全国高考物理试题分类汇编电学实验

全国高考物理试题分类汇编电学实验

‎1(2013四川卷)． 在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。‎ 实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。‎ 实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的____________而增大。‎ 此同学在探究中应用的科学方法是__________(（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。‎ ‎1答案．(1)减小 增大 控制变量法。 ‎ ‎2【2013江苏高考】. (8 分)为探究小灯泡的电功率P 和电压U 的关系,小明测量小灯泡的电压U 和电流I,利用P =UI 得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3. 0 V 1. 8 W”,电源为12 V 的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω .‎ ‎(1)准备使用的实物电路如题10-1 图所示. 请将滑动变阻器接入电路的正确位置. (用笔画线代替导线)‎ ‎(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻,电路中的电阻R1 应选_______Ω的定值电阻.‎ ‎(3)测量结束后,应先断开开关,拆除______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.‎ ‎(4)小明处理数据后将P、U2 描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2 图所示. 请指出图象中不恰当的地方.‎ ‎2答案. (1)(见右图) ‎ ‎(2)10 ‎ ‎(3)电池 ‎(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.‎ 学生电源 ‎3【2013广东高考】图17（a）是测量电阻RX的原理图。学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6A（内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm ① 根据原理图连接图17（b）的实物图 ② 断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0V时，单位长度电阻丝为电压 u= V/cm.记录此时电流表A1的示数。‎ ③ 保持S1闭合，合上S2;滑动c点改变ac的长度L，同事调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A2的示数I。测量6组L和I值，测量数据已在图17（c）中标出，写出RX与L、I、u的关系式RX= ；根据图17（c）用作图法算出RX= Ω ‎3答案：0.1 ; ; 6.0‎ ‎4【2013上海高考】．(6分)为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。‎ ‎(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择＿＿＿＿倍率的电阻档(填：“×10”或“×1k”)，并＿＿＿＿再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为＿＿＿＿Ω。‎ ‎(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示。添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性。‎ 本实验中使用多用表测电压 ‎，多用表的选择开关应调到＿＿＿＿档(填：“直流电压10V”或“直流电压50V”)。‎ ‎4答案．（1）×10 调零 70‎ ‎（2）连线如右图 直流电压10V ‎5（2013全国新课标I）(8分)‎ 某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：‎ 多用电表 电压表：量程5V，内阻十几千欧 滑动变阻器：最大阻值5kΩ 导线若干。‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡．再将红表笔和黑表笔 ，调零点。‎ 答案：短接 解析：欧姆表测电阻时，先选档；然后进行欧姆调零，将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到欧姆表刻度的零位置；再测量、读数。‎ ‎ (2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“l”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。‎ 答案：1‎ 解析：对于多用电表欧姆档，其电流从黑表笔流出，从红表笔流入，而电压表则要求电流从“+”接线柱流入，因此红表笔应和“1”端相连。‎ ‎（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示。多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V 答案：15.0 3.60‎ 解析：多用电表欧姆档的测量值等于表盘上读数乘以倍率，电阻“×lk”读第一排，读数为15.0×1K=15.0kΩ;直流电压5V，最小分度为0.1V,估读到分度值下一位，读数为3.60V。‎ ‎ (4)调节滑动变阻器的滑片．使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4 .00V 。从测量数据可知，电压表的内阻为 kΩ。‎ 答案：12.0‎ 解析：调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，多用电表的读数即为电压表的内阻。‎ ‎ (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为 v，电阻“×1k”档内部电路的总电阻为 kΩ。‎ 答案：9.00 15.0‎ 解析：设多用电表内电池的电动势为E，电阻“×1k”档内部电路的总电阻为r,根据闭合电路欧姆定律有① ②，①②联立解得E=9.00V,r=15.0 kΩ ‎6(2013安徽高考)．（6分）（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为_______mm。‎ ‎（2）为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。‎ V A Rx R E S 图1‎ 图2‎ ‎【答案】(1)0.007 0.638‎ ‎ (2)如图所示 ‎20 ‎ ‎40 ‎ ‎60 ‎ ‎80 ‎ ‎100 ‎ ‎120 ‎ ‎140 ‎ ‎160 ‎ ‎0.70 ‎ ‎0.80 ‎ ‎0.90 ‎ ‎1.00‎ ‎1.10 ‎ ‎1.20 ‎ ‎1.30‎ ‎1.40 ‎ ‎1.50‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ×‎ ‎×‎ ×‎ ‎×‎ ‎×‎ 图2‎ R0‎ R S En rn ‎1 2‎ 图1‎ ‎ 7I(2013安徽高考)．（7分）根据闭合电路欧姆定律，用图Ⅰ所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图2所示。已知，请完成以下数据分析和处理。‎ ‎20 ‎ ‎40 ‎ ‎60 ‎ ‎80 ‎ ‎100 ‎ ‎120 ‎ ‎140 ‎ ‎160 ‎ ‎0.70 ‎ ‎0.80 ‎ ‎0.90 ‎ ‎1.00‎ ‎1.10 ‎ ‎1.20 ‎ ‎1.30‎ ‎1.40 ‎ ‎1.50‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎（1）图2中电阻为 的数据点应剔除；‎ ‎（2）在坐标纸上画出关系图线；‎ ‎（3）图线的斜率是 ，由此可得电池电动势 V。‎ ‎7【答案】(1)80.00 ‎ ‎ (2)如图所示 ‎ ‎(3)0.00444 1.50‎ ‎8(2013北京高考)．（18分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值。‎ ‎（1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表 A.电流表(0~3A，内阻约0.025Ω)‎ B.电流表(0~0.6A，内阻约0.125Ω)‎ C.电压表(0~3V，内阻约3kΩ)‎ D.