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文档介绍
十年高考2004 全国各地高考物理试题分类汇编 电学实验93页
2004 (04 上海单科)18.(10 分) 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象, 用实验得到如下数据(I 和 U 分别小灯泡上的电流和电压): I (A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U (V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1) 在左下框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围 0 -10 )、电源、小灯泡、电键、导线若干。 (2) 在右图中画出小灯泡的 U-I 曲线。 (3) 如果第 15 题实验中测得电池的电动势是 1.5V,内阻是 2.0 ,问:将本题中的小灯泡接 在该电池的两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程:若需作图,可直接画在第(2) 小题方格图中) 【答案】 2005 (2005 上海)一根长为 1m 的均匀电阻丝需与一“10V,5W”的灯同时工作,电源电 压恒为 100V.电阻丝阻值 R = 100(其阻值不随温度变化).现利用分压电路从电阻丝上 获取电能,使灯正常工作. (1)在右面方框中完成所需电路;(2)电路中电流表的量程应选择 (选填: “0~0.6A”或“0~3A”);(3)灯正常工作时,与其并联的电阻丝长度为 m(计算时保 留小数点后二位). 10.(2005 上海)两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行 测量.他们将滑动变阻器的滑片 P 分别置于 a、b、c、d、e 五个间距相同 的位置(a、e 为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表 一、表二中.对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同.经检查, 发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路. (1)滑动变阻器发生断路的是第 实验组;断路发生在滑动变阻器 段. (2)表二中,对应滑片 P 在 X(d、e 之间的某一点)处的电流表示数 的可能值为: (A)0.16A (B)0.26A (C)0.36A (D)0.46A (1)如图 (2)0~3A (3)0.17(或 10 553 ) 10.(1)二;d~e (2)D 表一(第一实验组) P 的位置 a b c d e ○A的示数(A) 0.8 4 0.4 8 0.4 2 0.4 8 0.8 4 表二(第二实验组) P 的位置 a b c d X e ○A的示数(A) 0.8 4 0.4 2 0.2 8 0.2 1 0.8 4 A a b c d e PR 20kΩ 电源 V G Ω A R EL 2006 (06 全国理综 2)22、 (1)现要测定一个额定电压 4V、额定功率 1.6W 的小灯泡(图中用 表示)的伏安特性曲 线.要求所测电压范围为 0.1V~4V. 现有器材:直流电源 E (电动势 4.5V,内阻不计),电压表○V (量程 4.5V,内阻约为 4 ×104 )电流表 1A (量程 250Ma,内阻约为 2 ),电流表 2A (量程 500mA,内阻约为 1 ), 滑动变阻器 R (最大值约为 30 ),电键 S ,导线若干. 如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电压表是 ,下 面两个电路应该选用的是 . 【答案】(1) 2A , 甲 . (06 北京理综)21(2)某同学用图 2 所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯 丝电阻 R 随电压 U 变化的图象. ①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择: 电流表:A:(量程 100 mA,内阻约 2 ); A:(量程 0.6 A,内阻约 0.3 ); 电压表:V1(量程 5 V,内阻约 5 ); V2(量程 15 V,内阻约 15 ); 电源:E1(电动势为 1.5 V,内阻为 0.2 ); E2(电动势为 4 V,内阻约为 0.04 ). 为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表___________,电压表______________,滑动 变阻器________________,电源___________________.(填器材的符号) ②根据实验数据,计算并描绘出 R-U 的图象如图 3 所示.由图象可知,此灯泡在不不作时, 灯丝电阻为___________;当所加电压为 3.00 V 时,灯丝电阻为____________,灯泡实际消 耗的电功率为___________W. × 甲 E× 乙 ③根据 R-U 图象,可确定小灯泡耗电功率 P 与外加电压 U 的关系.符合该关系的示意图是下 列图中的__________. 【答案】(2)○1 A2 V1 R1 E2 ○2 1.5 11.5 0.78 ○3 A (06 上海物理)17.(7 分)表格中所列数据是测量小灯泡 U-I 关系的实验数据: (1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 (填“甲”或“乙”); (2)在方格纸内画出小灯泡的 U-I 曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随 I 变大而 (填“变大”、“变小”或“不 变”); (3)如图丙所示,用一个定值电阻 R 和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻 不 计、电动势为 3V 的电源上.已知流过电阻 R 的电流是流过灯泡 b 电流的两倍,则流 过灯 泡 b 的电流约为 A. 【答案】17.(1)甲 (2)连成平滑曲线(略),变大 (3)0.07A 2007 2005-2010 考物理电学实验汇编 2007 年高考物理实验 1.