高三物理高考实验分析习题和答案Word格式文档下载.docx
《高三物理高考实验分析习题和答案Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理高考实验分析习题和答案Word格式文档下载.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
mB.1×
10-3Ω·
mC.1×
10-6Ω·
mD.1×
10-8Ω·
m
（6）任何实验测量都存在误差。
本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是（有多个正确选项）。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪器引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
（2012北京卷）19.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图，她把一个带铁芯的线圈I、开关S和电源用导终连接起来后.将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。
闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。
某司学另找来器材再探究此实验。
他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。
对比老师演示的实验，下列四个选项中.导致套环未动的原因可能是（ ）
A.线圈接在了直流电源上.
B.电源电压过高.
C.所选线圈的匝数过多，
D.所用套环的材料与老师的不同
2011年高考题21．（18分）
（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量:
旋动部件________，使指针对准电流的"
0"
刻线。
将K旋转到电阻挡"
×
l00"
的位置。
将插入"
十"
、"
－"
插孔的表笔短接，旋动部件_______，
使指针对准电阻的_________（填"
0刻线"
或"
∞刻线"
）。
将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡"
1k"
的位置
B．将K旋转到电阻挡"
10"
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图2，用"
碰撞实验器"
可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。
但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。
实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是_________。
（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量ml、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，ON
若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________（用中测量的量表示）；
若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________（用中测量的量表示）。
经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。
碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1´
，则p1:
p1´
=____:
11；
若碰撞结束时m2的动量为p2´
，则p1´
:
p2´
=11:
_______。
实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值
为____________。
有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。
请你用中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm。
（2011北京卷）19．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，
用导线将它们连接成如图所示的电路。
检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；
再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。
虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。
你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是（）
A．电源的内阻较大
B．小灯泡电阻偏大
C．线圈电阻偏大
D．线圈的自感系数较大
答案：
2012高考题：
21、
（1）0.395～0.399，
（2）甲，（3）略，（4）4.3—4.7，（5）C，（6）CD；
19、D.2011高考题：
21、
（1）ST0刻线ADC；
（2）CADE或DEA或DAE；
142.91
1.0176.8；
19、C。
一、伏安法测电阻
伏安法测电阻的原理：
利用部分电路欧姆定律I=U/R得出R=U/I。
如果能测出待测电阻两端的电压和电阻中的电流即可据此测量求解。
如果电路中没有明确的电压或电流测量则应在电路中分析电压或电流的间接求解方法。
系统误差：
认为A、V表理想。
（1）、伏安法测电阻
A
内接法外接法
1.用图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知道待测电阻
的大概值，所以不能确定线路的接法，为了减小误差，可在电路接好以后将电压表的一个接线端K分别与M、N接触，观察电压表和电流表的读数哪一个有明显变化，则下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是（）
A.若电流表读数有明显变化，K应接在M点
B.若电流表读数有明显变化，K应接在N点
C.若电压表读数有明显变化，K应接在M点
D.若电压表读数有明显变化，K应接在N点
2.欲测量一未知电阻Rx，但不知其电阻约为多少，现采用图A、B所示的两电路图进行测试，闭合开关，A图中电压表示数为2.9V，电流表示数为4mA；
B图中伏特表示数为3V，安培表示数为3mA。
则下面对于Rx的叙述正确的是（）
A.采用A图误差较小，Rx的测量值为725Ω
B.采用B图误差较小，Rx的测量值为1000Ω
C.Rx的真实值应在725－1000Ω之间
D.若电源内阻不计，可知Rx的真实值为975Ω
3.测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：
A．待测电压表（量程3V，内阻约3KΩ）一块B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只C．定值电阻（R=3KΩ，额定电流0.5A）一个D．电池组（电动势略小于3V，内阻不计）E．开关两只F．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）为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。
你认为其中相对比较合理的是（填“甲”或“乙”）电路。
其理由是：
。
（2）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量；
用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv＝。
答案：
1、BC；
2、BCD；
3、
（1）乙；
因为甲图中电压表的内阻大，流过电流表的电流太小，读数误差比较大
（2）K2闭合前后电压表的读数U1、U2；
二、半偏法测电阻
在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材：
A．待测电流表（量程lmA，内阻约几十欧）
