【备战】高考物理复习 模拟题汇编（1）专题十三 电学实验.doc

2014高考物理复习（模拟题汇编）：专题十三 电学实验（1）1. （2013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6v的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、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丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3a，电源电动势为3v。则此时小灯泡的电功率为 w，电源的内阻为 。1.答案：（1）a 电路如图。（2）0.660.72 22.67解析：由于小灯泡电阻较小，电路应该设计成电流传感器外接。描绘小灯泡伏安特性曲线，设计成滑动变阻器分压接法。将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3a，电源电动势为3v，在小灯泡伏安特性曲线上找出对应电流为0.3a的点，该点纵横坐标的乘积0.3a2.3v=0.69w.，为此时小灯泡的电功率。过该点和纵轴上3v的点作一直线，该直线的斜率绝对值等于电源的内阻为2.5。 2（2013安徽江南十校摸底）在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致。（1）由实验数据来分析，他所连接的电路可能是下列电路图中的（ ）（2）如图为某同学根据正确的电路图做出的ui图线，由该图线可得被测干电池的电动势e= v，内阻r= 。答案：（1）b（2）1.49v 1.75 解析：从表中实验数据可知所测电流随电压的增大而增大，且电压与电流的比值近似相等，因此，电压表电流表测量的是定值电阻r1的电压和电流，电路图正确的是b。由作出的ui图线在纵轴的截距可知被测干电池的电动势e=1.49v，由图线的斜率可得电池内阻r=1.75。3(10分) （2013江苏徐州摸底）某同学准备探究一未知元件q的伏安特性曲线，他设计了如图甲所示的电路图请回答下列问题：(1)清将图乙中的实物连线按电路图补充完整。(2)该同学正确连接实验电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑动头p，发现电流表和电压表的指针始终不发生偏转在不断开电路的情况下，他使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“+”、“-”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是 (3)排除故障后，该同学测得实验数据如下表所示，请在坐标纸上作出该元件的u-i图线。(4)通过实验可以得出，该元件的阻值随所加电压的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。、答案：（1）如图。 （2）电流表断路 （3）如图 （4）减小解析：使用多用电表直流电压挡检查电路故障，将多用电表的红、黑表笔与电流表的“+”、“-”接线柱接触时，发现多用电表指针发生较大角度的偏转，说明多用电表与电源构成通路，电路故障是电流表断路。根据画出的图象，由欧姆定律可知，该元件的阻值随所加电压的增大而减小。4（10分）（2013浙江重点中学协作体高三摸底）现有如下所示的实验器材（示意图），要完成伏安法“测定干电池的电动势和内阻”实验。110电阻箱+a+v+（1）请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接。（2）若测得的实验数据如下表，请用作图法求出干电池的电动势和内阻。电压(u / v)1.481.441.381.301.201.08电流(i /a)0.050.350.50（3）若上图中所给的电流表已被损坏，用剩余器材能否测定干电池的电动势和内阻？如能的话，请选定器材并给出电路图。（10分）答案：(1) 如图（3分）(2) 如图（3分）110电阻箱+a+v+ e=1.52v，r=0.86. (3) 能，选择图中电池、电键、电压表和电阻箱等实验器材。（4分）解析：根据测得的实验数据，用描点法画出电源的伏安特性曲线，曲线与纵轴的交点纵坐标值等于电源电动势；曲线斜率的绝对值等于电源内阻。若所给的电流表已被损坏，可采用电阻箱和电压表测量电源电动势和内阻。5（8分）（2013届江西省重点中学高三联考）某学习小组用伏安法测量一未知电阻rx的阻值，给定器材及规格为：电流表a（量程为05ma内阻约为10）；电压表v (量程为03v内阻约为3k)；最大阻值约为50的滑动变阻器；电源e(电动势约3v)；开关s、导线若干。(l)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图电路试测，读得电压表示数大约为2.0v电流表示数大约为4.0ma，则未知电阻阻值rx大约为 ；(2)经分析，该电路测量误差较大，需要作改进。请在方框内画出改进后的测量原理图；(3)用改进后的电路进行测量，其测量值 （填“等于”、“小于”、“大于”）真实值。（8分）答案： (1)500 （2分）(2)如图所示 (4分)(3) 大于 (2分)解析：由欧姆定律，未知电阻阻值rx大约为r=u/i=500；该电路为电流表外接，测量误差较大，应该改为电流表内接。用改进后的电路进行测量，其测量值大于真实值。10第34题（1）图6（1）(2013广东二校联考摸底)一个额定功率为0.1w的电阻，其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值，其结果如图所示。现有下列器材，试选择合适的器材及适当的电路，较精确地测定该电阻的阻值。a电流表，量程0500a，内阻约150b电流表，量程010ma，内阻约10c电压表，量程03v，内阻约5kd电压表，量程015v，内阻约10ke干电池两节，每节电动势为1.5vf直流稳压电源，输出电压12v，额定电流1ag滑动变阻器，050，0.5ah电键一只，导线若干 欧姆表测得的电阻值约为 ； 电流表应该选择 ，电压表应该选 择 ，电源应该选择 ，（填字母代号）； 请在下列实验电路图中选择合适的电路图（ ）arabparxserabpcserxrabpdrxsearabpbsevrx第34题（2）图vvava 答案：（1）1k（或1000）bdf b解析： 欧姆表测得的电阻值约为10010=1000；根据额定功率为0.1w，由p=i2r可得最大电流为0.01a， 电流表应该选择量程010ma的电流表b；电压表应该选择量程015v的电压表d；电源应该选择输出电压12v的直流稳压电源f。由于待测电阻较大，选择电流表内接；由于滑动变阻器阻值范围050，需要设计成分压电路，合适的电路图时b。图167. （2013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200m）。如图16所示为该同学所用盛水容器，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a40cm，宽b20cm，高c10cm。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17所示，则所测 水样的电阻约为 。