高考物理真题分类汇编电学实验(含解析).pdf
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1、2015年高考物理真题分类汇编-电学实验(2 0 1 5 新课标 1-2 3).(9 分)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。(1)己知毫安表表头的内阻为1 0 0 Q.满偏电流为1 m A ,R和七为阻值固定的电阻。若使用a和 b两个接线柱.电表量程为3 m A:若使用a和 c两个接线拄,电表量程为1 0 m A.山题给条件和数据,可以求出R 尸 Q,R z=Q。(2)现用一量程为3 m A,内阻为1 5 0 Q 的标准电流表A对改装电表的3 m A 挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0、1.5、2.0.2.5、3.0 m A。电池的电动势为1
2、.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R。有两种规格.阻值分别为3 0 0 Q和 1 0 0 0 0:滑动变阻器R 有两种规格.最大阻值分别为7 5 0 Q 和 3 0 0 0 Q,则 R。应选用阻值为 Q 的电阻,R应选用最大阻值为 一 Q 的滑动变阻器。(3)若电阻R和&中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的X 为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点 应 和 接 线 柱(填“b”或 c )相连。判断依据是:【答案】(1)1 5 (2 分)3 5 (2 分)(2)3 0 0 (1 分)3 0 0 0 (1 分)(3)c(l
3、分)闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏电阻是R,若电表指针不动,则损坏电阻是R 2 (2分)【考点】欧姆定律;电阻的串、并联;闭合电路的欧姆定律【解析】(1)定值电阻和亳安表都是并联连接,电压相等,由欧姆定律变形式U =I R,使用 a、b两个接线柱时有:I 瞒 R我=(I S 1-I )(R 1+R 2);使用a和 c两个接线柱时有:I 海(R表+&)=(1 表 2-1 清)R-I 心和 I&2 为改装电表的量程,解以上各式得:R i =1 5 Q ,R2=35Q。(2)根据 R=,电流表校准时需选取的刻度为0.5.1.0、1.5、2.0.2.5、3.0 m A,可知电路中总电阻最大为:%“
4、=3 0 0 0 Q ,最小阻值为R =5 0 0 Q ,若定值电阻选用1 0 0 0 0 ,则无法校准3 m A 的刻度,所以定值电阻选用5 0 0 Q,山于最大电阻要达到3 0 0 0 Q ,所以变阻器要选择3 0 0 0 0 0(3)因 为 只 有 一 个 电阻损坏,所以d点应与c连接。原因是R与 A表并联,则当R损坏时电表A仍有示数指针偏转;而 R与 A表串联,则当R损坏时电表A无示数指针不动,据此闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏电阻是R,若电表指针不动,则损坏电阻是R 2 0 1 5 新课标1 1-2 3 2 3.(9 分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某
5、同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:待测电压表(量程3 V,内阻约为表0 0 欧),电 阻 箱 R。(最大阻值为99999.9 欧),滑动变阻器R 1 (最大阻值1 0 0 欧,额定电压2 A),电源E (电动势 6 V,内阻不计),开关两个,导线若干(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整(2)根据设计的电路写出步骤_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R 1 与内阻的真实值R v 先比Rl.R v (添”或)主要
6、理由是【答案】(1)(2)见解析;(3);见解析【解析】试题分析:(1)实验电路如图所示(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关$.、S:,调节二,使电压表指针满偏;保证滑动变限器的滑片的位置不变,断 开 调 节 电 阻 箱 是,使电E 天的指针半偏;试取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻;(3)断 开$:,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路的总电阻增大,分得的电压也噌大,此时匕:两端的电压大于电压表的半偏电压,故&:Rr考点:半偏法测电表内阻【2 0 1 5 重庆-6 (2)同学们测量某电阻丝的电阻R、,所用电流表的内阻与R,相当,电压表可视为