B．滑动变阻器（阻值范围0——100
）
C．滑动变阻器（阻值范围0——20k
）
D．电阻箱（0——999.9
E．电阻箱（0——9999
）
F．电源（电动势2V，有内阻）
G．电源（电动势9V，有内阻）
H．开关．导线
①若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，
应选用,
应选用，电源应选用（用器材前的英文字母表示）。
②实验要进行的步骤有：
A．合上开关S1
B．合上开关S2
C．将R1的阻值调到最大
D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏
E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处
F．记下R2的阻值并.断开S1
G．按如图所示连接好实验电路
以上步骤，合理的顺序是（用步骤前的英文字母表示）。
③若在步骤F中读得R2的阻值是50Ω，则电流表内阻Rg=Ω，若要将该电流表改装成量程是3V的电压表，则应联一个阻值是
的电阻。
表的刻度盘上原0.6mA处应改写成V。
（1）①变大②变小
（2）①19.40②9.86（3）①C、D、G②G、C、A、D、B、E、F③50、串、2950、1.8
三、滑动变阻器的使用
R
①限流器
1.用电器的电阻比滑动变阻器的电阻小。
2.用电器的电压范围U——Umax
3.用电器的电压变化是非线性变化。
Y
②分压器
1.用电器的电阻比滑动变阻器的电阻大。
2.用电器的电压的范围是0——Umax
实验器材的选择
基本原则：
①电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流。
②用电器的额定电流不能小于通过该电器的实际最大电流。
③电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。
④电压表和电流表的指针应指到满偏刻度的三分之二位置左右。
滑动变阻器的选择：
①当用电器比变阻器全值电阻小或差不多时，且实验要求变化范围不大，一般选择限流电路。
②当用电器电阻大于变阻器电阻时，且实验要求电压变化范围较大，一般选用分压电路。
③若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。
④要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压电路才能满足。
⑤若两种电路都能满足要求时，从减小电能损耗考虑，应优先选用限流电路。
典型例题
1.许多精密仪器中常常采用如图所示的电路精确地调节某一电阻两端的电压，图中R1、R2是两只滑动变阻器，通过它们可以对负载电阻R0（阻值约为500Ω）两端的电压进行粗调和微调，已知两滑动变阻器的最大电阻分别为200Ω和10Ω，那么，下面关于R1、R2的说法中正确的是（）
A．如R1=200Ω，R2=10Ω，调节R1起粗调作用
B．如R1=10Ω，R2=200Ω，调节R1起微调作用
C．如R1=200Ω，R2=10Ω，调节R2起粗调作用
D．如R1=10Ω，R2=200Ω，调节R2起微调作用
③
2.左图甲为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。
闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、p两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线（）
L
A.①B.②
C.③D.④
3．如图所示，电路中ab是一段长10cm，电阻为100Ω的均匀电阻丝。
两只定值电阻的阻值分别为R1=80Ω和R2=20Ω。
当滑动触头P从a端缓慢向b端移动的全过程中灯泡始终发光。
则当移动距离为____cm时灯泡最亮，移动距离为_____cm时灯泡最暗。
4.要使小灯泡接入电路后，灯泡两端的电压从零开始调节，滑动变阻器如何接入电路，将下列实物按要求接成电路。
5.用伏安法测定金属导线的电阻R，使把图中所给的器材连接成测量R的合适的电路。
要求减小由于电路连接不同而引起的误差。
已知图中电流表的量程为0—0.6A—3A，内阻接近1欧姆；
电压表量程为0—3V—15V，内阻几千欧姆；
电源电动势为6V；
滑动变阻器的阻值为0—20欧姆。
在闭合开关前，变阻器的滑动触头应处于正确位置。
先画出正确的线路图再连接实物图。
6.图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:
（1）待测电阻Rx（约100欧）；
（2）直流毫安表（量程0～10毫安,内阻50欧）；
（3）直流电压表（量程0～3伏,内阻5千欧）；
（4）直流电源（输出电压4伏,内阻可不计）；
（5）滑动变阻器（阻值范围0～15欧,允许最大电流1安）；
（6）电健一个,导线若干条.
根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。
7.在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20千欧，电流表的内阻约为10欧，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上（如右图所示）。
（1）根据各点表示的数据描出I－U图线，由此求得该电阻的阻值Rx＝______欧（保留两位有效数字）。
（2）画出此实验的电路原理图。
8.某电压表的内阻在20千欧～50千欧之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材:
待测电压表V（量程3V）
电流表A1（量程200μA）
电流表A2（量程5mA）
电流表A3（量程0.6A）
滑动变阻器R（最大阻值1KΩ）
电源ε（电动势4V）
电键K。
（1）所提供的电流表中，应选用_______________________（填写字母代号）。
（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。
试在方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。
9.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。
器材（代号）规格
电流表（A1）量程10mA，内阻r1待测（约40Ω）
电流表（A2）量程500μA，内阻r2=750Ω
电压表（V）量程10V，内阻r3=10KΩ
电阻（R1）阻值约100Ω，作保护电阻用
滑动变阻器（R2）总阻值约50Ω
电池（E）电动势1.5V，内阻很小
电键（K）导线若干
（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。
（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1=__________________，式中各符号的意义是
10.现提供以下器材：
电流表（满偏电流100μA，内阻100Ω）
电流表（量程10mA，内阻40Ω）
滑动变阻器（最大电阻值100Ω）
待测电阻（约300Ω）
直流电源（电动势6V，内阻为几欧姆）
各种已知阻值的电阻
开关
导线若干
V
G
⑴现需要将电流表改装成一个量程为3V的电压表，需要选用的电阻阻值为________。
⑵现要求用改装后的电压表（用符号表示）和电流表测量待测电阻Rx。
（a）在下面的虚线框中画出电路图。
（b）按电路图在下面的实物图中画出连接导线
A/
⑶（a）若不能提供电流表，但还可以提供一块与完全一样的电流表。
一位同学将其改装成量程为10mA的电流表，改装后仍按原电路连接，则使用改装表与使用
电流表比较滑动变阻器滑片的移动范围将______。
（填“变大”、“变小”或“不变”）
（b）若使用改装的电流表进行测量，为了减小误差，电流表应_______。
（填“内接”或“外接”）
11.电流表的内电阻约在1—2KΩ，现要测量它的内电阻，提供的器材有：
A．待测电流表G（量程200μA）
B．电阻箱R（0-9999Ω）
C．滑动变阻器R1（0-50Ω1A）
D．滑动变阻器R2（0-lkΩ0.5A）
E．电源E（4V，内阻不计）
F．开关S
G．导线若干条
（1）请你设计并在虚线框内画出测量电流表G内电阻的电路图．
（2）滑动变阻器应选用（填字母）．
（3）电路接好并检查无误后，如何调节电阻箱和滑动变阻器，测电流表G的内电阻?
