高考电学实验精选 2.docx
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高考电学实验精选2
21.请回答以下问题：
（1）（4分）①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为mm；
②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为mm；
（2）（8分）某实验小组采用如下图（a）所示的电路测量规格为“6V，0.5A”的小型直流电动机
中线圈的电阻（阻值约为几欧姆），R0是阻值为3.0Ω的定值电阻．
①调节R时，应控制电动机（转动或不转动）时读出电流表、电压表的示数．
②若电压表示数是2.5V，电流表示数如上图（b）所示，读得电流表示数是A．
③使用测得数据，计算电动机线圈电阻为___Ω，该电动机正常工作时输出的机械功率为_________W．
④由于（选填“电流表内阻”或“电压表内阻”）的影响，测得的电动机线圈电阻比实际值偏（选填“大”或“小”）．
21.
（1）①（2分）50.15②（2分）4.700
（2）（8分）①不转动（1分）②0.50（2分，写成0.5的给1分）
③2.0（2分写成2的也给这2分）2.5（1分）④电压表内阻（1分）小（1分）
22．（4分）某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”。
实验开始前，他们提出了以下几种猜想：
①W∝
，②W∝v，③W∝v2。
他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体都从初始位置处由静止释放。
（1）该实验中是否需要测出物体的质量_____________。
（2）同学们设计了以下表格来记录实验数据。
其中L1．L2．L3．L4……，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1．v2．v3．v4……，表示物体每次通过Q点的速度。
实验次数
1
2
3
4
……．
L
L1
L2
L3
L4
……．
v
v1
v2
v3
v4
……
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L－v图象，并得出结论W∝v2。
他们的做法是否合适，你有什么好的建议？
___________________________________________________________________。
（3）在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小_______（填“会”或“不会”）影响探究出的结果。
23．（11分）物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标称功率值为0．75W，额定电压值已模糊不清。
他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=
=
V=1．23V。
他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。
当电压达到1．23V时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到2．70V时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。
A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
B．A1电流表（量程150mA，内阻约2Ω）
C．电流表A2（量程500mA，内阻约0．6Ω）
D．滑线变阻器R1（0－20Ω）
E．滑线变阻器R2（0－50Ω）
F．电源E（电动势4．0V，内阻不计）
G．开关S和导线若干
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/v
0．20
0．60
1．00
1．40
1．80
2．20
2．70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
请你根据实验要求，帮助他们完成实验分析：
（1）根据表中的实验数据，在给出的
方格纸内作出U—I图线，并从图线上分析该灯的额定电压应为________V；这一结果大于一开始的计算结果，原因是____________________________________。
（2）从表中的实验数据可以分析，他们实验时所选择的最佳电路和器材应为下面四个电路图中的图；电流表选择（填A1或A2）；滑线变阻器选择（填R1或R2）。
22．（8分）
解析：
（1）功W与距离L成正比，得到L和v的关系即可得到W和v的关系，因此不必测量物体的质量。
（2）采用表格方法记录数据，合理。
绘制的L－v图象是曲线，不能得出结论W∝v2。
为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L－v2图象。
（3）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果。
答案：
（1）不需要。
（1分）
（2）不合适，应进一步绘制L－v2图象。
（2分）
（3）不会（1分）
23．（11分）
解析：
作出U—I图线，如图所示。
由图线得，电压等于2．5V时，电流约0．3A，其功率约为0．75W，即该灯的额定电压为2．5V。
灯泡电阻随温度升高而变大，故一开始的计算结果偏小。
由记录的数据可知，毫安表需选用A2，并且需外接，在控制电路中，当采用限流式接法时，通过表中第一组数据可以求出可变电阻R约为（4－0．2）/0．08＝47．5Ω，故选用变阻器R2完全可以满足要求，电路图选（A）。
若采用分压式接法，由于灯泡的最大电阻约2．5/0．3＝8．3Ω，变阻器R1与灯泡并联部分的最大阻值约为16．7Ω（电动势为4V），滑动触头在阻值0~16．7Ω间滑动，也可以比较方便地进行操作，电路图选择（C）。
答案：
（1）如图（3分）；2．5（2分）；灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以给分），（1分）；
（说明：
如果电路图选（C），且滑线变阻器选R1的，可以得4分；电路图选（C），但滑线变阻器选R1的，只能得2分）
10．（8分）小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计，实验时，先接通电源再松开小车，计时器在纸带上留下一系列点。
（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点，分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离，并计算了它们与O点之间的速度平方差
（注：
），填入下表：
请以
纵坐标，以s为横坐标作了
图像，若测出小车质量为0.2kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为N。
（结果保留两位有效数字
（2）该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是。
