重庆高考物理历年实验分析

重庆高考物理试题（解析版） 专题九  实验 一、电学实验 (2006重庆理综·22题（1）小题) 考查欧姆的读数。用已调零且选择旋钮指向欧姆档：“×10”位置的多用表测某电阻阻值，根据题22图1所示的表盘，被测电阻阻值为＿＿＿Ω。若将该表选择旋钮置于1mA挡测电流，表盘仍题22图1所示，则被电流为＿＿＿mA。 【答案】 220Ω  0.40 mA　 (2007重庆理综·22题（1）小题) “描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后; ①若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为_________; ②若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮，则断路的导线为_________; ③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为____________.        【答案】(1)d导线  b导线  g导线 (2008重庆理综·22题（2）小题) 测定稀盐水的电阻率。（有创新）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”）. 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】①  D        1          ②  35      1            (2009重庆理综·22题（2）小题) 测定电池的电动势和内阻。（有创新）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。 ①请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。 ②若电压表 的读数为 ，则I＝        mA； ③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题22图4，由此可知电池内阻        （填“是”或“不是”）常数，短路电流为        mA ，电动势为        V。 ④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（2）①见22题答案图， ② ，③不是，0.295(0.293-0.297)    2.67(2.64-2.70)，    ④0.065(0.060-0.070) 解析：（2）①见右图；    ②根据欧姆定律可知I＝ ； ③路端电压U＝E－Ir，若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；当U＝0时的电流为短路电流、约为295μA＝0.295mA；当电流I＝0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V； ④实验一中的路端电压为U1＝1.5V时电路中电流为I1＝0.21mA，连接a中点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如右图,电流和电压分别为I＝97μA、U＝0.7V,则外电路消耗功率为P＝UI＝0.068 mW。 (2010重庆理综·22题（2）小题) 探究小灯泡的伏安法测电阻实验（有创新）在探究小灯泡的的伏安法测电阻实验中，所用器材有灯泡L ，量程恰当的电流表A和电压表V，直流电源的滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压从0V表开始变化 ①实验中滑动变阻器应采用______ 接法（“分压”或“限流”） ②某同学已连接如题22图2所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正析之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正。 A：________________________________________； B：________________________________________。 ③分别测得两只灯泡l1和l2 的伏安特性曲线如题22图3中Ⅰ和Ⅱ所示，然后将灯泡l1、l2与电池组（电动势和内阻均衡定）连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过l1和l2的电流平均值分别为0.30A和0.60A. A．在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。 B．由该曲线可知电池组的电动势为_________V,内阻为___________Ω(取两位有效数字) 【答案】①分压；②A.电键不应闭合，应处于断开状态    B.滑动变阻器的滑动触头P位置不当，应将其置于b端； ③ 4.6V  2.7Ω 【解析】①探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压变化，所以滑动变阻器必须采用分压解法。 ②在连接线路时必须将每个开关断开，而图中是闭合的这是第一个错误。连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大，将分压滑动变阻器调到输出为0端，在图中是b端，以保护电源和电表。 ③描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压，用两个坐标点描绘图像。为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为（0.30A，3.8V）和（0.60A，3.0V），则内阻为 Ω，电动势为 ， V，然后作出准确图像如图。 (2011重庆理综·22题（1）小题) 考查欧姆表测线圈电阻及电路分析。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×1、×10、×100或×1k），三组线圈的接法是        （填甲或乙），断路线圈是            （填①、②或③）。 【答案】（1）由于所测电阻均为几欧姆，串联后还是几欧姆，所以欧姆档的倍率选择×1；所测值分别是4Ω、4Ω和8Ω，说明接法是乙，断路的是③。因为采用甲接法时测量值应该有两个是无穷大，一个是8Ω。 【点评】：第（1）小题，考察的是万用表欧姆档的使用，在选挡上提出问题，之后据欧姆表的读数来判断电路结构，即电路故障出在何处，是一个有点综合又较简单的实验题。 二．力学、热学、光学实验 (2006重庆理综·22题（2）小题) 考查研究匀变速直线运动和验证机械能守恒定律两个实验综合。某同学用题22图2所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如题22图3所示。 该同学用两种处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)： 方法A：由 ……， 取平均值g=8.667 m/s2; 方法B：由 取平均值g=8.673 m/s2。 从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的，方法A中有__________;方法B中有__________。因此，选择方法___________（A或B）更合理，这样可以减少实验的__________(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源有____________（试举出两条）。 