12.有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为
，密度为
．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：
A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表（600mA，1.0Ω）
D．电流表（3A，0.1Ω）
E．电压表（3V，6kΩ）
F．滑动变阻器（2kΩ，0.5A）
G．滑动变阻器（10Ω，2A）
H．蓄电池（6V，0.05Ω）
I．开关一个，带夹子的导线若千．
（1）除待测金属管线外，还应选用的器材有（只填代号字母）．
（2）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．
（3）实验中要测量的物理量有：
，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=。
1、D；
2、C；
3、10cm，2cm；
4、分压器接法；
5、外接法，限流器；
6、外接法，分压器；
7、内接法，分压器；
8、A1，分压器；
9、两个电流表并联再串联保护电阻，分压器，r1=I2r2/I1；
10、
（1）29900Ω，
（2）外接法，分压器，（3）变小，外接；
11、半偏法测电阻；
12、
（1）ABCEGHI
（2）如图所示（3）横截面边长a、管线长度l、电压表示数U、电流表示数I，
（2011全国理综）.（5分）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。
图中A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。
完成下列实验步骤中的填空：
（1）将S拨向接点1，接通S1，调节________,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_____的读数I；
（2）然后将S拨向接点2，调节________,使________,记下此时RN的读数；
（3）多次重复上述过程，计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。
（2012全国卷）22.（5分）
1、某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。
图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。
2、（10分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；
E为直流电源；
R为电阻箱；
为电流表；
S为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
（1）在图中画线连接成实验电路图。
（2）完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。
②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；
然后用天平称出细沙质量m1。
③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；
然后读出___________________，并用天平称出____________。
④用米尺测量_______________。
（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：
若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；
反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
2011年高考：
（1）R0、标准电流表A0；
（2）RN，标准电流表A0的示数为I；
（3）平均值。
1、（a）0.010mm，（b）6.870mm。
6.860mm；
2、答案：
（1）如图所示，
（2）①按图接线。
②（U形金属框和沙盘用定滑轮连接，测出细沙质量，就得到了U形金属框的质量和重力）③重新处于平衡状态_；
然后读出电流表的示数I，并用天平称出此时细沙的质量m2。
④用米尺测量D的底边长L。
（3）根据③中的平衡条件有
或
得
，（4）判定磁感应强度方向的方法是：
若____
___，磁感应强度方向垂直纸面向外；
（磁感应强度方向垂直纸面向外，连线图中电流方向向左，根据左手定则U形金属框所受安培力向上，说明
。
（2011天津）（4）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：
A．电流表（量程100μA，内阻约为2kΩ）；
B．电流表（量程500μA，内阻约为300Ω）；
C．电压表（量程15V，内阻约为100kΩ）；
D．电流表（量程50V，内阻约为500kΩ）；
E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；
F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；
G．电键和导线若干。
电流表应选，电压表应选。
（填字母代号）
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
1；
②。
2011高考题：
B、C；
①电流表应采用内接的方法；
②滑动变阻器应采用分压器方式的接法。
四、
数形结合
1.某同学利用如图2所示的装置测量当地的重力加速度。
实验步骤如下（）
A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动。
当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……。
当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t2；
G．以t2为纵坐标、l为横坐标，作出t2-l图线。
结合上述实验，完成下列任务：
1用游标为10分度（测量值可准确到0.1mm）的卡尺测量小球的直径。
某次测量的示数如图3所示，读出小球直径d的值为cm。
②该同学根据实验数据，利用计算机作出t2–l图线如图4所示。
根据图线拟合得到方程t2=404.0l+3.07。
由此可以得出当地的重力加速度g=m/s2。
（取π2=9.86，结果保留3位有效数字）
③从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是（）
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；
C．不应作t2–l图线，而应作t–l图线；
D．不应作t2–l图线，而应作t2–（l+
d）图线。
2.按图所示的电路测量两节干电池串
升级会员 