2013届高三物理名校试题汇编B：专题19 电学实验(解析版).doc

专题19 电学实验实验一 用描迹法画出电场中平面上的等势线1（上海市奉贤区2012届高三第一学期期末调研测试 ）如图所示是“用DIS画出电场中平面上的等势线”实验示意图，电极A接电源负极，电极B接电源正极，a、b、c、d、e是五个基准点。在实验时，探针接触基准点d，另一探针接触探测点p（pd连线垂直于AB连线）时，电压传感器示数不为零，为尽快探测到与d点等电势的点，探针可由p点（ ）2.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）用DIS描绘电场等势线的实验中：（1）将导电纸、复写纸和白纸在平整的木板上依次铺放好，其中铺在最上面的是纸。本实验中使用的传感器是传感器。将两个圆柱形电极A与B分别与直流电源的两极相连，接通电键，将探针a固定在AB连线上的某一基准点，为了寻找与该基准点等势的另一点，移动探针b的位置，使传感器的显示读数为（最大、某固定值、零）时，记下该点位置。（2）如果将探针a固定在A电极上，探针b沿着AB连线移动，每移动一小段相等距离记录一个读数，以离开A的距离x为横坐标，传感器读数为纵坐标，作出的图可能是下列哪个（）实验二 描绘小灯泡的伏安特性3（山东省济南市2012届高三下学期2月份月考物理卷）“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，提供的实验器材有：A小灯泡（额定电压为3.8V，额定电流约为0.3A）B电流表A (00.6A，内阻约为0.5) C电压表V（06V，内阻约为5k)D滑动变阻器R1 (010，2A ) E滑动变阻器R2 (0100，0.2A )F电源（6V，内阻不计） G开关及导线若干（1）实验中滑动变阻器选 （填“R1”或“R2”）（2）该同学设计了实验测量电路，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数从零开始变化，记录多组电压表的读数U和电流表的读数I。请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整（3）该同学根据实验数据作出了如图乙的U-I图象，根据图象可知小灯泡的电阻随着电流的增大而_（选填“增大”、“减小”或“不变”）4（安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题）某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。 （1）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路图连接完整。（2）连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于 （填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。（3）闭合开关，向B端调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为 。A小灯泡短路B小灯泡断路 C电流表断路 D滑动变阻器断路（4）排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画出的小灯泡IU图线如图乙所示。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为 。（5）已知小灯泡灯丝在27时电阻是1.5，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k（273+t），k为比例常数。根据IU图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为 。4.（1）如图所示 （2）A端 （3）B （4）灯丝的电阻随温度的升高而增大 （5）9775（广西区百所高中2012届高三（第三届）联考理综卷）在做“描绘小灯泡的伏安特曲线”的实验时，所用器材有：电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线，要求能测出尽可能多的数据，图示是没有连接完的实物电路。（已连接好的导线有a、b、c、d、e、f六根）（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。（2）连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是 。（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端滑动。（4）通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图所示的U-I图线，根据U-I图线提供的信息，可计算出小灯泡额定功率为 W。（5）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是 。6.（北京市怀柔区2012届高三下学期适应性练习理综试题）表格中所列数据是测量小灯泡UI关系的实验数据：U（V）0.00.20.51.01.52.02.53.0I（A）0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 （填“甲”或“乙”）；（2）在方格纸内画出小灯泡的UI曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 （填“变大”、“变小”或“不变” ）；（3）如图丙所示，用一个阻值为10的定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为 A。 6. （1）甲 （2）如图所示；变大 （3）0.1700.175内均可实验三 测定导体电阻及金属的电阻率7.（广东省肇庆市2012届下学期高中毕业班第一次模拟测试理科综合）（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示，则它们的读数值依次是_mm、_A、_V。（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20k，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E = 4.5V，内阻较小。