(07 全国理综Ⅱ)有一电流表 ,量程为 1 mA,内阻 r1 约为 100 Ω。要求测量其内阻。 可选用器材有:电阻器 R0,最大阻值为 99999.9 Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为 10 kΩ; 滑动变阻器乙,最大阻值为 2 kΩ;电源 E1,电动势约为 2 V,内阻不计;电源 E2,电动势 约为 6 V,内阻不计;开关 2 个,导线若干。 采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:①断开 S1 和 S2,将 R 调到最大;②合上 S1 调节 R 使 满偏;③合上 S2,调节 R1 使 半偏,此时可以认为 的内阻 rg=R1,试 问: ①在上述可供选择的器材中,可变电阻 R1 应该选择 ;为了使测量尽量精确,可 变电阻 R 应该选择 ;电源 E 应该选择 。 ②认为内阻 rg=R1,此结果与 rg 的真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”或“相等”) 答案:①R0;滑动变阻器甲;E2 ②偏小 2.(07 广东卷)实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率 ρ=1.7×10-8 Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他 们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和 学生电源等。 ⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第....②.步. 操作..) ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”; ②________________________________________________________________; ③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图 9(a)所示。 ⑵根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应 从图 9(b)的 A、B、C、D 四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻; ⑶ 他 们 使 用 千 分 尺 测 量 金 属 丝 的 直 径 , 示 数 如 图 10 所 示 , 金 属 丝 的 直 径 为 _________mm; ⑷根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为 _________m。(结果保留两位有效数字) ⑸他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一 种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤) _________________________________________________________________________ 答案:⑴将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零 ⑵D ⑶0.260 mm (0.258—0.262 mm 均给分) ⑷12m 或 13m ⑸以下两种解答都正确: ①使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等 于电源电压,说明该元件或导线断路故障。 ②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上 的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障. 3.(07 海南卷)图 1 中电源电动势为 E,内阻可忽略不计;电流表 具有一定的内阻,电压表 的内阻不是无限大,S 为单刀双掷开关,R 为待测电阻。当 S 向电压表一侧闭合时,电压表 读数为 U1,电流表读数为 I1;当 S 向 R 一侧闭合时,电流表读数为 I2。 ⑴根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻 R= 。 ⑵根据图 1 所给出的电路,在图 2 的各器件实物图之间画出连接的导线。 答案:(1) 2 1 E E UR I I (2)连线如图 4.(07 江苏卷)要描绘某电学元件(最大电流不超过 6 mA,最大电压不超过 7 V)的伏安 特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻 R 为 1 kΩ,用于限流;电流表量程为 10 mA,内 阻约为 5 Ω;电压表(未画出)量程为 10 V,内阻约为 10 kΩ;电源电动势 E 为 12 V, 内阻不计。 ⑴实验时有两个滑动变阻器可供选择: a、阻值 0 到 200 Ω,额定电流 0.3 A b、阻值0到 20 Ω,额定电流 0.5 A 本实验应选的滑动变阻器是 (填“a”或“b”) ⑵正确接线后,测得数据如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I(mA) 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50 (a)根据以上数据,电压表是并联在 M 与 之间的(填“O”或“P”) (b)根据以上数据,画出该元件的伏安特性曲线为 。 ⑶画出待测元件两端电压 UMO 随 MN 间电压 UMN 变化的示意图为(无需数值) 答案:⑴a ⑵(a)P (b)如图 ⑶ 5.(07 宁夏理综) ⑴由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。 试 根 据 你 学 到 的 有 关 平 行 板 电 容 器 的 知 识 , 推 测 影 响 圆 柱 形 电 容 器 电 容 的 因 素 有 。 ⑵利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为: 干电池:电动势约为 1.5 V,符号 电压表:量程 1 V,内阻 998.3 Ω,符号 电流表:量程 1 A,符号 滑动变阻器:最大阻值 99999.9 Ω,符号 单刀单掷开关 1 个,符号 导线若干 ①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内,要求在图中标出电压 表、电流表的接线柱的正负。 ②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的 倍, 电阻箱的阻值应为 Ω。 答案:⑴H、R1、R2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质) ⑵① ②2; 998.3 6.(07 山东理综)检测一个标称值为 5 Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下: A.待测滑动变阻器 Rx,全电阻约 5 Ω(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数) B.电流表 A1,量程 0.6 A,内阻约 0.6 Ω C.电流表 A2,量程 3 A,内阻约 0.12 Ω D.电压表 V1,量程 15 V,内阻约 15 kΩ E.电压表 V2,量程 3 V,内阻约 3 kΩ F.滑动变阻器 R,全电阻约 20 Ω G.直流电源 E,电动势 3 V,内阻不计 H.游标卡尺 I.毫米刻度尺 J.电键 S、导线若干 ⑴用伏安法测定 Rx 的全电阻值,所选电流表___________(填“A1”或“A2”),所选 电压表为_________(填“V1”或“V2”)。 ⑵画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。 ⑶为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长 度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材及操作步骤,并给出直 径和总长度的表达式。 答案:⑴A1; V2 ⑵电路原理图和对应的实物连接如图 解析:方案一: 需要的器材:游标卡尺、毫米刻度尺 主要操作步骤: 1 数出变阻器线圈缠绕匝数 n 2 用毫米刻度尺(也可以用游标卡尺)测量所有线圈的排列长度 L,可得电阻丝的直径为 d=L/n 3 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径 D,可得电阻丝总长度 l=nπ(D- n L )也可以用 游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径 D,得电阻丝总长度 l=n(D- n L )。 4 重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值 方案二 需要的器材:游标卡尺 主要的操作步走骤: 1 数出变阻器线圈缠绕匝数 n 2 用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径 D1 和瓷管部分的外经 D2,可得电阻丝的直径为 d= 2 21 DD 电阻丝总长度 l= 2 n π(D1+D2) 重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值 7.(07 年广东卷)实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率 ρ=1.7×10-8Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。 他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线 和学生电源等。 (1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作工程分一下三个步骤:(请填写第....②.步. 操作..) ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”; ② ; ③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图(a)所示。 (2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在试验中获得较大的电压调节范围, 应从图(b)的 A、B、C、D 四实验中获得较大的电压调节范围,应从图(b)的 A、B、C、 D 四个电路中选择 电路来测量金属丝电阻; (3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图 10 所示,金属丝的直径为 mm; (4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度 约 (结果保留两位有效数字) (5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一 种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤) 答案:(1)②将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零 (2) D (3) 0.260 (4) 12m-13m (5) ①使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压 等于电源电压,说明该元件或导线断路故障。或②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下 元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障. 8.(07 年全国卷Ⅰ)用示波器观察频率为 900Hz 的正弦电压信号。把该信号接入示波器 Y 输入。 (1)当屏幕上出现如图 1 所示的波形时,应调节 钮。如果正弦波的正负半周均 超出了屏幕的范围,应调节 钮或 钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的 整个波形出现在屏幕内。 (2)如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将 钮置于 位置, 然后调 节 钮。 