2013年高考物理 回歸教材專項(xiàng)突破十四 電學(xué)實(shí)驗(yàn)

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1、2013年高考物理回歸教材之專項(xiàng)突破十四 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 1.（10分）（2013重慶市六區(qū)調(diào)研）為測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率ρ，設(shè)計(jì)了如題6圖4所示的電路。ab是一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲，R0是阻值為2Ω的保護(hù)電阻，滑動(dòng)片P與電阻絲接觸始終良好。 ①實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑如題6圖5所示，其示數(shù)為d= mm． ②實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，記錄aP長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)的電壓U、電流I等相關(guān)數(shù)據(jù)，如下表： Ⅰ 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在題6圖6上描點(diǎn)連線作U—I關(guān)系圖線，根據(jù)該圖像，可得電源的電動(dòng)勢(shì) E = V；內(nèi)阻

2、r = Ω。 Ⅱ 根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出的—x關(guān)系圖像如題6圖7所示，利用該圖像，可求得電阻絲的電阻率 ρ為 Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）。 Ⅲ 題6圖7中—x關(guān)系圖線縱截距的物理意義是 。 2．（9分） （2013武漢市4月調(diào)研）已知某非線性元件R的伏安特性數(shù)據(jù)如下表所示。 I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 （1）請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，

3、在圖甲中的坐標(biāo)紙上畫(huà)出元件R的伏安特性曲線； （2）由元件R的伏安特性曲線可知：R的電阻隨著電壓的升高而___________； （3）若將元件R與一個(gè)R0=4.0Ω的電阻并聯(lián)，再接至電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)阻r=2.0Ω的電源上，則元件R消耗的功率P=___________ W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 線III所示。再在該坐標(biāo)系中作出電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)阻r=2.0Ω的電源伏安特性曲線,該曲線與圖線III的交點(diǎn)即為電路工作點(diǎn)。工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓值為0.60V，元件R中電流值為 3(8分) （2013重慶市三峽聯(lián)盟聯(lián)考）某中學(xué)的物理“小制作”小組裝配了一臺(tái)“5 V,0.5 A”

4、的小直流電動(dòng)機(jī)，.現(xiàn)要進(jìn)一步研究這個(gè)小直流電動(dòng)機(jī)在允許的輸入電壓范圍內(nèi)，輸出功率與輸入電壓的關(guān)系，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室提供的器材有： ①直流電源E，電壓6 V，內(nèi)阻不計(jì)； ②小直電流電動(dòng)機(jī)M； ③電壓表，量程0～0.6 V，內(nèi)阻約3 kΩ； ④電壓表，量程0～6 V，內(nèi)阻約15 kΩ； ⑤電流表，量程0～0.6 A，內(nèi)阻約1 kΩ； ⑥電流表，量程0～3 A，內(nèi)阻約0.5 Ω； ⑦滑動(dòng)變阻器R,0～10 Ω，2 A； ⑧開(kāi)關(guān)一只S，導(dǎo)線若干． (1)首先要比較精確測(cè)量電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r.根據(jù)合理的電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，控制電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器．若電壓表的示數(shù)為2.5 V，電流表的示數(shù)為0

5、.5 A，則內(nèi)阻r＝________ Ω，這個(gè)結(jié)果比真實(shí)值偏________(填 “大”或“小”)． (2)在方框中畫(huà)出研究電動(dòng)機(jī)的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖．(標(biāo)明所選器材的符號(hào)) (3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為4.5 V時(shí)，電流表示數(shù)如圖所示，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是 W 【考點(diǎn)定位】此題考查描繪元件R的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)、功率計(jì)算及其相關(guān)知識(shí)。 4．（10分）（2013高考長(zhǎng)春市三模）如圖甲所示為某一型號(hào)二極管，其兩端分別記為A和B。圖乙為它的伏安特性曲線，其外表所標(biāo)示的極性已看不清，為確定該二極管的極性，用多用電表的電阻檔進(jìn)行測(cè)量。 （1）首先對(duì)多用電表

6、進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，然后將紅、黑表筆正確插入插孔后，選用×100檔進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量前要進(jìn)行的操作步驟為： （2）將多用電表的紅表筆與二極管的A端、黑表筆與二極管的B端相連時(shí)，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很大；調(diào)換表筆的連接后，表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小，由上述測(cè)量可知該二極管的正極為_(kāi)____端（填“A”或“B”） （3）當(dāng)給該二極管加上反向30V電壓時(shí)，用伏安法測(cè)量其電阻值，提供的器材有： ①直流40V電源； ②電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約10Ω； ③電流表A2，量程50μA，內(nèi)阻約100Ω； ④電壓表V，量程為50V，內(nèi)阻約