7、理想电压表.若使用题6图 2 所示电路图进行实验,要使得R,的测量值更接近真实值,电压表的a 端应连接到电路的 点(选 填 b”或 c”).题6 图2测得电阻丝的U -/图如题6图 3 所示,则 凡 为 Q(保留两位有效数字)。实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为1 0 V 的条件下,得到电阻丝的电阻R,随风速v (用风速计测)的变化关系如题6图 4所示.由图可知当风速增加时,&会(选 填“增大”或“减小”)。在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为 1 0 V,需要将滑动变阻器&V的滑片向 端
8、 调 节(选 填 M”或 N”).1/V为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如题6图 5 所示的电路.其中R为两只阻值相同的电阻,段 为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,.另一根不受气流影响,为待接入的理想电压表.如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端 和“一”端应分别连接到电路中的 点用J 点(在“a”中选填).U61-.X一X一Rd一R-Rx/Q题6 图4 题6 图5【答案】c;4.1 (4.04.2);减 小,M;b,d【解析】试题分析:电流表有较大内阻,选择内接法会使电阻的测量值偏大,而电压走为理想电压表,故吃择电流表外接法可以激小电
9、阻的测量误差,故选接1点.由部分电路的欧姆定律K=上 知 U-/图象的斜率代表电阻,求得凡=士 4.1Q.I.0.195有图4 知风速噌大后,代表电阻的纵坐标数值在减小;&减 小,导致总电阻减小,总电二噌大,庾得并联部分的电压减小,向工端滑动可使并联部分的电压重新噌大为1:八当风速为零时,电压表的示数也为零,电路的9和 1 两点构成电桥,满 足 口 两 下 端 的 工 破 小D D后 三 ,即。仁 乙二有,Q.,故电压表的正挎线柱接在5点,负接笠任接在京考点:本题考查伏安法测电阻。(2015浙江-2 2)图 1是小幻:同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连.接图。(1)根据图1画出实
10、验电路图(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2 中的所示,电流表量程为0.6 A,电压表量程为3 V。所示读数为:o 两组数据得到的电阻分别为和 O【答案】(1)如图(2 X D 0.1 0 A G 0.2 4 A、2.0 V、0.2 7 V。(8.3 0.1)。和(2.7 0.1)。,如填为(2.7 0.1)。和(8.3 0.1)。也行【解析】试题分析:(1)从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压,电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压接法,故电路图如图所示(2)电流表的里程为:i.5 A,所 以 每 小 格 表 示 的 分 度 值 为 故 的 读 数 为 i:n,的:手尺为n
11、.u A电压表的里程为3 1,则 每 一 小 格 表 示 所 以 的 示 数 为 二.:、,的示数为 V电压小,两端的电流小,故为同一组数据,故得到的电阻为义=V-=-C,0.1*0为另外一组数据,故得到的电阻为尺=S.3 Q0.2 4考点:“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验(2015四川-8(2)(11分)用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值兄。已知电池的电动势约6 V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:电流表4 (量程0 30mA);电流表A z(量程0 100mA);电压表V (量程。6V);滑动变阻器用(阻值0 5Q);滑动变阻器用(阻值0 300 Q);开关S
12、 一个,导线若干条。某同学的实验过程如下:I.设计如图3 所示的电路图,正确连接电路。I I.将彳的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小彳的阻值,测出多组和/的值,并记录。以为纵轴,/为横轴,得到如图4 所示的图线。i n.断开开关,将 凡 改 接 在 反。之间,4 与 8 直接相连,其他部分保持不变。重复n 的步骤,得到另一条正/图线,图线与横轴/的交点坐标为(人 0),与纵轴的交点坐标为(0,%)。回答下列问题:电 流 表 应 选 用,滑 动 变 阻 器 应 选 用;由图4 的图线,得电源内阻r=Q;用 To、“和 r 表示待测电阻的关系式R=,代入数值可得危若电表为理想电表,兄 接 在 以
