2013年高考物理 回歸教材專項突破十四 電學實驗

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1、2013年高考物理回歸教材之專項突破十四 電學實驗 1.（10分）（2013重慶市六區(qū)調(diào)研）為測定某電源的電動勢E和內(nèi)阻r以及一段電阻絲的電阻率ρ，設計了如題6圖4所示的電路。ab是一段電阻率較大的粗細均勻的電阻絲，R0是阻值為2Ω的保護電阻，滑動片P與電阻絲接觸始終良好。 ①實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如題6圖5所示，其示數(shù)為d= mm． ②實驗時閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，記錄aP長度x和對應的電壓U、電流I等相關(guān)數(shù)據(jù)，如下表： Ⅰ 請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在題6圖6上描點連線作U—I關(guān)系圖線，根據(jù)該圖像，可得電源的電動勢 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）請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，

3、在圖甲中的坐標紙上畫出元件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R0=4.0Ω的電阻并聯(lián)，再接至電動勢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。再在該坐標系中作出電源電動勢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的交點即為電路工作點。工作點對應的電壓值為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）某中學的物理“小制作”小組裝配了一臺“5 V,0.5 A”

4、的小直流電動機，.現(xiàn)要進一步研究這個小直流電動機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，學校實驗室提供的器材有： ①直流電源E，電壓6 V，內(nèi)阻不計； ②小直電流電動機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滑動變阻器R,0～10 Ω，2 A； ⑧開關(guān)一只S，導線若干． (1)首先要比較精確測量電動機的內(nèi)阻r.根據(jù)合理的電路進行測量時，控制電動機不轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)滑動變阻器．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，這個結(jié)果比真實值偏________(填 “大”或“小”)． (2)在方框中畫出研究電動機的輸出功率與輸入電壓的關(guān)系的實驗電路圖．(標明所選器材的符號) (3)當電壓表的示數(shù)為4.5 V時，電流表示數(shù)如圖所示，此時電動機的輸出功率是 W 【考點定位】此題考查描繪元件R的伏安特性曲線實驗、功率計算及其相關(guān)知識。 4．（10分）（2013高考長春市三模）如圖甲所示為某一型號二極管，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行測量。 （1）首先對多用電表

6、進行機械調(diào)零，然后將紅、黑表筆正確插入插孔后，選用×100檔進行測量，在測量前要進行的操作步驟為： （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，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，由上述測量可知該二極管的正極為_____端（填“A”或“B”） （3）當給該二極管加上反向30V電壓時，用伏安法測量其電阻值，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滑動變阻器，總電阻100Ω； ⑥開關(guān)、導線若干。 在提供的兩塊電流表中應選用_______（填“②”或“③”），在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖（二極管的符號已畫在圖中）。 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驗中，所選用的實驗器材有： 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：開關(guān)一個，導線若干 （1）在實驗時小杰同學采用了如上圖所示的實物電路，則具體實驗操作前該電路需

8、改進的地方有 （2）在改正電路需改進之處后，小杰同學進行了實驗，但在實驗中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑線變阻器，都不能使小燈泡兩端電壓達到2.5V額定電壓，而是只能勉強達到1.80V，于是他猜想是否干電池太舊，總電動勢只能達到1.8V，為了驗證自己的猜想，他用以上器材進行了測該電源電動勢和內(nèi)阻的實驗，電路圖如右圖，實驗數(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．請在坐標紙上畫出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驗中電壓只能達到1.8V的原因是否如小杰所猜測？由實驗數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為1.8V時電流為0.19A，試通過分析說明只能達到1.80V的原因。 5．（1）（2分，答對兩個得1分）電流表應外接；電流表量程太大；滑線變阻器滑片應置于左側(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：電源電動勢可達2.6V左右，并非如小杰同學猜測 原因：可知在1.8V時小燈泡電阻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勢和電路內(nèi)電壓、外電壓關(guān)系的實驗裝置儀器，電池的正負兩極分別為A和B，位于兩個電極內(nèi)側(cè)的探針C和D用于測量電池的內(nèi)電壓。 （1）在給出的下列儀器路中，用實線作為導線將實驗儀器連成實驗電路； （2）合上開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片置于______端（選填“M”或“N”）。 （3）只調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑臂，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________，在實驗誤差范圍內(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）某研究性學習小組欲測定一塊電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。 （1）先直接用多用表測定該電池電動勢，在操作無誤的情況下，多用表表盤示數(shù)如圖a所示，其示數(shù)為__________V。 （2）然后，用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導線和該電池組成電路，測定該電池電動勢。 I．在圖b中，根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導線，將左側(cè)實物圖連接成完整電路。 II．閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應示數(shù)U。該學習小組測出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計算出相應的1/R與1/U的值。請用表 中數(shù)據(jù)在圖c坐標紙上描點，并作出1/R -1/U圖線。 III．從圖線中可求得待測電池電動勢E=_______V。