高中物理高考电学实验试题.docx

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高中物理高考电学实验试题

高考电学实验试题

一、选择题

（6分）．一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V，5W”的灯同时工作，电源电压恒为100V。

电阻丝阻值R＝100（其阻值不随温度变化）。

现利用分压电路从电阻丝上获取电能，使灯正常工作。

（1）在右面方框中完成所需电路；

（2）电路中电流表的量程应选择_________（选填：

“0—0.6A”或“0—3A”）；（3）灯正常工作时，与其并联的电阻丝长度为_________m（保留两位有效数字）。

（2）．电流表的量程应选择___0-3A_，

灯正常工作时，与其并联的电阻丝长度为_0.17___m

11．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压）：

I（A）

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.45

0.47

0.49

0.50

U（V）

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

（1）该同学漏填了U＝1.20V时对应的电流I，请根据如图所示的当时电流表，在上表空格中填上相应的读数；

（2）在左下框中画出实验电路图.可用的器材有：

电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干；

（3）在右图中画出小灯泡的U—I曲线；

（4）将与本题研究中的一样的两个小灯泡接在电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的某一电池两端，则每个小灯泡的实际功率是多少？

（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（3）小题的方格图中）

11．

（1）0.42（2分）

（2）见左下图（3分）（3）见右下图（3分）

8．有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A和B，线圈外部还可以绕线。

（1）某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，则A线圈的电阻为Ω，由此可推断线圈的匝数多（选填“A”或“B”）。

（2）如果把它看作理想电压表，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：

一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的基本步骤（写出要测的物理量，并用字母表示）。

A线圈的匝数nA=.

8、

（1）24A

（2）①用绝缘导线在变压器的铁心上绕制一n匝数线圈。

②将A线圈与低压交流电源相连接。

③用多用电表的交流电压挡先后测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压U.

其它方法，只要合理同样给分

（4）将原图像横向拉伸2倍，再作出U=

图线，可得每个小灯泡工作电流为0.25A，工作电压为0.50V，因此小灯泡实际功率为0.125W（5分）

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30㎝，电阻约为10Ω。

已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρo。

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So。

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（10kΩ,2A）

H．蓄电池（6V,0.05Ω）

I．开关一个，带夹子的导线若干。

（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So的表达式为So＝　　　　　　　　　　。

12、

（2）①ABCEGHI　（3分）　②如图所示，实物连图不给分　（4分）　　③横截面边长a、管线长度L、电压表示数U、电流表示数I　　

（5分）

13、用下面的方法可以测量物体的带电量.图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板（加上电压后其内部电场可视为匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。

简要的实验步骤如下：

（请按要求完成相应的解答）

①用天平测出小球的质量m，按图所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M、N板之间的距离d,使小球带上一定的电量；

②连接电路（请在图中的虚线框内画出实验所用的电路图，电源、开关已画出）；

③闭合开关，调节滑动变阻器滑动片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ；

④以电压U为纵坐标，以为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k；

⑤小球的带电量q=。

（用m、d、k等物理量表示）

13、⑴如右图（a）所示：

（4分）

（2）tanθ，（2分）

⑶

（4分）

18、某电流表

的量程为I0=50mA，内阻为r0=50Ω，其表盘刻度线已模糊不清，要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值，有下列器材：

A．待测电流表

B.6V直流电源E

C．“0～10Ω，1A”滑动变阻器R1D.“0～100Ω，50mA”滑动变阻器R2

E.“0.6A,0.5Ω”标准电流表

F.“3A，0.01Ω”标准电流表

G．5Ω定值电阻R3H.20Ω定值电阻R4

Ⅰ.开关及导线若干

（1）应选用的器材有___________（只需填写所选器材序号）.

（2）在虚线框内画出实验电路图.

（3）待测电流表的电流刻度值的表达式I=_____________，

式中各物理量所表示的意义分别为_________________________________.