13、C 之间与接在4、,之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电 流 表 示 数 变 化 范 围,电压表示数变化范围。(选 填“相同”或“不同”)【答案】A z氏 25 如 一r 相同 不同试题分析:根据题设条件中电池的电动势约6*电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧,可估算出电路中的电流为数十毫安,因此电流表应选用A:,为了电路正常工作,以及方便调节,多测量几组数据,滑动变阻器应选用笈.根据图3电路结构可知,电压表测量了电路的路端电压,电流表测量了电路的总电流,因此图4中,图线斜率绝对值即为电源的内阻,有:r=k=5-5-4-5,|Q=2 5 Q o(6 0 -20)x
14、I O-3当改接电路后,将待测电阻与电源视为整体,即为一“等效电源”,此时图线的斜率为等效电源的内阻,因此有:r=r+兄=|犬|=巳 二 2,解得:兄=七 一 若电表为理想电表,兄接在6、。之间与接在4、6之间,电路的总电阻可变范围不变,因此电流表的示数变化范围相同,兄 接 在 氏 C之间时,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,而凡接在4 6之间时,电压表测量的是滑动变阻器与&两端电压的和,由于对应某一滑动变阻器阻值时,电路的电流相同,因此电压表的读数不同,所以电压表示数变化范围也不同。考点:测定电源电动势和内阻、伏安法测电阻的实验【20 1 5 山东-22.如图甲所示的电路图中,恒流源可作为
15、电路提供恒定电流入,A为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器兄消耗的电功率。改变力的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的-/关系图线。(1)滑动触头向下滑动时,电压表示数将(填“增大”或“减小”)。(2)/=A o(3)而消耗的最大功率 W(保留一位有效数字)。【答案】(1)减小;(2)1.0 (3)5【解析】试题分析:(1)滑动头向下移动时,兄阻值减小,则总电阻减小,电压变小,则电压表读数变小;(2)由电路图可知:/=/+,即:W h R-I R,由-/图线可知,人庐20;R20R=k=Q-20 Q ,则 Io-1.0 A;1.0(3)凡消耗的
16、功率为六“20 7-20/,则当斤0.5时,功率的最大值为&=5 W考点:测量电阻的电功率。【20 1 5广东-3 4】(2)(1 0 分)某实验小组研究两个未知元件X和 Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3&Q )、电流表(内阻约为1。)、定值电阻等。使用多用电表粗测元件X的电阻。选 择“X I”欧姆档测量,示数如图1 5(a)所示,读数为 Q。据此应选择图1 5中的 (填“b”或 c”)电路进行实验。连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动,电流表的示数逐渐(填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。U/A 图 1 6(a)是根
17、据实验数据作出的-/图线,由 图 可 判 断 元 件 (填“X”或 Y”)是非线性元件。该小组还借助X和 Y中的线性元件和阻值R =2 1 Q 的定值电阻,测量待测电池组的电动势 E 和电阻r,如 图 1 6(b)所示。闭合爪和$2,电压表读数为3.0 0 V;断开S?,读数为1.0 0 V,利 用 图 1 6(a)可算得E=V,r=Q(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。【答案】1 0 b 增大 Y 3.2 0.50【考点】练习使用多用电表实验;描绘小电珠的伏安特性曲线实验;测定电源的电动势和内阻实验【解析】读数为1 0,欧姆档“X I”,故电阻为1 0 X 1 =1 0 Q。采
18、用外接法的原因是R =1 0=,电流表的分压作用影响大,应使用电流表外接法。当P 向右边滑动时,未知元件上分到的电压增大,因此电流增大。由图1 6(a)可知,Y的电压与电流的比值并不固定,因此是非线性元件。由图1 6(a)可知,R*=1 0 Q ,由闭合电路欧姆定律E =U +r可得,当 S?闭合时,E =3+r ,当 Sz 断开时有E =1 +(r +2 1)(此时把R当作电源内阻),联立解得E =3.2V ,r=0.50 Q o【20 1 5福建T9(2)(1 2分)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。实验要求滑动变阻器的滑片从左到右
19、移动过程中,电流表的示数从零开,始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;UN某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为 A该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将 只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3 V、内阻为1欧的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为 W (保留两位小数)【答案】:见解析;0.4 4 A;4 2.2 5【解析】试题分析:实物图如图所示;由图知电流表量程为0.6 A,所以读数为0.4 4 A;电源内阻为1欧,所以当外电路总电阻等于电源内阻时,消耗电功率最大,此时外电路电压等于内电压等于L 5 V
