高考探究性实验题汇编Word文件下载.docx
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3
4
5
6
8
16
R2/kΩ2
196
121
49
9
25
36
64
256
R-1/kΩ-1
0.07
0.09
0.14
0.33
0.28
0.20
0.17
0.13
0.10
0.06
已知它向四周散热的功率为PQ=0.1（t-t0）瓦，其中t（单位为0C）为加热器的温度，t0为室温（本题取200C）。
当加热器产生的焦耳热功率PR和向四周散热的功率PQ相等时加热器温度保持稳定。
加热器接到200V的电源上，在方格纸上作出PR和PQ与温度t之间关系的图象
①加热器工作的稳定温度为___▲_____0C；
（保留两位有效数字）
②加热器的恒温原理为：
当温度稍高于稳定温度时________▲_________；
当温度稍低于稳定温度时_________▲_________，从而保持温度稳定。
命题思路：
金属电阻温度计的设计方法考查、PTC元件的电学性质的理解、热平衡的知识
（1）①较小……………………………………2’
②500C…………………………………2’
（2）①图象…2’（能定性反映变化规律即可）700C（680C～720C）…2’
②加热器电阻增大，产生的焦耳热的功率小于散热的功率，温度将下降…2’
加热器电阻减小，产生的焦耳热的功率大于散热的功率，温度将上升。
…2’
3．（苏北三市调研8分）某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。
现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。
在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻RV约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
D．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）
F．开关S一只、导线若干
⑴为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？
▲。
⑵在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式▲。
▲▲▲
⑴用A2替换A1（2分）
⑵见右（3分）
（3）
（3分，其它合理也得分）
4．（淮安一调10分）某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx：
电源E，适当量程的电流表电压表各一只，滑线变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干。
他设计的电路图如图（a）所示，具体做法：
先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I1，U1；
再保持RP阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2．
（1）请你帮他按电路图在实物图（b）上连线；
（2）写出被测电阻Rx=▲（用电表的读数表示）；
（3）此实验中因电流表有内阻，电压表内阻不是无限大，使被测电阻的测量值真实值（选填“大于、小于或等于”）．
答案．
（1）
（2）先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I1，U1；
设电压表内阻为Rv
=
+
再保持RP不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2。
∴Rx=
（3）“等于”。
评分说明：
第
（1）实物连图正确，得4分；
第
（2）表达式4分（不必写计算过程）；
第（3）2分。
5．（南通基础调研11分）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．
实验次数
1
2
R（Ω）
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
I（A）
1.00
0.50
0.34
0.25
1/I（A-1）
1.0
2.0
2.9
5.0
（1）若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作（选填“R-I”或“R-1/I”）图象；
（2）利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；
（3）由图象可知，该电池的电动势E=V，内阻r=Ω；
（4）利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上
E测E真，r测r真（选填“>
”、“<
”或“=”）．
（11分）
（1）（2分）应该画出R-1/I图像
（2）如图所示（2分）
（3）6.0（5.8~6.2都给分）（1分），2.0（1.8~2.2都给分）（2分）
（4）=，>
（4分）
6．（海安如皋期中联考）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小．
（1）如图（甲）是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（E、r）、电流表Rg、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的________侧（填“左”、“右”）；
在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝__________。
（2）研究某种导电材料的用电器Z的导电规律时，利用如图（丙）所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示：
U（V）
0.40
0.60
1.00
1.20
1.50
1.60
I（A）
0.20
0.45
0.80
1.80
2.81
3.20
根据表中数据，可以判断用电器件Z可能由材料组成；
根据表中的数据找出该用电器件Z的电流随电压变化的规律是，具体的表达式为．
解析：
右；
；
半导体材料；
7．（南通市一调10分）要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：
电压表V（3V和15V两个量程）、电阻箱（0~999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线。
