高考物理 模拟新题特快专递（第四期）专题十五 电学实验.doc

2013高考模拟新题特快专递第四期15专题十五、电学实验1.（10分）（2013江苏苏南四校联考） 指针式多用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“50ma”挡，则测量结果为_。igrx0ir1r2grxrr0rg（a）（b）（c）50（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、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i-rx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大右小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=ig crx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答案（1）：18 (2分) 23.0 ma （2分） (2)：i= （2分） （3）：bcd (全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)解析：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，按照最上面刻度读数，则测量的结果为181=18 ；若选择开关拨至“50ma”挡，按照中间刻度读数，则测量结果为23.0 ma 。由闭合电路欧姆定律，i=。因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的刻度是不均匀的。欧姆表的示数左大右小是因为电流随待测电阻阻值的增大而减小，选修a错误。2（8分）（2013四川德阳一诊）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值约45热敏电阻和温度计插入带塞的试管中，管内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯、电源（3v，内阻可忽略）、直流电流表（内阻约l）、直流电压表（内阻约5k）、滑动变阻器（0 20）、电键、导线若干（1）为测量误差尽可能小，某同学设计了如下电路图，请根据电路图把实物图用连线代替导线连好（2）简要写出完成接线后的主要实验步骤a、往保温杯中加入热水，稍等读出温度值b、 c、重复a、b测出不同温度下的数据。d、 答案：（1）实物图连线如图。（2）b、调节滑动变阻器，快速读出电压表及电流表的读数。d、绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。解析：读出温度值后，要调节滑动变阻器，快速读出电压表及电流表的读数。重复a、b测出不同温度下的数据。绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。3.（2013成都一诊）某学习小组的同学欲测出一只有刻度无示数的电流表的内阻和满偏电流。他们先用欧姆表“10”档粗测电流表内阻，指针稳定时如图所示，其示数为 （保留两位有效数字。接着他们利用下列器材进行测量。要求：测量精度尽可能高，电表读数变化范围尽可能大，滑动变阻器调节范围尽量大。待测电流表a1：量程1ma左右，共有n格。电流表a2：量程10ma，内阻r2=10；电流表a3：量程10ma，内阻9左右；滑动变阻器r1：最大阻值5，额定电流2a；定值电阻r2：阻值r2=120；电池组e：电动势约为5v，内阻约1；开关s一个，导线若干。a在答题卡对应位置的方框内画出你帮他们设计的电路图并标明所选器材的代码；b若a2、a3的示数分别为i2、i3、，电流表a1偏转了n1格，则a1表的内阻为 ，满偏电流为 。(结果用i2、i3、n1、n、r2表示)。答案：70 a电路见右图。b 解析：根据欧姆表读数规则，示数为710=70。根据伏安法测电阻原理，把内阻已知的电流表a2作为电压表使用，电路中串联电流表a3，测量出干路电流，计算出电流表a1中电流。由i2r2=(i3-i2)r，解得a1表的内阻为r=。由(i3-i2)/n1=i/n解得满偏电流为i=/。4.(10分) （2013江苏南京盐城一模）某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据（i和u分别表示小灯泡的电流和电压），则： u/v0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 i/a00.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.45 0.47 0.49 0.50 0123a0甲u/ vi/ a01.62.0乙丙（1）当v时对应的电流表如图甲所示，其读数为 a（2）实验中所用的器材有：电压表（量程3v，内阻约为2 k）电流表量程(0.6a,内阻约为0.2)滑动变阻器（05，1 a）电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图（3）根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的u-i曲线（4）如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5v、内阻为2.0的电池两端，则小灯泡的实际功率是 w（结果保留2位有效数字）4. (共10分) 答案：（1）0.42a(0.38a0.42a都正确) (2分) （2）如图乙所示 (4分)（3）如图丙所示 (2分)（4）( 都正确) (2分)u/ vi/ a01.62.0第11题图（丁）u/ vi/ a01.62.0第11题图（丙）第11题图（乙）vas5.(8分)（2013北京海淀期末）某同学用电压表和电流表测量rx的电阻，已知电压表内阻约3k，电流表内阻约1。 (1)某同学用如图甲所示电路测量电阻rx，rx的测量值比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻rx的阻值约为10，应采用图_(选填“甲”或“乙”)所示由路误差会比较小。 (2)无论是用图甲还是图乙所示电路测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的系统误差。某学习小组设计了以下方案，以避免电表内阻引起的系统误差。该方案利用图丙所示的电路进行测量，主要实验步骤如下： 第一步：将单刀双掷开关s2接2，闭合开关s1，调节滑动变阻器rp1和rp2，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数u1、i1 请你写出第二步操作步骤，并说明需要记录的数据；_ 用测得数据计算被测电阻阻值的计算式是rx=_。 简要说明此实验方案为什么能避免由电表内阻引起的实验误差。_答案：（8分）（1）偏小，2分 甲 2分（2）将开关s2接1，闭合开关s1，保持滑动变阻器rp1和rp2滑片位置不变，记录此时电压表和电流表的示数u2、i2；2分rx=；1分当单刀双掷开关s2接2，闭合开关s1时有， = rx +ra+rp2；当单刀双掷开关s2接1，闭合开关s1时有，= ra+rp2，所以有，rx=，该实验中电流表的内阻所产生的影响两次实验数据相减后被消除，电压表内阻对实验结果没有影响。