2013高考物理 真題分類解析 專題16 電學實驗

2013高考物理分類解析2013高考物理分類解析專題十六、電學實驗1（2013高考天津理綜物理第9題）（3）要測繪一個標有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1):電流表（量程為0250mA內(nèi)阻約5);電壓表（量程為03V內(nèi)限約3k):電鍵一個、導線若干。 實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的（填字母代號）。A. 滑動變阻器（最大阻值20, 額定電流1A)B. 滑動變阻器（最大阻值1750,額定電流0.3A) 實驗的電路圖應選用下列的圖（填字母代號）。 實臉得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內(nèi)阻為50的電源兩端，小燈泡消耗的功率是 W。答案：A B 0.1解析：實驗中所用的滑動變阻器應該便于調(diào)節(jié)，選擇最大阻值小的A。根據(jù)題述燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作，實驗電路應為分壓電路，電流表外接，實驗的電路圖應選用圖B。由閉合電路歐姆定律，E=U+Ir，代入數(shù)據(jù)變化得：I=0.3-0.2U。在小燈泡的伏安特性曲線上畫出電源的伏安特性曲線I=0.3-0.2U，如圖。二線的交點為電路工作點，交點的縱坐標和橫坐標的乘積等于小燈泡消耗的功率是P=UI=1.0×0.1W=0.1W。2（2013高考浙江理綜第22題）采用如圖所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”。（1）除了選用照片中的部分器材外， （填選項）A還需要電壓表 B還需要電流表C還需要學生電源 D不在需要任何器材（2）測量所得數(shù)據(jù)如下測量次數(shù)物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作圖法求得電池的內(nèi)阻r= ；（3）根據(jù)第5組所測得的實驗數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻RA= 。答案：（1）A（2）r=0.75（3）0.22解析：（1）采用如圖所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”已有電流表，電鍵、電源、電阻箱，還需要電壓表，選項A正確。（2）根據(jù)測量所得數(shù)據(jù)畫出UI圖象，由圖象斜率可得電池的內(nèi)阻r=0.75。（3）根據(jù)第5組所測得的實驗數(shù)據(jù)，由歐姆定律，U=I(R+RA),，求得電流表內(nèi)阻RA=0.22.3。（7分）3（2013高考安徽理綜第21題III）根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。圖中R0兩端的對應電壓U12,對所得的實驗數(shù)據(jù)進行處理，就可以實現(xiàn)測量目的。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在-R坐標系中描出坐標點，如圖2所示。已知R0=150，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理。（1）圖2中電阻為 的數(shù)據(jù)點應剔除；（2）在坐標紙上畫出-R關系圖線；（3）圖線的斜率是 （V-1·-1），由此可得電池電動勢E= V。【答案】(1)R=80.0點偏離太遠，應為錯誤點，剔除(2) 畫出-R關系圖線如圖。(3) 1.41【 解析】在畫出的直線上取兩個點，求出斜率即可；根據(jù)閉合電路的，可得=（R+r）+R,。由=可求得E=1.41V。4.（6分）（2013高考安徽理綜第21題II）（1）在測定一根粗細均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為_ mm，合金絲的直徑為_mm。（2）為了精確測量合金絲的電阻Rx,設計出如圖所示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖2中的實物電路連接?！敬鸢浮浚?）0.007mm 0.640mm （2）實物電路連接如圖?！?解析】校零時螺旋測微器讀數(shù)：0mm+0.01mm×0.7=0.007mm;測量時螺旋測微器讀數(shù)：0.5mm+0.01mm×14.7=0.647mm;合金絲的直徑的d=0.647mm-0.007mm=0.640mm5（18分）.(2013高考北京理綜第21題)某同學通過實驗測定一個阻值約為5的電阻Rx的阻值。（1）現(xiàn)有電源（4V，內(nèi)阻可不計），滑動變阻器（050，額定電流2A），開關和導線若干，以及下列電表：A.電流表(03A，內(nèi)阻約0.025)B.電流表(00.6A，內(nèi)阻約0.125)C.電壓表(03V，內(nèi)阻約3k)D.電壓表(015V，內(nèi)阻約15k)為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用 ，電壓表應選用 _(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖1中的 （選填“甲”或“乙”）（2）圖2是測最Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線.請請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線.（3）接通開關，改變滑動變阻器畫片P的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖3所示，可得該電阻的測量值RX=U/I= (保留兩位有效數(shù)字)。