则以下电路图中，_（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_（选填“大”或“小”）。（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0，那么测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的_电路（选填字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻_（ 用题中字母代号表示）。8（江西省重点中学协作体2012届高三第二次联考理综卷）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率。给定电压表（内阻约为50k）、电流表（内阻约为40）、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250）及导线若干。（1）如图（1）所示电路图中，电压表应接_点（填a或b）。（2）图（2）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图并求出电阻值R=_。（保留3位有效数字）（3）待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图（3）、图（4）所示。由图可知其长度为_mm，直径为_mm。（4）由以上数据可求出=_m。（保留3位有效数字）8（1）a （2）图略（作图为过原点的直线，其中第2个点舍弃）；244 （3）8.02；1.92 （4）0.0882 9（上海市奉贤区2012届高三第一学期期末调研测试）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：待测电压表（量程3V，内阻约3k待测）一只；电流表（量程3A，内阻0.01）一只；电池组（电动势约为3V，内阻不计）；滑动变阻器一个；变阻箱（可以读出电阻值，0-9999）一个；开关和导线若干。某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，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，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和 （填上文字和符号）；（3）（单选题）选择下面坐标轴，作出相应的直线图线。A.U-I B.U-1/I C.1/U-R D.U-R（4）设直线图像的斜率为k、截距为b，请写出待测电压表内阻表达式Rv= 。10（河北省唐山一中等五校2012届高三下学期2月联考理综卷）一个研究性学习小组测量一段紧密绕制的电炉丝的电阻率，已知绕制电炉丝的金属丝的总长度L为4.00m，总电阻约为12。（1）如图所示，小组成员用毫米刻度尺测量出了电炉丝的宽度，还需要_，就可以计算出金属丝的直径。（2）欲用“伏安法”测定这段电炉丝的电阻，要求测量结果尽量准确下列器材中电流表应选用的是 ，滑动变阻器应选用的是 （在横线上填写所选器材的符号）A电池组E（6V，内阻很小）B电流表A1（03A，内阻0.0125） C电流表A2（00.6A，内阻0.125）D电压表V（06V，内阻6k）E滑动变阻器R1（05，2A） F滑动变阻器R2（01000，1A） G电键、导线（3）在右面的方框内画出应采用的电路图（4）写出用已知物理量和直接测量量表示的电阻率的表达式并说明表达式中所用字母的含义：_。 10.（1）数出电炉丝的匝数 （2）A2；R1 （3）图略（电流表外接，滑动变阻器限流接法） （4），其中为电阻率，U为电炉丝两端的电压，I为通过电炉丝的电流，L为金属丝总长度，n是电炉丝的匝数，是电炉丝的宽度。解析：（1）已知电炉丝的宽度l，再数出电炉丝的匝数n，就可以计算出金属丝的直径d=l/n。（2）电池组电动势为6V，待测电阻丝的阻值约为12，所以流过电阻丝的最大电流值为0.5A，显然，电流表应选用A2；滑动变阻器采用限流接法，所以选取最大阻值与待测电阻丝的阻值差不多的滑动变阻器，即滑动变阻器应选用R1。（3）图略（电流表外接，滑动变阻器限流接法）（4）根据可得，将d=l/n，R=U/I代入可得。11.（安徽省黄山市2012届高三“七校联考”试题）某同学要测定自来水的电阻率，他先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，电极间装满密封的待测自来水。其他器材包括（如图所示）：电压表（量程15V，内阻约30k）；电流表（量程300A，内阻约50）；滑动变阻器（100，1A）；电池组（电动势E=12V，内阻r=6）；单刀单掷开关一个、导线若干。他设计电路并测出两电极间的电压U和电流I，下表为U和I的实验数据。U/V1.03.05.07.09.011.0I/A2265109155190240（1）试根据表中的数据计算水柱的电阻R = k（保留两位有效数字）。（2）请在图示的实物图上画出连线，完成该同学的电路设计。（3）如果测出水柱的长度L、玻璃管的内径d和水柱的电阻R，则自来水电阻率的表达式为= （用符号表示）。11.（1）46 （2）如下图所示（其他连接只要正确给分） （3）解析：（1）多次测量求平均值以减小误差。根据测量数据可得，六次测量得到的电阻值分别为45.5k、46.2k、45.9k、45.2k、47.4k、45.8k，其平均值为46k，即水柱的电阻R =46k。（2）因为电压的测量范围（111V）较大，滑动变阻器必须采用分压接法；因为待测电阻大约为46k，大于电压表的内阻30k，所以电流表要内接；注意电表的正确接法，即要“+”入“-”出。实物连线图如答案所示。（3）因为，所以。12（陕西省西安八校2012届高三上学期期中联考）某兴趣小组为了测量一待测电阻的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量实验中准备了以下器材：A多用电表B电压表V1，量程6V，内阻约l0k C电压表V2，量程15V，内阻约20kD电流表A1，量程0.6A，内阻约0.2 E电流表A2，量程3A，内阻约0.02F电源：电动势E=12VG滑动变阻器R1，最大阻值10，最大电流为2AH滑动变阻器R2，最大阻值50，最大电流为0.2AI导线、电键若干（1）在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用 欧姆挡；（2）按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是 ；（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能多的测量数据，应选出的器材有 （填器材前面的字母代号）（4）在虚线框内画出实验电路图.12.