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文档介绍
物理高考试题分项电学实验
2008-2012年物理高考试题分项 专题 电学实验 2012年高考物理试题分类汇编：电学实验 (2012全国理综).（6分） 在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。 （1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式； （2）如果将1、3接线柱用导线连接起来，1、2接线柱之间的电阻为______Ω。 【解析与答案】 （1）如下图 （2）两电阻并联为。 （2012广东卷）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（a）和图15（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。 ②按图15（c）链接电路后，实验操作如下： （a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0； （b）将电阻箱R2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1 不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω； ③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。 答案： （1）①5.01 5.315 ②（a）大 （b）大 ③1280 (2012全国新课标).（10分） 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。 （1）在图中画线连接成实验电路图。 （2）完成下列主要实验步骤中的填空 ①按图接线。 ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。 ③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。 ④用米尺测量_______________。 （3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。 （4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 [答案] ③重新处于平衡状态, 电流表的示数I, 此时细沙的质量m2 ④D的底边长L 1. （4） （2012山东卷）（2）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：（阻值约，额定电流约）； 电压表：（量程，内阻约）； 电流表：（量程，内阻约）； （量程，内阻约）； 电源：（电动势3V，内阻不计） （电动势12V，内阻不计） 滑动变阻器：（最大阻值约） 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。 用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。 若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图。 答案：（2）1.773【1.771-1.775均正确】 A1；E1；电路图如右。 解析：①1．773【1．771～1．775均正确】 ②电压表量程3V，所以电源应选E1，通过待测金属丝的最大电流约为A，所以电流表应选A1。电路图如右。 （2012四川卷） (2)某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡L，规格“4.0V．0.7A”； 电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω; 电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2Ω; 电压表V，量程3V，内阻rV=9kΩ； 标准电阻R1，阻值1Ω； 标准电阻R2，阻值3 kΩ; 滑动变阻器R，阻值范围O~ 10Ω,； 学生电源E，电动势6V，内阻不计； 开关S及导线若干。 ①甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为____Ω。 ②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是____V。 ③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。 22(2)①5（3分）； ②4（3分）； 说明：画出答图1给4分，只画出答图2给2分。 【解析】：①电压表示数2.3V，。②V。③准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要将电流电压调节达到小灯泡的额定值。测量准确3A电流表不能使用，3V电压表和0.6A电流表量程不够必须改装；将电压表和串联，刚好满足4 V量程（小灯泡额定）；电流的与并联即可将电流量程扩至0.72 A（额定为0.7 A）。两表改装完毕之后，再考虑内、外接的问题。由于改装后的电压表量程刚好等于小灯泡额定电压，也就不适于将改装后的安培表内接了，否则电压表会超量程的。这里最好采用外接法，即答图1。 （2012北京高考卷）．（18分） 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm． （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值） （2）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻 约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干． 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图(选填“甲”或“乙”)． V A R S Rx R S 图2 乙 甲 V A Rx （3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端． 0 I/A 图4 U/V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表 不至于被烧坏． P Rx 图3 （4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字)． （5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)． A．1×10-2Ωm B．1×10-3Ωm C．1×10-6Ωm D．1×10-8Ωm （6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是___________(有多个正确选项)． A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D．用U─I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 答案： （1）（0.395~0.399） （2）甲 （3）如答图3 （4）如答图3 （4.3~4.7） （5）C （6）CD 解析：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm.(0.395～0.399)。 （2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5Ω。 则有，比较Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小。 由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法（甲）。 （3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0。先连外接法（线1）再连分压法（线2和3），此时滑片P必须置于变阻器的左端。 （4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U-I图线。其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上，有Ω(4.3～4.7)。 （5）根据电阻定律有Ω·m，估算出的金属丝电阻率是C。 （6）用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。答案C D。 （2012天津卷）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示，已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验。 ①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为 （填步骤的字母代号） A．合上开关S2 B．分别将R1和R2的阻值调至最大 C．记下R2的最终读数 D．反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为r E．合上开关S1 F．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数仍为I1，记下此时G1的示数 ②仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相 比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”） ③若要将G2的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻Rs的表达式，Rs= 9（3）①解析：在组装实验时正确操作是将所有开关断开，将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大，然后闭合电源控制开关S1，就可以校对待测表G2，由于标准表和待测表串联流过的电流相等，这时就可以调节R1由小到大改变电流对待测表的刻度逐个校对，直到待测表满偏。校对完成后闭合开关S2构成半偏法测量表头G2内阻的电路，在没有G1的情况下只调节R2使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数，这种做法会造成G1的示数增大（原理上是不变），误差大。由于有G1可以方便观察干路电流的变化，所以操作为闭合开关S2反复调节R1和R2使标准表达到待测表满偏时的电流值，同时使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数。正确顺序为B、E、F、A、D、C。 ② 解析：由于G1测量了干路电流，G2测量了支路电流，另一直流电流是两表示数之差，然后根据并联电路电流电阻成反比准确计算。答案”相等”。 ③ 解析：扩大电流表的量程需要并联一个电阻 根据并联关系有，则 （2012上海卷）．（4分）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。 （1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_______________（填“顺时针”或“逆时针”）。 （2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为_______________（填“顺时针”或“逆时针”）。 答案： （1）顺时针，（2）逆时针， （2012上海卷）．（6分）在练习使用多用表的实验中 （1）某同学连接的电路如图所示 ①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流； ②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻； ③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压。 （2）（单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若（ ） （A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 （B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量 （C）选择“´10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25W （D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大 答案： （1）①R1 ，②R1和R2串联，③R2（或电源），（2）D， （2012安徽卷）.（8分）图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5V。 □ □ （1）完成下列实验步骤： ①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片， ②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片， ； ③断开开关，…… 。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。 V A × (2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。 21Ⅱ答案：（1）使滑片移到变阻器最左端；逐渐增大电压直到灯泡额定电压，分别读出多组相应电流表和电压表的值并记入表格。(2)电路图如图 （2012江苏卷）．（10分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验，实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点，分别测量OP、OQ的长度h和s，重复上述实验，分别记录几组实验数据 （1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方案； （2）请根据下表的实验数据作出s-h关系图像 h（cm） 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 s（cm） 19.5 28.5 39.0 48.0 56.5 （3）实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，根据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=__________（结果保留一位有效数字） （4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果_________（选填“偏大”、或“偏小” 【答案】(1)A (2)短暂 （3）5.0（如图） （2012重庆卷）（2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如题目22图3所示。 ①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式___________，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r。 ②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。 ③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如题22图4（见下页）中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知： 在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）。 曲线（c）对应的电源电动势E=_____________V，内阻r=____________Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=_____________mW.（均保留三位有效数字） 22⑵答案：①U=E-Ir ②见答22图 ③不变 增大 0.975 478 0.268 （2012福建卷）（12分）某研究性学习组欲测定一块电池的电动势E。 ①先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为____V。 ②然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。 （ⅰ）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。 （ⅱ）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U-1/R图线。 答案： （2012海南卷）.图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头a的量程为Ig=600 内阻为Rg，A是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。 （1） 图1中分流电阻Rp的阻值为_______。 （2）在电表改装成后的某次校准测量中，a表的示数如图所是，由此读出流过a电流表的电流为___mA。此时流过分流电阻R跑的电流为_______mA（保留一位小数） 答案(1) (2)49.5、 49.0 2011年高考物理试题分类汇编：电学实验 1．（2011福建）（18分） （2）（12分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中： ①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_______档进行测量。（填选项前的字母） A.直流电压10V B.直流电流5mA C.欧姆× 100 D.欧姆× 1 ②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为华东变阻器（阻值范围0~20,额定电流1.0A），L为待测小电珠，为电压表（量程6V，内阻20k），为电流表（量程0.6A，内阻1）,E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。 Ⅰ.在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端；（填“左”或“右”） Ⅱ.在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是______点至________点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2 点至3点”的导线） Ⅲ. 该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________。（填“不变”、“增大”或“减小”） 2.（2011广东）（18分） 图14 O A B C D E 1 2 3 cm （1）图14是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。 ①OD间的距离为___________cm。 ②图15是根据实验数据绘出的图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示_________，其大小为____________m/s2（保留三位有效数字） （2）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。 ①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_______________倍率的电阻挡（请填空“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图16，结果为________。 图16 ②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图完成实物图中的连线。 ③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_________端。为使小电珠高度增加，P应由中点向________端滑动。 ④下表为电压等间隔变化测得的数据。为了获得更准确的实验图像，必须在相邻数据点_______间多测几组数据（请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”） 数据点 a b c d e f U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244 红 黑 电源 － + 答案：⑴①1.20 ②加速度一半，0.933 ⑵①×1、8 ②如图所示③a，b④ab 解析：（1）①1cm+1mm×2.0格=1.20cm，②加速度一半，， 所以a=0.933m/s2 （2）①小电珠（2.5V，0.6W）对应电阻为，电阻十几欧，所以选“×1”档。 ②电流表的电阻也就几欧，与电压表几千欧相比，小电珠算小电阻，所以电压表必须外接，伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大，所以滑动变阻器必须与电压采用分压接法。 ③从a端开始，电压为零，向b端移动，对小电珠所加电压逐渐变大。 ④ab之间电流增加了0.122A，其它段电流增加了0.03A左右，所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A，分别测出相应的电压值。 3.（2011重庆）（1）某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同，均为几欧姆，接法可能是题22图1中甲、乙两种之一，A、B和C是外接头。现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如题22图2（a）、（b）、（c）所示，则测量中使用的欧姆档的倍率是 （填、、或），三组线圈的接法是 （填甲或乙），断路线圈是 （填①、②或③）。 【答案】⑴ 乙 【解析】测A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时，多用电表指针都有偏转，一定不是甲电路，因为甲电路中，只要有一个电阻断路，三次测量时，多用电表指针只可能就一次有偏转。所以一定是乙电路.因为测量A和B之间、B和C之间的电阻都是4Ω，而B和C之间的电阻是8Ω，显然是线圈③发生了断路.题目中已经告诉线圈的电阻是几个欧姆，结合多用表示数可以判断使用的挡位为“” 4．（2011浙江）（10分）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路，M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终。电压表读数随OP间距离x 的变化如下表： x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2100 2200 2300 2400 U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.75 （1）绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线； （2）求出金属丝的电阻率，并进行比较。 【答案】（1）如图所示； （2）电阻率的允许范围： ：~ ：~ ：~ 通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率。 【解析】（1）以OP间距离x为横轴，以电压表读数U为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线。 （2）根据电阻定律可得。 通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率。 5．（20112011新课标）（5分） 为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1 分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空： （1）将S拨向接点1，接通S1，调节__ R0___,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_标准电流表（或A 0）____的读数I； （2）然后将S拨向接点2，调节____ RN ____,使___标准电流表（或A 0）的读数仍为I_____,记下此时RN的读数； （3）多次重复上述过程，计算RN读数的____平均值____,此即为待测微安表头内阻的测量值。 6.