（精选+详解）高三物理 名校试题汇编系列（第5期）专题19 电学实验.doc

（精选+详解）2013届高三物理 名校试题汇编系列（第5期）专题19 电学实验实验一 描绘小灯泡的伏安特性1.（山东师范大学附属中学2013届高三诊断性测试物理试题）有一个小灯泡上标有“3.8v 0.5a”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线。有下列器材供选用：a电压表(05v，内阻约为10k)b电流表(00.6a，内阻约为0.5) c电流表(03a，内阻约为0.1)d滑动变阻器(010，2a) e滑动变阻器(01k,0.1 a)f学生电源(直流6v)，还有开关、导线若干（1）实验中所用电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（2）实验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中 图所示电路进行实验。（3）某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图乙所示)，若用电动势为3v、内阻为2.5的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是 w。1.（1）b d （2） a （3）0.8 （2）滑动变阻器采用分压接法；因为小灯泡的灯丝电阻很小，电流表应外接，选项a正确。（3）在题图乙上，作出用电动势为3v、内阻为2.5的电源给该小灯泡供电时，路端电压u随电流i的变化图线，如图所示，根据交点坐标（0.4a，2v）可得，该小灯泡的实际功率是p=ui=2v0.4a=0.8w。2.（北京海淀区2013届高三第二学期期中练习理科综合能力试题）某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5v的小灯泡的伏安特性曲线。a直流电源（3v，内阻不计）；b电流表（03a，内阻约0.03）； c电流表（00.6a，内阻约0.13）；d电压表（03v，内阻约3k）； e电压表（015v，内阻约15k）；f滑动变阻器（020，额定电流2a）； g滑动变阻器（01000，额定电流0.5a）；h开关、导线等。（1）为减小测量误差，电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（选填序号） （2）该同学选择电流表外接，且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些。请在图虚线框中画出正确的实验电路图。 （3）闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑片的位置，在下表中记录与之对应的电流表的示数i、电压表的示数u。其中某组电流表、电压表的示数如图9所示。请把图9中电流表、电压表示数填入表中的空格处。（4）处理实验数据时，绘制了如图10所示的i-u坐标图，请将表中空缺数据对应的坐标点补画在图10中，并在图10中绘制出小灯泡的i-u图线。（5）某同学连接电路的实物图如图11所示，请指出他电路接线中的错误： 。2.（1）d f （2）如图1所示 （3）ia=0.24a uv=1.60v （4）如图2所示 （5）测量电路两端都接在变阻器的滑动端，没有接电源；安培表用了内接；滑动变阻器接入点错误（误接到变阻器的腿上了）re图1图2u/vi/a01230.20.10.33.（山东省临沂市沂水县第三中学2013届高三下学期4月月考理综试题）图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的i u 关系曲线图。通过测量得到图1所示i u关系的完整曲线，已知电源电动势恒为9 v(内阻不计)，滑动变阻器的阻值为0 100 ，电压表v的内阻约为2 k，电流表a的内阻约为0.2 ，热敏电阻的符号为 （1）请画出实验电路原理图。（2）由题中给出的电源、热敏电阻、电流表和定值电阻r1组成如图2所示电路，电流表读数为30 ma。由热敏电阻的i u关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 v；电阻r1的阻值为 。3.（1）如图所示 （2）5.0 133 3 4.（黑龙江省大庆市2013届高三第二次模拟考试理科综合试题）某实验小组预测定一只小灯泡（其额定功率为0.75w，但额定电压已经模糊不清）的额定电压值，实验过程如下：他们先用多用电表的欧姆挡测出小灯泡的电阻约为2，然后根据公式算出小灯泡的额定电压u=1.23v。但他们认为这样求得的额定电压值不准确，于是他们利用实验室中的器材设计了一个实验电路，进行进一步的测量。他们选择的实验器材有：a.电压表v（量程3v，内阻约3k）b.电流表a1（量程150ma，内阻约2） c.电流表a2（量程500ma，内阻约0.6）d.滑动变阻器r1（020） e.滑动变阻器r2（050）f.电源e（电动势4.0v，内阻不计） g.开关s和导线若干（1）测量过程中他们发现，当电压达到1.23v时，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，所有测量数据见下表：次数1234567u/v0.200.601.001.401.802.202.70i/ma80155195227255279310u/vo 100 200 3003.02.01.0i/ma请你根据表中数据，在给出的坐标纸上作出u-i图线，从中可得小灯泡的额定电压应为 v(结果保留两位有效数字)。这一结果大于实验前的计算结果，原因是 。（2）从表中的实验数据可以知道，他们在实验时所选择的电路应为 ，电流表应选 （填“a1”或“a2”），滑动变阻器应选 （填“r1”或“r2”）.4.（1）u-i图线如图所示 2.5v 灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或：灯泡电阻随温度升高而变大） （2）c a2 r1解析：（1）描点、作图，u-i图线如图所示。