三年模拟_五年高考_知识点分类试题--第18章电学实验.pdf
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1、第十八章电学实验2009年高考题1.(0 9 广东物理)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括:输 出 为 3V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图14图 14图 15(2)实验的主要步骤如下:正确链接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;读出电流表的示数,记录金属夹的位置;断开开关,合上开关,重复的操作。(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的
2、数据,并据此绘出了图15的关系图线,其斜率为 A m(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_ _ _ _ _ _ 的电阻之和。(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示。./_ _ _ _ _ _ _ _ _金属丝的直径是_ _ _ _ _。图 15 中图线的斜率、电源电动势和金属丝-T o g-2 5,三 20横 截 面 积 的 乘 积 代 表 的 物 理 量 是 其 数 值 和 单 位 为 1 _15(保留三位有效数字)。一-图 162 .(0 9 江苏物理)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所 小 一一-3 孑示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率P
3、、?长度L 和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验:-L-:-(第 1 0 题图甲)(1)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是.(用标注在导线旁的数字表示)(2)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.7 2 Q.根据电阻定律计算电阻率为P、长为L、直径分别为d 和 D的圆柱状合金棒的电阻分别为RF13.3Q、RD=3.38。.他发现:在误差允许范围内,电阻R 满足R J R d.R,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=.(用P、L、d、D 表述)答案:(1)(2)7idD3 .(2 0 0 9 年北京卷)
4、某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.9 9 9 0,科当标准电阻用)一只电流表(量程/R=0.6A,内阻=0.1。)和若干导线。请根据测定电动势E内电阻尸的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来。6S接盘米I H 4留 5 2接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的限值R =2.6 Q时,其对应的电流表的示数如图5 所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数;再制作R-:坐标图,如图6 所示,图中己标注出了(R,;)的儿个与测量对
5、应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。在图6上把描绘出的坐标点练成图线。根据图6 描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=V,内电阻厂=O解析:根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电嫄的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所 以 只,/需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4 所示。由闭合电路欧姆定律有::/E=l (R+r+r g),解得 R=E(r +),根据R-3/I 图线可知:电I1r:-1-l -源的电动势等于图线
6、的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。答案:见 答 图 4见答图6见答图6 1.5 (1.4 6 1.5 4);0.3 (0.2 5 0.3 5)4.(0 9安徽理科综合)I 用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b 的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a 和 b 的相应读数是多少?请填在表格中。IS针位置诜择开关所处外位在流电流100 mA直减电压2.5 V电阻*100n用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R o 起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还
7、有:(a)电流表(量程0.6 A、3 A);(b)电压表(量程3 V、1 5 V)(c)定值电阻(阻值1Q、额定功率5 W)(d)定值电阻(阻值1 0。,额定功率1 0 W)(e)滑动变阻器(阴值范围010Q、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0-100。、额定电流1A)那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A:Ro应选择。的定值电阻,R应选择阻值范围是 Q的滑动变阻器。(2)引起该实验系统误差的主要原因是。答案:I.指针位置选择开关所处的档位读 数a直流电流100mA23.0mA直流电压2.5V0.57Vb电阻X100320 Q解析:直流电流100mA档
8、读第二行“010”一排,最小度值为2mA估读到1mA就可以了;直流电压2.5V档读第二行“0250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.0 0就可以了;电阻X I00档读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”。I I.答案:(1)3,0.6,1,010。(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。解析:由于电源是一节干电池(1.5 V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般儿Q左右,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的
9、误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取010Q能很好地控制电路中的电流和电压,若取0100。会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成 水 如riurno5.(0 9 天津理科综合)图示为简单欧姆表原理示意图,其 中 电 流 表,二方 二:的偏电流人=3004内阻=1 0 0。,可变电!!取的最大阻值为10 10,1 J电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5 Q,图中与接线柱A相连的表笔颜色应(aj j是_ _ _ _ _ _ _
10、_ _ _ _ _ _色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=kQ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较(填“变大”、“变小”或“不变”)。答案:红,5,变大解析:本题考查欧姆的结构、测量原理和相关计算,还涉及测量误差的分析。欧姆表是电流表改装的,必须满足电流的方向“+”进出,即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去,所以与月相连的表笔颜色是红色:当两表笔短接(即=0)时,电流表应E E调至满偏电流L,设此时欧姆表的内阻为扃“此 时 有 关 系/.=得 R内=5 kQ;当R内 4I
11、 E指针指在刻度盘的正中央时/=4/2,有 工=一一,代入数据可得&=/?内=5 k C;当2 R内+R,内电池电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流4 不变,由 公 式 乙=E区,*R内欧姆表内阻内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由/=-二./=可知当 内变小时.,/变小,指针跟原来的位置相比偏R内+4R内+&1 +旦R内左了,欧姆表的示数变大了。6.(09福建理科综合)某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:器 材(代号)规格电 流 表(A
12、,)量 程0 5 0 m A,内阻约为5 0。电 流 表(反)量 程0 2 0 0 m A,内阻约为1 0。电 压 表(V,)量 程0-3 V,内阻约为1 0 k。电 压 表 川2)量 程0 1 5 V,内阻约为2 5 k Q滑动变阻器(R,)阻值范围0 1 5 Q,允许最大电流1 A滑动变阻器(电)阻 值 范 围Ol kO,允许最大电流直 流 电 源(E)1 0 0 m A开 关(S)输出电压6 V,内阻不计导线若干为提高实验结果的准确程度,电流表应选用:电压表应选用滑动变阻器应选用。(以上均填器材代号)为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。若发现实验测
13、得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?相同点,不同点j。答案:&V,如图R i相同点:通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化关系都是非线性关系,该元件的电阻随电压的增大而减小,而笑电珠的电阻值随电压的升高而增大。解析:图像中电流0o.14A,电流表选船;电源电压6 V,但图像只要求电压在。3V之间调整,为了测量准确电压表选片;由于绘制图像的需要,要求电压从03V之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小的用。该元件约几十Q,电压表的分流作用可以忽略,所以采用电流表外接R R
