．直流电压表V2：0～15 V(内阻约为15 kΩ)‎ F．滑动变阻器R1：0～10 Ω，2 A G．标准电阻R2：5 Ω 图Z76‎ ‎(1)为能较准确地测出电动机线圈电阻，应选择电路图________(选填“甲”或“乙”)．‎ ‎(2)为使电表指针有较大角度的偏转，需要选用的电流表是________，电压表是________．‎ ‎(3)闭合开关后，调节滑动变阻器(控制电动机不转动)，读出电流表、电压表示数．若某次实验电压表的示数为2.5 V，电流表的示数为0.4 A，则电动机线圈电阻为________Ω.由此可计算出该电动机正常工作时输出的机械功率为________W．(结果保留三位有效数字)‎ 专题训练(七)‎ ‎1．1.210　6.860　[解析] 游标卡尺的主尺读数为1.2 cm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为2×0.05 mm＝0.10 mm＝0.010 cm，所以最终读数为1.2 cm＋0.010 cm＝1.210 cm.螺旋测微器的固定刻度为6.5 mm，可动刻度为36.0×0.1 mm＝0.360 mm，所以最终读数为6.5 mm＋0.360 mm＝6.860 mm.‎ ‎2．1.15(1.14～1.16均可)　5.7(5.6～5.8均可)　84 580.2‎ ‎[解析] 0～3 V量程最小刻度是0.1 V，要向下估读一位，读1.15 V(由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.14～1.16 V都算正确).0～15 V量程最小刻度为0.5 V，只要求读到0.1 V这一位，所以读5.7 V(5.6～5.8 V都算正确)．图乙中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Ω.‎ ‎3．(1)A1　V1　R1　(2)如图所示　(3)－R ‎[解析] (1)由题意可知，电源电动势为3 V，故电压表选用V1；而由于待测电阻约为20 Ω，则电路中电流最大为150 mA，故电流表只能选用A1；而由题意可知，电路应采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的，故滑动变阻器选用R1.‎ ‎(2)因题目要求所测量的值的变化范围尽可能大一些，故可知应采用滑动变阻器分压接法；由于电流表量程只有0～50 mA，若只接待测电阻，电路中电流过大将损坏电流表，故可将定值电阻与待测电阻串联；由于＝＝60；而＝＝4.2，故电压表分流较小，应采用电流表外接法，故电路如图所示．‎ ‎(3)由欧姆定律可知R＋Rx＝，解得Rx＝－R.‎ ‎4．B　C ‎①电流表采用外接法 ‎②滑动变阻器采用限流式接法 ‎[解析] 直流电源的电压为20 V，为了提高读数准确度应该选择电压表C，因此待测电阻两端电压不得超过15 V，则通过的电流不超过I＝＝＝600 μA，电流表应该选B.为了减小误差，电流表应采用内接法，因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，若采用限流接法，限流效果不明显，应该采用分压接法接入电路．‎ ‎5．(1)如图所示 ‎(2)b　a　b　(3)A　ABEDG或BAEDG ‎(4)5400.0　略大于 ‎[解析] (1)如图所示．‎ ‎(2)电压表的量程为3 V，电源E应选b，滑动变阻器R2采用分压式接法，选最大阻值较小的a，当电压表指针半偏时，电阻箱R1与电压表内阻近似相等，则应选b.‎ ‎(3)接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于A端，确保开始实验时输出电压最小；实验过程中电压表先满偏，后半偏，步骤可以为ABEDG或BAEDG.‎ ‎(4)断开S2后，R1和电压表各分得的电压为电压表量程的一半，则电压表内阻等于5400.0 Ω；实际上断开S2后，滑动变阻器并联部分的电压略有增大，则R1两端的电压大于，测量值大于真实值．‎ ‎6．(1)6　(2)R2　(3)R0　不会 ‎[解析] (1)由图甲可知，电流表A2负接线柱应与在滑动变阻器的滑片P相连，而图丙是接在滑动变阻器下面右侧的接线柱上，所以是第6条导线连接错误；‎ ‎(2)由图甲可知，滑动变阻器采用分压式接法，应选择最大阻值较小的那个，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器最大阻值较大的R2造成的；‎ ‎(3)由题意可知，待测电阻Rx与电阻箱并联，根据欧姆定律和并联电路电压相等得(Rx＋r1)I1＝(I2－I1)R0，Rx(I2－I′1)＝I′1(R0＋r′1)，得Rx＝R0.所以电流表A1的内阻不会造成系统误差．‎ ‎7．(1)甲　(2)B　D　(3)1.25　2.69‎ ‎[解析] (1)(2)因为电动机不转时通过的电流小于0.5 A，电流表与电动机串联，故通过的电流也小于0.5 A，所以电流表选择A1，即B；电压表示数小于U＝Im(RM＋R2)＝0.5×(1＋5) V＝3 V，为使电表指针有较大角度的偏转，应选择V1，即D.因<，故选用电流表外接法，即甲．‎ ‎ (3)根据欧姆定律得R＝＝＝6.25 Ω，则电动机线圈电阻RM＝R－R2＝(6.25－5) Ω＝1.25 Ω；电动机正常工作时输出的机械功率P＝UI－I2RM＝(6×0.5－0.52×1.25) W＝2.69 W