【导与练】（浙江专用）高考物理大一轮总复习 配套三年真题突破全解全析 专题九 电学实验(1).doc

专题九电学实验高考试题 考点一 基本仪器的原理及使用1.(2013年新课标全国卷,23,8分)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5 v,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 k;导线若干.回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点.(2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为k和v.(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 v.从测量数据可知,电压表的内阻为k.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为v,电阻“1 k”挡内部电路的总电阻为k.2.(2013年山东理综,21(1),5分)图(甲)为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(填“a”“b”或“c”)进行测量;示数如图(乙)所示,该钢笔帽的内径为mm.3.(2012年广东理综,34(1)改编,4分)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.使用游标卡尺测量圆柱体的长度,某次测量的示数如图所示,长度为 cm.4.(2012年江苏卷,10,8分)如图(甲)所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图(乙)中多用电表的(选填“a”、“b”或“c”).(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图(乙)所示.请将记录表补充完整,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路. 两表笔接的接点多用电表的示数a,ba,c10.0 b,c15.0 5.(2011年安徽理综,21,12分)(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“1 k”挡位,测量时指针偏转如图(a)所示,请你简述接下来的测量操作过程: ; ; .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5 k,电流表内阻约为5 .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. 6.(2011年北京理综,21(1),9分)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.旋动部件,使指针对准电流的“0”刻线. 将k旋转到电阻挡“100”的位置.将插入“+”、“-”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”). 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,并按的顺序进行操作,再完成读数测量. a.将k旋转到电阻挡“1 k”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,对电表进行校准考点二 探究导体电阻与其影响因素的定量关系1.(2013年广东理综,34(2),10分)图(甲)是测量电阻rx的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 a(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.根据原理图连接图(乙)的实物图.断开s2,合上s1;调节电源输出电压为3.0 v时,单位长度电阻丝的电压u=v/cm.记录此时电流表a1的示数.保持s1闭合,合上s2;滑动c点改变ac的长度l,同时调节电源输出电压,使电流表a1的示数与步骤记录的值相同,记录长度l和a2的示数i.测量6组l和i值,测量数据已在图(丙)中标出,写出rx与l、i、u的关系式rx=;根据图(丙)用作图法算出rx=.2.(2013年重庆理综,6(2),13分)某同学对有故障的电热毯进行探究.图1是电热毯的电路示意图,其中电热线和导线通过金属接线片连接.图2为测试电路实物图,a、b为测试表笔,电压表内阻很大,可视为理想电表.请在下面虚线框内画出与图2对应的电路图.断开k1,用上述测试电路在1和1之间检测得知电热线无故障,然后测得电热线的ui曲线如图3所示.已知电热线材料的电阻率为2.810-7 m,电热线的直径为0.200 mm.可求得此电热线的电阻为 k,总长度为 m.(结果均保留两位有效数字)为了进一步检查故障,该同学闭合开关k1和k2,用表笔a和b分别对图1中所示的各点进行测试,部分测试结果如下表所示.由此测试结果可判断出电路有断路,位置在之间(在“1和2”、“1和2”、“2和3”、“2和3”中选填一项).测试点3和31和11和31和22和3电表指针有无偏转电压表有有无有无电流表无有有无有3.(2013年安徽理综,21,6分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为mm,合金丝的直径为mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻rx,设计出如图(甲)所示的实验电路图,按照该电路图完成图(乙)中的实物电路连接.4.(2013年北京理综,21,18分)某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻rx的阻值.(1)现有电源(4 v,内阻可不计),滑动变阻器(050 ,额定电流2 a),开关和导线若干,以及下列电表.a.电流表(03 a,内阻约0.025 )b.电流表(00.6 a,内阻约0.125 )c.电压表(03 v,内阻约3 k)d.电压表(015 v,内阻约15 k)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用(选填器材前的字母);实验电路应采用图(a)中的(选填“甲”或“乙”).(2)图(b)是测量rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图(b)中实物间的连线.(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片p的位置,并记录对应的电流表示数i、电压表示数u.某次电表示数如图(c)所示,可得该电阻的测量值rx=(保留两位有效数字).(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是.(选填选项前的字母)a.电流表测量值小于流经rx的电流值b.电流表测量值大于流经rx的电流值c.电压表测量值小于rx两端的电压值d.电压表测量值大于rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片p从一端滑向另一端,随滑片p移动距离x的增加,被测电阻rx两端的电压u也随之增加,下列反映ux关系的示意图中正确的是.5. (2011年江苏卷,11,10分)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/5.010.015.025.035.045.0电压u/v1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据作出ur关系图像.(2)用待测电阻rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00 v.利用(1)中测绘的ur图像可得rx= . (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ur图像测定某一电阻,则测定结果将(选填“偏大”或“偏小”).