答案:(1)竖直位移或 衰减或衰减调节 y 增益 (2) 扫描范围 1k 挡位 扫描微调 9.(07 年北京卷)某同学用图 2 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤 如下: a.安装好实验器材。 b、接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比 较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点, 如图 3 中 0、1、2……6 点所示。 c、测量 1、2、3……6 计数点到 0 计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3……S6。 d、通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。 e、分别计算出 S1、S2、S3……S6 与对应时间的比值 3 61 2 1 2 3 6 S SS S t t t t 、 、 …… 。 f、以 S t 为纵坐标、t 为横坐标,标出 S t 与对应时间 t 的坐标点,划出 S t —t 图线。 结合上述实验步骤,请你完成下列任务: (1)实验中,除打点及时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外, 在厦门的仪器和器材中,必须使用的有 和 。(填选项代号) A、电压合适的 50Hz 交流电源 B、电压可调的直流电源 C、刻度尺 D、秒表 E、天平 F、重锤 (2)将最小刻度为 1mm 的刻度尺的 0 刻线与 0 计数点对齐,0、1、2、5 计数点所在位置 如图 4 所示,则 S2= cm,S5= cm。 (3)该同学在图 5 中已标出 1、3、4、6 计数点对应的坐标,请你在该图中标出与 2、 5 两个计数点对应的坐标点,并画出 S t —t。 (4)根据 S t —t 图线判断,在打 0 计数点时,小车的速度 v0= m/s;它在斜面 上运动的加速度 a= m/s2。 答案:(1) A C (2)2.97~2.99 13.19~13.21 (3) (4) 0.16~0.20 4.50~5.10 10.(07 年重庆卷)建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊 起(题 22 图 2)、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的 合理性,某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出(实验 1)和以一定 倾角拉出(实验 2)的过程中总拉力的变化情况. ①必要的实验器材有:钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和 等. 根据实验曲线(题 22 图 3),实验 2 中的最大总拉力比实验 1 中的最大总拉力降低了 ③ 根据分子动理论,实验 1 中最大总拉力明显增大的原因是 ④ 可能导致测量拉力的实验误差的原因有:读数不准、钢板有油污、 等 等(答出两个即可) 答案:①测力计(弹测力计、力传感器等等) ②13.3(允许误差±0.5) 0.27(允许误差±0.03)N ③分子之间存在引力,钢板与水面的接触面积大. ④快速拉出、变速拉出、出水过程中角度变化、水中有油污、水面波动 2008 电学实验 (08 全国卷 1)Ⅱ.(12 分)一直流电压表○V ,连成为 1V, 内阻为 1000Ω。现将一阻值在 5000~7000Ω之间的固定电阻 R1 与此电压表串联,以扩大电压表的连成。为求得扩大后量 程的准确值,再给定一直流电源(电动势 E 为 6~7V,内阻 可忽略不计),一阻值 R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关 S1、S2 及若干导线。 (1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整 的实验电路图. (2)连线完成以后,当 S1 与 S2 均闭合时,电压表的示数为 0.90 V;当 S1 闭合,S2 断开时,电压表的示数为 0.70 V,由此 可以计算出改装后电压表的量程为 V,电源电动势为 V. 答案:7,6.3 解析:(1)将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。 设电源电动势为 E,则由闭合电路欧姆定律,当两开关都闭合 时,R2 被短路,有:当 S1 闭合,S2 断开时,解两式得:R1=6000 Ω ,E=6.3V;根据串联分压原理,可得电压表量程为 7V。 (08 全国卷 2)(2)(13 分)右图为一电学实验的实 物连线图. 该实验可用来测量待测电阻 Rx 的阻值(约 500Ω). 图中两具电压表量程相同, 内阻都很大. 实 验步骤如下: ①调节电阻箱, 使它的阻值 R0 与待测电阻的阻值接 近; 将滑动变阻器的滑动头调到最右端. ②合上开关 S. ③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表 指针都有明显偏转. ④记下两个电压表○V1和○V2的读数 U1 和 U2 ⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置, 记下○V1和○V2的 多组读数 U1 和 U2 ⑥求 Rx 的平均值. 回答下面问题: (Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为 , 滑动变阻器的符号为 ,其余器材用通用的符号表示。 (Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用 U1、U2 和 R0 表示 Rx 的公式为 Rx=___________ (Ⅲ)考虑电压表内阻的影响, 用 U1、U2、R0、○V1的内阻 r1、○V2的内阻 r2 表示 Rx 的公 式为 Rx=__________________ 答案:(1)4.592~4.594; (2)I 电路如图:. II 0 1 2 RU URx III. 1021021 2102 )( rRUrRrU rrRURx 解析:(1)螺旋测微器固定刻度部分读数为 4.5mm,可动刻度部分读数为 0.093mm,所以 所测铜丝直径为 4.593mm。 (2)不计电压表内阻,根据串联分压原理,有: 0 1 20 2 1 RU URR R U U x x (3)可考电压表内阻影响,则 R0与 Rv1的并联电阻与 Rx与Rv2的并联电阻串联分压, 即: )11()11( 2 2 10 1 rRUrRU x 解得: 1021021 2102 )( rRUrRrU rrRURx 。 (北京卷)(1)用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示 出一个完整的波形,如图。经下列四组操作之一,使该信号显示出 两个完整的波形,且波形幅度增大。此组操作 是 。(填选项前的字母) A.调整 X 增益旋钮和竖直位移旋钮 B.调整 X 增益旋钮和扫描微调旋钮 C.调整扫描微调旋钮和 Y 增益旋钮 D.调整水平位移旋钮和 Y 增益旋钮 答案:(1)C 解析:调整扫描微调旋钮,使该信号显示出两个完整的波形,调整 Y 增益旋钮,使波 形幅度增大。 (08天津卷)(2)用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为 实验电路。 微安表μA(量程200μA,内阻约200 ); 电压表V(量程3V,内阻约10K ); 电阻R(阻值约20k ); 滑动变阻器R(最大阻值50 ,额定电流1 A). 电池组E(电动势3V,内阻不计); 开关S及导线若干。 答案:实物连接如图 解析:从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻 R0 的阻值可以判断测 量电路要用伏安法的内接法,变阻器的电阻比较小,所以电源电路采用分压法。 (08 四川卷)Ⅱ.(8 分)图为用伏安法测量电阻的原理图。图中, V 为电压表,内阻 为 4000Ω; mA 为电流表,内阻为 50Ω。E 为电源,R 为电阻箱,Rx 为待测电阻,S 为开关。 (l)当开关闭合后电压表读数 U=l.6V,电流表读数 I=2.0mA。若将 I UR x 作为测 量值,所得结果的百分误差是____________。 (2)若将电流表改为内接。开关闭合后,重新测得屯压表读数和电流表读数,仍将 电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是______________。 (百分误差 %100 实际值 测量值实际值 ) 解析:(1)测量值为 800I UR ,因电流表外接,所以 Vx Vx RR RRR ,故真实值为 1000xR ,对应的百分误差 %201000 8001000 . (2)电流表内接时,百分误差 %51000 10001050 . (08江苏卷)(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据: 电阻 R (Ω) 121.O 50.O 23.9 IO.O 3.1 导 线 直 径 d (mm) O.80l 0.999 1.20l 1.494 1.998 导线截面积 S (mm2) O.504 0.784 1.133 1.753 3.135 请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反 比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系. (2)直接用两组 R、S 值相乘(50×0.784=39.2,10.0×1.753=17.53),可得 RS 明显不相等, 可迅速判断结果“不满足”;并同时可简单计算 50.0×0.9994≈50×1,10×1.4944≈10×1.54=50,两 者接近相等,即 R 与 d 的四次方成反比,可迅速得出 R 与 S2 成反比。计算时选择合适的数 据可使自己计算简单方便,如本题中的(50.0,0.999,0.784)和(10.0,1.494,1.753)。 (3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω·m,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l= m (结果保留两位有效数字) 答案:(1)1.200 (2)不满足,R 与 S2 成反比(或 RS2=常量)(3)19 解析:根据 S LR 有: RSL = 7 6 101.5 10135.31.3 ≈19 (重庆卷)(2)某研究性学习小组设计了题 22 图 3 所示的电路,用来研究稀盐水溶液的 电阻率与浓度的关系.图中 E 为直流电源,K 为开关,K1 为单刀双掷开关,V 为电压表,A 为多量程电流表,R 为滑动变阻器,Rx 为待测稀盐水溶液液柱. ①实验时,闭合 K 之前将 R 的滑片 P 置于 (填“C”或“D”)端;当用电 流表外接法测量 Rx 的阻值时,K1 应置于位置 (填“1”或“2”) (08 山东卷)23、 (12 分)2007 年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的 物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁 感应强度。 若图 1 为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度 特性曲线,其中 RB、RO 分别表示有、无磁场时磁 敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度 B,需先测量 磁敏电阻处于磁场中的电阻值 RB。请按要求完成下列实验。 (l)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路, 在图 2 的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及 所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为 0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。 提供的器材如下: A.磁敏电阻,无磁场时阻值 Ro=150Ω B.滑动变阻器 R,全电阻约 20Ω C.电流表④,量程 2.5mA,内阻约 30Ω D.电压表⑦,量程 3v,内阻约 3kΩ E.