高考试题分类汇编之《电学实验》.docx

高考试题分类汇编之《电学实验》.docx

《高考试题分类汇编之《电学实验》.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考试题分类汇编之《电学实验》.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高考试题分类汇编之《电学实验》

2008年高考试题分类汇编之《电学实验》

（全国卷1）Ⅱ.（12分）一直流电压表

，连成为1V，内阻为1000Ω。

现将一阻值在5000～7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的连成。

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6～7V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线。

（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S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70V，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.

答案：

7，6.3

解析：

（1）将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。

设电源电动势为E，则由闭合电路欧姆定律，当两开关都闭合时，R2被短路，有：

当S1闭合，S2断开时，解两式得：

R1=6000Ω，E=6.3V；根据串联分压原理，可得电压表量程为7V。

（全国卷2）

（2）（13分）右图为一电学实验的实物连线图．该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值（约500Ω）．图中两具电压表量程相同，内阻都很大．实验步骤如下：

①调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端．

②合上开关S．

③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都有明显偏转．

④记下两个电压表

和

的读数U1和U2

⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下

和

的多组读数U1和U2

⑥求Rx的平均值．

回答下面问题:

（Ⅰ）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为

，滑动变阻器的符号为

，其余器材用通用的符号表示。

（Ⅱ）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=___________

（Ⅲ）考虑电压表内阻的影响，用U1、U2、R0、

的内阻r1、

的内阻r2表示Rx的公式为Rx=__________________

答案：

（1）4.592～4.594；

（2）I电路如图：

.

II

III.

解析：

（1）螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm，可动刻度部分读数为0.093mm,所以所测铜丝直径为4.593mm。

（2）不计电压表内阻，根据串联分压原理，有：

（3）可考电压表内阻影响，则R０与Rｖ１的并联电阻与Rｘ与Ｒｖ２的并联电阻串联分压，即：

解得：

。

（北京卷）

（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。

（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

答案：

（1）C

解析：

调整扫描微调旋钮，使该信号显示出两个完整的波形，调整Y增益旋钮，使波形幅度增大。

（天津卷）

（2）用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。

微安表μA（量程200μA，内阻约200

）；

电压表V（量程3V，内阻约10K

）；

电阻R（阻值约20k

）；

滑动变阻器R（最大阻值50

，额定电流1A）．

电池组E（电动势3V，内阻不计）；

开关S及导线若干。

答案：

实物连接如图

解析：

从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻R0的阻值可以判断测量电路要用伏安法的内接法，变阻器的电阻比较小，所以电源电路采用分压法。

（四川卷）Ⅱ．（8分）图为用伏安法测量电阻的原理图。

图中，

为电压表，内阻为4000Ω；

为电流表，内阻为50Ω。

E为电源，R为电阻箱，Rx为待测电阻，S为开关。

（l）当开关闭合后电压表读数U＝l.6V，电流表读数I＝2.0mA。

若将

作为测量值，所得结果的百分误差是____________。

（2）若将电流表改为内接。

开关闭合后，重新测得屯压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是______________。

（百分误差

）

解析：

（1）测量值为

，因电流表外接，所以

，故真实值为

，对应的百分误差

．

（2）电流表内接时，百分误差

．

（江苏卷）

（2）该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：

电阻　Ｒ

（Ω）

121.O

50.O

23.9

IO.O

3.1

导线直径　d

（ｍｍ）

O.80l

0.999

1.20l

1.494

1.998

导线截面积　S

（ｍｍ２）

O.504

0.784

1.133

1.753

3.135

请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?

若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．

（2）直接用两组R、S值相乘（50×0.784=39.2，10.0×1.753=17.53），可得RS明显不相等，可迅速判断结果“不满足”；并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1，10×1.4944≈10×1.54=50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，可迅速得出R与S2成反比。

计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的（50.0，0.999，0.784）和（10.0，1.494，1.753）。

（3）若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω·m，则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=ｍ（结果保留两位有效数字）

答案：

（1）1.200

（2）不满足，R与S2成反比（或RS2=常量）（3）19

解析：

根据

有：

=

≈19

（重庆卷）

（2）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20cm2，长度为20cm，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：

（2）①D1②351

解析：

本题考查电阻率测量这个实验。

闭合K之前，应将R的滑片位置置于D端，这样可保证电表的安全。

用电流表外接法测电阻时，K应置于1位置。

根据电阻定律得：

得：

内接法使得测量值偏大，对应的电阻率也偏大，所以对应的曲线为1.由测量得电阻率和图象可得溶液浓度约为0.011----0.014之间。

（宁夏卷）I.右图为一正在测量中的多用电表表盘.

