2012年高考物理 最新考点分类解析 考点19 电学实验

1 20122012 年物理高考试题分类解析年物理高考试题分类解析 考点考点 19 19 电学实验电学实验 23 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 图 8 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 23 1 如图所示 2 重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m2 D的底边长度l 2 3 m2 m1 g Il 4 m2 m1 将电源 开关 电流表 电阻箱和 U 形金属框串联成闭合电路 设 U 形金属框质量为 m 当开关 S 断开时 有mg m1g 当开关 S 闭合时 有mg BIL m2g 联立解得 B g 若m2 m1 U 形金属框所受的安培力向下 磁感应强度方向垂直纸面向外 反之 m2 m1 Il 磁感应强度方向垂直纸面向里 34 1 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 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径 某次测量的示数如图 15 a 和 图 15 b 所示 长度为 cm 直径为 mm a b c 图 7 按图 7 c 连接电路后 实验操作如下 a 将滑动变阻器R1的阻值置于最 处 填 大 或 小 将 S2拨向接点 1 闭合 S1 调节R1 使电流表示数为I0 b 将电阻箱R2的阻值调至最 填 大 或 小 S2拨向接点 2 保持R1不 变 调节R2 使电流表示数仍为I0 此时R2阻值为 1280 由此可知 圆柱体的电阻为 34 1 5 01 5 310 5 320 a 大 b 大 1280 游标卡尺的读数 主尺上的读数 游标上的读数 本题主尺上的读数是 5 cm 游标 上的读数是 1 0 1 mm 0 01cm 故游标卡尺的读数为 5 01 cm 螺旋测微器的读数 固定 尺的读数 可动尺的读数 0 01 即 5 mm 31 5 0 01 mm 5 315 mm 最后一位是估计位 可以不同 3 a 将滑动变阻器 R1的阻值调至最大 可以起到保护电流表及电源的作用 b 将电 阻箱 RM2 的阻值调至最大 目的也是为了保护电流表及电源 本题的实验方法为替代 法 由I0 I0 得 Rx R2 1280 E R1 RA r Rx E R1 RA r R2 21 J4J4 图 12 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 图 12 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 21 图 13 1 使它靠近变阻器左端的接线柱 增加小灯泡两端的电压 记录电流表和电压表的多组读数 直至电压达到额定电压 2 如图所示 1 为了保护电表不被损坏 不会因为合上开关时电流过大而超过电表量程 应将 滑片移至滑动变阻器的最左端 使滑动变阻器接入电路的阻值最大 要测绘小灯泡的伏安 特性曲线 应增加电压 记下多组电流和电压值 要使数据有明显的变化 并且在移动滑动 变阻器时要注意不得超过电表的量程 2 画电路图时应注意 电流表为外接法 滑动变阻器为分压接法 21 在 测定金属的电阻率 实验中 所用测量仪器均已校准 待测金属丝接入 电路部分的长度约为 50 cm 4 1 用螺旋测微器测量金属丝的直径 其中某一次测量结果如图 1 所示 其读数应为 mm 该值接近多次测量的平均值 图 1 2 用伏安法测金属丝的电阻Rx 实验所用器材为 电池组 电动势 3 V 内阻约 1 电流表 内阻约 0 1 电压表 内阻约 3 k 滑动变阻器R 0 20 额定电流 2 A 开关 导线若干 某小组同学利用以上器材正确连接好电路 进行实验测量 记录数据如下 次数 1234567 U V0 100 300 701 001 501 702 30 I A0 0200 0600 1600 2200 3400 4600 520 由以上实验数据可知 他们测量Rx是采用图 2 中的 选填 甲 或 乙 图 2 3 图 3 是测量Rx的实验器材实物图 图中已连接了部分导线 滑动变阻器的滑片P置 于变阻器的一端 请根据 2 所选的电路图 补充完成图 3 中实物间的连线 并使闭合开关 的瞬间 电压表或电流表不至于被烧坏 图 3 5 图 4 4 这个小组的同学在坐标纸上建立U I坐标 如图 4 所示 图中已标出了与测量数据 对应的 4 个坐标点 请在图 4 中标出第 2 4 6 