2016届高三物理一轮复习第12章机械振动机械波阶段考查.doc

阶段考查(十二)电学实验1(6分)(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为×100 挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图121所示，该电阻的阻值约为_ .图121(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B测量阻值不同的电阻时，都必须重新欧姆调零C测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电源断开D欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变(3)用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明_(填“a”或“b”)端是二极管正极解析：(1)欧姆表的测量值是指针读数与倍率的乘积为17×100 1 700 .(2)欧姆表测电阻时，红、黑表笔插错不会影响测量结果，A正确；测不同的电阻时，只要没更换倍率，不需重新欧姆调零，B错误；测电路中的电阻时应将待测电阻与电源断开，C正确；表中的电池电动势变小、内阻变大后，会影响测量结果，D错误(3)二极管具有单向导电性，欧姆表的红表笔接的是表内电池的负极，接b端时，指针偏转角度大，二极管电阻小，说明b端是二极管的负极，a端是其正极答案：(1)1 700(2)AC(3)a图1222(8分)某校学生在研究性学习课上进行了消除电表内阻对测量影响的实验探究，其中有一组学生利用了如图122所示的电路图来测量未知电阻Rx.他们的主要操作过程是：(1)闭合开关S1，将开关S2打在a上，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表读数尽量大些，读出此时两表读数，并记作I1和U1；(2)请根据实验电路图，从消除误差的角度，续写第二步，并说明需要记录的数据：_.根据实验中记录的数据得到待测电阻的表达式为_解析：由闭合电路欧姆定律可知RxRAR2、RAR2，所以Rx.答案：保持R1和R2的电阻不变，将开关S2打到b，读出此时电压表和电流表的读数，记作U2和I2Rx3(8分)(2014·东北三省四市联考)要测量一个量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：A待测电压表V(量程3 V，内阻未知)B电流表A(量程3 A，内阻0.01 )C定值电阻R(阻值2 k，额定电流50 mA)D蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)E多用电表F开关S1、S2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：(1)首先，用多用电表进行粗测，选用“×100”挡且操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图123甲所示，则测量的结果是_甲乙丙图123(2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图123所示的乙、丙实验电路，你认为其中较合理的电路图是_(3)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：_；用上述所测物理量的符号表示电压表的内阻R_.解析：(1)多用电表欧姆挡读数为28×100 2 800 .(2)由于电压表内阻较大，采用图乙电路电流过小，电流表测量误差太大甚至无法读取数据，应采用图丙电路(3)闭合S1、S2，读出电压表示数U1，此即为电源电动势；断开S2读出电压表示数U2，此即为电压表内阻两端电压，根据串联电路电压分配规律得RV.答案：(1)2 800 (2)丙(3)闭合S1、S2，读出电压表示数U1；断开S2，读出电压表示数U2(也可)4(8分)某同学设计了如图124所示的装置探究直流电动机(3.0 V1 W)工作时的效率，图中虚线框中电动机控制电路未画出现备有如下实验器材：A3 V直流电源B电流表(00.6 A,0.5 )C电压表(03 V，内阻约3 k)D滑动变阻器(05 )E开关、导线若干图124图125(1)根据实验要求，在虚线框内画出实验电路图；(2)实验中，若测出电压表的读数为U，电流表的读数为I，重锤的重力为G，电机匀速提升重物的速度为v，则该工作状态下电动机线圈的电热功率可表示为_；(3)若在某一输入电流下，电动机提升重锤运动时打点纸带如图125所示(图中相邻计数点间有四个点迹)，根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度v_ m/s.解析：(1)设计的电路图要能够测出电动机的电流和电压(2)电动机的总功率为UIGvP热，解得P热UIGv.(3)图中相邻计数点间有四个点迹，则相邻两个计数点之间的时间间隔T0.1 s，重锤匀速向上运动时的速度v m/s0.22 m/s.答案：(1)如图126所示(变阻器画成限流接法也可)图126(2)UIGv(3)0.225(10分)(2013·重庆卷)某同学对有故障的电热毯进行探究图127甲是电热毯的电路示意图，其中电热丝和导线通过金属接线片连接图乙为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表甲乙丙图127(1)请在下面虚线框内画出与图乙对应的电路图(2)断开K1，用上述测试电路在1和1之间检测得知电热丝无故障，然后测得电热丝的UI曲线如图丙所示已知电热丝材料的电阻率为2.8×107 ·m，电热丝的直径为0.200 mm，可求得此电热丝的电阻为_ k，总长度为_ m(结果均保留两位有效数字)(3)为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对图甲中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示由此测试结果可判断出电路有断路，位置在_之间(在“1和2”、“1和2”、“2和3”、“2和3”中选填一项)测试点3和31和11和31和22和3电表指针有无偏转电压表有有无有无电流表无有有无有解析：(1)根据实物图画出电路图如图128.