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专题提升练(五) 物理实验总分为100分，考试时间90分钟。
1．(4分)(2015·浙江理综)如下列图，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt 。
测得遮光条的宽度为Δx ，用Δx Δt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使Δx Δt更接近瞬时速度，正确的措施是( )A ．换用宽度更窄的遮光条B ．提高测量遮光条宽度的准确度C ．使滑块的释放点更靠近光电门D ．增大气垫导轨与水平面的夹角答案：A解析：平均速度近似等于瞬时速度，应用了极限思想，即在Δt →0的情况下Δx Δt近似看做平均速度，所以要使得Δx Δt更接近通过光电门的瞬时速度，需要缩短通过时间，即换用宽度更窄的遮光条，A 正确。
2．(4分)(2015·海南单科)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(a)和(b)所示．该工件的直径为______cm ，高度为______mm 。
答案：1.220 6.860解析：游标卡尺为20分度，准确度为0.05mm，游标尺上的第4条刻度线与主尺某刻度线对齐，故直径D＝12mm＋4×0.05mm＝12.20mm，螺旋测微器的准确度为0.01mm，高度h＝6.5mm＋36.0×0.01mm＝6.860mm。
3．(6分)(2015·福建厦门质检)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时，他应先转动________到F靠近小球，再转动________到F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数(填仪器部件字母符号)。
正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，如此小球的直径是________mm。
答案：DHG 6.700解析：用螺旋测微器测小球直径时，先转动旋钮D使测微螺杆F靠近被测小球，再转动微调旋钮H使测微螺杆F夹住小球，直到棘轮发出声音为止，拨动旋钮G使F固定后读数，读数为6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm。
第12讲电学实验专题提升训练1.(2015·中山二模)某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻R0，步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1甲所示，由图可知其长度为________mm。
图1(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为________mm。
(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图2，则该电阻的阻值约为________Ω。
图2(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)电流表A2(量程0～10 mA，内阻约30 Ω)电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内组约25 kΩ)直流电源E(电动势4 V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
解析 (1)50 mm ＋3×0.05 mm ＝50.15 mm 。
(2)4.5 mm ＋20.0×0.01 mm ＝4.700 mm 。
(3)22×10 Ω＝220 Ω。
(4)电源电动势为4 V ，所以电压表选用V 1，通过待测电阻的电流最大值约为I ＝U R ＝3220 A ≈10 mA ，所以电流表选用A 2；因R V1R ＞RR A2，所以电流表采用外接法；为使实验误差较小，且能测得多组数据，滑动变阻器图应该采用分压式接法，变阻器若采用R 2，不便于调节，故应采用R 1，电路图如图所示。
答案 (1)50.15 (2)4.700 (3)220 (4)见解析2.(2015·浙江理综，22)图3是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。
图3图4(1)根据图3画出实验电路图；(2)4中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A ，电压表量程为3 V 。
所示读数为：①________、②________、③________、④________。
两组数据得到的电阻分别为________和________。
解析 (1)实验电路图如图所示。
(2)电流表量程为0.6 A 时，最小刻度为0.02 A ，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10 A ，②表示数为0.24 A ；电压表量程为3 V ，最小刻度为0.1 V ，应估读到0.01 V ，所以③表示数为2.00 V ，④表示数为0.27 V ，根据欧姆定律R 1＝U 1I 1＝2.00 V 0.24 A ＝8.3 Ω，R 2＝U 2I 2＝0.270.1 Ω＝2.7 Ω。
答案 (1)见解析图 (2)①0.10 A(0.10±0.02均可)②0.24 A(0.24±0.02均可) ③2.00 V(2.00±0.02均可) ④0.27 V(0.27±0.02均可)；8.3 Ω(8.3±0.2均可) 2.7 Ω(2.7±0.2均可)3.(2015·宁波市高三模拟)现有一特殊的电池，其电动势E 约为9 V ，内阻r 在35 Ω～55 Ω范围，最大允许电流为50 mA 。
为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图5甲的电路进行实验。
图中电压表看做理想电表；R 为电阻箱，阻值范围为0～9 999.9 Ω；R 0为定值电阻。
图5(1)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数U ，再改变电阻箱阻值，测得多组数据，然后作出有关物理量的线性图象，如图乙所示，由图可求得电源的电动势和内阻。
a.请写出该线性图象对应的函数表达式________。
(用字母E 、r 、U 、R 、R 0表示)b.请标明图乙中两个坐标轴所表示的物理量，横坐标________，纵坐标________。
(2)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E 为________V ，内电阻r 为________Ω。