次测量数据的坐标点 并描绘出U I图 线 由图线得到金属丝的阻值Rx 保留两位有效数字 5 根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 填选项前的符号 A 1 10 2 m B 1 10 3 m C 1 10 6 m D 1 10 8 m 6 任何实验测量都存在误差 本实验所用测量仪器均已校准 下列关于误差的说法中 正确的选项是 有多个正确选项 A 用螺旋测微器测量金属丝直径时 由于读数引起的误差属于系统误差 B 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C 若将电流表和电压表的内阻计算在内 可以消除由测量仪表引起的系统误差 D 用U I图象处理数据求金属线电阻可以减小偶然误差 21 1 0 395 0 399 2 甲 3 如图 3 图 3 图 4 4 如图 4 4 3 4 7 5 C 6 CD 6 1 测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出 小数部分由可动刻度读出 测 量值 mm 固定刻度数 mm 注意半毫米刻度线是否露出 可动刻度数 估读一位 0 01 mm 2 从表格可以看出 电压表是从很小开始读数 所以采用分压式接法 5 由公式R 可得 电阻率约为 1 10 6 m C 项正确 l S 6 读数引起的误差为偶然误差 电流表 电压表内阻引起的误差为系统误差 A B 项 错误 计算时 将电流表 电压表的内阻考虑在内 可以消除由测量仪表引起的系统误差 C 项正确 采用图象法 可以减小偶然误差 D 项正确 19 2 某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E 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 然后 用电压表 V 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 V 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 与 的值 请用表中数据在坐标纸 1 R 1 U 上描点 并作出 图线 1 U 1 R R 166 771 450 033 325 020 0 U V 8 35 94 84 23 22 9 7 10 2 1 1 R 0 601 402 003 004 005 00 V 1 1 U 0 120 170 210 240 310 35 从图线中可求得E V 19 2 9 4 如图所示 如图所示 9 5 11 1 量程为 10 V 根据从上往下第 2 行刻度线 共 50 小格 每小格代表 0 2 V 指针指 在 47 小格 其对应的电压为 0 2 47 V 9 4 V 由于最小刻度为 0 2 V 所以结果只需保留 到 0 1 V 即可 根据闭合电路的欧姆定律有 E r R0 U 两边同时除以EU 整理 U R 可得 对照 图象可知 图象的斜率表示 图象与纵坐标的交点表 1 U r R0 E 1 R 1 E 1 U 1 R r R0 E 示 代入相关数值即可得出E 10 0 V 1 E 8 10 如图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 图 8 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所示 请将记录表补充完整 并在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 b a c 10 0 b c 15 0 10 1 A 2 短暂 3 5 0 如图所示 1 在使用多用电表时发现指针不在左边 0 刻度线处 则需要进行机械调零 即调 节A 2 在用直流电压挡探测黑箱a b接点间是否有电源时 一个表笔接a 另一个表笔应 短暂接b 防止电流过大烧毁电表 9 3 每对接点间正反向电阻相等 说明黑箱中只有电阻 由于选择开关选择的是 1 挡 因此两表笔分别接a b时 多用电表的示数从表盘中读出为 5 0 根据表格中数据 可知各接点间的电阻连接如图所示 22 在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路 黑箱面板上有三个接线 柱 1 2 和 3 用欧姆表测得 1 2 接线柱之间的电阻为 1 2 3 接线柱之间的电阻为 1 5 1 3 接线柱之间的电阻为 2 5 1 在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式 