18、

（1）ABCEGI

（2）电路图如图所示

（3）

的读数，RA1为标准电流表

的内阻,r0为待测交电流表

的内阻，R3为定值电阻阻值

5、虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路，为了研究它的输出特性，将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间。

电键S闭合后，实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示。

（1）试根据这些数据在下面的坐标纸上画出U—I图线。

（2）若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源，从图线上求出电源的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω。

（3）若电流表内阻为0，当滑动变阻器的滑片移至最上端时，电流表示数是_______A。

（4）变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率是_________W。

5、答案：

（1）粗差点2.38要去掉，连接成直线，单位合理，图形布满坐标纸

（2）电动势在2.5—2.7V之间给分,内电阻在0.9—1.1Ω之间给分,

（3）电流表示数在2.5—2.8A之间给分

（4）滑动变阻器的最大功率在1.55—1.75W之间给分

1.（10分）实验室提供的实验器材如下表所示．现要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．

器材及符号

规格

电流表A1

量程10mA，内阻r1约40Ω，待测

电流表A2

量程50mA，内阻r2约20Ω

电阻箱R1

阻值范围0~9999.9Ω

电阻箱R2

阻值范围0~99.9Ω

滑动变阻器R3

阻值0~20Ω，额定电流1.5A

电阻R0

阻值约100Ω，作保护电阻用

直流电源E

电动势12V，内阻r约0.5Ω

电键K、导线若干

（1）将该实验方案的电路图在右边的方框中画出，并标明各器材的符号

（2）若选用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：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

12．

1、在一电学黑盒盖上有A、B、C三个端钮，如图所示。

盒内有两个元件串联组成不闭合电路，其中一个元件为电阻，另一个元件可能是电阻、二极管、电容或电池。

要求：

试将低频信号发生器接于A、C两端钮（相当于在A、C两端接一低频交流电源），利用示波器判断另一个元件的性质和所在位置.利用示波器分别观察AC、BC、AB两点间的电压波形，得到的均为正弦波。

改变输入耦合开关，由AC—DC，或由DC—AC，所有正弦波无上下位移。

当输入信号频率改变时（输入电压幅度保持不变），频率增加，U

增加，U

下降。

在A、B、C三个端钮间画出电路图。

1、

利用示波器分别观察AC、BC、AB两点间的电压波形，得到的均为正弦波。

由上述现象可知，没有出现半个波形被去除现象，即可排除有二极管的可能。

由观察波形都为正弦波，无直线波形，且改变输入耦合开，由AC到DC，或由DC到AC，正弦波无上下位移，说明无直流成分叠加，所以排除另一元件为电池。

当输入信号频率改变时（输入电压幅度保持不变），频率增加，U

增加，U

下降，输出波形随频率而改变，排除两个元件都是电阻的可能性。

另一元件唯一的可能是电容。

频率增加，U

下降，说明BC间为电容

2、如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。

（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：

①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；

②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；

③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。

你认为以上测量中不妥的有：

（填序号），理由是：

。

（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。

为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。

请你作进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E=V，内阻r=Ω。

（3）由于电压表和电流表的内阻，会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比，测得的内阻与实际值相比

（填“偏大”、“偏小”和“相同”）。

2、

（1）①、③

①中不能用电阻档直接测量含源电路的电阻；

③中可能会造成短路

（2）1.45（±0.02）0.73（±0.02）

（3）偏小偏小

3．实验室中现有器材有：

电池E（电动势约10V、内阻约1Ω）；电流表A1（量程约10A、内阻r1约0.2Ω）；电流表A2（量程300mA、内阻r2约5Ω）；电流表A3（量程250mA、内阻r3约5Ω）；电阻箱R1（最大阻值999.9Ω、最小阻值改变量为0.1Ω）；滑线变阻器R2最大值100Ω；开关S；导线若干，实物图如图b所示。

要求用图a所示的电路图测量图中的电流表A的内阻（即能测量所提供的三只电流表中任一只的电阻）。

在所给的三个电流表中，哪几个电流表可以用此电路精确测出其内阻？

答：

。

在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。

需要读出的物理量是。

用这些物理量表示待测内阻的计算公式是。

3．解：

A2、A3；（2分）（电流表A1不能精确测出其内阻，因这时图中的电流表Aˊ应为A2、A3中的一只，这使得电流表A1中的电流不能超过300mA，其指针的偏转极其微小，误差很大。

而A2、A3可用此电路精确测出其内阻。

）

若测

3，实物连线如图所示。

（3分）

根据前面的分析，要读出的物理量是A、Aˊ两电流表的示数I、Iˊ和电阻箱的阻值R1，待测内阻的计算公式是

6.在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差.某校课外研究性学习小组进行了消除系统误差的探究实验，下面就举两例：

Ⅰ.某组设计了如图所示的电路，该电路能够测量电源E的电动势和内电阻

，

′是辅助电源.A、B两点间有一灵敏电流计G.

（1）补充下列实验步骤：

①闭合开关S1、S2，使得灵敏电流计的示数为零，这时，A、B两点UA、UB的关系是

UAUB，即A、B相当于同一点，读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1就是通过电源E的电流.