【答案】S1， S6  或 37.5, 193.5 S1, S2, S3, S4, S5, S6或37.5，69.0，100.5，131.5，163.0，193.5 B 偶然 阻力[空气阻力，振针的阻力，限位孔的阻力，复写纸的阻力等]，交流电频率波动，长度测量，数据处理方法等。 (2007重庆理综·22题（2）小题) 考查研究性学习实验。（创新的）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)、时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊，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. 要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和      等. ②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、水面波动等等 (2008重庆理综·22题（1）小题) 考查研究匀变速直线运动和用单摆测重力加速度两个实验的综合。某实验小组拟用如题22图1所示装置研究滑块的运动.实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等.实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹了漏斗在不同时刻的位置. ①在题22图2中，从              纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致. 2 用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：        、        （写出2个即可）. 【答案】①  B            摆长测量、漏斗重心变化、液体痕迹偏粗、阻力变化…… (2009重庆理综·22题（1）小题) 考查用单摆测重力加速度。某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填 “是”或“否”）。 ①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；            ②在摆球经过最低点时启动秒表计时；                        ③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。            该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见题22图1.该球的直径为            mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随            的增大而增大。 【答案】①是，②是，③否，20.685(20.683-20.687)，摆长 【解析】单摆作简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5°释放满足此条件；因为最低点位置固定、容易观察，所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、不易读准、误差大，应测多个周期的时间求平均值；表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大。 (2010重庆理综·22题（1）小题) 考查用打点计时器研究匀变速直线运动的加速度。 某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率f =50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个技术点，因保存不当，纸带被污染，如图1所示，A、B、C、D是本次排练的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：SA=16.6mm、SB=126.5mm、SD=624.5mm 。 若无法再做实验，可由以上信息推知：] ①相邻两计数点的时间间隔为________s； ②打C点时物体的速度大小为_______ m/s（取2位有效数字） ③物体的加速度大小为        （用SA、SB、SD和f  表示） 【答案】①0.1s；②2.5m/s；③ 。 【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T = 5T= 5×0.02 s=0.1s ②根据间的平均速度等于点的速度得： υC = = m/s =2.49m/s = 2.5m/s 2 加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以a t2均匀增大，有： BC = AB +a t 2   CD = BC +a t 2 =AB +2a t 2       BD =BC +CD = 2AB +3a t 2 即为：SD –SB =2(SB –SA)+3a t 2    求得：a = t = 5T= 5× =           则有：a = 或者：SB?SA=S1，SC?SB=S2，SD?SC=S3    ①    则有：S2 ?S1 = a t 2 ，S3 ?S1 = 2a t 2 即有：S3+S2 ?2S1 = 3a t2       ②        又有：t = 5T= 5× =     ③ 由①②③得：SD-3SB -2SA =             所以：a = (2011重庆理综·22题（2）小题) 考查应用牛顿第二定律及图像测摩擦因数某同学设计了如题22图3所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m／s2。 ①为测量滑块的加速度a，须测出它在A、B间运动的        与        ，计算a的运动学公式是          ； ②根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：  他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算 。若要求a是m的一次函数，必须使上式中的        保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于      ； 3 实验得到a与m的关系如题22图4所示，由此可知μ=        （取两位有效数字）。 【解析】①滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动， 根据 得 ，所以需要测量的是位移和时间。 ②根据整体法有 若要求 是 的一次函数必须使 不变，即使 不变，在增大m时等量减小m′，所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上。 将 取为k，有 ，在图像上取两点将坐标代入解得 （在0.21到0.25之间是正确的） 【点评】：第（2）小题，用验证牛顿第二定律的实验原理测动摩擦因素，考查学生对实验原理的理解力、图像的处理能力和计算能力，改变最近几年实验大题考电学实验的惯例，稳中有变。只要学生认真审题，细心计算，也不难解决这个问题。