根据题意，u额2.7v，可先从u-i图线上选取一点，如（280ma，2.2v），经计算发现，此时功率p=ui=0.616.w0.75w，据此可知，2.2vu额2.7v，然后再尝试其他点，最后发现u额=2.5v。灯泡的额定电压要大于1.23v，这是因为之前测出的2是灯泡在冷态下的电阻，该值要小于灯泡正常工作时的电阻（或灯泡电阻随温度升高而变大）。实验二 测定导体电阻及金属的电阻率5.（湖北省八市2013届高三三月联考试卷理科综合）有一被测电压表v1的量程3v，内阻rv约为3k，现要较为准确的测量其阻值，除了该电压表外，实验室还配有下列器材a电流表a1：量程3a，内阻约0.02b电压表v：量程50v，内阻约100kc滑动变阻器r：阻值约02kd电阻箱r：09999.9e电源：电动势约5v，内阻不计f单刀单掷开关1个，导线若干（1）请在虚线框中画出测rv的原理图。（2）写出rv的表达式（用某些电表的测量值、已知量表示），并指明测量值是哪些仪器的示数。rv=_。5.（1）如图所示 （2） u1、u2是开关闭合后电阻箱阻值分别为r1、r2时电压表的读数 解析：（1）电流表量程太大，不能使用；待测电压表的量程已知，它可以测量自身两端的电压，为了测量其内阻，可以根据闭合电路欧姆定律设计如图所示实验电路，电路中只有待测电压表的内阻和电源电动势未知，所以只要测出两组u、i值就可计算出rv。（2）由，可得，其中u1、u2是开关闭合后电阻箱阻值分别为r1、r2时电压表的读数。6.（安徽省皖南八校2013届高三第二次联考理科综合试卷）某同学想测量一种导电溶液的电阻率。先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极。电极间相距为l，其间充满待测液体，如图甲所示。 （1）实验中他用游标卡尺测量了玻璃菅的内径如图乙所示，则d=_cm.。（2）为了减小实验误差，该同学用图丙听示电路来判断电流表的内、外接情况，操作如下：闭合开关s，电压表c端接到a点时电压表示数为4. 5 v、电流表示数为180，电压表c端接到b点时电压表示数为4. 6 v、电流表示数为164为减小误差，测量该电阻时应采用电流表_(填“内接”或“外接”).图甲电路中滑动变阻器的最大阻值为1000，为了减小实验误差，请用最合理的方法完成实物图的连线。（3）该同学正确完成实验，得到该段液体的电阻rx=r0，则该导电液体的电阻率的表达式为=_（用r0、l、d等表示.6.（1）2.98 （2）内接 如图所示 （3）解析：（1）d=2.9cm+80.1mm=2.98cm。 （2）根据检测发现，电压表的分流作用较大，而电流表的分压作用较小，所以电流表应内接。根据检测数据可知，待测电阻的阻值大约是28k，远大于滑动变阻器的最大阻值，所以滑动变阻器只能采用分压接法，电路图如图所示。（3）由可得，。7.（四川省树德中学2013届高三下学期3月月考理综试题）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，内阻很小可忽略不计）；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。（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）ui （b）u1/i （c）1/ur （d）ur（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 （4）由可知，联立解得rv=b/k。 8（河南省十所名校2013届高三4月第三次联考理综试题）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻rx的压阻效应，已知rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材： a电源e（3 v，内阻约为1 ） b电流表al（06 a，内阻r1=5 ） c电流表a2（06 a，内阻r2约为1 ） d开关s，定值电阻r0 （1）为了比较准确地测量电阻rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。（2）在电阻rx上加一个竖直向下的力f（设竖直向下为正方向），闭合开关s，记下电表读数，a1的读数为i1，a2的读数为i2，得rx=_（用字母表示）。（3）改变力的大小，得到不同的rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的rx值。最后绘成的图像如图所示，除观察到电阻rx的阻值随压力f的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是_。当f竖直向下时，可得rx与所受压力f的数值关系是rx=_。（4）定值电阻r0的阻值应该选用_。a1 b5 c10 d20 8.（1）如图所示 （2）i1r1/（i2-i1） （3）压力反向，阻值不变 16-2f （4）b 实验三 测定电池的电动势和内电阻9（河北省邯郸市2013届高三教学质量检测理科综合）某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻：定值电阻r，标有“x，1a”；滑动变阻器rx，变化范围054，额定电流1a；理想电流表； 理想电压表； 待测电池； 电键，导线若干（1）甲同学按如图a连接了实验线路，将滑片从某一点逐渐向左移动后，得到了表一的u、i数据，则可知电源电动势大小为 v，内阻为 。表一： u/v5.65.45.25.0i/a0.20.30.40.5表二：u/v5.4i/a0.10.2（2）乙同学利用相同的器材测量同一个电池，为了防止移动滑片时电源被短路，在电路中串联了定值电阻r，但在串联滑动变阻器时出错，导致将器材连成了图b的方式，将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧，得到了表二的u-i关系的某些数据，利用甲同学的测量结果，则定值电阻r_。