现将一已知阻值为10 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ur图像实现对待测电阻的准确测定? .6.(2011年浙江理综,22,10分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为s=0.20 mm2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,电流表读数始终为i=1.25 a,电压表读数u随op间距离x的变化如下表:x/mm6007008009001 0001 2001 400u/v3.954.505.105.906.506.656.82x/mm1 6001 8002 0002 1002 2002 3002 400u/v6.937.027.157.858.509.059.75(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.考点三 测绘小灯泡的伏安特性曲线 1.(2013年福建理综,19(2),12分)硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件.某实验小组设计如图(甲)电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表v1量程选用3 v,内阻为6.0 k;电压表v2量程选用15 v,内阻约为30 k;r0为保护电阻;直流电源电动势e约为12 v,内阻不计.根据图(甲),用笔画线代替导线,将图(乙)连接成完整电路.用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关s,调节变阻器r,读出电压表v1、v2的示数u1、u2.()某次测量时,电压表v1示数如图(丙),则u1=v.可算出通过硅光电池的反向电流大小为ma(保留两位小数).()该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组u1、u2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压ux和通过的反向电流ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立ixux坐标系,标出了与表中前5组ux、ix数据对应的5个坐标点.请你标出余下的4个坐标点,并绘出ixux图线.123456789u1/v0.000.000.060.120.240.420.721.141.74u2/v0.01.02.13.14.25.46.78.19.7ux/v0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0ix/ma0.000.00-0.01-0.02-0.04-0.07-0.12-0.19-0.29()由ixux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,ix与ux成(填“线性”或“非线性”)关系.2.(2013年天津理综,9(3),7分)要测绘一个标有“3 v,0.6 w”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 v,并便于操作.已选用的器材有:电池组(电动势为4.5 v,内阻约1 );电流表(量程为0250 ma,内阻约5 );电压表(量程为03 v,内阻约3 k);开关一个、导线若干.实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号).a.滑动变阻器(最大阻值20 , 额定电流1 a)b.滑动变阻器(最大阻值1 750 ,额定电流0.3 a)实验的电路图应选用下列的图(填字母代号).实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 v,内阻为5 的电源两端,小灯泡消耗的功率是 w.3.(2011年广东理综节选,34(2)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小电珠(2.5 v,0.6 w),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(请填写“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(甲),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(乙)完成实物图(丙)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”或“ef”).数据点abcdefu/v0.000.501.001.502.002.50i/a0.0000.1220.1560.1850.2160.2444.(2012年四川理综,22(2),10分)某学习小组的同学拟探究小灯泡l的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:小灯泡l,规格“4.0 v,0.7 a”;电流表a1,量程3 a,内阻约为0.1 ;电流表a2,量程0.6 a,内阻r2=0.2 ;电压表v,量程3 v,内阻rv=9 k;标准电阻r1,阻值1 ;标准电阻r2,阻值3 k;滑动变阻器r,阻值范围010 ;学生电源e,电动势6 v,电阻不计;开关s及导线若干.(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过l的电流为0.46 a时,电压表的示数如图2所示,此时l的电阻为.(2)乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在l上的电压值是v.(3)学习小组认为要想更准确地描绘出l完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.5.(2012年安徽理综,21(),8分)图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图.已知小灯泡额定电压为2.5 v.(1)完成下列实验步骤:闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片, ; 闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片, ; 断开开关,.根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图.6.(2011年福建理综,19(2),12分)某同学在探究规格为“6 v,3 w”的小电珠伏安特性曲线实验中: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挡进行测量.(填选项前的字母) a.直流电压10 vb.直流电流5 mac.欧姆100 d.欧姆1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020 ,额定电流1.0 a),l为待测小电珠, 为电压表(量程6 v,内阻20 k), 为电流表(量程0.6 a,内阻1 ),e为电源(电动势8 v,内阻不计),s为开关.在实验过程中,开关s闭合前,滑动变阻器的滑片p应置于最端;(填“左”或“右”) .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) .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”) 考点四 测定电池的电动势和内阻1.(2013年浙江理综,22,10分)采用如图(甲)所示的电路“测定电池的电动势和内阻”.(1)除了选用图(乙)中的部分器材外,(填选项);a.还需要电压表b.还需要电流表c.还需要学生电源d.