（1）如果是用×10

档测量电阻，则读数为

。

（2）如果是用直流10mA档测量电流，则读数为mA。

（3）如果是用直流5V档测量电压，则读数为V。

答案：

Ⅰ．

（1）60

（2）7.18（3）3.59

解析：

欧姆档在最上面的一排数据读取，读数为6×10Ω=60Ω；电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据，读数为7.18mA；同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好，读数为35.9×0.1V=3.59V。

（山东卷）23、（12分）2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。

材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。

若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度

特性曲线，其中RB、RO分别表示有、无磁场时磁

敏电阻的阻值。

为了测量磁感应强度B，需先测量

磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。

请按要求完成下列实验。

（l）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,

在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及

所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为

0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响）。

要求误差较小。

提供的器材如下：

A．磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150Ω

B．滑动变阻器R，全电阻约20Ω

C．电流表④，量程2.5mA，内阻约30Ω

D．电压表⑦，量程3v，内阻约3kΩ

E．直流电源E，电动势3v，内阻不计

F．开关S，导线若千

（2）正确接线后，将磁敏电阻置人待测磁场中．测量数据如下表：

l

2

3

4

5

6

U（V）

0.00

0.45

0.91

1.50

1.79

2.71

I（mA）

0.00

0.30

0.60

1.00

1.20

1.80

根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=＿＿＿＿＿＿Ω，

结合图l可知待测磁场的磁感应强度B=＿＿＿＿＿＿T。

（3）试结合图l简要回答，磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？

（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻~磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？

答案：

（l）如右图所示

（2）15000.90

（3）在0~0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在0.4~1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向．磁敏电阻的阻值不变。

（上海卷）18．（6分）某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实物图。

（1）他分别将L1、L2接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现灯泡均能正常发光。

在图（b）中用笔线代替导线将电路连线补充完整。

（2）接着他将L1和L2串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

现有如下器材：

电源E（6V，内阻不计），灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W），L2（6V，10W），单刀双掷开关S。

在图（c）中设计一个机动车转向灯的控制电路：

当单刀双掷开关S与1相接时，信号灯L1亮，右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮；当单刀双掷开关S与2相接时，信号灯L1亮，左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。

答案：

（1）如图b

（2）由于RL2比RL1小得多，灯泡L2分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。

（3）如图c

解析：

由于灯泡L2和L1额定电压相同，灯泡L2功率大得多，故RL2比RL1小得多，灯泡L2分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。

19．（10分）如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。

将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间，试测线圈平面与螺线管的轴线垂直，可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。

将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。

拨动双刀双掷换向开关K，改变通入螺线管的电流方向，而不改变电流大小，在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。

实验次数

I（A）

B（×10－3T）

1

0.5

0.62

2

1.0

1.25

3

1.5

1.88

4

2.0

2.51

5

2.5

3.12

（1）将开关合到位置1，待螺线管A中的电流稳定后，再将K从位置1拨到位置2，测得D的最大偏转距离为dm，已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ，Dφ＝

，式中

为单匝试测线圈磁通量的变化量。

则试测线圈所在处磁感应强度B＝＿＿＿＿＿＿；若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt，则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε＝＿＿＿＿。

（2）调节可变电阻R，多次改变电流并拨动K，得到A中电流I和磁感应强度B的数据，见右表。

由此可得，螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B＝＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）（多选题）为了减小实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有

（A）适当增加试测线圈的匝数N

（B）适当增大试测线圈的横截面积S

（C）适当增大可变电阻R的阻值

（D）适当拨长拨动开关的时间Δt

答案：

（1）

，

（2）0.00125I（或kI）（3）A，B

解析：

（1）改变电流方向，磁通量变化量为原来磁通量的两倍，即2BS，代入公式计算得B=

，由法拉第电磁感应定律可知电动势的平均值ε＝

。

（2）根据数据可得B与I成正比，比例常数约为0.00125，故B=kI（或0.00125I）

（3）为了得到平均电动势的准确值，时间要尽量小，由B的计算值可看出与N和S相关联，故选择A、B。

（海南卷）14、一毫安表头满偏电流为9.90mA，内阻约为300Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表，其电路原理如图所示．图中，是量程为2A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源．

⑴完善下列实验步骤：

①将虚线框内的实物图按电路原理图连线；

②将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；

③合上开关；

④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1A；

⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；

⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏．

⑵回答下列问题：

①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω，由此可知毫安表头的内阻为．

②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为A．

⑧对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：

。

答案：

（1）①如图；②b；⑤减小；⑥1A；

（2）①310；②0.495（0.494～0.496均可）；③例如：

电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。

解析：

（1）将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故电流表电流会减小；为了能成功改装为1A的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A；

（2）电阻箱的电阻读数为3.1Ω，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为1000mA－9.9mA=990.1mA，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为310Ω；若毫安表半偏，电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A；本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示1A，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流

均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。

（广东理科基础）13．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U－t图像，如图4所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是

A．短路电流　　　　　B．电源内阻

C．电源电动势　　　　D．全电路电阻

答案：

B

解析：

测定电源电动势和内阻”的实验中的U－t图像，图线斜率绝对值表示电源的内阻。

（广东理科基础）14．某同学用伏安法测电灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图5所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是

A．电流表烧坏　　　　　　　　　　B．电压表烧坏

C．小灯泡烧坏　　　　　　　　　　D．小灯泡不亮

答案：

D

解析：

由于电压表的内阻非常大，串联在电路中，导致干路电流很小，同时电流表内阻很小，与灯泡并联，导致干路电流只有极少部分通过灯泡，故灯泡不亮，选项D正确。

（广东卷）15．（11分）某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现在器材：

直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表，待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．

（1）若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性，请你在图的实物图上连线．

（2）实验的主要步骤：

①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，，，断开开关；

③重复第②步操作若干次，测得多组数据．

（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图10的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：

R=+t（Ω）（保留3位有效数字）

答案：

（1）图略

（2）记录电压表电压值、温度计数值

（3）R=100+0.395t