直流电源 E,电动势 3v,内阻不计 F.开关 S,导线若千 (2)正确接线后,将磁敏电阻置人待测磁场中.测量数据如下表: 根据上表可求出磁敏电阻的测量值 RB=______Ω, 结合图 l 可知待测磁场的磁感应强度 B =______T 。 ( 3 )试结合图 l 简要回答,磁感应强度 B 在 0 ~0.2T 和 0.4 ~1.0T 范围内磁敏电阻阻值 的变化规律有何不同? ( 4 )某同学查阅相关资料时看到了图 3 所示的磁敏电阻在一定温度下 的电阻~磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结 论? 答案:( l )如右图所示 ( 2 ) 1500 0.90 ( 3 )在 0 ~0.2T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或 不均匀变化);在 0 . 4 ~1 .0T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性 变化(或均匀变化) ( 4 )磁场反向.磁敏电阻的阻值不变。 (08 上海卷)18.(6 分)某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡 L1(6V,1.5W)、 L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。 l 2 3 4 5 6 U(V) 0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71 I(mA) 0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80 (1)他分别将 L1、L2 接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片 P,当电压 表示数为 6V 时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完 整。 (2)接着他将 L1 和 L2 串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片 P, 当电压表示数为 6V 时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_ ____________________________。 现有如下器材:电源 E(6V,内阻不计),灯泡 L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L2 (6V,10W),单刀双掷开关 S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双 掷开关 S 与 1 相接时,信号灯 L1 亮,右转向灯 L2 亮而左转向灯 L3 不亮;当单刀双掷开关 S 与 2 相接时,信号灯 L1 亮,左转向灯 L3 亮而右转向灯 L2 不亮。 答案:(1)如图 b (2)由于 RL2 比 RL1 小得多,灯泡 L2 分得 的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小, 不能发光。 (3)如图 c 解析:由于灯泡 L2 和 L1 额定电压相同, 灯泡 L2 功率大得多,故 RL2 比 RL1 小得多,灯 泡 L2 分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。 19.(10 分)如图所示是测量通电螺线管 A 内部磁感应强 度 B 及其与电流 I 关系的实验装置。将截面积为 S、匝数为 N 的小试测线圈 P 置于螺线管 A 中间,试测线圈平面与螺线管 的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈 引线的两端与冲击电流计 D 相连。拨动双刀双掷换向开关 K, 改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在 P 中产 生的感应电流引起 D 的指针偏转。 实 验次 数 I(A) B(×10- 3T) 1 0.5 0.62 2 1.0 1.25 3 1.5 1.88 4 2.0 2.51 (1)将开关合到位置 1,待螺线管 A 中的电流稳定后, 再将 K 从位置 1 拨到位置 2,测得 D 的最大偏转距离为 dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为 Dφ, Dφ= md N ,式中 为单匝试测线圈磁通量的 变化量。则试测线圈所在处磁感应强度 B=______;若将 K 从位置 1 拨到位置 2 的过 程所用的时间为Δt,则试测线圈 P 中产生的平均感应电动势ε=____。 (2)调节可变电阻 R,多次改变电流并拨动 K,得到 A 中电流 I 和磁感应强度 B 的数据, 见右表。由此可得,螺线管 A 内部在感应强度 B 和电流 I 的关系为 B=________。 (3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有 (A)适当增加试测线圈的匝数 N (B)适当增大试测线圈的横截面积 S (C)适当增大可变电阻 R 的阻值 (D)适当拨长拨动开关的时间Δt 答案:(1) 2 md ND S , md D t (2)0.00125I(或 kI) (3)A,B 解析:(1)改变电流方向,磁通量变化量为原来磁通量的两倍,即 2BS,代入公式计算得 B= 2 md ND S ,由法拉第电磁感应定律可知电动势的平均值ε= md D t 。 (2)根据数据可得 B 与 I 成正比,比例常数约为 0.00125,故 B=kI(或 0.00125I) (3)为了得到平均电动势的准确值,时间要尽量小,由 B 的计算值可看出与 N 和 S 相关 联,故选择 A、B。 (08 海南卷)14、一毫安表头 满偏电流为 9.90 mA,内阻约为 300 Ω.要求将此毫安 表头改装成量程为 1 A 的电流表,其电路原理如图所示.