②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得________________，读出_______________.

（2）写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式___________________________________________________________：

.

Ⅱ.某组利用如图所示的电路测定金属电阻率，在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度

，用螺旋测微器测出金属丝的直径

，用电流表和电压表测出金属丝的电阻

.

（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：

ρ=___________.

（2）利用该电路进行实验的主要操作过程是：

第一步：

闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和

，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；

请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：

_________________________.

由以上记录的数据计算出被测电阻

的表达式为

=_______________________.

活动总结：

经过分析就可以看出该活动是十分有成效的，它们都可以消除系统误差，测量的是真实值.

6、本题是比较创新的实验，是属于研究性学习实验，是在常规实验基础上的改进，主要考查的是测量电源电动势和内阻、测金属电阻率的实验原理及误差的消除方法.本题都是两次测量，利用消元法消除了电表内阻造成的系统误差，提高了实验的准确度.

【解】Ⅰ.①调整滑动变阻器R、R′（2分）=（1分）②灵敏电流计的示数为零

电流表和电压表的示数I2和U2（1分）

（2）E=I1r+U1，E=I2r+U2，解得

E=U1+I1（U2-U1）/（I1-I2），r=（U2-U1）/（I1-I2）（2分）

Ⅱ.

（1）πd2Rx/4l（2分）

（2）将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2（2分）U1/I1－U2/I2（2分）

提示：

由欧姆定律得U1=I1（RA+RP+Rx），U2=I2（RA+RP），故Rx=U1/I1－U2/I2.

12.（10分）在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：

A.电池组（3V、内阻lΩ）

B.电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）

C.电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）

D.电压表（0～3V，内阻4kΩ）

E.电压表（0-15V，内阻15kΩ）

F.滑动变阻器（0-20Ω，允许最大电流lA）

G.滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）

H.开关、导线

（1）上述器材中应选用的是____________.（只填写字母代号）

（2）某同学采用了右图所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏____________（选填“大”或“小”）.根据测量数据得到的伏安特性曲线如图所示，图中MN段向上弯曲的主要原因是___________________.

12

（1）ACDFH（4分）

（2）小（3分）

随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大（3分）

12.（10分）两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量．他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中．对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同．经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路．

（1）滑动变阻器发生断路的是第＿＿＿实验组；断路发生在滑动变阻器＿＿段．

表一（第一实验组）

P的位置

a

b

c

d

e

的示数（A）

0.84

0.48

0.42

0.48

0.84

表二（第二实验组）

P的位置

a

b

c

d

X

e

的示数（A）

0.84

0.42

0.28

0.21

0.84

（2）表二中，对应滑片P在X（d、e之间的某一点）　处的电流表示数的可能值为：

（）

（A）0.16A（B）0.26A

（C）0.36A（D）0.46A

12.答案:

（1）滑动变阻器被分成两部分并联具有对称性,而表一有对称性,表二没有对称性,所以第二组发生滑动变阻器发生断路.用排除法结合对称性可知是de段断路.

（2）仔细分析表二数据变化规律,可发现滑到b是a处1/2滑到c是a处1/3滑到d是a处1/4,如果恰好是e处断路,则刚要滑到e处时电流应是a处的1/5为0.168A,如果恰好是d处断路,则刚好滑过d处时电流应是a处的1/2为0.42A所以选D

12、要用伏安法测定一个阻值只有几欧的待测电阻Ｒｘ，现提供了以下器材：

Ａ．量程分别是0.6Ａ、3Ａ，内阻分别为几欧、十分之几欧的电流表1只；

Ｂ．量程分别是3Ｖ、15Ｖ，内阻分别为1ｋΩ、几千欧的电压表1只；

Ｃ．总阻值为20Ω的滑动变阻器1只；

Ｄ．6Ｖ的蓄电池1只；

Ｅ．开关1只和导线若干．

　为使电阻的测量较为准确，并使电表能从零值开始读数，根据提供的实验器材

（1）在甲图的方框内，画出符合要求的实验电路图．

（2）电流表选用量程；电压表选用量程。

（3）用笔画线代替导线，将如图乙所示的实物图连成实验电路．

　（4）如果其中一次测量电表的读数如图丙所示，则由这个测量算得电阻值

Ｒｘ＝　　．

12、

（1）实验电路图如图（甲）所示（2分）

（2）0.6A3V（2分）

（3）实物电路图如图所示（3分）（4）Ｒｘ＝4.58Ω（3分）

12．（12分）实验桌上有外形十分相似的发光二极管和电容器各一只，它们的性能均正常。

⑴现在用多用电表的欧姆挡，分别测量它们的正反向电阻。

测量结果如下：

测甲元件时，R正=0.5kΩ，R反=100kΩ；测乙元件时，开始时指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增加，最后停在“∞”上。