图17+图18（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3ma，电阻ra为5) b.电压表(量程6v，电阻rv约为10 k)c.滑动变阻器(020，额定电流1 a)d.电源(6v，内阻约1)e.开关一只、导线若干 请在答题卷相应位置的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，请在在答题卷相应位置的坐标纸中作出u-i关系图线。u/v3.84.7i/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”).答案：（1）1750 （2）电路连接如图a所示。 （3）如图b所示。 （4）不达标。解析：（1）根据多用电表测量电阻时要尽可能使指针指在中间附近，所以按照左图读数，读数为17.5100=1750。（2）因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压接法；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图a所示。 图a 图b （3）让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧，如图b所示。 （4）由图线斜率可知，总电阻为22005，（理论上r =r总r a=2195，但由于实验的偶然误差可能比5还要大，因此，电流表电阻可以忽略），根据电阻定律，代入数据得=110.00.3m，由于200m，因此，不达标。8.（11分）（2013安徽师大摸底）小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点p的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：电池组e（电动势为3.0v，内阻约1）； 电流表a1（量程0100ma，内阻约5w）；电流表a2（量程00.6a，内阻约0.2）； 电阻箱r（0999.9w）； 开关、导线若干。小明的实验操作步骤如下：a用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；b根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；c调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；d将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值r和接入电路的电阻丝长度l；e改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值r和接入电路的电阻丝长度l。f断开开关。小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=_ mm；实验中电流表应选择_（选填“a1”或“a2”）；丙r/wl/ml0or0020251530乙甲abpca小明用记录的多组电阻箱的电阻值r和对应的接入电路中电阻丝长度l的数据，绘出了如图丙所示的r-l关系图线，图线在r轴的截距为r0，在l轴的截距为l0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率=_（用给定的物理量符号和已知常数表示）。若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求写出分析的过程，只回答出分析结果即可）答： 。答案：. （11分）（2）0.730（3分） a1（2分）（3分） 不产生影响（3分）解析：根据螺旋测微器读数规则，该电阻丝直径的测量值d=0.5mm+0.230mm=0.730 mm；由于电阻丝的电阻约为20，电池组e的电动势为3.0v ，电路中电流小于0.15a，所以实验中电流表应选择a1。由电阻丝接入电路部分电阻r=l/s，s=，根据闭合电路欧姆定律，e=i(r+r+r),联立解得：r=e/i-r-l，对照r-l关系图线，可得=r0/l0，可求出这种电阻丝材料的电阻率=。由于电流表内阻的存在不影响图线斜率，所以对电阻率的测量结果不会产生影响。9（1）(2013广东二校联考摸底)一个额定功率为0.1w的电阻，其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值，其结果如图所示。现有下列器材，试选择合适的器材及适当的电路，较精确地测定该电阻的阻值。10第34题（1）图a电流表，量程0500a，内阻约150b电流表，量程010ma，内阻约10c电压表，量程03v，内阻约5kd电压表，量程015v，内阻约10ke干电池两节，每节电动势为1.5vf直流稳压电源，输出电压12v，额定电流1ag滑动变阻器，050，0.5ah电键一只，导线若干 欧姆表测得的电阻值约为 ； 电流表应该选择 ，电压表应该选 择 ，电源应该选择 ，（填字母代号）； 请在下列实验电路图中选择合适的电路图（ ）arabparxserabpcserxrabpdrxsearabpbsevrx第34题（2）图vvava答案：（1）1k（或1000）bdf b解析： 欧姆表测得的电阻值约为10010=1000；根据额定功率为0.1w，由p=i2r可得最大电流为0.01a， 电流表应该选择量程010ma的电流表b；电压表应该选择量程015v的电压表d；电源应该选择输出电压12v的直流稳压电源f。由于待测电阻较大，选择电流表内接；由于滑动变阻器阻值范围050，需要设计成分压电路，合适的电路图时b。10（11分）（2013唐山摸底）某电阻r的额定电压3v，阻值约为100，为准确测量其阻值，提供实验器材如下：a电源：电动势4v，内阻约1b电压表v1：03v，电阻约10kc电压表v2：015v，电阻约50kd电流表a1：030ma，电阻约10e电流表a2：00.6a，电阻约0.5f滑动变阻器r1：010，额定电流1ag滑动变阻器r2：0100，额定电流30mah电键、导线若干 请按要求回答下列问题 （1）为较准确测量电阻r的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填器材前面的序号）。 （2）在方框中画出实验电路图。10.答案：（1）b、d、f （2）如图。解析：根据待测电阻的规格，电压表应选量程03v电压表v1，电流表应选量程030ma电流表a1，由于题目要求各电表指针能有较大的变化范围，电路应该设计成滑动变阻器分压接法，电流表外接法，滑动变阻器应选阻值范围010的滑动变阻器r1。11.（8分）（2013年南京学情调研）现需测量一个电池的电动势e和内电阻r。器材有：电流表（量程60ma，内阻约为10）；电压表（量程10v，内阻约为20k）；热敏电阻（80200）；一杯水；一个开关；酒精灯；温度计；导线若干。（1）一位同学根据现有器材设计实验电路并连接了部分实物。如图所示，请你用笔画线代替导线把电压表接入电路。（2）用酒精灯对水加热，下表为该同学在不同水温小测得的电流和电压数据，并在ui图中标出，由该图可得电池的电动势e= v，内电阻r= （保留二位有效数字）（3）利用以上数据还可以粗略算出热敏电阻的阻值，发现随着温度的升高，热敏电阻的阻值将会变 （填“小”或“大”）。答案：（1）所画电路如图。（2）