不再需要其他器材(2)测量所得数据如下: 测量次数物理量123456r/1.21.00.80.60.40.2i/a0.600.700.800.891.001.20u/v0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r=;(3)根据第5次所测得的实验数据,求得电流表内阻ra=.2.(2013年安徽理综,21,7分)根据闭合电路欧姆定律,用图(甲)所示电路可以测定电池的电动势和内电阻.图中r0是定值电阻,通过改变r的阻值,测出r0两端的对应电压u12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的.根据实验数据在r坐标系中描出坐标点,如图(乙)所示.已知r0=150 ,请完成以下数据分析和处理.(1)图(乙)中电阻为的数据点应剔除;(2)在坐标纸上画出r的关系图线;(3)图线的斜率是(v-1-1),由此可得电池电动势ex=v.3.(2012年福建理综,19(2),12分)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势e.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势.在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为v.(2)然后,用电压表、电阻箱r、定值电阻r0、开关s、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势.根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路.闭合开关s,调整电阻箱阻值r,读出电压表相应示数u.该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的r、u数据,并计算出相应的1/r与1/u的值.请用表中数据在坐标纸上描点,并作出1/u1/r图线.r()166.771.450.033.325.020.0u(v)8.35.94.84.23.22.91/r(10-2 -1)0.601.402.003.004.005.001/u(v-1)0.120.170.210.240.310.35从图线中可求得e=v.4.(2012年重庆理综,22(2),13分)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势e和内阻r,并探究电极间距对e和r的影响.实验器材如图(甲)所示.(1)测量e和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压u和流过电源的电流i,依据公式,利用测量数据作出ui图像,得出e和r.(2)将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图(甲)中用笔画线代替导线连接电路.(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的ui图像如图(乙)中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势 (填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻 (填“增大”、“减小”或“不变”).曲线(c)对应的电源电动势e=v,内阻r=,当外电路总电阻为2 500 时,该电源的输出功率p=mw.(均保留3位有效数字) 5.(2011年四川理综,22(2),10分)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9 v的电压表a.量程为1 v、内阻大约为1 k的电压表v1b.量程为2 v、内阻大约为2 k的电压表v2c.量程为3 v、内阻为3 k的电压表v3选择电压表串联k的电阻可以改装成量程为9 v的电压表. (2)利用一个电阻箱、一只开关、若干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电路图.(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50 v时、电阻箱的阻值为15.0 ;电压表示数为2.00 v时,电阻箱的阻值为40.0 ,则电源的电动势e=v、内阻r=. 6.(2010年江苏卷,10,8分)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.(1)实验时,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=10 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/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点,绘出的r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) 7.(2009年海南卷,14,11分)图1是利用两个电流表 和 测量干电池电动势e和内阻r的电路原理图.图中s为开关,r为滑动变阻器,固定电阻r1和 内阻之和为10 000 (比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)， 为理想电流表.按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线.在闭合开关s前,将滑动变阻器的滑动端c移动至(填“a端”、“中央”或“b 端”).闭合开关s,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表 和 的示数i1和i2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为i1(ma)0.1200.1250.1300.1350.1400.145i2(ma)48040032023214068在图3所示的坐标纸上以i1为纵坐标、i2为横坐标画出所对应的i1i2曲线.利用所得曲线求的电源的电动势e=v,内阻r=.(保留2位小数)该电路中电源输出的短路电流im=a.考点五 传感器的简单使用1.(2011年江苏卷,6,4分)美国科学家willard s.boyle与george e.smith因电荷耦合器件(ccd)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.ccd是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有()a.发光二极管b.热敏电阻c.霍尔元件d.干电池2.(2010年新课标全国理综,23,11分)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的测量结果如下表所示.温度t/30.040.050.060.070.080.090.0rl阻值/54.351.548.344.741.437.934.7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rlt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4、图5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.考点六 创新设计性实验1.(2013年新课标全国卷,23,7分)某同学用量程为1 ma、内阻为120 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 v和1 a的多用电表.图中r1和r2为定值电阻,s为开关.回答下列问题:(1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线.(2)开关s闭合时,多用电表用于测量(填“电流”、“电压”或“电阻”);开关s断开时,多用电表用于测量(填“电流”、“电压”或“电阻”).