图 5 2 如果将 1 3 接线柱用导线连接起来 1 2 接线柱之间的电阻为 22 1 黑箱内电阻串并联方式如图所示 2 0 6 分析黑箱问题时 要根据给出的已知量最大限度挖掘隐含条件 获得更丰富的信 息 需要经过推理 猜想 验证多个环节 根据已知条件 画出猜测的草图 然后整体验证 所画草图是否与已知条件有矛盾 没有矛盾就是正确的 有矛盾再逐步修正 因为 1 2 接 线柱之间的电阻为 1 2 3 接线柱之间的电阻为 1 5 1 3 接线柱之间的电阻为 2 5 可见 1 2 接线柱之间是最简单的 猜测 1 2 接线柱之间只有一个 1 电阻 因为 2 3 接线柱之间的电阻为 1 5 猜测 2 3 接线柱之间两个 1 电阻并联再跟一个 1 电阻串联 经验证 这种电路是正确的 21 在测量金属丝电阻率的实验中 可供选用的器材如下 待测金属丝 Rx 阻值约 4 额定电流约 0 5 A 电压表 V 量程 3 V 内阻约 3 k 电流表 A1 量程 0 6 A 内阻约 0 2 A2 量程 3 A 内阻约 0 05 10 电源 E1 电动势 3 V 内阻不计 E2 电动势 12 V 内阻不计 滑动变阻器 R 最大阻值约 20 螺旋测微器 毫米刻度尺 开关 S 导线 用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图所示 读数为 mm 若滑动变阻器采用限流接法 为使测量尽量精确 电流表应选 电源应选 均填器材代号 在虚线框内完成电路原理图 21 2 1 773 1 771 1 775 均正确 A1 E1 电路如图所示 因为待测金属丝的额定电流为 0 5 A 所以流经电流表的电流最大值是 0 5 A 所以电 流表选择 A1 本实验滑动变阻器采用限流法 所以滑动变阻器与待测电阻丝串联 如果选择 电动势为 12 V 的电源 电路中的最小电阻为 24 滑动变阻器必须全部接入电路 12 0 5 不能得到多组数据 影响测量精度 所以电源选择E1 22 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 0 10 学生电源E 电动势 6 V 内阻不计 开关 S 及导线若干 图 1 11 图 2 图 3 图 4 甲同学设计了如图 l 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 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 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 22 2 5 4 如图所示 答图 1 答图 2 由图 2 知 电压表的读数为 2 30 V 根据欧姆定律 L 的电阻RL 5 U I 2 30 0 46 电压表与电阻R2串联 电压表两端的电压 3 V 根据串联电路电阻与电压的关系 电 阻R2两端的电压为 1 V 灯泡 L 两端的电压为电压表和电阻R2两端的电压之和 即为 4 V 如答图 1 和答图 2 所示 9 某同学在进行扩大电流表量程的实验时 需要知道电流表的满偏电流和内阻 他设 计了一个用标准电流表 G1来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路 如图所 示 已知 G1的量程略大于 G2的量程 图中R1为滑动变阻器 R2为电阻箱 该同学顺利完成 了这个实验 12 实验过程包含以下步骤 其合理的顺序依次为 填步骤的字母代 号 A 合上开关 S2 B 分别将R1和R2的阻值调至最大 C 记下R2的最终读数 D 反复调节R1和R2的阻值 使 G1的示数仍为I1 使 G2的指针偏转到满刻度的一半 此时R2的最终读数为r E 合上开关 S1 F 调节R1使 G2的指针偏转到满刻度 此时 G1的示数为I1 记下此时 G1的示数 仅从实验设计原理上看 用上述方法得到的 G2内阻的测量值与真实值相比 填 偏大 偏小 或 相等 若要将 G2的量程扩大为I 并结合前述实验过程中测量的结果 写出须在 G2上并联的 分流电阻RS的表达式 RS 9 3 BEFADC 相等 I1r I I1 只闭合 S1 S2不闭合 标准电流表 G1与待测电流表 G2串联 通过两表的电流相同 使待测电流表 G2满偏即可由标准电流表 G1读出其满偏电流I1 再闭合 S2后 反复调节R1和 R2的阻值 使 G1的电流仍为I1 而 G2的电流为I1 则此时通过电阻箱R2的电流也为I1 1 2 1 2 据并联电路的特点知 电阻箱R2的阻值与 G2的内阻相等 从实验设计的原理上 可准确得到待测电流表 G2的内阻 若要将