高考物理 模拟新题精选分类解析（第5期）专题13 电学实验

2013年高考物理模拟新题精选分类解析（第5期）专题13电学实验1.（2013年1月山西晋中市质检）市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇，某物理研究性学习小组想测量电风扇正常运行时的机械功率，于是找到了一台这样的电风扇并从铭牌上读出了额定电压U，但其他字迹不清楚。该小组成员取出电池，并从电风扇连接的电池的正、负两极各接出一条引线，提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器（阻值较小），备用电池若干节，开关、若干导线、固定电池的电池盒。（1）测量时，选择的电路图比较合理的是图（填写“甲”或“乙”）（2）该小组进行了如下实验步骤，请补写步骤③的实验操作过程。①按事先设计的电路连接各元件，并将滑动变阻器的滑动片移动到最左端。②合上开关，将滑动片从最左端开始缓慢向右移动，使电压表和电流表都有明显的示数，但电风扇并未转动，读出电压表和电流表的示数分别为U0、I0。③。④用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械功率P输出=。（3）该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇继续进行测量，用伏安法分别测出甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线如图丙所示。若他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V的恒定电源两端，则甲的实际功率为W，乙的实际功率为W。答案：（1）甲（2）③移动滑动变阻器的滑动片，当电压表的示数达到U时，此时电风扇正常工作，记下此时电压表的示数U和电流表的示数I。④IU-（3）1.42.814\n2.(10分)（2013深圳市南山区期末）在“用伏安法测定一条金属丝（总电阻约10Ω）电阻率”的实验中。①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d=mm。②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹P，移动金属夹P的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误，请用“×”标在错误的导线上，再用笔画线代替导线给予改正。③闭合开关前，滑动变阻器触头应移至　（填“左”或“右”）端。闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，以后通过多次改变P点的位置，得到多组U、I、L的数据，U/I即得到金属丝长L时对应的电阻R。把这多组L和R的数据，绘成如图丙所示图线，则该图线斜率表示的物理意义是　　　　　　　　　　　（要求用文字表述）。④如果图线的斜率k=1Ω/m，则该金属丝电阻率r=。（保留二位有效数字）14\n3.（2013福建省厦门市期末）为了测量一个电池组的电动势E和内阻r，实验步骤如下：①按照实物图a，连接好电路，将滑动变阻器滑片移到最右端，正确使用电阻箱并调节电阻箱旋钮至如图c；②闭合开关，保持电阻箱读数不变，移到滑动变阻器的触头，记录下电压表和电流表的读数；并重复试验测量多组数据；③断开开关，拆除线路，整理器材；④根据试验记录数据进行数据处理。回答下列问题：（1）根据实物图a，请你用正确符号在图b的虚线框中，画出试验电路图；（2）根据图c，读出电阻箱接入电路的阻值大小为__________Ω；（3）依据电压表和电流表的读数，建立U-I的坐标，描出相应的数据点，如图d；请你在图d中正确绘出图像，根据图像，求出电池组电动势E=______V和内阻r=_______Ω。14\n答案：（1）实验电路图如图b。（2）2.5Ω（3）U—I图线如图d。3.03.5解析：U—I图线在纵轴的截距表示电源电动势，E=3.0V，图线斜率绝对值表示电阻箱读数R和电源内阻r之和，R+r=6Ω，r=3.5Ω。14\n4．（12分）（2013山东省名校期末检测）课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ=1.7×10-8Ω·m。他们选用了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材。（1）他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻，操作分以下三个步骤，请填写第②步操作。①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“—”插孔；选择电阻档“×1”②③把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用电表的实数如图表示。从图中可知金属丝的电阻R=Ω。（2）根据多用电表实数，为了减少电阻测量的实验误差，某同学将实验器材连接成下图所示的电路，要求实验中电压表的实数能够从零开始变化，闭合开关前，请你检查实验电路，在错误的连线上画“×”，并改正至正确位置。根据你改正的电路，在方框中画出电路的原理图。（3）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数14\n如右图所示，金属丝的直径为mm（4）根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺丝管所用金属丝的长度约为m（结果保留两位有效数字）5.（2013广东省韶关市一模）某同学想通过“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来测量一小灯泡的额定功率．所用器材如下：A．待测小灯泡一只：额定电压为2.5V，电阻约为几欧B．电压表一只：量程为3V，内阻约为3kΩC．电流表一只：量程为0.6A，内阻约为0.1ΩD．滑动变阻器一只，干电池两节，开关一个，导线若干14\n①请在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图．