则甲、乙二个元件分别是▲、▲。

⑵若想测量上述发光二极管的发光效率，某同学设计了如图甲所示的实验：

将一个标有“0.5V1W”的发光二极管接入电路，使之正常发光，在发光二极管的同一水平面、正对光线方向放一个光强探头，以测定与光源间距为d时相应的光强值I（单位面积上光的照射功率）。

实验测得数据如下表，并用一数字图象处理器将表内数据分别在I-d、I-d-1、I-d-2坐标平面内标得如下数据点，如图乙所示。

d/×10-2m

2.50

3.50

4.50

5.50

6.50

7.50

8.50

9.50

I/W·m-2

32.00

16.33

9.97

6.61

4.73

3.56

2.77

2.22

①根据图中三个数据点图，可以将I与d之间的数学关系式写为▲，其中的常量为▲。

②若把发光二极管看成点光源，在与点光源等距离的各点，可以认为光源向各个方向发出的光强大小几乎相等。

此时，我们可以建立一个点光源散射光的模型，从而求出光源的发光功率P0、光强I及相应的与光源距离d之间的关系式：

P0=▲。

③根据以上条件和有关数据，可以算出这个发光二极管的电——光转换效率约为

η=▲。

（不考虑光传播过程中的能量损失）

12．⑴发光二极管电容器⑵①

0.02W（±0.002W）②P0=4πd2I③25.12%

（每空2分，共12分）

11．（10分）下图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图。

试回答下列问题：

（1）在该实验中电流计G的作用是

__________________________________

（2）按实验要求在右图实物上连线。

11．

（1）检测副线圈中有无感应电流并确定感应电流的方向。

（2）见右图。

12．（9分）一台臭氧发生器P的电阻为10k

，当供电电压等于24V时能正常工作，否则不产生臭氧．现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻只R它进行控制，

的阻值在有光照射时为100

、黑暗时为1000

、允许通过的最大电流为3mA电源E的电压为36V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为O～lqon、允许通过的最大电流为O．4A；一个开关S和导线若干．（臭氧发生器P和光

敏电阻Rl的符号如图8所示．）

（1）设计一个满足上述要求的电路图，图中．

各元件要标上字母代号，其中滑动变阻

器两固定接线柱端分别标上字母A、B

（电路图画在答卷的方框内）．

（2）滑动变阻器R2两固定接线柱相距12cm，

滑片与某固定接线柱之间的阻值跟滑片与该接

线柱的距离成正比，滑片应调到离图中A接线

柱约cm处（对应电路图，保留一位有效数字）．

12．

（1）电路如图所示（6分）

（2）8（对应电路图）（3分）

12．如图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端。

（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：

①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻；

②用多用电表的电压挡测量a、b间的输出电压；

③用多用电表的电流挡测量a、b间的输出电流。

你认为以上测量中不妥的有：

（填序号），理由是：

。

（2）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。

为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。

请你作进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E=V，内阻r=Ω。

（3）由于电压表和电流表的内阻，会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比，测得的内阻与实际值相比（填“偏大”、“偏小”和“相同”）。

参考答案：

（1）①、③

①中不能用电阻档直接测量含源电路的电阻；

③中可能会造成短路

（2）1.45（±0.02）0.73（±0.02）

（3）偏小偏小

12．（12分）有一内阻未知（约25kΩ~35kΩ）、量程未知（约25V~35V），共有30个均匀小格的直流电压表V．

（1）用多用表的欧姆档测量其内阻，多用表刻度盘上电阻刻度中间值为20．实验时应将选择开关拨至倍率“×_______”，多用表的红表笔与电压表V的（“正”或“负”）的接线柱相连。

（2）若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ，为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度．

标准电压表V1（量程3V，内阻3KΩ）

电流表A（量程0~3A，内阻未知）

滑动变阻器R（总阻值1kΩ）

稳压电源E（30V，内阻不能忽略）

电键、导线若干

①在右边方框中画出实验电路图

②选用记录数据中任一组，写出计算量程的

表达式Um=______________．

式中各字母的意义是：

________________