三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编:专题19电学实验
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专题19电学实验1.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
他根据老师提供的以下器材,画出了如图所示的原理图。
① 电压表V(量程3V.内阻Rv约为l0kΩ)② 电流表G(量程3mA,内阻Rg=l00Ω)③ 电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)④ 滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)⑤ 滑动变阻器R2 (0~500Ω,1A)⑥ 定值电阻R3=0. 5Ω⑦开关S和导线若干(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。
(保留两位有效数字)(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是_______(填写器材编号)(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势____V.【答案】0.60R1或④E=1.5v2.某同学为了测量电源的电动势和内阻设计了如图(a)所示电路,所用的实验器材有:待测电源,量程为3 V 的电压表V (内阻无穷大),电阻箱R,阻值未知的定值电阻R0,开关K1,双掷开关K2,实验步骤如下:①调节电阻箱的阻值为20 Ω,K2接a,闭合K1,记下电压表的读数为2.00 V,断开K1;②保持电阻箱的阻值不变,K2切接b,闭合K1,记下图b所示电压表的读数,断开K1;③将K2再切换到a,闭合K1,多次调节电阻箱,读出多组电组箱的阻值R和对应的电压表的示数U,断开K1;.回答下列问题: xk*w⑴图(b)所示电压表的读数为________V,定值电阻R0 =________Ω;⑵用E、r 表示电动势和内阻,则________________________;(c)图所示;则电源电动势E=_______V,内阻r=_______Ω .(计算结果保留两位有效数字)【答案】(1) 2.30;3.0(3或3.00)(2(3)2.9V;1.2±0.1Ω;【解析】(1)由电压表量程为3V,最小分度为0.1V,则其读数为2.30V;K2切接b,闭合K1时,滑动变阻器与R0(2)(3)根据公式可知,图象与纵坐标的交点为0.34解得:r=1.2Ω;【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律的实验数据的处理问题,要注意掌握数据处理的方法,知道根据闭合电路欧姆定律列式并灵活变形,根据图象的性质可得出对应的电动势和内电阻.3.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验中:(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,可知其长度为_____mm;(2)用多用电表的欧姆挡粗测该圆柱体的电阻R x的阻值在90 Ω左右,现要测量其阻值,实验室提供如下器材:A.电流表A1(量程50 mA、内阻约1 Ω)B.电流表A2(量程200 mA、内阻约为0.2 Ω)C.电流表A3(量程0.6 A、内阻约为0.1 Ω)D.定值电阻R0=30 ΩE.滑动变阻器R(最大阻值约为10 Ω)F.电源E(电动势为4 V)G.开关S、导线若干①.某同学设计了一个测量电阻R x的实验电路,如图乙所示。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总:恒定电流 本文档中含有大量公式,在网页显示可能会出现位置错误的情况,下载后均能正常显示,欢迎下载!选择题:1.(2019•江苏卷•T3)如图所示的电路中,电阻R =2Ω.断开S 后,电压表的读数为3V ;闭合S 后,电压表的读数为2V ,则电源的内阻r 为A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω【答案】A【解析】 开关s 断开时有:,开s 闭合时有:,其中,解得:, 故A 正确。
2.(2017·江苏卷)某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则A.电感L 1的作用是通高频B.电容C 2的作用是通高频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分 【答案】BD【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述,,频率越高阻碍作用越大,对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频,所以A 错误;电容对交流电的阻碍作用,频率越高阻碍作用越小,所以是通高频阻低频,故BD 正确;C 错误. 3V E =2E R R r=+2R =Ω1r =Ω2πL X fL =12πC X fC=【考点定位】电感、电容对交流电的阻碍作用【名师点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用,即感抗、容抗的大小与什么因素有关,记住这个问题不难解决.3.(2018·江苏卷·T8)(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路( )A. 充电时,通过R的电流不变B. 若R增大,则充电时间变长C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D. 若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【答案】BCD【解析】本题考查电容器的充放电,意在考查考生的分析能力。
电容器充电时两端电压不断增大,所以电源与电容器极板间的电势差不断减小,因此充电电流变小,选项A错误;当电阻R增大时,充电电流变小,电容器所充电荷量不变的情况下,充电时间变长,选项B 正确;若C增大,根据Q=CU,电容器的带电荷量增大,选项C正确;当电源电动势为85V 时,电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时,所以闪光灯仍然发光,闪光一次通过的电荷量不变,选项D正确。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总:静电场本文档中含有大量公式,在网页显示可能会出现位置错误的情况,下载后均能正常显示,欢迎下载!选择题1.(2019•全国Ⅰ卷•T2)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则A. P和Q都带正电荷B. P和Q都带负电荷C. P带正电荷,Q带负电荷D. P带负电荷,Q带正电荷【答案】D【解析】AB、受力分析可知,P和Q两小球,不能带同种电荷,AB错误;CD、若P球带负电,Q球带正电,如下图所示,恰能满足题意,则C错误D正确,故本题选D。