电压表(0~15V，内阻约15kΩ)‎ 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 _(选填器材前的字母)；实验电路应采用图1中的 （选填“甲”或“乙”）‎ 解析：考查了【电学实验】中的电源、电表的选择，以及实验原理与电路的选择。‎ 1、 因为只给出了一个电源，所以电源必选之；‎ 2、 估算最大电流: 3、 根据电表选取原则之一：指针偏转程度(即读数)要超过最大量程的，以减小偶然误差。故（根据最大电流）电流表应选取；（根据电源电动势）电压表应选取。‎ 4、 比较被测电阻与电流表的内阻，可知电流表应该外接。或者比较与 ，故属于小电阻，电流表应该外接。选择甲电路 ‎（2）图2是测最的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选 的电路图，补充完成图2中实物间的连线.‎ 考查了【电学实验】中的动手和联系实际的能力 实物电路连接如图中虚线所示：三条虚线中画出任意两条即可（画出三条则有一条是多余的）‎ ‎（3）接通开关，改变滑动变阻器画片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值 Ω(保留两位有效数字)。‎ 考查了【电学实验】中电表的读数和实验原理与计算以及多量程表盘的识别。 （据题意要求，保留两位有效数字）‎ ‎（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是 ;若在（1）问中选用乙电路残生误差的主要原因是 BD 。（选填选项前的字母）‎ A. 电流表测量值小于流经的电流值 B. 电流表测量值大于流经的电流值 C. 电压表测量值小于两端的电压值 D. 电压表测量值大于两端的电压值 考查了【电学实验】中的系统误差甲图中的电路误差来源于电压表的分流；意图中的实验电路中的误差来源于电流表的分压作用。填、 ‎（5）再不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻RX两端的电压U也随之增加，下列反映U-x关系的示意图中正确的是 ‎ ‎ A 。‎ 考查了【电学实验】中用的电路计算，用图像法处理物理问题的方法和动态电路中各物理量之间的函数关系。电阻器的原理与电阻定律。电阻的分压作用，分压比，以及等效电源等特殊方法的应用 与电压表并联，具有共同的电压，且电压不可能为零（分压原理），故C被排除；而A、B两图中均为越大的端电压越大，根据分压原理和滑变接法，说明越大时滑动变阻器的分压电阻越小，故滑动触头是由“左向右”滑动的 设电压表和并联后的电阻为，电流表的电阻为，滑动变阻器接入电路中的电阻与滑动触头移动距离成正比，即，其中为变阻器单位长度的电阻值（为定值）。由分压比规律得：，或者由闭合电路欧姆定律得：可解其中任意一式得：，可见正确选项为。‎ ‎9(2013全国卷大纲版)．（6分）如图，E为直流电源，G为灵敏电流计，A、B为两个圆柱形电极，P是木板，C、D为两个探针，S为开关。现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验。‎ ‎（1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是 纸；‎ ‎（2）用实线代表导线将实验器材正确连接。‎ ‎9答案：（1）导电纸 ‎（2）‎ μA R1‎ R2‎ R3‎ ‎1‎ ‎2‎ A B S 图a ‎10(2013海南卷)．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：‎ ‎（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；‎ ‎（2）表笔的颜色为 色（填“红”或“黑”）‎ ‎（3）将开关S置于“1”挡时，量程为 mA；‎ ‎（4）定值电阻的阻值R2= Ω，R3= Ω。（结果取3位有效数字）‎ ‎（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为 mA。‎ S R3‎ R2‎ ‎3‎ ‎-‎ ‎+‎ μA 表笔a 图b 表笔b R1‎ A B S R3‎ R2‎ ‎3‎ ‎-‎ ‎+‎ μA 表笔a 图b 表笔b R1‎ A B 图c 答案：(1)如图 (2)黑；‎ ‎(3)10 (4)225，250；‎ ‎(5)0.780(0.78同样给分)‎ ‎11（2013福建卷理综（12分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表的V1量程选用3V，内阻为6.0k;电压表V2量程选用15V，内阻约为30k；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计。‎ ‎①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。‎ ‎②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示教U1、U2。‎ ‎ (ⅰ)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1= ‎ V．可算出通过硅光电他的反向电流大小为 ‎ mA（保留两位小数）。‎ ‎（ⅱ）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压UX 和通过反向电流IX（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立IX-UX坐标系，标出了与表中前5组UX、IX数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点，并绘出IX-UX图线。‎ ‎（ⅲ）由IX-UX图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，‎ ‎ IX与UX成____（填“线性”或“非线性”）关系。‎ ‎11（2）答案：‎ ‎12(2013天津卷)．要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由,零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：‎ 电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):‎ 电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω);‎ 电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ):‎ 电键一个、导线若干。‎ ① 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。‎ A. 滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A)‎ B. 滑动变阻器（最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)‎ ② 实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。‎ ① 实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为50Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是＿W。‎ ‎12答案：①A ②B ③0.1‎ ‎13【2013上海高考】．(3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针＿＿＿＿(填：“有”或“无”)偏转。‎ ‎13答案．有 无 无 ‎14（2013山东理综）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。‎ ‎①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连。‎ ‎②已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下 表所示。‎ 根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________（保留2位有效数字）。‎ ‎③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向_______（填“a”或“b”）, S2掷向_______（填“c”或“d”）。‎ ‎ ‎ ‎ 为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。‎ ‎14答案（2）M 如右图所示，1.5（1.4或1.6）‎ b，c；S1，E（或S2，E）‎