11．（10分）一根固定在刻度尺上的均匀电阻丝（总电阻小于5Ω），两端各有一个固定的连线柱a和b，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c，c的上端为接线柱，触头c与电阻丝通常不接触，当用手按住时才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点的位置，现给你以下器材，要求测量该电阻丝的电阻率。
A．电压表（0-3V，电阻约为30kΩ）
B．电流表（0-0.6A，电阻约为0.5Ω）
C．电池组（电动势为6V，内阻不计）
D．保护电阻R0
E．开关S
F．螺旋测微器
G．连接用导线若干
（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径的示数如图所示，则该电阻丝的直径d=mm。
（2）将下图中提供的器材连接成实验电路（注意量程的选择），要求：
①尽量减小由于电流热效应而使电阻丝的电阻率随电阻的变化而发生变化；②能进行多次测量。
（3）通过改变滑动变阻器触头c的位置，分别测量出了多组与接入电阻丝的有效长度L对应的电压U的数据（电流表示I保持在0.50A不变），并绘出U-L图线如图所示，若测出U-L图线的斜率为k，则用d、I、k等物理量表示出该电阻丝的电阻率
，代入数据求得该电阻丝电阻率的测量值为Ω·m。
100.25长木板对小车存在摩擦力
112.00021．（18分）
（1）一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间
隔，现用此卡尺来测量工件的直径，游标部分放大图如图所
示。
该工件的直径为____mm。
（2）要测一个待测电阻Rx（190Ω~210Ω）的阻值，实验室提供了
如下器材：
电源E:
电动势3.0V，内阻不计；
电流表A1：
量程0~l0mA，内阻r1约50Ω；
电流表A2：
量程0~500μA，内阻r2为1000Ω；
滑动变阻器R1：
最大阻值20Ω，额定电流2A;
定值电阻R2=5000Ω；
定值电阻R3=500Ω；
电键S及导线若干。
要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：
①为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
②如图（a）所示，同学们设计了测量电阻Rx的甲、乙两种方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图____（选填“甲”或“乙”）。
③若所选测量电路中电流表A的读数为1=6．2mA，改装后的电压表V读数如图（b）所示，则电压表V读数是V。
根据电流表A和电压表V的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx=Ω。
（3）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图（a）所示。
用刻度尺测量斜面的高度与长度之比为1：
4，小车质量为400g，图（b）是打出纸带的一段，相邻计数点间还有四个点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
由图（b）可知，打纸带上B点时小车的瞬时速度vB=m/s，打纸带上B点到E点过程中小车重力势能的减少量为________J，此过程中小车克服阻力所做的功为____J。
（g取10m／s2，保留两位有效数字）
21．（18分）
（1）用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径，测量的结果如图所示，则此金属丝的长度L=___________mm，直径d=_______________mm。
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。
现有如下器材：
直流电源（电动势3.0V，内阻不计）
电流表A1（量程3A，内阻约0.1Ω）
电流表A2（量程600mA，内阻约5Ω）
电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
电压表V2（量程15V，内阻约200kΩ）
滑动变阻器R1（阻值0~10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R2（阻值0~1kΩ，额定电流300mA）
①在该实验中，电流表应选择____________（填“A1”或“A2”），电压表应选择____________（填“V1”或“V2”），滑动变阻器应选择____________（填“R1”或“R2”）。
②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。
③该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好。
但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为_______。
④下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。
U（V）
I（A）
1
0
0
2
0.5
0.17
3
1.0
0.30
4
1.5
0.39
5
2.0
0.45
6
2.5
0.49
⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P=_________W（保留两位有效数字）。
（若需作图，可直接画在第④小题图中）
21．（18分）
答案：
（1）39.30±0.051.650±0.002（6分）
（2）①A2V1R1（3分）
②如图所示（2分）
③h（2分）
④如图所示（3分）
⑤0.35～0.38（2分）
21．（18分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4Ω。
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d。
其中一次测量结果如右图所示，图中读数为d=mm。
（2）为了测量电阻丝的电阻R，除了导线和开关外，
还有以下一些器材可供选择：
电压表V，量程3V，内阻约3kΩ
电流表A1，量程0.6A，内阻约0.2Ω
电流表A2，量程100μA，内阻约2000Ω
滑动变阻器R1，0～1750Ω，额定电流0.3A
滑动变阻器R2，0～50Ω，额定电流1A
电源E1（电动势为1.5V，内阻约为0.5Ω）
电源E2（电动势为3V，内阻约为1.2Ω）
为了调节方便，测量准确，实验中应选用
电流表________，滑动变阻器_________，
电源___________。
（填器材的符号）
（3）请在右边的方框图中画出测量电阻丝的电阻应采用
的电路图，并在图中标明所选器材的符号。
（4）请根据电路图，在下图所给的实物图中画出连线。
（5）用测量量表示计算材料电阻率的公式是ρ=（已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为l）。
（6）有的同学认为本实验中可以不使用滑动变阻器，只要准确测量一组电压和电流数据就够了。
你觉得一定要使用滑动变阻器吗？
简述你的理由是：
。
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