2.(2019•全国Ⅱ卷•T7)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则A. 运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小B. 在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合C. 粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D. 粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【答案】AC【解析】【详解】A.若电场中由同种电荷形成即由A点释放负电荷,则先加速后减速,故A正确;B.若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B错误。
C.由于N点速度大于等于零,故N点动能大于等于M点动能,由能量守恒可知,N点电势能小于等于M点电势能,故C正确D.粒子可能做曲线运动,故D错误;3.(2019•全国Ⅲ卷•T8)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。
则A. a点和b点的电势相等B. a点和b点的电场强度大小相等C. a点和b点的电场强度方向相同D. 将负电荷从a点移到b点,电势能增加【答案】BC【解析】由几何关系,可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理,可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同,故B、C正确。
③闭合开关S,调节R 的值使电流大小适当,在托盘内重新参加适量细沙, 使D.接线柱之间的电阻为 2.5 0.(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;(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 【解析与答案】 (1)如以下图I 0 I2021年高考物理试题分类汇编:电学实验1. (2021全国新课标).(10分) 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.所用局部器材已在图中给出, 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;公为电流表;S 为开 此相较用於关.此外还有细沙、天平、米尺和假设干轻质导线. (1)在图中画线连接成实验电路图. (2)完成以下主要实验步骤中的填空 ①按图接线. ②保持开关S 断开,在托盘内参加适量细沙,使 处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m . 白.D质KA(2)两电阻并联为0.6, 二然后读出 ________ ④用米尺测量,并用天平称出 (3)用测量的物理量和重力加速度 (4)判定磁感应强度方向的方法是: 反之,磁感应强度方向垂直纸面向里. [答案] g 表示磁感应强度的大小,可以得出 B=假设 ,磁感应强度方向垂直纸面向外;2. 2、③重新处于平衡状态,电流表的示数I,此时细沙的质 m 2④D 的底边长L(3)B =m i -m 2 g(4)m 2 miIL(2021全国理综).(6分)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、 (5) 欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为 1Q, 2、3接线柱之间的电阻为 1.5 1、33〔1〕〔2021广东卷〕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.①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,直彳仝为 mm■ I. :■②按图15 〔c〕链接电路后,实验操作如下:〔a〕将滑动变阻器R的阻值置于最处〔填“大〞或“小〞〕;将S2拨向接点1,闭合S,调节R,使电流表示数为I0;〔b〕将电阻箱R的阻值调至最〔填“大〞或“小〞〕;将&拨向接点2;保持R不变, 调节也使电流表示数仍为I0,此时R阻值为1280a ;③由此可知,圆柱体的电阻为Q o答案:〔1〕① 5.01 5.315 ②〔a〕大〔b〕大③ 12804. 〔2021北京高考卷〕.〔18分〕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局部的长度名勺为50cm.〔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〔该值接近屡次测量的平均值〕〔2〕用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组〔电动势为3V,内阻约10〕、电流表〔内阻约0.1 ◎〕、电压表〔内阻约3kQ〕、滑动变阻器R〔0~20a ,额定电流2A〕、开关、导线假设干. 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:由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的图〔选填“甲〞或“乙〞〕.(3)图3是测量Rx 的实验器材实物图,图中已连接了局部导线,滑动变阻器的滑片 P 置于 变阻器的一端.请根据图(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,据对应的4个坐标点.请在图 4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出・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.