某同学根据所给器材设计如下的实验电路。
（1）电路中定值电阻R0的作用是．
（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数U，得到二组数据：
R1=2.0Ω时U1=2.37V；
R2=4.0Ω时U2=2.51V。
由这二组数可求得电源的电动势为E=V，内阻为r=Ω．
（4）为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议。
（1）保护电源，防止短路 （2分）
（2）如右图所示（有一处错就不给分） （2分）
（3）多测几组R、U，分别求出电动势E、内阻r，再求E、r的平均值，利用图象处理数据。
（2分）
8．（盐城六校）用高电阻放电法测电容的实验，是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电电压为U时，所带的电量为Q，从而再求出待测电容器的电容C．某同学的实验情况如下：
（1）按图甲所示电路连接好实验电路；
（2）接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下这时电流表的示数I0＝490μA及电压表的示数Uo＝6.2V，I0和U0分别是电容器放电的初始电流和电压；
（3）断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s测一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据（10组）表示在以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的坐标纸上，如图乙中用“×
”表示的点．
试根据上述实验结果，在图乙中作出电容器放电的I-t图象,并估算出该电容器两端的电压为U0时所带的电量Q0约为___________C；
该电容器的电容C约为____________F
用平滑曲线连接（2分）
该电容器两端的电压为U0时所带的电量Q0约为（8.0---9.0）×
10-3C（3分）；
该电容器的电容C约为（1.29----1.45）×
10-3F（3分）
9．电梯启动过程和停止过程的加速度大小是一个电梯性能的重要参数。
如果让你粗略地测定电梯启动时的加速度（假设电梯启动过程中做匀变速直线运动），你如何用最简单、可行的仪器或物品来进行？
（1）写出你要选用的仪器或物品的名称：
_________________________。
（2）写出要测量的物理量（说明符号及其物理意义）________
____________________________________________________。
（3）用测量量对应的符号及已知常量表示所测量结果________。
（1）测力计；
物体。
（2）G=mg；
F（3）a=g（F-G）/G。
10.（盐城市一调10分）王红同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0。
他设计了如图所示的电路来测量R0的阻值，实验时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值。
（1）他在同一坐标纸上分别作出U1－I、U2－I图线，则所作的直线斜率较大的是
（2）定值电阻R0的计算表达式是：
R0=（用测得的物理量表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0值（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值。
（3）张超同学说：
“在王红同学所用的实验器材中，如果知道电流表的内阻rA，就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及R0的值。
请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图，并写出简单实验步骤和E、r、R0三个物理量的计算式。
⑴U2－I的图线。
⑵R0=
，大于；
⑶电路图：
实验步骤：
①按电路图连接好电路；
②闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器短路，测得两电表读数为U1、I1；
③移动滑片P使滑动变阻器不短路，测得两电表读数为U2、I2；
④整理器材，数据处理。
计算公式：
①E=
②rA=
③R0=
评分标准：
⑴⑵各2分，⑶6分（图2分；
实验步骤2分；
计算公式2分，不全得1分）。
注：
其它方案，只要是正确的同样给分。
11．（镇江中学期中10分）用如图所示的电路（R1、R2为标准定值电阻，阻值已知）测量电源的电动势E和内电阻r时，则：
（1）需要读取的数据是、．
（2）电动势表达式E=，
内电阻表达式r=．
（3）如果考虑电流表的内阻，电动势的测量值真实值（填“大于”、“小于”或“等于”），电源内电阻的测量值
真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（10分）
（1）开关S2与1接触时的电流强度I1，开关S2与2接触时的电流强度I2．（4分）
（2）
（2分）
（2分）
（3）等于（1分）大于（1分）
12．（上海长宁期末６分）某同学按图示电路进行实验，实验时该同学将滑动变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如表中所示，将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零．
序号
A1示数（A）
A2示数（A）
V1示数（V）
V2示数（V）
0.60
0.30
2.40
1.20
0.44
0.32
2.56
0.48
（1）电路中ε、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）_______．
（2）滑动变阻器的触片P移动时其阻值变化了__________Ω．
（3）由于电路发生故障，发现两电流表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是
．
（6分）
（1）、R2、R3
（2）13.3（3）可能滑动变阻器断路、R2断路或R3短路
13．（上海奉贤期末6分）现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r。
给定的器材有：
两个理想电压表
（量程均为3V），理想电流表
（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R0，两节串联的电池，电键S及导线若干。