(2)由U­I图象得到电热丝的电阻为R 0.58 k，由电阻定律R，得电热丝的总长度L m65 m.(3)接1、1，电压表有示数、电流表有示数，说明电热丝有电流流过，没有故障，接1、2，电压表有示数，电流表没示数，说明故障出现在1和2之间答案：(1)电路图图128(2)0.58(0.57到0.59均可)65(64到66均可)(3)1和26(10分)某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图129甲所示，读数是_ mm.用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗略测量金属丝的阻值，表盘的示数如图乙所示，读数是_ .甲乙图129(2)该组同学想更精确地测量该金属丝电阻Rx，已经选好的器材有：A电压表V1(量程01 V，内阻约10 k)B电压表V2(量程03 V，内阻约20 k)C定值电阻R020 D被测电阻RxE滑动变阻器(阻值范围05 )F电源(电动势3 V，内阻很小)G导线若干，开关一个为了减小误差，并尽可能多的测量几组数据，请在方框中画出测量电路图；在某次测量中，若电压表V1读数为U1，电压表V2读数为U2，则待测金属丝电阻的表达式Rx_.答案：(1)0.2260.2299.0(2)如图1210所示(两图均得分)或图1210(或)7(10分)在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中，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E，滑动变阻器R，开关S，要求灯泡两端电压从零开始变化甲乙丙图1211(1)图1211甲所示为某同学已连接的实物电路，经检查，发现电路中缺少一根导线，请你帮助他找到这根线的位置，并画在图甲中；(2)若该同学在如图甲所示状态完成了最后一根导线的连接，请指出其中仅有的两个不当之处：_；_。(3)电路连接正确后，分别测得两只灯泡L1、L2的伏安特性曲线，如图乙中和所示，然后将灯泡L1和L2与电池组(电动势和内阻均恒定)连成图丙所示的电路多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A请根据以上结果，在图乙中画出该电池组路端电压和干路电流的关系曲线(4)由该曲线可以得知电池组的电动势为_ V，内阻为_ .(结果取两位有效数字)解析：(1)电源正极没有接出导线，正确的电路图如图1212所示(2)从实验安全的角度考虑，本实验的两个不当之处为：开关应处于断开状态进行连线；为了保护各元件，滑动变阻器滑片P应拨至b端(3)I10.3 A时由乙图中图线知对应电压U1为3.5 V，I20.6 A时由乙图中图线知对应电压U23 V，即知道路端电压随电流变化图线的两个点，在U­I坐标系中过这两点作直线，如图1213所示(4)由图线的斜率可知电源内阻为1.7 ，由图线的纵截距可知电源电动势为4.2 V.答案：(1)如图1212所示图1212(2)滑动触头P应拨至b端开关应处于断开状态进行连线(3)如图1213所示图1213(4)4.04.51.42.28(10分)(1)某同学对一物体长度进行测量，正确记录的数据为1.68 cm，该同学可能使用的是下列测量工具中的_(填工具前的符号)A最小刻度1 mm的刻度尺B游标卡尺甲(10分度)C游标卡尺乙(20分度)D螺旋测微器(2)某实验小组用电流表A、电阻箱R及开关S按如图1214甲所示电路测电池的电动势和内阻实验时，改变R的值，记录下电流表A的示数I，得到多组R、I的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势E和内阻r.甲乙图1214若将电流表A视为理想电表，请写出线性图象对应的函数关系式_.利用所测得数据作出 ­ R图象如图乙所示，若图中a、b、c均为已知量，电池的电动势E_，内阻r_.实际上电流表A有一定内阻值，从系统误差角度考虑，测得的电池的电动势E、内阻r与电池的电动势真实值E真、内阻真实值r真的关系是E_E真，r_r真(填“<”“>”或“”)解析：(1)根据读数知该测量工具读到0.1 mm，最小刻度为1 mm的刻度尺可以估读到0.1 mm，A正确；10分度的游标尺，每个格代表0.1 mm，B正确；20分度的游标尺，每个格代表0.05 mm，C错误；螺旋测微器读到0.001 mm，D错误(2)根据闭合电路的欧姆定律EI(Rr)，变形得，故图象的斜率，图象的纵截距a，解得E，r；因为本实验将电流表消耗的电压当成内阻消耗的电压，因此计算的内阻包括电流表的内阻，故测得的电源内阻偏大，测得的电源电动势是准确的答案：(1)AB(2)>9(10分)(2014·四川卷)如图1215是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻(10 )，R1是电阻箱(099.9 )，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)图1215在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大实验具体步骤如下：连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调节R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I10.