假设将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U — I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案:(1) (0.395〜0.399 )(4)如答降附3(4.3〜4.7 )解析:(1)固定刻度读数为 0,可动刻度读数为 0.01=0.397mm.(0.395 〜0.399).(2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻R 约5Q o那么有旦=旦=50 , 旦 =3000= 600比拟R 为小电阻应该采用外接法测量误差小. R A 0.1 R x 5电压表或电流表不至于被烧坏.“U/V 2.5(4) 这个小组的同学在坐标名囱!承|立 U 、I 坐标系,2.01.51.0 0.5I/A0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60如图4所示,图中已标W 4测量数(5) A —I 图线.由图线得到金属丝的阻值 R X =根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为(6) .1X10,. mD. 1X10-8Q m任何实验测量都存在误差 正确的选项是 ________ B . 1X 10-3Q ■ m ◎(保存两位有效数字). (填选项前的符号). -6 一 C . 1 X 10 Q•本实验所用测量仪器均已校准,以下关于误差的说法中—(有多个正确选项).(3)如答图R-a ! 丁 T+ 4-4-—1 ・:T T T_i ?-T-+-・!+之4..丁,r4,r4,由〔3〕知是用伏安特性曲线来测量电阻的,就要求电压电流从接近 0开始调节,所以应该采用分压接法〔甲〕.〔3〕注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉,结合〔 2〕可知应该连接成 外接分压接法〔甲〕那么在连线时断开开关且使 R 两端的电压为0.先连外接法〔线1〕再 连分压法〔线2和3〕,此时滑片P 必须置于变阻器的左端.〔4〕描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去,然后作出 U-I 图线.其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的 U-I 图线上,有R x =」.22- = 4.5a0.220〔4.3 〜4.7〕.l 右、R x S 4.5 3.14 0.3972 10*〔5〕根据电阻7E 律 R x = P —有P = ------------ = ----------------------------------------Sl0.5Q • m 估算出的金属丝电阻率是C .〔6〕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偶然误差; 和电压表内阻引起的误差属于系统误差.答案 C Do5. 〔2021山东卷〕〔2〕在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下: 待测金属丝: R x〔阻值约4C,额定电流约0.5A 〕; 电压表:V 〔量程3V ,内阻约3k C 〕; 电流表:A1 〔量程0.6A ,内阻约0.2C 〕;A 2〔量程3A ,内阻约0.05C 〕;电源:E 1 〔电动势3V,内阻不计〕E 2〔电动势12V,内阻不计〕滑动变阻器:R 〔最大阻值约20Q 〕 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如下图,读数为 mm②假设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〕,在虚线框中〔间做题卡〕完成电路原理图.答案:〔2〕①1.77311.771 -1.775均正确】©A I ; E I ;电路图如右. 解析:①1. 77311. 771~1. 775均正确】②电压表量程 3V,所以电源应选 E1,通过待测金属丝的最I = - = — = 0.75大电流约为 R x4 A,所以电流表应选A1.电路图如右.6. 〔2021四川卷〕〔2〕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, 0.7A 〞 ;= 4.5 10-6由于电流表电流表A i,量程3A,内阻约为0.1 Q;电流表A2,量程0.6A,内阻r2=0.2 Q;电压表V,量程3V,内阻r v=9kQ ;标准电阻R,阻值ia;,]一冢------ 弋尸图2 〜标准电阻的,阻值3 k Q; 图1滑动变阻器R,阻值范围O~ 10Q,;学生电源E,电动势6V,内阻不计;开关S及导线假设干.①甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量, L「---------- 当通过L的电流为0.46A时,电压表的示数如图2所:示,此时L的电阻为_______ Q o j②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测--------------- 点———~R量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值Iy———是V 国・. •屯3③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.请你在乙同学的根底上利用所供器材, 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〕①5 〔3 分〕;②4 〔3 分〕;说明:画出答图1给4分,只画出答图2给2分.【分析点拨】先分析图1、图3的弊端,在扩充量程的同时,还要尽可能做到排除电流表的分压以及电压表的分流.2 3 _ 3【解析】:①电压表本数 2.3V, R=-- =50.②U L=^-〔9000 +3000〕 = 4V.③ 0.46 9000 准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要将电流电压调节到达小灯泡的额定值.测量准确3A电流表不能使用,3V电压表和0.6A电流表量程不够必须改装;将电压表和R2串联,刚好满足4 V量程〔小灯泡额定〕;电流的A2与R并联即可将电流量程扩至0.72 A 〔额定为0.7 A〕.两表改装完毕之后,再考虑内、外接的问题.由于改装后的电压表量程刚好等于小灯泡额定电压,也就不适于将改装后的安培表内接了,否那么电压表会超量程的.这里最好采用外接法,即答图1.7. 