（2011天津）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材： A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2 kΩ）； B．电流表（量程500 μA，内阻约为300 Ω）； C．电压表（量程15 V，内阻约为100 kΩ）； D．电流表（量程50 V，内阻约为500 kΩ）； E．直流电源（20 V，允许最大电流1 A）； F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）； G．电键和导线若干。 电流表应选 B ，电压表应选 C 。（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： 电流表应采用内接的方法； 滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。 7.（2011四川）（10分）为测量一电源的电动势及内阻 ①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表 量程为1V、内阻大约为1K的电压 量程为2V、内阻大约为2K的电压 量程为3V、内阻大约为3K的电压 选择电压表 串联 K的电阻可以改转成量程为9V的电压表 解析：由后面第三问可知电压表读数会超过2V，所以选电压串联一个6K的电阻即可改成量程为9V的电压表。 ② 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。 ③根据以上试验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15.0;电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0，则电源的电动势E= V、内阻r=_________。 解析：由电路图知道电压表读数1.5V时候，路端电压为3.5V，读数为2V时，路端电压为6V,由代入数据得到, 8．（2011上海）在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中，得到图线如图(b)所示。 (1)(多选题)在实验中需保持不变的是( ) (A)挡光片的宽度 (B)小车的释放位置 (C)导轨倾斜的角度 (D)光电门的位置 (2)线圈匝数增加一倍后重做该实验，在图(b)中画出实验图线。 【答案】(1) A，D (2)见图 【解析】⑴在实验中，小车经过光电门时的的速度代表了磁通量变化的快慢，因此在实验过程中，不能改变光电门的位置，也不能改变挡光片的宽度。以免影响速度的测量。因此A、D正确.在其他因素不变的情况下，线圈匝数增加一倍，感应电动势也增加一倍。在原图的基础上把纵坐标增加一倍即可。 9．（2011上海）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下： ①待测电流表(，内阻约300Ω)，②电流表 (，内阻约100Ω)，③定值电阻(300Ω)，④定值电阻(10Ω)，⑤滑动变阻器 (Ω)，⑥滑动变阻器 (Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧电键S及导线若干。 (1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图。 (3)补全实验步骤： ①按电路图连接电路， ； ②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录，的读数，； ③ ； ④以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图所示。 (4)根据图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。 【答案】(1)③，⑥ (2)见图 (3)①将滑动触头移至最左端(写最小给分，最大不给分) ③多次移动滑动触头，记录相应的，读数 (4) 【解析】⑴电流表量程，内阻约300Ω，电流表 ，选用300Ω的定值电阻时，两个电流表的偏转角度几乎总是相等的，可以减小误差。 ⑵滑动变阻器的阻值较小，干路电流较大，电流表所在支路分出的电流较小，调整滑动变阻器的时候，电流表所在支路得到的电压跟随滑动触头线性变化，因此滑动变阻器要选用. ⑶为了保证不会损坏电流表，加在电流表所在支路上的电压应该由小到大调节，开始时，要将滑动触头移至最左端。为了减小偶然误差，应该次移动滑动触头.为了测出电流表内电阻，要记录相应的，读数 ⑷电流表内电阻. 10.（2011山东）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。 ①所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出的图像。 ②根据所画的图像，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为________W。（保留两位有效数） ③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是 。（Rx阻值未知） 答案：（2）①如图所示；②0.37 ③bc 解析：电流I=0.20A时，电源输出电压为1.85V，电源的输出功率为P=UI=1.85×0.20W=0.37W。电路a当滑动变阻器滑动片滑动到最右端，电源短路，存在安全隐患；电路d电压表测量的电源路端电压，不能测出电源在不同负载下的输出功率，既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是电路bc。 11．（2011江苏）（10分） 某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。 （1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻 器R′后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到 一组电压表的示数U与R的数据如下表： 请根据实验数据作出U-R关系图象。 （2）用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。 利用（1）中测绘的U-R图象可得RX=_______Ω。 （3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。 若仍用本实验装置和（1）中测绘的U-R图象测定某一电阻， 则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。现将 一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节 滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和（1）中测绘的U-R 图象实现对待测电阻的准确测定？ 【答案】（1）（见右图） （2）20（19~21都算对） （3）偏小；改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V. 【解析】本题考查替代法测电阻（1）根据题目提供的数据在坐标纸上描点，然后用一条平滑的曲线将各点连接起来。（2）根据U-R图线，读出电压对应的电阻值，即为待测电阻的阻值。(3)由闭合电路欧姆定律，在待测电阻不变的情况下，内阻增大，内电压增大，外电压减小，再用原来的U-R图线读数，结果偏小；图中10Ω，对应电阻为1.5V，可以通过调节滑动变阻器的大小，使电压表的示数达到1.5V，此时可以根据原来作出的U-I图线准确测定待测电阻的阻值，此过程实际相当与“校表”。 12.（2011海南）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为Ig=600μA内阻为Rg， 是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。 图1中分流电阻Rp的阻值应为_______（用Ig、Rg和I表示）。 （2） 在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示数如图2所示，由此读出流过电流表的电流为_______mA。