（4）若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是 ;若在（1）問中選用乙電路殘生誤差的主要原因是 。（選填選項前的字母）A. 電流表測量值小于流經(jīng)RX的電流值B. 電流表測量值大于流經(jīng)RX的電流值C. 電壓表測量值小于RX兩端的電壓值D. 電壓表測量值大于RX兩端的電壓值（5）再不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻RX兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U-x關系的示意圖中正確的是 。答案：（1）C B 甲（2）補充完成的實物間的連線如圖。（3）5.2 （4）B D（5）C解析：選擇量程03V的電壓表C，量程00.6A的電流表B，由于待測電阻Rx的阻值較小，采用電流表外接的圖甲。電流表示數(shù)I=0.50A，電壓表示數(shù)U=2.60V，電阻的測量值RX=U/I=5.2. 若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是電壓表分流，電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值;若在（1）問中選用乙電路殘生誤差的主要原因是電流表分壓，電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值。設滑動變阻器單位長度電阻為k，由閉合電路歐姆定律，I=，U=IRX=RX。由此可知，當x增大時，U非線性增大，當x達到最大值時，U等于一個定值，所以反映U-x關系的示意圖中正確的是C。6（6分）（2013全國高考大綱版理綜第22題）如圖所示，E為直流電源，G為靈敏電流計，A、B為兩個圓柱形電極，P是木板，C、D為兩個探針，S為開關?，F(xiàn)用上述實驗器材進行“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗。 （1）木板P上有白紙、導電紙和復寫紙，最上面的應該是_紙； （2）用實線代表導線將實驗器材正確連接。SEPPBDCSEPABDC答案：（6分）（1）導電（2分） （2）如圖所示。（4分）（探針和靈敏電流計部分2分，有任何錯誤不給這2分；其余部分2分，有任何錯誤也不給這2分）解析：（1）木板P上有白紙、導電紙和復寫紙，最上面的應該是導電紙紙； （2）將電源開關串聯(lián)后與A、B接線柱連接。用實線代表導線將實驗器材正確連接如圖所示。7（2013高考上海物理第27題）(6分)為確定某電子元件的電氣特性，做如下測量。(1)用多用表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的電阻檔測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，因此需選擇倍率的電阻檔(填：“×10”或“×1k”)，并再進行測量，多用表的示數(shù)如圖(a)所示，測量結(jié)果為。(2)將待測元件(額定電壓9V)、蓄電池、滑動變阻器、電流表、多用表、電鍵及若干導線連接成電路如圖(b)所示。添加連線，使電路能測量該元件完整的伏安特性。本實驗中使用多用表測電壓，多用表的選擇開關應調(diào)到檔(填：“直流電壓10V”或“直流電壓50V”)。答案：（1）×10 歐姆調(diào)零 70（2）電路如圖。解析：（1）用多用表測量該元件的電阻，選用“×100”倍率的電阻檔測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，說明電阻較小，因此需選擇×10倍率的電阻檔，并歐姆調(diào)零后再進行測量，多用表的示數(shù)如圖(a)所示，測量結(jié)果為70。(2) 要測量該元件完整的伏安特性，必須連接成分壓電路。本實驗中使用多用表測電壓，多用表的選擇開關應調(diào)到直流電壓10V檔。8（2013高考廣東理綜第34題）（2）圖17（a）是測量電阻Rx的原理圖，學生電源輸出電壓可調(diào)，電流表量程選0.6A（內(nèi)阻不計），標有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0cm。圖17（b）0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.605.010.015.020.025.030.035.0圖17（c）根據(jù)原理圖連接圖17（b）的實物圖.斷開S2，合上S1；調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0V時，單位長度電阻絲的電壓u=_V/cm。記錄此時電流表A1的示數(shù)。保持S1閉合，合上S2；滑動c點改變ac的長度L，同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表A1的示數(shù)與步驟記錄的值相同，記錄長度L和A2的示數(shù)I。測量6組L和I值，測量數(shù)據(jù)已在圖17（c）中標出。寫出Rx與L、I、u的關系式Rx=_；根據(jù)圖17（c）用作圖法算出Rx=_.答案： 見下圖 0.1 6.0考點：電流表法測電阻，用圖像法處理數(shù)據(jù)、歐姆定律、并聯(lián)電路基本規(guī)律應用解析：3V電壓分布在長為30cm的電阻絲上，故有單位長度的電壓u=V/cm=0.1V/cm。 設電阻絲每cm長的電阻為R，當合上S1 斷開S2時，設此時電阻絲電流為I 有：I·30R=30u， 當合上S1 、S2時，I·LR=IRx， 由上兩式得：Rx與L、I、u的關系式Rx=Lu/I。在圖17（c）中過盡可能多的點作直線，對照圖17（c）可得L=I，由L-I圖線的斜率k=60.016cm/A= ，可得Rx=ku=60.016×0.1=6.0016.圖17（b）0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.605.010.015.020.025.030.035.0圖17（c）