7、100kΩ； ⑤滑動(dòng)變阻器，總電阻100Ω； ⑥開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。 在提供的兩塊電流表中應(yīng)選用_______（填“②”或“③”），在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（二極管的符號(hào)已畫(huà)在圖中）。 5．（10分）（2013浙江省寧波市二模）在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，所選用的實(shí)驗(yàn)器材有： A：小燈泡“2.5V，0.2A” B：電流表0-0.6A-3A（內(nèi)阻約1Ω） C：電壓表0-3V-15V （內(nèi)阻很大） D：滑線變阻器“2A，10Ω” E：電源（兩節(jié)干電池） F：開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干 （1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)小杰同學(xué)采用了如上圖所示的實(shí)物電路，則具體實(shí)驗(yàn)操作前該電路需

8、改進(jìn)的地方有 （2）在改正電路需改進(jìn)之處后，小杰同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑線變阻器，都不能使小燈泡兩端電壓達(dá)到2.5V額定電壓，而是只能勉強(qiáng)達(dá)到1.80V，于是他猜想是否干電池太舊，總電動(dòng)勢(shì)只能達(dá)到1.8V，為了驗(yàn)證自己的猜想，他用以上器材進(jìn)行了測(cè)該電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，電路圖如右圖，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： U（V） 2.37 2.30 2.18 2.10 1.90 1.60 1.30 I（A） 0.11 0.14 0.18 0.21 0.29 0.42 0.56 Ⅰ．請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫(huà)出U—I圖線，由圖線可得E= V

9、，電源內(nèi)阻為r= Ω Ⅱ．描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中電壓只能達(dá)到1.8V的原因是否如小杰所猜測(cè)？由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為1.8V時(shí)電流為0.19A，試通過(guò)分析說(shuō)明只能達(dá)到1.80V的原因。 5．（1）（2分，答對(duì)兩個(gè)得1分）電流表應(yīng)外接；電流表量程太大；滑線變阻器滑片應(yīng)置于左側(cè) （2） Ⅰ．2.57V~2.67V 2.34Ω~2.44Ω（E、r各2分，圖1分） Ⅱ．（回答不是如猜想1分，原因回答正確2分） 答：電源電動(dòng)勢(shì)可達(dá)2.6V左右，并非如小杰同學(xué)猜測(cè) 原因：可知在1.8V時(shí)小燈泡電阻RL約9.4Ω，則分壓支路小燈泡與電流表總電阻約為10Ω，滑

10、線變阻器與分壓支路電阻并聯(lián)值R并≈5，則 6．（7分）(2013上海市浦東新區(qū)二模)如圖所示是研究電源電動(dòng)勢(shì)和電路內(nèi)電壓、外電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置儀器，電池的正負(fù)兩極分別為A和B，位于兩個(gè)電極內(nèi)側(cè)的探針C和D用于測(cè)量電池的內(nèi)電壓。 （1）在給出的下列儀器路中，用實(shí)線作為導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)儀器連成實(shí)驗(yàn)電路； （2）合上開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于______端（選填“M”或“N”）。 （3）只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑臂，使電流傳感器的示數(shù)變大，則電壓傳感器Ⅰ的示數(shù)將________，電壓傳感器Ⅱ的示數(shù)將________，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，電壓傳感器Ⅰ和電壓傳感器Ⅱ的示數(shù)之和________（選填“

11、變大”、“變小”或“不變”）。 6．答案： （1）見(jiàn)右圖。 （2）M。 （3）變大，變小，不變。 7.（8分）（2013上海市閔行區(qū)二模）某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定一塊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。 （1）先直接用多用表測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)，在操作無(wú)誤的情況下，多用表表盤示數(shù)如圖a所示，其示數(shù)為_(kāi)_________V。 （2）然后，用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開(kāi)關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路，測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)。 I．在圖b中，根據(jù)電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將左側(cè)實(shí)物圖連接成完整電路。 II．閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U。該學(xué)習(xí)小組測(cè)出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計(jì)算出相應(yīng)的1/R與1/U的值。請(qǐng)用表 中數(shù)據(jù)在圖c坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，并作出1/R -1/U圖線。 III．從圖線中可求得待測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E=_______V。