1分说明：没有推导过程，只要说出“电流表的内阻所产生的影响两次实验数据相减后被消除，电压表内阻对实验结果没有影响”就给1分。6.(11分) （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：(a)将多用电表的选择开关旋转至_挡(填“l”、“直流电压2.5 v”或“直流电流100ma”)；(b)调节电阻箱，示数如图乙所示，读得电阻值r1_；(c)合上开关，从多用表上读得数值为xl；(d)重复(b)、(c)，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(计算结果保留三位有效数字）；图线纵轴截距的绝对值代表_的阻值之和。 答案：（1）电路连接如图。（2）（a）直流电压2.5 v或直流电流100ma （b）12 （3）1.46 电表与干电池解析：若将多用电表的选择开关旋转至直流电压2.5 v，如左图。根据闭合电路欧姆定律，e=u+r,不能得到如图丙所示的r图线。若将多用电表的选择开关旋转至直流电流100ma，如右图。根据闭合电路欧姆定律，e=i(r+ r+r),可得：r=e-( r+r) ,可以得到如图丙所示的r图线。r图线的斜率等于干电池电动势e=1.46v。图线纵轴截距的绝对值代表电表与干电池的阻值之和.7（10分）（2013河南中原名校第三次联考）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4v，内阻约为2）；一个阻值未知的电阻r0（阻值约为5）；两块电压表（内阻很大，有5v、15v两个量程）；电流表（内阻约为1，量程500ma）；滑动变阻器a（020，3a）；滑动变阻器b（0200，02a）；电键一个，导线若干。 该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻ro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vl、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个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ro的阻值。根据题中所给信息解答下列问题：（1）在电压表vl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ro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ro的值 （选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。7.答案：（1）5v a （2）i u1 i u1-u2 (3)大于解析：由于待测电源电动势约为4v，所以在电压表vl接入电路时应选择的量程是5v。由欧姆定律，外电路最小电阻为r=e/i=8，滑动变阻器应选择020的滑动变阻器a。根据电路图、电源伏安特性曲线和有关知识，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i、u1表示；用来计算定值电阻ro的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用i、u1-u2表示。实验中，定值电阻ro中电压是真实电压，而电流表读数小于真实电流，所以测量值小于真实值。8（2013山东济南外国语学校测试）有一个小灯泡上标有“4v 2w”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的u-i图线，有下列器材供选用；a. 电压表（05v，内阻10k） b.电压表（010v，内阻20k）c.电流表（00.3a ，内阻1） d.电流表（00.6a，内阻0.4）e.滑动变阻器（5，10a） f.滑动变阻器（500，0.2a）（1） 实验中电压表应选用 ，电流表应选用 . （用序号字母表示）（2） 为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用 （用序号字母表示）。（3） 请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。【答案】（1）a d（2）e (3)见解析【解析】（1）因灯泡的额定电压为4v，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4v，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用05v的电压表，故选a；由p=ui得，灯泡的额定电流i=0.5a；故电流表应选择00.6a的量程，故选d；(2)由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选e；（3） 灯泡内阻r=8；故说明电压表内阻远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法；而由以上分析知，滑动变阻器应选择分压接法；故电路图和实物连接图如图所示9（2013唐山一中检测）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：待测干电池e（电动势约1.5 v，内阻约为1.0 ）电流表g（满偏电流3.0 ma，内阻为10 ）电流表a（量程00.60 a，内阻约为0.10 ） 滑动变阻器r1（020 ，2 a） 滑动变阻器r2（01000 ，1 a）定值电阻r3990 开关和导线若干（1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_（填仪器字母代号）；（2）请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；（3）图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的i1i2图线（i1为电流表g的示数，i2为电流表a的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势e_v，内电阻r_。答案（1）r1（2分）。（2）如左图（4分）。（3）1.450.01v（2分），0.900.01（2分）。10(2013成都石室质检)有一节干电池，电动势大约为1.5v，内电阻约为1.0.某实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内电阻，他们在老师的支持下得到了以下器材：a电压表v(15v,10k)b电流表g(量程3.0ma，内阻rg10)c电流表a(量程0.6a，内阻约为0.5)d滑动变阻器r1(020，10a)e滑动变阻器r2(0100，1a)f定值电阻器r3990g开关s和导线若干（1）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)（2）请在虚线框内画出他们采用的实验原理图(标注所选择的器材符号)（3）该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表，为了采用图象法分析处理数据，请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度，作出相应的图线.序号123