20、,由图知当小电珠电压等于1.5 V 时电流约为0.3 8A,此时电阻约为R =亍=3.9 5 0,并联后的总电阻为1 欧,所以需要4个小电珠,小电珠消耗的总功率约为P =上一=上 一=2.2 5 卬。1【2 0 1 5 北京-1 9 .如图所示,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每小格表示0.0 2 A;R1的阻值等于电流表内阻的1/2;R2的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是()A.将 接 线 柱 1、2接入电路时,每一小格表示0.0 4 AB.将 接 线 柱 1、2接入电路时,每一小格表示0.0 2 AC.将
21、 接 线 柱 1、3接入电路时,每一小格表示0.0 6 AD.将 接 线 柱 1、3接入电路时,每一小格表示0.0 1 A【答案】C【难度】【考点】电表改装【解析】考生需要分清楚在连接不同接线柱时,电路具体的连接方式。当接线柱1和 2入电路时,R 1 与电流表并联,量程扩大为原来的3倍,每个小格表示的电流应该是0.0 6 A o当接线柱1和 3连入电路时,R,与电流表并联再整体与R Z 串联,每个小格表示的电流仍然 是 0.0 6 A。故 选 C 2 0 1 5 安徽-2 1(1 1 )】.某同学为了测.量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材,一个满偏电流为1 0 0 u A,内阻为2
22、 5 0 0 Q的表头,一个开关,两个电阻箱(0 9 9 9.9。)和若干导线;(1)由于表头量程偏小,该同学首先需要将表头改装成量程为5 0mA的电流表,则应将表头与电阻箱.(填“串联”或 者“并联”),并将电阻箱阻值调为.Q。(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量,实验电路图如图1 所示,通过改变电阻力测相应的电流I,并且作相关计算后一并记录如下表田I111456/fi n95.055.0 4 5 035.0 25.0l*.n is oIH 7 24 K 29 5布口4X 0/?(1 421 4011 331 261 20根据表中的数据,图 2 中已描绘出四个点,请将第
23、5、6两组数据也描绘在图2 中,并画出/?/图线根据图线可得电池的电动势?是 V,内阻r 是 Q。【答案】(1)并联 5.0 (2)如图所示 1.5 3 2.0【解析】试题分析:(1)把小里程的电流表改装成大里程的电流表需并联小电阻,由并联的的特点,电压相等c c 得火=,0 C.(2)如图所示,由E =J 7?+&I得 次=E-/i,&i,纵截距为电源的电动势反1。-1 i s,+&=_ Q,R.=5,0 Q,得;=2.0 Q.5 0 x 1 0 考点:考查了电表的改装和测量电源的电动势用1内阻实验(20 1 5江苏-1 0】1 0.(8分)小明利用如题1 0-1图所示的实验装置测量一干电池
24、的电动势和内阻(题10-1图)(1)题1 0-1图中电流表的示数为 A(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出UT图线U(V)1.451.361.271.161.06/(A)0.12 0.200.280.360.44TT!7由图线求得:电动势E=V;内阻r=Q(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合,其实从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为【答案】0.4 4&)U。图像见解析 1.6 0 (1.5 8 r.6 2 都算对)1.2(1.1 8 1.26都 算 对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,
25、导致实验误差增大.【解析】:(1)由题目表格测量数据知,电流表使用0.6 A里程,所以读数为0.4 4 A;(2)描点画图,如图所示;根据U=-可得:电动势为E=1.6 V;图线的斜率等于内阻r=1.2fi;(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实的误差增大.【20 1 5 江苏-1 1】1 1.(1 0 分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题1 1 T 图所示,打点计时器的电源为5 0 Hz 的交流电打点计时器限位孔铜管(题11-1图)(1)下列实验操作中,不正确的有A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面C.用
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