2008年高考试题分类汇编之《电学实验》.doc

2008年高考试题分类汇编之电学实验（全国卷1）.（12分）一直流电压表，连成为1V，内阻为1000。现将一阻值在50007000之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的连成。为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为67V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线。（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.（2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为 V，电源电动势为 V. 答案：7，6.3解析：（1）将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。设电源电动势为E，则由闭合电路欧姆定律，当两开关都闭合时，R2被短路，有：当S1闭合，S2断开时，解两式得：R1=6000 ，E=6.3V；根据串联分压原理，可得电压表量程为7V。（全国卷2）（2）（13分）右图为一电学实验的实物连线图 该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500) 图中两具电压表量程相同， 内阻都很大 实验步骤如下：调节电阻箱， 使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近； 将滑动变阻器的滑动头调到最右端合上开关S将滑动变阻器的滑动头向左端滑动， 使两个电压表指针都有明显偏转记下两个电压表和的读数U1和U2多次改变滑动变阻器滑动头的位置， 记下和的多组读数U1和U2求Rx的平均值回答下面问题:（）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为， 滑动变阻器的符号为，其余器材用通用的符号表示。（）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=_（）考虑电压表内阻的影响， 用U1、U2、R0、的内阻r1、的内阻r2表示Rx的公式为Rx=_答案：（1）4.5924.594；（2）I电路如图：.IIIII.解析：（1）螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm，可动刻度部分读数为0.093mm,所以所测铜丝直径为4.593mm。（2）不计电压表内阻，根据串联分压原理，有：（3）可考电压表内阻影响，则R与R的并联电阻与R与的并联电阻串联分压，即：解得：。（北京卷）（1）用示波器观察某交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形，如图。经下列四组操作之一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大。此组操作是 。（填选项前的字母）A调整X增益旋钮和竖直位移旋钮B调整X增益旋钮和扫描微调旋钮C调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮D调整水平位移旋钮和Y增益旋钮答案：（1）C解析：调整扫描微调旋钮，使该信号显示出两个完整的波形，调整Y增益旋钮，使波形幅度增大。（天津卷）(2)用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。 微安表A(量程200A，内阻约200)； 电压表V(量程3V，内阻约10K)； 电阻R(阻值约20k)； 滑动变阻器R(最大阻值50，额定电流1 A) 电池组E(电动势3V，内阻不计)；开关S及导线若干。答案：实物连接如图解析：从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻R0的阻值可以判断测量电路要用伏安法的内接法，变阻器的电阻比较小，所以电源电路采用分压法。（四川卷）（8分）图为用伏安法测量电阻的原理图。图中， V为电压表，内阻为4000；mA为电流表，内阻为50。E为电源，R为电阻箱，Rx为待测电阻，S为开关。 （l）当开关闭合后电压表读数Ul.6V，电流表读数I2.0mA。若将作为测量值，所得结果的百分误差是_。 （2）若将电流表改为内接。开关闭合后，重新测得屯压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是_。 (百分误差 )解析：（1）测量值为，因电流表外接，所以，故真实值为，对应的百分误差（2）电流表内接时，百分误差（江苏卷）（2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据： 电阻 ()121.O50.O23.9IO.O3.1导线直径d ()O.80l0.9991.20l1.4941.998导线截面积S ()O.5040.7841.1331.7533.135 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反 比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系（2）直接用两组R、S值相乘（500.784=39.2，10.01.753=17.53），可得RS明显不相等，可迅速判断结果“不满足”；并同时可简单计算50.00.9994501，101.4944101.54=50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，可迅速得出R与S2成反比。计算时选择合适的数据可使自己计算简单方便，如本题中的（50.0，0.999，0.784）和（10.0，1.494，1.753）。(3)若导线的电阻率=5.110-7m，则表中阻值为3.1的导线长度l= (结果保留两位有效数字)答案：（1）1.200 (2)不满足，R与S2成反比（或RS2=常量）（3）19解析：根据有：=19（重庆卷）（2）某研究性学习小组设计了题22图3所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系.图中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱.实验时，闭合K之前将R的滑片P置于 （填“C”或“D”）端；当用电流表外接法测量Rx的阻值时，K1应置于位置 （填“1”或“2”）.在一定条件下，用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如题22图4所示（不计由于通电导致的化学变化）.实验中Rx的通电面积为20 cm2，长度为20 cm，用内接法测量Rx的阻值是3500，则其电阻率为 m，由图中对应曲线 （填“1”或“2”）可得此时溶液浓度约为 %（结果保留2位有效数字）.答案：（2） D 1 35 1 解析：本题考查电阻率测量这个实验。闭合K之前，应将R的滑片位置置于D端，这样可保证电表的安全。用电流表外接法测电阻时，K应置于1位置。根据电阻定律得： 得：,内接法使得测量值偏大，对应的电阻率也偏大，所以对应的曲线为1.由测量得电阻率和图象可得溶液浓度约为0.011-0.014之间。（宁夏卷）I.右图为一正在测量中的多用电表表盘.（1）如果是用10档测量电阻，则读数为 。（2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。 （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。答案：（1）60 （2）7.18 （3）3.59解析：欧姆档在最上面的一排数据读取，读数为610=60；电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据，读数为7.18mA；同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好，读数为35.90.1V=3.59V。（山东卷）23、 (12分）2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中RB、RO分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。