（1）1 （2）9.0 （3）B D G F I （4）如图所示13（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三联考）某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：A直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；B电流表A1：量程010mA，内阻约10； C电流表A2：量程0600mA，内阻约0.5；D电压表V：量程015V，内阻约15k；E滑动变阻器R1：最大阻值1k； F滑动变阻器R2：最大阻值5k；G开关，导线等。在可供选择的器材中，应选用的电流表是_（填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是_（填“R1”或“R2”）。（2）根据所选的器材画出实验的电路图。（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L，电阻R的数据如下表：实验次数123456长度L（cm）20.025.030.035.040.045.0电阻R（）1.32.13.04.15.36.7为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是_。实验四 测定电池的电动势和内电阻14（浙江省部分重点中学高三下学期3月联考理科综合）在“测电源电动势和内阻”的实验中，可用下列器材完成实验：一节干电池E、量程3的电压表、量程为0.6A的电流表A（具有一定的内阻）、滑线变阻器R1（010）、滑线变阻器R2（0200）、开关S、导线若干。 （1）为方便实验调节能较准确地进行测量，滑线变阻器应选用 。（2）该同学根据实验记录的数据，画出的UI图像。通过分析可知其中 （填a或b）图像表示电压表V示数随电流表A示数变化的关系。（3）根据图像求得电动势E= V，内阻r= （均保留两位有效数字）（4）测得电源电动势值_真实值，测得内阻值_真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）15（湖北省荆门市2012届高三元月调研考试理综卷）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，给出了三种测定方案。（1）下面所给出的四种电路中，能完成此实验要求的是 图。（2）用（1）中正确的电路图完成的实验，电动势的测量值比电动势的真实值偏 （大或小），内阻的测量值比内阻的真实值偏 （大或小）。图象法分析：测出U和I后，可作出其UI图象，如上图右图所示，UI图象与纵轴的截距就表示电池电动势E，图线斜率的绝对值表示电池内阻r；首先要明白UI图象中横轴I指的是干路电流，本实验中，当电压表读数为U时，I真=I测+IV；当U=0时，电路短路，IV=0，所以I真=I测，据此作出其表示真实值的UI图象，如上图右图所示，比较图象可知，E测E真，r测r真。16.（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷）用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，器材有：电压表V：0315V；电流表A：00.63A；变阻器R1（总电阻20）；以及电键S和导线若干.（1）根据现有器材设计实验电路并连接电路实物图甲，要求滑动变阻器的滑动头在右端时，其使用的电阻值最大. （2）由实验测得的7组数据已在图乙的UI图上标出，请你完成图线，并由图线求出E= V. （3）下表为另一组同学测得的数据，可以发现电压表测得的数据 ，将影响实验结果的准确性，原因是： .I/A0.120.200.310.410.500.62U/V1.471.451.421.401.381.3516.（1）如下图所示（2）图线如下图所示；由图线与纵轴的交点可得E=1.50（1.48-1.52都给分）（3）变化（间隔）很小；电池的内阻太小17.（广西区柳铁一中2012届高三第三次月考理综卷）为了测量某待测电阻Rx的阻值（约为30）。有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程050mA，内阻约10） A2（量程03A，内阻约0.12） 电压表：V1（量程03V，内阻很大） V2（量程015V，内阻很大）电源：E（电动势为约为3V，内阻约为0.2) 定值电阻R（20，允许最大电流1.0A）滑动变阻器R1（010、允许最大电流2.0A） 滑动变阻器R2（01k、允许最大电流0.5A） 单刀单掷开关S一个，导线若干（1）电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_（填字母代号）。（2）请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图（要求所测量值范围尽可能大）（3）某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=_。17.（1）A1；V1；R1 （2）在右面方框中画出实验电路图（3）解析：（1）首先，选取唯一性器材：电源E（电动势为约为3V、内阻约为0.2），定值电18（山东省潍坊市三县2012届高三12月联考试卷）有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1k，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。 A米尺（最小分度为mm）； B游标卡尺（游标为20分度）；C电流表A1（量程05mA，内阻约10 ）； D电流表A2（量程0100mA，内阻约0.6）;E电压表V1 （量程5V，内阻约5k）； F电压表V2（量程15V，内阻约15k）；G滑动变阻器R1（阻值范围010 ，额定电流1.5A）；H滑动变阻器R2（阻值范围0100，额定电流1A）；I电源E（电动势6V，内阻可不计）； J开关一个，导线若干。（1）他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图乙所示，该陶瓷管的外径D= cm.（2）为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表 ，电压表 ，滑动变阻器 。