图中, 是量程为 2 A 的标准电 流表,R0 为电阻箱,R 为滑动变阻器,S 为开关,E 为电源. ⑴完善下列实验步骤: ①将虚线框内的实物图按电路原理图连线; ②将滑动变阻器的滑动头调至 端(填“a”或“b”),电阻箱 R0 的阻值调至零; ③合上开关; ④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标 准电流表读数为 1 A; ⑤调节电阻箱 R0 的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时 标准电流表的读数会 (填“增大”、“减小”或“不变”); ⑥ 多 次 重 复 步 骤 ④ ⑤ , 直 至 标 准 电 流 表 的 读 数 5 2.5 3.12 A A mA + - R0 S E 为 ,同时毫安表指针满偏. ⑵回答下列问题: ①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为 3.1 Ω,由此可知毫安表头的内 阻为 . ②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电 流为 A. ⑧对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素: 。 答案:(1)①如图;②b;⑤减小;⑥1A;(2)①310;②0.495(0.494~0.496 均可);③例 如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表头的读数误差;电表指 针偏转和实际电流的大小不成正比等等。 解析:(1)将滑动变阻器的滑动头调至 b 点是为了保护毫安表;在调节 电阻箱时,由于接入回路的电阻增加,故电流表电流会减小;为了能成功改 装为 1A 的量程的电流表,需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到 1A;(2)电阻箱的电阻读数为 3.1Ω,此时毫安表满偏,电阻箱上的电流为 1000mA-9.9mA=990.1mA,根据并联电阻值与电流值成反比,可计算毫安 表的内阻为 310Ω;若毫安表半偏,电阻箱的电流也减半为 495mA=0.495A; 本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化,导致标准电流表的示数无法精准显 示 1A,还有电表本身读数上的误差,以及电表指针偏转本身不是随电 流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。 (08 广东理科基础)13.在“测定电源电动势和内阻”的实验中, 某同学根据实验数据,作出了正确的 U-t 图像,如图 4 所示,其中图 线斜率绝对值的物理含义是 A.短路电流 B.电源内阻 C.电源电动势 D.全电路电阻 答案:B 解析:测定电源电动势和内阻”的实验中的 U-t 图像,图线斜率绝对值表示电源的内 阻。 (08 广东理科基础)14.某同学用伏安法测电灯泡的电阻时, 误将电流表和电压表接成如图 5 所示的电路,接通电源后,可能 出现的情况是 A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮 答案:D 解析:由于电压表的内阻非常大,串联在电路中,导致干路电流很小,同时电流表内阻 很小,与灯泡并联,导致干路电流只有极少部分通过灯泡,故灯泡不亮,选项 D 正确。 (08 广东卷)15.(11 分)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现在器材:直流 恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定....)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度 计、开关和导线等. (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性,请你在图的实物图上连线. (2)实验的主要步骤: ①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流 值;②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开 关, , ,断开开关; ③重复第②步操作若干次,测得多组数据. (3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图 10 的 R-t 关系图线, 请根据图线写出该热敏电阻的 R-t 关系式:R= + t(Ω)(保留 3 位有效数字) 答案:(1)图略 (2)记录电压表电压值、温度计数值 (3)R=100+0.395 t ②在一定条件下,用电流表内、外接法得到 Rx 的电阻率随浓度变化的两条曲线如题 22 图 4 所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中 Rx 的通电面积为 20 cm2,长度为 20 cm, 用内接法测量 Rx 的阻值是 3500Ω,则其电阻率为 Ω·m,由图中对应曲线 (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为 %(结果保留 2 位有效数字). 答案:(2)① D 1 ② 35 1 解析:本题考查电阻率测量这个实验。闭合 K 之前,应将 R 的滑片位置置于 D 端,这样 可保证电表的安全。用电流表外接法测电阻时,K 应置于 1 位置。根据电阻定律得: s lR 得: ml Rs 35 ,内接法使得测量值偏大,对应的电阻率也偏大,所以对应的曲线为 1.由测量得电阻率和图象可得溶液浓度约为 0.011----0.014 之间。 (宁夏卷)I.右图为一正在测量中的多用电表表盘. (1)如果是用×10 档测量电阻,则读数为 。 ( 2 ) 如 果 是 用 直 流 10 mA 档 测 量 电 流 , 则 读 数 为 mA。 ( 3 ) 如 果 是 用 直 流 5 V 档 测 量 电 压 , 则 读 数 为 V。 答案:Ⅰ.(1)60 (2)7.18 (3)3.59 解析:欧姆档在最上面的一排数据读取,读数为 6×10Ω=60Ω; 电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为 7.18mA;同样直流电压档测量 读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为 35.9×0.1V=3.59V。 