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；重复步骤，再测量6组R1和I2值；将实验测得的7组数据在图1216所示的坐标纸上描点图1216根据实验回答以下问题：(1)现有四只供选用的电流表：A电流表(03 mA，内阻为2.0 )B电流表(03 mA，内阻未知)C电流表(00.3 A，内阻为5.0 )D电流表(00.3 A，内阻未知)A1应选用_，A2应选用_(2)测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I10.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值_(选填“不变”“变大”或“变小”)(3)在图1216中的坐标纸上画出R1与I2的关系图(4)根据以上实验得出Rx_ .解析：(1)从实验电路图看出：保护电阻R0、电阻箱R1与电流表A1构成改装电压表，根据串、并联电路的规律可得I1(R0R1RA1)I2(RxRA2)，解得R1·I2(R0RA1)，利用R1 ­ I2图象求Rx的值时，RA2必须已知，即电流表A2的内阻必须已知从测试步骤看，电流表A1的电流为0.15 A，则应选量程为00.3 A的电流表；从R1 ­ I2图象的横轴看出电流最大达到了0.3 A，则电流表A2应选量程为00.3 A的电流表，故电流表A1应选用D，A2应选用C.(2)当调整电阻箱R1使其阻值变小时，如果在滑动变阻器接入电路中的阻值保持不变的情况下就会出现电流表A1的示数增大，则要使电流表A1的示数不变，应让滑动变阻器R接入电路中的阻值变大(3)根据R1·I2(R0RA1)可知，R1 ­ I2图象是一条斜率的直线(4)R1 ­ I2图象的斜率k，在R1 ­ I2图象中求得k240，所以RxkI1RA231 .答案：(1)DC(2)变大(3)如图1217所示(4)31图121710(10分)(2014·安徽卷)某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻，进行了如下实验(1)他先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1218所示，得到电压表的内阻为3.00×103，此时电压表的指针也偏转了已知多用电表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5 V，则电压表的示数应为_V(结果保留两位有效数字)图1218图1219(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图1219所示的电路图，实验步骤如下：A断开开关S，按图1219连接好电路；B把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C将电阻箱R0的阻值调到零；D闭合开关S；E移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V的位置；F保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a待测电压表b滑动变阻器：最大阻值2 000 c滑动变阻器：最大阻值10 d电阻箱：最大阻值9999.9 ，阻值最小改变量为0.1 e电阻箱：最大阻值999.9 ，阻值最小改变量为0.1 f电池组：电动势约6 V，内阻可忽略g开关，导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用_(填“b”或“c”)，电阻箱选用_(填“d”或“e”)电压表内阻的测量值R测和真实值R真相比，R测_R真(填“”或“”)；若RV越大，则越_(填“大”或“小”)解析：(1)由题知欧姆表的内阻为r1.5×103 ，欧姆表内电池电动势为1.5 V，根据闭合电路欧姆定律可得，EUr，解得U1.0 V.(2)由于滑动变阻器连接采用的是分压接法，为了使电路电压调节变化尽可能均匀，应选用最大阻值较小的滑动变阻器c，由于电压表的电阻约为3 000 ，因此电阻箱应选用最大阻值超过3 000 的电阻箱d.由于将电阻箱的阻值调大，因此滑动变阻器与电阻箱串联部分电路两端的电压会大于3 V，即当电压表的示数为1.5 V时，电阻箱两端的电压大于1.5 V，即电阻箱接入电路的电阻值大于电压表的内阻，因此电压表电阻的测量值大于真实值，即R测>R真；当RV趋于无穷大时，趋于零，因此RV越大，越小答案：(1)1.0(2)cd>小11(10分)(2014·全国大纲卷)现要测量某电源的电动势和内阻可利用的器材有：电流表A，内阻为1.00 ；电压表V；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干某同学设计的测量电路如图1220甲所示甲乙丙图1220(1)按图甲在实物图乙中画出连线，并标出导线1和其P端(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I，数据如表所示根据表中数据，在图丙中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U ­ I图线.I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84(3)根据U ­ I图线求出电源的电动势E_ V，内阻r_ .(保留两位小数)解析：(1)根据实验原理图进行实物图连线，如图1221所示(2)根据所给数据，描点连线，如图1222所示(3)在U ­ I图象中，图线与纵轴的交点坐标等于电源的电动势，即E2.90 V；图线的斜率大小等于电源的内阻和电流表内阻之和，则r1.03 .答案：(1)如图1221所示图1221(2)如图1222所示图1222(3)2.90(2.892.91之间均正确)1.03(0.931.13之间均正确)18