（填写器材前面的字母代号）（3）在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。（4）若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为r，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=_（用已知量的符号表示）。18.（1）1.340cm （2）C；E；G （3）如下图所示 （4）实验五 电表的改装19（四川省广元中学2012届高三第六次月考理综卷）某同学欲将满偏电流Ig=100A、内阻未知的电流表改装成量程较大的毫安表，并对改装表进行校对.（1）该同学采用“半偏法”利用如图所示的电路测量电流表的内阻（图中电源的电动势E=6 V）时，先闭合开关S1，调节电位器R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱R，使电流表指针偏转到满刻度的_；接着读出此时R的阻值为198则该同学测出的电流表的内阻为Rg=_（2）若要将该电流表改装成量程为10 mA的电流表，需给它_（填“串联”或“并联”）一个阻值为R0=_的电阻（3）把改装好的电流表与标淮电流表串联在电路中进行校对由于（1）中对电流表内阻测定存在系统误差，若改装好的电流表的测量值为I1，标准电流表的测量值为I2，则I1_I2（选填“”、“=”或“”）19.（1）一半；198 （2）并联；2 （3） 解析：（1）采用“半偏法”测量电流表的内阻的原理是：合上开关S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，再合上开关S2，保持R的阻值不变，调整R的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半；当R比R大很多时，Rg=R。本题中R=198，所以Rg=198。（2）将量程为100A的电流表改装成量程为10 mA的电流表时需要并联一个电阻，设该电阻的阻值为Rx，则Igrg=（I-Ig）Rx，即100ARg=（10 mA-100A）Rx，可求得Rx=2。（3）采用“半偏法”测量出的电流表内阻的测量值小于真实值，利用改装后的电流表测量电流时，测量值I1小于真实值I2。20（湖北省天门、仙桃、潜江2012届高三第一学期期末考试理综卷）实际电流表有内阻，现在要测量实际电流表的内阻供选择的仪器如下：A待测电流表（，内阻约300） B电流表（，内阻约100）C电压表V1（量程6V，内阻未知）D电压表V2（量程15V，内阻未知）E滑动变阻器（）F滑动变阻器（）G定值电阻（300）H定值电阻（10）I直流电源（E=3V，r=0.5）J电键S及导线若干（1）请选择合适的器材设计实验电路，并把电路图画在方框中（图中标明所选器材）（2）根据测量所得物理量，电流表的内阻=若选用定值电阻（10）与待测电流表并联，根据并联电路的电流分配规律可知，流过待测电流表的电流很小，待测电流表的指针偏转太小，误差太大，所以只能选用定值电阻R1（300）与待测电流表并联；电路需要连接滑动变阻器起限流作用，因为已知定值电阻R1（300）与待测电流表的并联电阻大约是150，串联在干路上的电流表的内阻约为21（浙江省名校新高考研究联盟2012届高三上学期第一次联考）实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9k，R2=14.9k。现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为70；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为100，又有两个定值电阻r1=40，r2=30。若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，则：【来源：全,品中&高*考+网】GR2R115V3V-（1）原表头G满偏电流I=_，内阻r=_.【来源：全,品中&高*考+网】（2）用于修复电压表的器材有：_ （填器材符号）。【来源：全,品中&高*考+网】（3）在虚线框中画出修复后的电路。【来源：全,品中&高*考+网】（4）在利用修复的电压表，某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，又提供器材及规格为：电流表A量程05mA，内阻未知；最大阻值约为100的滑动变阻器；电源E（电动势约3V）；开关S、导线若干。由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为较精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补完整电路连接，正确连线后读得电压表示数为2.0V，电流表示数为4mA，则未知电阻阻值Rx为_。21（1）1mA，100（2）G1和r2 （3）如下图所示 （4）如下图所示；600 实验六 多用电表的使用22.（河北省衡水中学2012届高三上学期第四次调研）图中B为电源，R1、R2为电阻，S为电键现用多用电表测量流过电阻R2的电流将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是 ()A保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处B保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处C将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处D将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处23（辽宁省部分重点中学2012届高三上学期期末联考）一块多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是10、100、1000。用100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，如图中虚线位置。为了较准确地进行测量，应换到 挡，换挡后需要先进行 的操作，再进行测量。若正确操作后过行测量时表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 。电流表读数（量程50mA） mA24. （云南省部分名校2012届高三联考理综卷）用如图所示的