解析 (1)a.由闭合电路欧姆定律E ＝U R 0＋R ·(r ＋R 0＋R )，经变换得1U ＝r E ·1R ＋R 0＋1E 。
b.自变量为1R ＋R 0，因变量1U 。
(2)由1U ＝r E ·1R ＋R 0＋1E 及题图乙知，纵截距为1E ＝0.1，所以E ＝10 V ；斜率为r E ＝0.65－0.112×10－2≈4.6，所以r ＝46 Ω。
答案 (1)a.1U ＝r E ·1R ＋R 0＋1E b.1R ＋R 0 1U(2)10 46(44～48)4.LED 绿色照明技术已经走进我们的生活。
某实验小组要精确测定额定电压为3 V 的LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500 Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有A.电流表A 1(量程为50 mA ，内阻R A1约为3 Ω)B.电流表A 2(量程为3 mA ，内阻R A2＝15 Ω)C.定值电阻R 1＝697 ΩD.定值电阻R 2＝1 985 ΩE.滑动变阻器R (0～20 Ω)F.电压表V(量程0～12 V ，内阻R V ＝1 kΩ)G.蓄电池E (电动势为12 V ，内阻很小)H.开关S(1)部分电路原理图如图6所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________。
(填写器材前的字母编号)图6(2)将电路图(图6)补充完整。
(3)写出测量LED 灯正常工作时的电阻表达式R x ＝________(用已知量和测量量表示)，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED 灯正常工作时的电阻。
解析 (1)电表2与定值电阻串联，应是电流表，根据电流表示数可得LED 两端的电压，由于电流表A 1阻值未知，所以电表2选用A 2，定值电阻R 1阻值太小，因此定值电阻应选用R 2；电流表A 1量程太大，电压表内阻已知，可以当电流表使用，所以电表1选用电压表。
(3)电压表示数为U ，电流表示数为I 2，UR V ＝I 2＋I 2（R 2＋R A2）R x ，可得R x ＝I 2（R 2＋R A2）UR V －I 2；当I 2(R 2＋R A2)＝3 V ，即I 2＝1.5 mA 时LED 灯正常工作，R x 的值为LED 灯正常工作时的电阻。
答案 (1)F ；B ；D (2)如图所示 (3)I 2（R 2＋R A2）U R V －I 2；I 2；1.5 mA5.(2015·安徽理综，21，Ⅱ)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 μA 、内阻为2 500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱(0～999.9 Ω)和若干导线。
(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA 的电流表，则应将表头与电阻箱________(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为________Ω。
(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图7所示，通过改变电阻R 测相应的电流I ，且作相关计算后一并记录如下表。
图7中，并画出IR －I 图线；图8②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是________Ω。
解析(1)要将电流表量程扩大，需要并联电阻，由并联电路特点：I g R g＝(I－I g)R并，将I＝50 mA，I g＝100 μA，R g＝2 500 Ω代入解得R并＝5.0 Ω。
(2)①作IR－I图线，如图所示。
(2)根据实验电路知，IR表示电源的路端电压，I表示电路的电流，故IR－I图线的纵轴截距即为电池的电动势，则E＝1.53 V，图线斜率的绝对值即为电池的内阻，则r＝|ΔIRΔI|＝2.0 Ω。
答案(1)并联 5.0(2)①如解析图所示②1.53 2.06.为测量某金属丝的电阻率，现截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R。
(1)将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，图9甲中读出其长度L＝________mm；(2)用螺旋测微器测金属丝的直径，图乙中读出其直径D＝________mm；(3)选择多用电表“×10”挡粗测金属丝的电阻，图丙中读出其电阻R＝________Ω。
图9(4)接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
实验室提供的器材有： A.直流电源E (电动势4 V ，内阻不计) B.电流表A 1(量程0～3 mA ，内阻约50 Ω) C.电流表A 2(量程0～15 mA ，内阻约30 Ω) D.电压表V 1(量程0～3 V ，内阻10 kΩ) E.电压表V 2(量程0～15 V ，内阻25 kΩ)F.滑动变阻器R 1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)G.滑动变阻器R 2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)H.待测电阻丝R x ，开关、导线若干要求较准确地测出其阻值，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________。
(填题首字母)(5)在如图10所示的实物上画出连线(部分线已画出)。
图10解析 (1)由刻度尺读出长度为L ＝191.2 mm ；(2)由螺旋测微器读出其直径为D ＝0.5 mm ＋18.0×0.01 mm ＝0.680 mm ；(3)由欧姆表读出其阻值为R ＝22×10 Ω＝220 Ω；(4)最大电流约为4220A ＝18 mA ，电流表选量程为0～15 mA 的A 2；由于最大电压为4 V ，电压表选量程为0～3 V 的V 1；由于尽可能精确测量其阻值，要求电流、电压值分布范围大，滑动变阻器采用分压式连接，选阻值较小的R 1；(5)将待测电阻的阻值与所选电流表和电压表的内阻进行比较可知，待测电阻为阻值较小的电阻，电流表外接，滑动变阻器分压式连接，实物连线图如答图所示。
答案 (1)191.2(191.1～191.6均可) (2)0.680 (3)220 Ω (4)C D F (5)如图所示。