(l）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.61.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。提供的器材如下：A磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150B滑动变阻器R，全电阻约20C电流表，量程2.5mA，内阻约30D电压表，量程3v，内阻约3kE直流电源E，电动势3v，内阻不计F开关S，导线若千(2）正确接线后，将磁敏电阻置人待测磁场中测量数据如下表：l23456U(V)0.000.450.911.501.792.71I(mA)0.000.300.601.001.201.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=，结合图l 可知待测磁场的磁感应强度B =T 。 ( 3 ）试结合图l 简要回答，磁感应强度B 在0 0.2T 和0.4 1.0T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？( 4 ）某同学查阅相关资料时看到了图3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？答案：( l ）如右图所示 ( 2 ) 1500 0.90 ( 3 ）在0 0.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在0 . 4 1 .0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化） ( 4 ）磁场反向磁敏电阻的阻值不变。（上海卷）18（6分）某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W）的发光情况（假设灯泡电阻恒定），图（b）为实物图。（1）他分别将L1、L2接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现灯泡均能正常发光。在图（b）中用笔线代替导线将电路连线补充完整。（2）接着他将L1和L2串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为6V时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是。现有如下器材：电源E（6V，内阻不计），灯泡L1（6V，1.5W）、L2（6V，10W），L2（6V，10W），单刀双掷开关S。在图（c）中设计一个机动车转向灯的控制电路：当单刀双掷开关S与1相接时，信号灯L1亮，右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮；当单刀双掷开关S与2相接时，信号灯L1亮，左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。答案：（1）如图b（2）由于RL2比RL1小得多，灯泡L2分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。（3）如图c解析：由于灯泡L2和L1额定电压相同，灯泡L2功率大得多，故RL2比RL1小得多，灯泡L2分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。19（10分）如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间，试测线圈平面与螺线管的轴线垂直，可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K，改变通入螺线管的电流方向，而不改变电流大小，在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。实验次数I（A）B（103T）10.50.6221.01.2531.51.8842.02.5152.53.12（1）将开关合到位置1，待螺线管A中的电流稳定后，再将K从位置1拨到位置2，测得D的最大偏转距离为dm，已知冲击电流计的磁通灵敏度为D， D，式中为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B；若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为t，则试测线圈P中产生的平均感应电动势。（2）调节可变电阻R，多次改变电流并拨动K，得到A中电流I和磁感应强度B的数据，见右表。由此可得，螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B。（3）（多选题）为了减小实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有（A）适当增加试测线圈的匝数N（B）适当增大试测线圈的横截面积S（C）适当增大可变电阻R的阻值（D）适当拨长拨动开关的时间t答案：（1），（2）0.00125I（或kI）（3）A，B解析：（1）改变电流方向，磁通量变化量为原来磁通量的两倍，即2BS，代入公式计算得B=，由法拉第电磁感应定律可知电动势的平均值。（2）根据数据可得B与I成正比，比例常数约为0.00125，故B=kI（或0.00125I）（3）为了得到平均电动势的准确值，时间要尽量小，由B的计算值可看出与N和S相关联，故选择A、B。A（海南卷）14、一毫安表头 满偏电流为9.90 mA，内阻约为300 要求将此毫安表头改装成量程为1 A的电流表，其电路原理如图所示图中， 是量程为2 A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源完善下列实验步骤：将虚线框内的实物图按电路原理图连线；将滑动变阻器的滑动头调至 端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；AmAR0SE 合上开关； 调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1 A；调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；多次重复步骤，直至标准电流表的读数为 ，同时毫安表指针满偏回答下列问题： 在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1 ，由此可知毫安表头的内阻为 用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A 对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素： 。答案：（1）如图；b；减小；1A；（2）310；0.495（0.4940.496均可）；例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。解析：（1）将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故电流表电流会减小；为了能成功改装为1A的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A；（2）电阻箱的电阻读数为3.1，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为1000mA9.9mA=990.1mA，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为310；若毫安表半偏，电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A；本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示1A，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。（广东理科基础）13在“测定电源电动势和内