专题17电学实验高考物理真题分类汇编 精校版 共17个专题.docx
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专题17电学实验高考物理真题分类汇编精校版共17个专题
专题十七电学实验
2011年高考题组
1.(2011北京)用如图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:
①旋动部件,使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×l00”的位置。
③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”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,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”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
2.(2011四川)为测量一电源的电动势及内阻
①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表
A.量程为1V、内阻大约为1k
的电压表
B.量程为2V、内阻大约为2k
的电压表
C.量程为3V、内阻大约为3k
的电压表
选择电压表串联k
的电阻可以改装成量程为9V的电压表。
②利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表(此表用符号
、
或
与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理示图。
③根据以上实验原理电路图进行实验读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15.0Ω;电压表示数为2.00V时,电阻箱的阻值为40.0Ω,则电源的电动势E=V,内阻r=________Ω。
3.(2011全国课标)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。
4.(2011全国)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。
现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:
待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干。
实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。
完成下列填空:
(1)仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。
若两电表均正常工作,则表笔a为(填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为Ω,电流表的读数为mA,电阻箱的读数为Ω;
(3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为mA;(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为V。
(保留3位有效数字)
4.(2011重庆)某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同,均为几欧姆,接法可能是图1中甲、乙两种之一,A、B和C是外接头。
现有一组线圈断路,维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障,若测A和B之间、B和C之间、A和C之间的电阻时,多用电表指针偏转分别如图2(a)、(b)、(c)所示,则测量中使用的欧姆档的倍率是(填×1、×10、×100或×1k),三组线圈的接法是(填甲或乙),断路线圈是(填①、②或③)。
5.(2011天津)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。
6.(2011江苏)某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。
适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。
改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
25.0
35.0
45.0
电压U/V
1.00
1.50
1.80
2.14
2.32
2.45
请根据实验数据作出U-R关系图象。
(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。
利用
(1)中测绘的U-R图象可得Rx=Ω。
(3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大。
若仍用本实验装置和
(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻,则测定结果将(选填“偏大”或“偏小”)。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和
(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定?
7.(2011广东)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:
小电珠(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干。
①粗测小电珠的电阻,应选择多用电表倍率的电阻挡(请填空“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数如图1,结果为
。
②实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图完成实物图中的连线。
③开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于_________端。
为使小电珠亮度增加,P应由中点向________端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据。
为了获得更准确的实验图象,必须在相邻数据点间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”)
数据点
a
b
c
d
e
f
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
I/A
0.000
0.122
0.156
0.185
0.216
0.244
8.(2011浙江)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路,M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。
在实验过程中,电流表读数始终I=1.25A。
电压表读数
随OP间距离x的变化如下表:
x/mm
600
700
800
900
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2100
2200
2300
2400
U/V
3.95
4.50
5.10
5.90
6.50
6.65
6.82
6.93
7.02
7.15
7.85
8.50
9.05
9.75
(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;
(2)求出金属丝的电阻率
,并进行比较。
9.(2011山东)某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率。
①所得实验数据如下图,请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出
的图像。
U/V
1.96
1.86
1.80
1.84
1.64
1.56
I/A
0.05
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
②根据所画U-I的图像,可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为________W。
(保留两位有效数)
③实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计。
在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是。
(Rx阻值未知)
10.(2011安徽)
(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,先把选择开关旋到“×1k”挡位,测量时针偏转如图(a)所示。
请你简述接下来的测量过程:
①;
②;
③;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示。
其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω。
图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接。
(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。
当转换开关S旋到位置3时,可用来测量;当S旋到位置时,可用来测量电流,其中S旋到位置时量程较大。
11.(2011福建)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
①在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至_______档进行测量。
(填选项前的字母)
A.直流电压10VB.直流电流5mA
C.欧姆× 100D.欧姆× 1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量。
图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20
额定电流1.0A),L为待测小电珠,
为电压表(量程6V,内阻20k
),
为电流表(量程0.6A,内阻1
),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑到变阻器的画片P应置于最____端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是____点至____点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线)
