2010年高考试题分类汇编：电学实验(详解)

2010年高考试分类汇编：电学实验(详解) 2010年高考物理试题分类汇编——电学实验 (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。 Im ，内阻=10.0，量程标称为5.0mA;电流表，所用器材有:量程不准的电流表,AAr211 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;,,,rR21 电源E，电动势3. 0V，内阻不计;保护电阻;开关S;导线。 R2 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AA21读数为，则的量程= 。 IAI21m (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 IAA111= ，的示数 = ;由读出的数据计算得= 。(保留3位有效数字) AII22m - 1 - (5)写出一条提高测量准确度的建议: 。 【答案】?连线如图 ?阻值最大 I(R，r)212I,? mr1 ?6.05mA 【解析】?连线如图 ?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 ?闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为I。根据并联电路电压相等有m I(R，r)212I,得 Ir,I(r，R)mm1221r1 ?待测表未满偏有，将A的示数0.66mA和其他已知条件代入有 Ir,I(r，R)211221 I(R，r)0.66，(10，45)212I,,,3.63Ma 1r101 但图中A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1 6.05mA ?略 (全国卷2)23.(13分)如图，一热敏电阻R放在控温容器M内: T ?A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R在95?时阻值为150Ω，在20?时的阻值约T 为550Ω。现要求在降温过程中测量在95?,20?之间的多个温度下R的阻值。 T - 2 - (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 ? 依照实验原理电路图连线 ? 调节控温容器M内的温度，使得R温度为95? T ? 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全 ? 闭合开关。调节电阻箱，电流表的示数I，并记录 。 0 ? 将R的温度降为T(20?,T,95?);调节电阻箱，使得电流表的读1T 1 数 ,记录 。 ? 温度为T时热敏电阻的电阻值R= 。 1 T1 ? 逐步降低T的数值，直至20?为止;在每一温度下重复步骤?? 1 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、 R150,，,RRIR00101 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? RT 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 RI00 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TRI1T0 为 R1 - 3 - f、温度为时，热敏电阻的电阻值 TRRR,,，,1501T101 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 RT (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RT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RRR2T11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RRLT 性的，且具有合适的阻值范围.为了验证这个，他采用伏安法测量在不同温度下的阻值，RL 的测量结果如表l所示. 测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大.RL 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 RRLL - 4 - (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____. RL 答案:(1)如图所示(2)如图所示(3)115.0mA，5.00V，43.5Ω，64.0? - 5 - 解析:(1)根据电路图连接实物。 (2)根据数据描出点，作出直线。 23.050.0U5.00(3)，，，,,,,I,，,150115.0U,，,65.00R43.5(),3，3060I115.010对照图找出相应的温度为64.0?。 (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 应电极a、b必须与导电物质保持导电。 B C应连接电极a、b的电源电压为为直流4-6V (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RR01 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 1/1/UR,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. - 6 - (1)由图线a可知电池a的电动势=______V，内阻=____。 ,Eraa (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ppab _____(填“大于”、“等于”或“小于”)。 “大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率,,ab U111r1解析:(1)根据，得，图象a，截距b=0.5，斜率()EUr,，,，,VRUEER ,1k=0.25，所以电动势，内阻r=E?k=0.5Ω。 ()EV,,2Vb ,1(2)从图象可知:截距，斜率，电动势，内阻b,k,0.13()EV,50.2()bbbVV 2E,,，,，,，电池的输出功率，得小于;电池的效r,,0.7EErrpppR,bababab,,Rr，,, UIR率，得大于。 ,,,,,ab，EIRr 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。 (天津卷)9.(3)要测量电压表V的内阻R，其量程为2V，内阻约2KΩ。实验室提供的器1V 材有: 电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω; 电压表V，量程5V，内阻为5KΩ; 2 定值电阻R，阻值30Ω; 1 定值电阻R，阻值为3KΩ; 2 滑动变阻器R，最大阻值100Ω，额定电流1.5A; 3 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω; 开关S一个，导线若干。 ?有人拟将待测电压表V 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V的电压和电1 1 流，再计算出R。该实际上不可行，其最主要的原因是 V ?请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V内阻R的实验电路。要求测量尽1V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: - 7 - ?由上问写出V内阻R的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。 1V 答案:?电流表A不能准确测量出流过电压表V的电流;?测量电压表V内阻的实验电路R11V UR12如图所示;?R,，表示的电压，表示和串联的总电压。 URVUVV12121UU,21 (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,R0 的取值方案中，比较合理的方案是____.(选填1或2) 11(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,RUU - 8 - 的截距为b，则该电源的电动势E= ? ，内阻r= ? (用k、b和R表示) 0 1b;,R答案:(1)最大值;(2)2;(3) 0kRk0 9解析:(1)为了安全。(2)若R=300Ω，电流约，若R=60Ω，电流约,0.03A300 9，后者电流读数大，误差小，所以填2。 ,0.15A6010， 111r1U(3) 电流，，得，图象的斜率I,,R，，,RE,I(R，R，r)0RUEREERU000 11r1bb,k,，，截距，所以电动势，内阻,R E,r,0kREREERk000 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。 (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(Rx 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。 Rx 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 - 9 - 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 E9约为ImAA,,,93.0 ，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表R1000x V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。 1 (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). ,R0 ?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。 ?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; ss12 C.将开关 _______,电压表的示数是1.16V;断开开关 。 ss12 ?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)。 ?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)?略;?20Ω;闭合;?0.69Ω?小 - 10 - 解析:?略，?闭合后电阻箱才工作; s2 ?S闭合、S断开时:R很大，认为: ? E,U12V1 UE,U22,S、S都闭合时: ? 12Rr，R0 ,,U1由?、?得 ,,r,,1R,R,0.69,0,,U2,, ,UU12r，R,R?误差分析解析一 ?忽略电压表电阻的影响，有 ? 0测U2考虑电压表电阻的影响，设电压表的电阻为:R则?、?两式变为: V UE,U,11,,RR，r,V0真 ,UE,U22,,,R//RR，rV0真, 两式相减并整理得: U,U12r，R, ? 0真UU21,R//RRVV r，RUUU,URR0测2121?/?得: (U>U) ,(,),1，,,112r，RUR//RRRU02VVV1真 r