(3)表笔a应为色(填“红”或“黑”).(4)定值电阻的阻值r1= ,r2= .(结果取3位有效数字)2.(2013年四川理综,8(1),6分)在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中,一同学猜想可能与两电荷的间距和带电荷量有关.他选用带正电的小球a和b,a球放在可移动的绝缘座上,b球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒c点,如图所示.实验时,先保持两球电荷量不变,使a球从远处逐渐向b球靠近,观察到两球距离越小,b球悬线的偏角越大;再保持两球距离不变,改变小球所带的电荷量,观察到电荷量越大,b球悬线的偏角越大.实验表明:两电荷之间的相互作用力,随其距离的而增大,随其所带电荷量的而增大.此同学在探究中应用的科学方法是(选填:“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”).3.(2013年山东理综,21(2),8分)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图(甲)所示,在一矩形半导体薄片的p、q间通入电流i,同时外加与薄片垂直的磁场b,在m、n间出现电压uh,这个现象称为霍尔效应,uh为霍尔电压,且满足uh=k,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图(甲)所示,该同学用电压表测量uh时,应将电压表的“+”接线柱与(填“m”或“n”)端通过导线连接.(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,该同学保持磁感应强度b=0.10 t不变,改变电流i的大小,测量相应的uh值,记录数据如下表所示.i(10-3 a)3.06.09.012.015.018.0uh(10-3 v)1.11.93.44.56.26.8根据表中数据画出uhi图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为10-3 vma-1t-1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图(乙)所示的测量电路,s1、s2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从q端流入,p端流出,应将s1掷向(填“a”或“b”), s2掷向(填“c”或“d”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其他连接不变的情况下,该定值电阻应串接在相邻器件和(填器件代号)之间.4.(2013年江苏卷,10,8分)为探究小灯泡的电功率p和电压u的关系,小明测量小灯泡的电压u和电流i,利用p=ui得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0 v1.8 w”,电源为12 v的电池,滑动变阻器的最大阻值为10 .(1)准备使用的实物电路如图(甲)所示.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画线代替导线)(2)现有10 、20 和50 的定值电阻,电路中的电阻r1 应选 的定值电阻.(3)测量结束后,应先断开开关,拆除两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.(4)小明处理数据后将p、u2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图(乙)所示.请指出图象中不恰当的地方.5.(2012年新课标全国理综,23,10分)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中d为位于纸面内的u形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;e为直流电源;r为电阻箱;a为电流表;s为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.(1)在图中画线连接成实验电路图.(2)完成下列主要实验步骤中的填空:按图接线.保持开关s断开,在托盘内加入适量细沙,使d处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.闭合开关s,调节r的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使d;然后读出,并用天平称出.用米尺测量.(3)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出b=.(4)判定磁感应强度方向的方法是:若,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.6.(2011年新课标全国理综,22,5分)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.7.(2011年海南卷,13,6分)图1是改装并校准电流表的电路图.已知表头的量程为ig=600 a、内阻为rg, 是标准电流表.要求改装后的电流表量程为i=60 ma.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).8.(2011年山东理综,23(2),5分)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)所得实验数据如下表,请在给出的直角坐标系上画出ui图像.u/v1.961.861.801.841.641.56i/a0.050.150.250.350.450.55(2)根据所画ui图像,可求得电流i=0.20 a时电源的输出功率为w.(保留2位有效数字)(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)模拟试题 考点一 基本仪器的原理及使用1.(2013河南三市联考)用游标卡尺测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度如图所示.则该圆柱体的长度为mm.2.(2013浙江五校联考)如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.为了检测小灯泡、开关以及3根导线:(1)在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的挡,进行检查;(2)在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的挡,进行检查;(3)在开关闭合情况下,若测得3、4两点间的电压接近电源的电动势,则表明.3.(2013江苏苏南四校联考)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:(1)在使用多用电表测量时,指针的位置如图(a)所示,若选择开关拨至“1”挡,则测量的结果为;若选择开关拨至“50 ma”挡,则测量结果为.(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电池的电动势为e、内阻为r,r0为调零电阻,rg为表头内阻,电路中电流i与待测电阻的阻值rx关系图像如图(c)所示,则该图像的函数关系式为 ;(3)下列根据图(c)中irx图线做出的解释或判断中正确的是(多选)()a.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左小右大b.欧姆表调零的实质是通过调节r0使rx=0时电路中的电流i=igc.rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏d.