这一过程中电压表的最大值是_v（保留三位有效数字）。10.（河北省沧州市五校20122013学年度高三第二次联考理综试题）某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：（1）先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值_（选填：“偏大”或“偏小”）。（2）再按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数r、u ，并计算得下表所列数据。/(v-1)0.801.071.301.471.802.27/(-1)0.20.50.81.01.52.0vrres图甲0.50/ v-1/ -111.522.50.501.001.502.002.503.00图乙（3）在图乙坐标纸上画出图象； （4）根据（3）所画的图象可算出电池的电动势为_v，电池的内阻为_ 。(结果保留三位有效数字)10. （1）偏小 （3）如图 （4）1.551.75，1.261.40 0.50/ v-1/ -111.522.50.501.001.502.002.503.00解析：（1）用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势相当于路端电压，比真实值小。 （3）描点，作图，如图所示。 （4）根据闭合电路欧姆定律，可得。所以图象在纵轴上的截距表示，斜率表示，由，解得e=1.67v，r=1.33。11.【安徽省江南十校2013届高三下学期3月联考理科综合试题】某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。他根据老师提供的以下器材，画出了如图所示的原理图。电压表v(量程3v，内阻rv=10k)电流表g(量程3ma，内阻rg=100)电流表a(量程3a，内阻约为0.5)滑动变阻器r1（020，2a)滑动变阻器r2（0100，1a)定值电阻r3=0.5开关s和导线若干（1）该同学没有选用电流表a的原因是_（2）该同学将电流表g与定值电阻r3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_a。（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_(填写器材编号）（4）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表g读数为横坐标，以电压表v读数为纵坐标绘出了如图所示的翻线，根据图线可求出电源的电动势e=_v (保留三位有效数字；),电源的内阻r=_ (保留两位有效数字）（4）根据闭合电路欧姆定律，可得。uig图象在纵轴上的截距表示e，斜率表示201r，所以e=1.48v，201r=，解得e=1.48v，r=0.88。12（浙江省金华十校2013届高三模拟考试理科综合能力测试）某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图，并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻。给定的器材如下：a电流表g（满偏电流l0ma，内阻10） b电流表a（00.6a3a，内阻未知）c滑动变阻器r0（0l00，1a） d定值电阻r（阻值990）e多用电表 f开关与导线若干（1）小刘同学首先用多用电表的直流“10v”档粗略测量电池组的电动势，电表指针如图所示，则该电表读数为 v。（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在答题卷的图上完成实物连线。（3）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的i1-i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势e= v，内阻r= （保留2位有效数字）。12.（1）7.2 （2）如图所示 （3）7.5 5.013（陕西师大附中高2013届第一次模拟考试理科综合试题）为了测量某高内阻电源的电动势e和内阻r（电动势约5v、内阻约500），现提供下列器材： a待测电源 b电压表v（0-3v，内阻约几千欧）c电流表a（10ma，ra=10） d电阻箱r0（0-9999.9）e滑动变阻器r1（0-20） f滑动变阻器r2（0-1000）g开关及导线 h干电池若干节（内阻很小）（1）实验中需要将电压表改装首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组开关s闭合前，电阻箱r0的阻值应该调到 （选填“零”或“最大”）闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为r01=2950；当电压表指针半偏时，阻值为r02=8900。则电压表内阻rv= （2）采用图乙所示的电路测量电源电动势和内阻电阻箱r0与电压表串联构成量程为6v的电压表，则r0= ；滑动变阻器应选 （选填“r1”或“r2”）（3）根据实验测得数据，做出电源路端电压u随电流i变化的图象如图丙所示，由图象可知e= v，r= 。13.（1）最大 3000 （2）3000 r2 （3）5.0 490 解析：（1）开关s闭合前，电阻箱r0的阻值调到最大，电路中电流最小，电路最安全；由题意，e=3v+，e=1.5v+，联立解得，rv=3000 。 （2）电阻箱r0与电压表串联构成量程为6v的电压表，即量程加倍，则r0=rv=3000 ；因为电源内阻约500，滑动变阻器起分流作用，所以应选择r2，才能起到分流作用。 （3）由题图丙可得，e=5.0 v，r=490 。14.（四川省成都外国语学校2013届高三下学期2月月考理综）某同学为了较精确地测量某一节干