②图甲中开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）；③该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；若将小灯泡直接与电动势E=3.0V，内阻r=7.5Ω的电源相连，小灯泡的功率为W．（结果均保留两位有效数字）6..(18分)(1)（2013广东省江门市期末）某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图。请回答下列问题：①图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整。②考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。14\n③图甲中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图甲中的________(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良。④据实验测得的数据,作出该元件的,I-U图线如图丙所示,则元件Q在U=0.8V时的电阻值是___________,I-U图线在该点的切线的斜率的倒数1/K(选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻值。7.（10分）（2013贵州六校联考）某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：（1）先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值_______（选填：“偏大”或“偏小”）。（2）再按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并计算得下表所列数据。/(V-1)0.801.071.301.471.802.27/(Ω-1)0.20.50.81.01.52.014\nVrRES图甲0.50/V-1/Ω-111.522.50.501.001.502.002.503.00图乙第23题图（3）在图乙坐标纸上画出—图象；（4）根据（3）所画的图象可算出电池的电动势为________V，电池的内阻为________Ω。(结果保留三位有效数字)0.50/V-1/Ω-111.522.50.501.001.502.002.503.00【答案】(1)偏小(3)如图(4)1.55~1.75,1.26~1.40(填对1个空—含图3分,2个空5分，3个空8分,4个空10分)【解析】（1）由于电池有一定的内阻，电压表读数是路端电压的大小，小于实际电池的电动势。（3）描点连线作图见答案。（4）由题意可得，，整理可得，，取两点的数据代入可得E、r的值。8.（2013年2月广东省名校质检）14\n某同学欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：①直流电源E：电动势约4.5V，内阻很小；②直流电流表A1：量程0~3A，内阻0.025Ω；③直流电流表A2：量程0~0.6A，内阻0.125Ω；④直流电压表V：量程0~3V，内阻3kΩ；⑤滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；⑥电键、导线若干。（1）在可选择的，器材中应选用的电流表是。（2）实验电路电阻的测量值真实值。（填“大于”、“小于”、“等于”）（3）如图所示，还有两根导线没有连接，请用钢笔画线当作导线完成实验电路图。（4）某同学按要求完成了电路连接，开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最_端（填“左”、“右”）；他闭合开关后发现电流表和电压表的均无示数，于是取下电压表，用一导线将其正接线柱与电源正极连接，用另一导线的一端接其负接线柱，导线另一端试触电流表正接线柱，电压表无示数，再试触电流表负接线柱，电压表的指针大角度偏转，并超过其量程，已知各接线柱处接触良好，故障原因是。答案.（1）③（2分）（2）小于（2分）（3）如下图所示（2分）（4）左（2分）；电流表内部断路（2分）14\n9（11分）．（2013广西四市联考模拟）某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度。可选用的器材如下：A．待测螺线管L（符号）：绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，阻值约几十欧；B．电流表A1：量程为10mA，内阻r1=40Ω；C．电流表A2：量程为500μA，内阻r2=750Ω；D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ;E．保护电阻R1：阻值为100Ω；F．滑动变阻器R2：总阻值约为10Ω；G．电源E，电动势约为1．5V，内阻忽略不计；H．开关一个及导线若干。（1）用多用电表粗测线圈的电阻，选择倍率“×l”和“×l0”，经正确步骤操作，多用电表表盘示数如图，则金属丝的电阻约为Ω14\n（2）为了尽可能准确的测量R1，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的，请你设计一种适合的电路，将你设计的电路画在下面的虚线框中，并标明所用器材的代号。（3）已知金属丝的直径D，要测量的物理量是____。由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L，则L=____。（3）I1I2（2分）电路一：；电路二：（3分）10(9分)（2013广东省四校联考）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.A．电压表V1（量程6V、内阻很大）14\nB．电压表V2（量程3V、内阻很大）C．电流表A（量程3A、内阻很小）D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）E．小灯泡（2A、5W）F．电池组（电动势E、内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E＝V、内阻r＝Ω。（结果保留两位有效数字）（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为Ω14\n14