14、A法;实验数据的采集要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法。从图像的形状和斜率变化趋势上去找相同点和不同点,突出都是“非线性”,图像上某点与原点连线的斜率是电阻的倒数。7.(0 9全 国1)如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6 为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3 根导线以及电路中的各点连接。(1)为了检测小灯泡以及3 根导线,在连接点1、2 已接好的情况下,应当选用多用电表的挡。在连接点1、2 同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。(2)在开关闭合情况下,若测得5、6 两点间的电压接近电源的电动势,则表明 可
15、能有故障(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。答 案(1)电压;欧姆(2)开关或连接点5、6(3)调到欧姆档将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.解析:(1)在 1、2 两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在 1、2 同时断开的情况下,应选用欧姆档(2)表明5、6 两点可能有故障.(3)调到欧姆档将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.8.(0 9全国2)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点。(2)将红、黑
16、表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。(3)将红、黑表笔 ,进行欧姆调零。(4)测反向电阻时,将 表笔接二极管正极,将_ _ 表 笔 接 二 极管负极,读出电表示数。(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘_ _(填左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4)(6)测量完成后,将选择开关拔向 位置.答 案(3)短接(4)红 黑(5)中央(6)O F F解析:本题考查多用电表的使用.首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程.(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管
17、的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极.欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后应将开关打到of f档.9.(0 9浙江理科综合)(1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。宙甲(2)某同学从标称为“2 2 0 V 2 5 W”、“2 2 0 V 5 0 0 W”的 3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是。,标称的额定功率为_W答 案(1)如图;(2)1 5 0,“2 2 0 V 3 0 0 W”解析:本题考查多用电表和
18、电路设计(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整,滑动变阻器采用分压式接法。(2)1 5 X 1 0=1 5 0 Q,P=3 2 0 W 标称 3 0 0 W 的灯泡R10.(0 9 重庆理科综合)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题2 2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R为已知定值电阻。电压表视为理想电压表。请根据题2 2 图 2,用笔画线代替导线将题2 2 图 3中的实验器材连接成实验电路。若电压表V 2 的读数为U 0,则 1=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2 2 图 4,由 此 可
19、 知 电 池 内 阻 (填“是 或“不是”)常 数,短路电流为 m A ,电动势为 V.实验二:减小实W 22 R 4 2 2 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L5V。刚实验二中外电路消耗的电功率为 m W (计算结果保留两位有效数字)。)是是否,20.685(20.683 20,687),摆长)见答22图不是,0.295(0.293 0.297),2.67(2.64-2.70)11.(0 9宁夏理综)青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以
20、近似认为,照射光较强(如白天)时电阻儿乎为0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是3 口 04电磁开关内部结构图励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为lOOmAo(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图。zzz光敏电阻m,符号 T 一R10灯泡L,额定功率4 0 W,额定电压3 6 V,符号 L保护电
21、阻尺 2,符 号 气R2电磁开关,符号蓄电池E,电压3 6 V,内阻很小;开关S,导线若干。(2)回答下列问题:如果励磁线圈的电阻为200。,励磁线圈允许加的最大电压为 V,保护电阻与的阻值范围为 Qo在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4 之间从断开变为接通。为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明。答:。任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。答:。解析:(1)电路原理如图所示(2)20 160-520把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4 之间接通;不吸合时,3、4 之间断开电磁起重机2008年高考题
22、1.(0 8 年高考全国I 理综)I .如图所示,两个质量各为加和n h 的小物块A和 B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知如,现要利用此装置验证机械能守恒定律.(1)若 选 定 物 块 A 从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)物块的质量加、物物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;物块B 上升的距离及上升这段距离所用的时间;绳子的长度.(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:绳的质量要轻:在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好:尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;两个物块的质量之差要尽可能小.以 上 建 议
23、中 确 实 对 提 高 准 确 程 度 有 作 用 的 是。(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)(3)写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议I I.一直流电压表,量程为IV,内阻为1 0 0 0 Q,现将-阻值为5 0 0 0 7 0 0 0 Q 之间的固定电阻R与此电压表串联,以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为 6-7 V,内阻可忽略不计),一阻值R z=2 0 0 0 Q 的固定电阻,两个单刀开关,、S z及若干线.(1)为达到上述目的,将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.(2)连线完成以后,当 S i 与 S z均闭合时,电
24、压表的示数为0.9 0 V;当 S i 闭合,S?断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为 V,电源电动势为_ _ _ _ _ _ _ _ _ V.解析:I.(1)或(2)(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”;“选取受力后相对伸长尽量小的绳”;等等。I I.(1)连线如图(2)7 6.32.(0 8 年高考北京卷理综)(1)用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图。经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大。此组操作是o(填选项前的字母)A.调整X 增益旋钮和竖直位移旋钮B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮C.调整
25、扫描微调旋钮和Y 增益旋钮D.调整水平位移旋钮和Y 增益旋钮(2)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L 0,弹簧下端挂一个5 0 g 的祛码时,指针指示的刻度数值记作L 1;弹簧下端挂两个5 0 g 的祛码时,指针指示的刻度数值记作L 2;挂七个5 0 g 的祛码时,指针指示的刻度数值记作L 2 下表记录的是该同学已测出的6 个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是 和测量记录表:代表符号L
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