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而。
(填“不变”、“增大”或“减小”)
12.(2011海南)图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头的量程为Ig=600μA内阻为Rg,是标准电流表,要求改装后的电流表量程为I=60mA。
完成下列填空。
(1)图1中分流电阻Rp的阻值应为(用Ig、Rg和I表示)。
(2)在电表改装完成后的某次校准测量中,表的示数如图2所示,由此读出流过电流表的电流为
mA。
此时流过分流电阻RP的电流为mA(保留1位小数)
13.(2011上海)在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,得到
图线如图(b)所示。
(1)(多选题)在实验中需保持不变的是()
A.挡光片的宽度B.小车的释放位置C.导轨倾斜的角度D.光电门的位置
(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线。
14.(2011上海)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。
测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。
供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω),②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω),③定值电阻R1(300Ω),④定值电阻R2(10Ω),⑤滑动变阻器R3(
Ω),⑥滑动变阻器R4(
Ω),⑦干电池(1.5V),⑧电键S及导线若干。
(1)定值电阻应选,滑动变阻器应选。
(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图。
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,;
②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1,G2的读数I1,I2;
③;
④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。
(4)根据I2—I1图线的斜率
及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达。
2006—2010年高考题组
1.(2010全国Ⅰ)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程Im。
所用器材有:
量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0Ω,量程标称为5.0mA;
标准电流表A2,内阻r2=45.0Ω,量程为1.0mA;
标准电阻R1,阻值10.0Ω;
滑动变阻器R,总电阻约为300.0Ω;
电源E,电动势为3.0V,内阻不计;
保护电阻R2;开关S;导线。
回答下列问题:
(1)在答题卡上(图2所示)的实物图上画出连线。
(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至端。
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程Im=。
(4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出A1的示数I1=,A2的示数I2=;由读出的数据计算得Im=。
(保留3位有效数字)
(5)写一条提高测量准确度的建议:
。
2.(2010上海单科)在DIS描绘电场等势线的实验中
(1)电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳定电流分布模拟了由二个_______________产生的_________,用____________探测等势点。
(2)(单选题)在安装实验装置时,正确的做法是()
A.在一块平整木板上依次铺放复写纸、白纸、导电纸
B.导电纸有导电物质的一面应该向上
C.连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘
D.连接电极a、b的电源电压为交流4~6V
3.(2010江苏单科)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学涉及了如图所示的实物电路。
(1)试验时,应先将电阻箱的电阻调到___________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是(选填1或2)
方案编号
电阻箱的阻值R/Ω
1
400.0
350.0
300.0
250.0
200.0
2
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
(3)根据实验数据描点,绘出的
图像是一条直线。
若直线的斜率为k,在
坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=,内阻r=(用k、b和R0表示)
4.(2010上海单科)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。
某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。
为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大。
RL的测量结果如表l所示。
温度t(℃)
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
RL阻值(Ω)
54.3
51.5
48.3
44.7
41.4
37.9
34.7
回答下列问题:
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线。
(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RL-t关系图线
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。
电流表的读数为___________,电压表的读数为___________。
此时等效电阻RL的阻值为__________;热敏电阻所处环境的温度约为__________。
5.(2010北京)
(1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计
,改装成量范围是0~4V的直流电压表。
①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计
的内电阻rg,其中电阻R0约为1kΩ。
为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻器R1应选用,电阻器R2应选用(选填器材前的字母)。
A.电源(电动势1.5V)
B.电源(电动势6V)
C.电阻箱(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~500Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)
F.电位器(0~51kΩ)
②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。
后续的实验操作步骤依次是:
,,,,最后记录R1的阻值并整理好器材。
(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)
A.闭合S1
B.闭合S2
C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R1的阻值为300.0Ω,则图1中被测电流计
的内阻rg的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。
④给电流计
联(选填“串”或“并”)一个阻值为kΩ的电阻,就可以将该电流计
改装为量程4V的电压表。
(2)乙同学要将另一个电流计
改装成直流电压表,但他仅借到一块标准电压表、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻。
①该同学从上述具体条件出发,先将待改装的表
直接与一个定值电阻R相连接,组成一个电压表;然后用标准电压表校准。
请你画完图2方框中的校准电路图。
②实验中,当定值电阻R选用17.0kΩ时,调整滑动变阻器R′的阻值,电压表的示数是4.0V时,表
的指针恰好指到满量程的五分之二;当R选用7.0kΩ时,调整R′的阻值,电压表的示数是2.0V,表
的指针又指到满量程的五分之二。
由此可以判定,表
的内阻rg是kΩ,满偏电流Ig是mA。
若要将表
改装为量程是15V的电压表,应配备一个kΩ的电阻。
6.(2008全国Ⅱ)一直流电压表
,量程为1V,内阻为1000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1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6~7V,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。
7.(2007全国Ⅱ)有一电流表
,量程为1mA,内阻rg约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:
电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:
a.断开S1和S2,将R调到最大;
b.合上S1,调节R使
满偏;
c.合上S2,调节R1使
半偏,此时可认为的
的内阻rg=R1。
试问:
(1)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选 ;为了使测量尽是精确,可变电阻R应该选择 ;电源E应该选择 。
(2)认为内阻rg=R1,此结果与的rg真实值相比 。
(填“偏大”、“偏小”、“相等”)
8.(2010福建)如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下
器材
规格
器材
规格
待测电阻Rx
电源E
电压表V1
电压表V2
阻值在900Ω~1000Ω
具有一定内阻,电动势约9V
量程2.0V,内阻r1=1000Ω
量程5.0V,内阻r2=2500Ω
电流表A
滑动变阻器R
开关S、导线若干
量程3.0A,内阻r=0.10Ω
最大阻值约100Ω,额定电流0.5A
为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。
请用实线代表导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路。