此时流过分流电阻Rp的电流为_______mA（保留一位小数） 答案：（1） （2）49.5 49.0 解析：（1）当表头满偏时，表头的满偏电压Ug= IgRg，此时分流电阻Rp的电流Ip=I-Ig 分流电阻Rp的阻值 （2）读数应注意最小分度为1mA，准确值为49mA，应加上0.5 mA估计值； 此时流过表头的电流为I1=495μA 此时流过分流电阻Rp的电流Ip=I-I1=49.5 mA-495μA=49.005mA 按照题目的要求，保留一位小数Ip=49.0mA 13．（2011北京）（18分） （1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量: ①旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线。 ②将K旋转到电阻挡"×l00"的位置。 ③将插入"十"、"－"插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ (填"0刻线"或"∞刻线")。 ④将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡"×1k"的位置 B．将K旋转到电阻挡"×10"的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 答案：（1）①S ③T 0刻线 ④ADC 解析：（1）①多用电表的电流档校零，应该调整校零旋钮S使指针对准电流的"0"刻线。③欧姆档的调零，应该在表笔短接的情况下调解欧姆调零旋钮T，是指针指在欧姆刻度线的0刻线。④选择较大的欧姆档，将选择开关K旋转到电阻挡"×1k"的位置；将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，对欧姆表进行校准；将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接测电阻，所以为A、D、C。 14.（2011安徽）（18分）图(a) Ⅱ．（1）某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图（a）所示。请你简述接下来的测量过程： ① ； ② ； ③ ； ④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。 （2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图（b）所示。 其中电压表内阻约为5k ，电流表内阻约为5 。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。 A B E E/ 红表笔 黑表笔 1 2 3 4 5 6 图(c) 图(b) （3）图（c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量 ；当S旋到位置 时，可用来测量电流，其中S旋到位置 时量程较大。 解析 Ⅱ．（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”档： ②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”； ③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值。 （2）如图所示 15.（2011全国）（12分） 使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至×1挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空： 仪器连线如图1所示（a和b是多用电表的两个表笔）。若两电表均正常工作，则表笔a为____（填“红”或“黑”）色； 若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a）、（b）、 （c）所示，则多用电表的读数为_______Ω；电流表读数为______mA；电阻箱的读数为________Ω； 将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_______mA； (保留3位有效数字) 计算得到多用电表内电池的电动势为______V。（保留3位有效数字） 【答案】（1）黑；（2）14.0 53.0 4.6；（3）102；（4）1.54 【解析】（1）依题意，当按图1操作时，两电表均正常工作，结合欧姆表中的电流为红进黑出，知a为黑表笔。 （2）见答案 （3）（4）测电阻是依据闭合电路欧姆定律, R为调零电阻,为表头内阻，r为欧姆表电池内阻，则多用电表总内阻=R++r，红黑表笔接触,进行欧姆表调零时,表头指针满偏,则有:Ig=E/(Rg+R+r),当红、黑表笔间有未知电阻Rx时有I=E/(Rg+R+r+Rx),故每一个未知电阻都对应一个电流值I,在刻度盘上都有一个偏转角度对应,我们便可在刻度盘对应处,标有Rx的值;当Rx=Rg+R+r时，I=，指针半偏，所以欧姆表内阻等于R中.结合表盘的刻度知电表内阻=15Ω,外阻为R=4.6Ω此时电流为：I=53mA,求出E=I(+R)=1.54V，从而求出短路电流：==102mA 2010年高考物理试题分类汇编——电学实验 （2010全国卷1）23．（16分）一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。 所用器材有：量程不准的电流表，内阻=10.0，量程标称为5.0mA；标准电流表，内阻=45.0，量程1.0mA；标准电阻，阻值10.0；滑动变阻器R，总电阻为300.0；电源E，电动势3. 0V，内阻不计；保护电阻；开关S；导线。 回答下列问题： （1）在答题卡上（图2所示）的实物图上画出连线。 （2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。 （3）开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表满偏；若此时电流表的读数为，则的量程= 。 （4）若测量时，未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出的示数 = ，的示数 = ；由读出的数据计算得= 。（保留3位有效数字） （5）写出一条提高测量准确度的建议： 。 【答案】⑴连线如图 ⑵阻值最大 ⑶ ⑷6.05mA 【解析】⑴连线如图 ⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端 ⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有得 ⑷待测表未满偏有，将A2的示数0.66mA和其他已知条件代入有 Ma 但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA，根据电流表的刻度是均匀的，则准确量程为6.05mA ⑸略 （2010全国卷2）23.(13分）如图，一热敏电阻RT 放在控温容器M内： 为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关。已知RT 在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT 的阻值。 （1） 在图中画出连线，完成实验原理电路图 （2） 完成下列实验步骤中的填空 ① 依照实验原理电路图连线 ② 调节控温容器M内的温度，使得RT 温度为95℃ ③ 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全 ④ 闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0 ，并记录 。 ⑤ 将RT 的温度降为T1 （20℃＜T1＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数 ,记录 。 ⑥ 温度为T1 时热敏电阻的电阻值RT1 = 。 ⑦ 逐步降低T1 的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥ 答案： （1）电路图如图： （2）d、电阻箱的读数 e、仍为 电阻箱的读数为 f、 解析：（1）由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表，所以应该用“替代法”的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95℃，则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为20℃，则电流表示数不变时，电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变，则可以测量任意温度下的电阻。 （2）实验步骤为： a、依照实验原理电路图连线 b、调节控温电容M内的温度，使得的温度为95℃ c、将电阻箱调到适当的初值，保证仪器安全 d、闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录电阻箱的初值 e、将的温度降低为，调节电阻箱，使得电流表的读数仍为，记录电阻箱的读数为 f、温度为时，热敏电阻的电阻值 g、将的温度逐渐降低直到为止，在每一温度下重复步骤e- f （2010新课标卷）23.(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将和两个适当的固定电阻、连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻的阻值随所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大.的测量结果如表l所示. 回答下列问题 (1)根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线. (2)为了检验与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作-t关系图线 (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____，电压表的读数为___.此时等效电阻的阻值为___：热敏电阻所处环境的温度约为____. 答案：（1）如图所示（2）如图所示（3）115.0mA，5.00V，43.5Ω，64.0℃ 解析：（1）根据电路图连接实物。 （2）根据数据描出点，作出直线。 （3），，，对照图找出相应的温度为64.0℃。 （2010上海物理）26.在用DIS描绘电场等势线的实验中 （1）电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳恒电流分布模拟了二个_____产生____；用____探测等势点。 （2）（单选题）在安装实验装置时，正确的做法是 （ ） （A）在一块平整木板上依次放复写纸、白纸、导电纸 （B）导电纸有导电物质的一面应该向上 （C）连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘 （D）连接电极a、b的电源电压为交流4~6V 【解析】 （1）点电荷，电场，DIS (2)B A 应依次放白纸、复写纸、导电纸 B 应电极a、b必须与导电物质保持导电。 C应连接电极a、b的电源电压为为直流4-6V （2010上海物理）29.（6分）某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b. （1）由图线a可知电池a的电动势=______V，内阻=____。 （2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率_______（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率_____（填“大于”、“等于”或“小于”）。 解析：（1）根据，得，图象a，截距b=0.5，斜率k=0.25，所以电动势，内阻r=E·k=0.5Ω。 （2）从图象可知：截距，斜率，电动势，内阻，＜，＜，电池的输出功率，得小于；电池的效率，得大于。 本题考查用伏阻法（电压表和电阻箱）测电源的电动势和内阻，图像法，以及电源的输出功率及效率。 难度：难。 （2010天津卷）9.（3）要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2KΩ。实验室提供的器材有： 电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω； 电压表V2，量程5V，内阻为5KΩ； 定值电阻R1，阻值30Ω； 定值电阻R2，阻值为3KΩ； 滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 开关S一个，导线若干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号： ③由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。 答案：①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流；②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示；③，表示的电压，表示和串联的总电压。 （2010江苏卷）10、（8分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。 （1） 试验时，应先将电阻箱的电阻调到____.（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”） （2） 改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值=10的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____.（选填1或2） （3）根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ▲ ，内阻r= ▲ （用k、b和R0表示） 答案：（1）最大值；（2）2；（3） 解析：（1）为了安全。（2）若R=300Ω，电流约，若R=60Ω，电流约，后者电流读数大，误差小，所以填2。 (3) 电流，，得，图象的斜率，截距，所以电动势，内阻－R0 本题考查测电源的电动势和内阻及图象的物理意义，根据图象求物理量。难度：较难。 （2010福建卷）19. （3）（6分）如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材，器材及其规格列表如下 为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量阻值的电路。 解析： （3）本小题属于难题，要准确答题就需要对实验原理（伏安法、变阻器接法）、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω，滑动变阻器最大电阻为100Ω，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V1当电流表来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法。 （2010广东卷）34.（2）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（=5）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图14(a). ①在图14（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。 ②请完成下列主要实验步骤； A.检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14（c）所示，读得电阻值是____________； B.将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49V； C.将开关 _______,电压表的示数是1.16V；断开开关 。 ③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______（计算结果保留二位有效数字）。 ④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。 答案： (2)①略；②20Ω；闭合；③0.69Ω④小 解析：①略，②闭合后电阻箱才工作； ③S1闭合、S2断开时：RV很大，认为： Ⅰ S1、S2都闭合时： Ⅱ 由Ⅰ、Ⅱ得 ④误差分析解析一 ④忽略电压表电阻的影响，有 ⅰ 考虑电压表电阻的影响，设电压表的电阻为：RV则Ⅰ、Ⅱ两式变为： 两式相减并整理得： ⅱ ⅰ/ⅱ得： (U1>U2) r测查看更多
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