测量中,当rx的阻值为图(c)中的r2时,指针位于表盘中央位置的左侧考点二 探究导体电阻与其影响因素的定量关系4.某同学在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中.(1)把金属丝在圆柱形铅笔上单层密绕30圈,用20分度游标的游标卡尺测得其长度如图所示,则金属丝横截面的直径为 mm.(2)在测量元件z中的电流时,要求能随两端电压从零逐渐增大,已知该测量元件电阻约为几欧.(a)他们应选用下图所示的哪个电路原理图进行实验()(b)按照正确的电路图,完成如图中的实物连线.5.(2013浙江温州八校联考)某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为200 m).如图所示为该小组所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40 cm,宽b=20 cm,高c=10 cm.将水样注满容器后,进行以下操作:(1)分别用多用电表欧姆挡的“1k”、“100”两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图所示,则所测水样的电阻约为.(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:a.电流表(量程3 ma,电阻ra为5 )b.电压表(量程6 v,电阻rv约为10 k)c.滑动变阻器(020 ,额定电流1 a)d.电源(6 v,内阻约1 )e.开关一只、导线若干请在实物图中完成电路连接.(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组u、i数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在坐标纸中作出ui关系图线.u/v1.11.83.03.84.7i/ma0.500.821.361.732.13(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上(选填“达标”或“不达标”).考点三 测绘小灯泡的伏安特性曲线6.(2013浙江省绍兴一中模拟)使用如图(甲)所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值.已知小灯泡标有“9 v,4.5 w”字样,备选滑动变阻器有二种规格:r1标有“5 ,2 a”,r2标有“100 ,2 a”.现要求小灯泡两端电压从零开始调节,并能测量多组数据.(1)为使操作更为方便,滑动变阻器应选用(选填r1或r2);(2)将图中的实物图补充完整,使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值;(3)本实验操作时应闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡电流(选填“从小到大”或“从大到小”)变化,读取数据.若某同学选用15 v量程电压表进行测量示数如图(乙)所示,读数为 v.(4)图(丙)为某同学根据实验数据作出的iu图线,从图中可以求出小灯泡正常工作时的阻值大小为 (保留3位有效数字).7.(2013广东佛山市质检)用发光二极管制成的led灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用.某同学找到一个led灯泡,研究它的特性,测得它两端电压u和通过的电流i,数据如下表:123456789101112u/v0.002.602.722.802.923.003.173.303.50i/ma0.001.295.778.7119.0527.3038.8650.6368.00实验室提供的器材如下:a.电流表(量程00.6 a,内阻约1 )b.电流表(量程0100 ma,内阻约50 )c.电压表(量程06 v,内阻约50 k)d.电压表(量程015 v,内阻约60 k)e.电源(电动势6 v,内阻不计)f.滑动变阻器(阻值范围010 ,允许最大电流3 a)g.开关,导线(1)该同学做实验时,电压表选用的是,电流表选用的是(填选项字母);(2)请在图中以笔划线代替导线,按实验要求将实物图中的连线补充完整;(3)开关s闭合之前,电路图中滑动变阻器的滑片应该置于(选填“a端”、“b端”或“ab正中间”).(4)若该led灯泡的额定电压为3 v,则此led灯泡的额定功率为.考点四 测定电池的电动势和内阻8.(2013山东名校质检)用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻.(1)将图(甲)的实物连接成可完成实验的电路;(2)完成以下步骤的相关内容:将多用电表的选择开关旋转至挡(填“1 ”、“直流电压2.5 v”或“直流电流100 ma”);调节电阻箱,示数如图(乙)所示,读得电阻值r1=;合上开关,从多用电表上读得数值为x1;重复、,收集多组r和x的数据.(3)某同学根据自己设计的实验以及收集到的数据,作出了如图(丙)所示的r图线,由此可知,干电池的电动势e=v(计算结果保留3位有效数字);图线纵轴截距的绝对值代表的阻值之和.9.(2013河南中原名校联考)某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势约为4 v,内阻约为2 );一个阻值未知的电阻r0(阻值约为5 );两个电压表(内阻很大,有5 v、15 v两个量程);电流表(内阻约为1 ,量程500 ma);滑动变阻器a(020 ,3 a);滑动变阻器b(0200 ,0.2 a);开关一个,导线若干.该同学想在完成实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻r0的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用u1、u2、i分别表示电表v1、v2、a的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了u1、u2、i的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一条图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻r0的阻值.根据题中所给信息解答下列问题:(1)在电压表v1接入电路时应选择的量程是,滑动变阻器应选择(填器材代号“a”或“b”);(2)在坐标纸上作图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用、表示;用来计算定值电阻r0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用、表示.(填“u1、u2、i”或由它们组成的算式)(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻r0的值(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.考点五 传感器的简单使用10.(2013江苏连云港摸底)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等.图(甲)所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的ui关系图线.(1)实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器a(阻值范围010 )、滑动变阻器b(阻值范围0100 )、电动势为6 v的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干.该同学做实验时,滑动变阻器选用的是(选填“a”或“b”);请在图(乙)的方框中画出该实验的电路图.(2)如果将该小灯泡接入图(丙)所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3 a,电源电动势为3 v.则此时