2025版高考物理一轮总复习第10章恒定电流专题强化12电学实验基础提能训练.docVIP

第十章专题强化十二

1．(2024·山东青岛高三期中)小明从实验室拿来了20分度的游标卡尺和螺旋测微器，分别对导体棒的长度L和直径d进行测量。图甲是游标卡尺的测量结果，可知长度L为2.550cm；在使用螺旋测微器的过程中，该同学发现，在将测砧与测微螺杆并拢后，无法对齐零刻度线，如图乙所示，若继续用此螺旋测微器测量金属丝的直径，读数如图丙所示，则金属丝的直径为2.400mm。

[解析]根据20分度游标卡尺读数规则，可读出导体棒长度为L＝25mm＋10×0.05mm＝25.50mm＝2.550cm，根据螺旋测微器读数规则，可得出该金属丝的直径为d＝d2－d1＝(2.5mm＋36.0×0.01mm)＋(46.0×0.01mm)＝2.400mm。

2．有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不同。新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。传统游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，如图所示。

(1)它的精确度是0.05mm。

(2)用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是3.130cm。

[解析](1)39mm等分成20份的新式游标卡尺，其每一小格的长度为1.95mm，故精确度为2.00mm－1.95mm＝0.05mm。

(2)主尺示数为31mm，游标尺示数为6×0.05mm＝0.30mm，故物体的厚度为31mm＋0.30mm＝31.30mm＝3.130cm。

3．(2024·江西景德镇高三月考)某实验小组要测量一根镍铬合金丝通过额定电流(0.4A)时的电阻。把合金丝绕成螺线圈固定在接线板上，提供的实验器材如图乙所示：直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值50Ω)、开关和导线若干。

(1)采用如图甲所示的电路测电阻时，电压表一端接线固定，另一端接线接a点，调节滑动变阻器，使得电流表示数为0.40A，此时电压表示数为10.0V，保持滑动变阻器滑片位置不变，电压表另一端接b点时，发现电流表示数几乎不变，电压表示数变为10.5V。那么本实验中电压表另一端接线接a点时，得到的结果更接近合金丝电阻的真实值，此时电阻的测量值为25.0Ω。(计算结果保留三位有效数字)

(2)实验之前滑动变阻器滑片的位置如图乙所示，根据第(1)问的解答，为保证实验的安全性，请你用笔画线代替导线把乙图的电路连接完整。

[答案](2)见解析图

[解析](1)电压表一端接线固定，另一端接线接a点换为接b点时，电流表示数几乎不变，但电压表示数变化较大，说明电流表内阻对实验影响较大，电压表内阻对实验几乎没有影响，所以应该采用电流表外接法，即电压表另一端接线接a点时，得到的结果更接近合金丝电阻的真实值。此时电阻的测量值Rx＝eq\f(Ua,Ia)＝25.0Ω。

(2)为了保证实验的安全性，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应该调到最大，所以滑动变阻器下方接线柱接右下方；由于电压表的示数能够达到10.0V，所以电源电动势应该选12V的，电压表量程选15V，如图所示。

4．(2020·全国卷Ⅰ，22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1kΩ，电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U－I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。

回答下列问题：

(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在O、P(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。

(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为50.5Ω(保留1位小数)。

(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为50.0Ω(保留1位小数)。

[解析](1)若通过Rx的电流相等，由题图(b)知图线Ⅰ对应的电压值较大，由R＝eq\f(U,I)可知图线Ⅰ所测电阻较大，图线Ⅱ所测电阻较小，则图线Ⅱ是采用电压表跨接在O、P两点的方案测量得到的。

(2)由题图(b)可得图线Ⅰ测得电阻阻值RⅠ＝eq\f(3.00－1.00,?59.6－20.0?×10－3)Ω≈50.5Ω，图线Ⅱ测得电阻阻值RⅡ＝eq\f(3.00－0.95,?63.6－21.0?×10－3)Ω≈48.1Ω，待测电阻阻值约为50Ω，eq\f(RV,Rx)＝e