某同学设计一个如图（a）所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻，调节变阻器，两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数，并作出U1—I图（图线1）和U2—I图（图线2），见图（b）。
（1）由图可知得出电阻R0阻值为______Ω
（2）电池组E的电动势为_________V，内阻为__________Ω。
.（6分）
（1）4.0Ω
（2）3.0V2.0Ω————————每空2分
14.（上海嘉定期末）有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度档。
图（b）是它的四种不同的接线方式，其中能获得低档温度的连接方式是图（b）中的B，能获得高档温度的连接方式是图（b）中的D。
14、（上海青浦期末）在“研究电磁感应现象”的实验中：
（1）（4分）备有器材：
A．零刻度在中央的灵敏电流计；
B．带软铁棒的原、副线圈；
C．蓄电池；
D．滑动变阻器；
E．电键：
F．废干电池：
G：
阻值几十千欧的限流电阻；
H．导线若干。
实验时，为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系，应选用上述备有器材中的_____________组成电路（填器材前的字母），并在下面的方框中画出电路图。
（2）（3分）若选用部分器材组成如下图（a）所示实物连接图，合上电键S时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：
实验操作
指针偏向
滑片P右移时
在原线圈中插入软铁棒时
拔出原线圈时
（3）（5分）如图（b）所示，A、B为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据图（a）可判知可能的情况是：
（）
A．原线圈中电流为顺时针方向，变阻器滑动片P在右移；
B．原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯；
C．原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中；
D．原线圈中电流为逆时针方向，电键S正断开时。
（12分）
（1）ACEGH（或AEFGH）
（2）向右偏，向右偏，向左偏（3）BC
15、（上海青浦期末5分）在测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内阻r（约几欧）的实验中，实验室提供了下列器材：
电压表V1（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0-9999Ω）、电键、导线若干。
某同学用量程15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：
（1）闭合电键S，将电阻箱R阻值调到R1=10Ω，读得电压表的示数为U1。
（2）电阻箱R阻调到R2=20Ω，读得电压数的示数为U2。
由方程组U1=ε-U1/R1r，U2=ε-U2/R2r，解出ε、r。
为了减少实验误差，上述实验在选择材和实验步骤中，应作哪些改进？
（本题5分）
（1）选用15V量程的电压表明显量程偏火，造成电压表示数读数误差较大
（2）用代数法，仅取两组数据解出ε、r造成误差
改进：
应选用电压表量程3V，测量的数据至少五个左右，
然后用图像的方法处理实验数据
16．（上海松江期末9分）用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，
所给的器材有：
（A）电压表
：
0—3—15V；
（B）电流表
0—0.6—3A；
（C）变阻器R1（总电阻20Ω）；
（D）变阻
器R2（总电阻100Ω）；
以及电键S和导线若干。
（1）电压表量程选用_______，电流表量程选用_______，
变阻器选用________。
（2）在右边的方框中画出实验电路图。
（3）如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数
据标出的点，请你完成图线，并由图线求出
E=________V，r=________Ω.
（4）若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，
有可能误差较大；
若选用第________组和第
________组数据误差最大。
（1）0—3V，0—0.6A，R12分
（2）右图所示2分
（3）图线右图所示，1.5，0.53分
（4）5，62分
17．（上海徐汇期末）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：
质量为M＝70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。
（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；
（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。
规格
后轮驱动直流
永磁电动机
车型
26″电动自行车
额定输
出功率
180W
整车质量
30kg
额定电压
40V
最大载重
120kg
额定电流
6A
6m/s，0.3m/s2，
18．（上海十一校联考8分）1920年科学家斯特恩测定气体分子速率的装置如图所示，A、B为一双层共轴圆筒形容器，外筒半径为R，内筒半径为r，可同时绕其几何轴经同一角速度高速旋转，其内部抽成真空。
沿几何轴装有一根镀银的铂丝K，在铂丝上通电使其加热，银分子（即原子）蒸发成气体，其中一部分分子穿过A筒的狭缝a射出到达B筒的内表面。
由于分子由内筒到达外筒需要一定时间。
若容器不动，这些分子将到达外筒内壁上的b点，若容器转动，从a穿过的这些分子仍将沿原来的运动方向到达外筒内壁，但容器静止时的b点已转过弧长s到达b’点。
（1）这个实验运用了______________________________规律来测定；
（2）测定该气体分子的最大速度大小表达式为________________。
（3）采用的科学方法是下列四个选项中的________________。
（A）理想实验法，（B）建立物理模型法
（C）类比法（D）等效替代法。
（1）运动的等时性，
（2）
，（3）B，
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