2009 年高考物理试题分类汇编——电学实验 1、(2009 年全国卷Ⅰ)22. 如图所示的电路,l、2、3、4、5、6 1 2 5 3 6 4 为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检侧 的有:电源、开关、小灯泡、3 根导线以及电路中的各连接点。 (1)为了检测小灯泡以及 3 根导线,在连接点 1、2 已接好的情况下,应当选用多用电 表的 档,在连接点 1、2 同时断开的情况下.应当选用多用电表的 档。 (2)在开关闭合情况下,若侧得 5、6 两点间的电压接近电源的电动势,则表明 可能有故障。 (3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测小灯泡是否有故障的具体步骤。 答案(1)电压;欧姆 (2)开关或连接点 5、6 (3)①调到欧姆档 ②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作 ③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障。 【解析】(1)在 1、2 两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在 1、2 同时断开的 情况下,应选用欧姆档。 (2)表明 5、6 两点可能有故障。 (3) ①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电 阻无穷大,表明小灯泡有故障。 2、(2009 年全国卷Ⅱ)22.某同学得用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步 骤: (1)检查多用电表的机械零点。 (2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程 处。 (3)将红、黑表笔___________,进行欧姆调零。 (4)测反向电阻时,将__________表笔接二极管正极,将_________表笔接二极管负极, 读出电表示数。 (5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘___________(填“左侧”、 “右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)(4)。 (6)测量完成后,将选择开关拔向_______________位置。 答案(3)短接(4)红 黑(5)中央(6)OFF 【解析】首先要机械调零,在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样 的过程。(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零。测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的 正极,黑接负极。欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指 针指向表盘的中央。测量完成后应将开关打到 OFF 档。 3、(2009 年安徽卷)21Ⅰ.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于 a、b 的位置,如图 所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a 和 b 的相应读数是多少?请填 在表格中。 a b 指针位置 选择开关所处挡位 读 数 a 直流电流 100mA mA 直流电压 2.5V V b 电阻×100 Ω 答案: 指针位置 选择开关所处的档位 读 数 a 直流电流 100mA 23.0mA 直流电压 2.5V 0.57V b 电阻×100 320Ω 【解析】直流电流 100mA 档读第二行“0~10”一排,最小度值为 2mA 估读到 1mA 就可以了; 直流电压 2.5V 档读第二行“0~250”一排,最小分度值为 0.05V 估读到 0.01V 就可以了;电阻 ×100 档读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。 Ⅱ.用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在 调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻 R0 起保护作用。除电池、开关和导线 外,可供使用的实验器材还有: (a)电流表(量程 0.6A、3A); (b)电压表(量程 3V、15V) (c)定值电阻(阻值 1 、额定功率 5W) (d)定值电阻(阻值 10 ,额定功率 10W) (e)滑动变阻器(阴值范围 0--10 、额定电流 2A) (f) 滑动变阻器(阻值范围 0-100 、额定电流 1A) 那么 (1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A;R0 应 选择 的定值电阻,R 应选择阻值范围是 的滑动变阻器。 (2)引起该实验系统误差的主要原因是 。 答案:(1)3,0.6,1,0~10。(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际 输出电流小。 【解析】由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为 3V 的电压表;估算电流时,考虑到 干电池的内阻一般几欧姆左右,加上保护电阻,最大电流在 0.5A 左右,所以选量程为 0.6A 的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范 围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取 0~10Ω能 很好地控制电路中的电流和电压,若取 0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。 关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏 小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成 E 测查看更多