〔2021天津卷〕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G来校对待测电流表G的满偏电流和测定G内阻的电路, 如下图, G的量程略大于G的量程,图中R为滑动变阻器,R为电阻箱,该同学顺利完成了这个实验.①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GB.分另ij将R和R的阻值调至最大C.记下R的最终读数D.反复调节Ri和R的阻值,使G的示数仍为Ii,使G的指针偏转到满刻度的一半,此时R的最终读数为rE.合上开关SF.调节R使G的指针偏转到满刻度,此时G的示数仍为Ii,记下此时G的示数②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G内阻的测量值与真实值相比〔填“偏大〞、“偏小〞或“相等〞〕③假设要将G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G上并联的分流电阻R的表达式,R=9 〔3〕①解析:在组装实验时正确操作是将所有开关断开, 将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大,然后闭合电源限制开关Si,就可以校对待测表G,由于标准表和待测表串联流过的电流相等,这时就可以调节R由小到大改变电流对待测表的刻度逐个校对,直到待测表满偏.校对完成后闭合开关S2构成半偏法测量表头G内阻的电路,在没有G的情况下只调节R使待测表半偏,那么表头内阻等于R此时的读数,这种做法会造成G的示数增大〔原理上是不变〕,误差大.由于有G可以方便观察干路电流的变化,所以操作为闭合开关S2反复调节R和R2使标准表到达待测表满偏时的电流值,同时使待测表半偏,那么表头内阻等于R此时的读数.正确顺序为B、E、F、A、D C②解析:由于G测量了干路电流,G测量了支路电流,另一直流电流是两表示数之差, 然后根据并联电路电流电阻成反比准确计算.答案“相等〞.③解析:扩大电流表的量程需要并联一个电阻_ I1根据并联关系有rI1 =〔I —I1〕R S,那么R S =——rI - Ii8. 〔2021上海卷〕.〔4分〕为判断线圈绕向,可将灵敏电流计G与线圈L连接,如下图.线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时,指针向左偏转.〔1〕将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现,N指针向左偏转.俯视线圈,其绕向为〔填| 一“顺时针〞或“逆时针〞〕.〔2〕当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,指针向右偏转.俯视线圈,其绕向为〔填“顺时针〞或“逆时针〞〕.答案:〔1〕顺时针,〔2〕逆时针,9. 〔2021上海卷〕.〔6分〕在练习使用多用表的实验中〔1〕某同学连接的电路如下图①假设旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过的电流;②假设断开电路中的电键, 旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡, 此时测得的是的电阻;③假设旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡, 闭合电键, 并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是两端的电压.(2)(单项选择)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,假设()(A)双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大(B)测量时发现指针偏离中央刻度过大,那么必需减小倍率,重新调零后再进行测量(C)选才i “父10〞倍率测量时发现指针位于20与30正中间,那么测量值小于25c(D)欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将略偏大答案:(1)①R i ,②R和R串联,③R (或电源),(2) D,10. n (2021安徽卷).(8分)图为“测绘小灯伏安特性曲线〞实验的实物电路图,小灯泡额定电压为2.5V.(1)完成以下实验步骤:①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,__ ,③断开开关,(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图.21 n答案:(1)使滑片移到变阻器最左端;逐渐增大电压直到灯泡O根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲I一(v>q额定电压,分别读出多组相应电流表和电压表的值并记入表格. (2) 一百-L(A)电路图如图一11. (2021江苏卷).(10分)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数, /小亮设计了如下图的装置进行实验,实验中,当木块 A —1位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面,将A拉针二一到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点,分别测,8― 亏Z量OR OQ的长度h和s,重复上述实验,分别记录几组实验数据(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮,请提出两个解决方案;(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系图像h (cm)20.030.040.050.060.0s (cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg, 根据s-h图像可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数科= (结果保存一位有效数字)〔4〕实验中,滑轮轴的摩擦会导致科的测量结果〔选填“偏大〞、或“偏小〞【答案】〔1〕A 〔2〕短暂〔3〕 5.0 〔如图〕12. 〔2021重庆卷〕〔2〕某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响.实验器材如题目22图3所示.①测量E和r的实验方案为:调节滑动4 依据公式 ,利用测量数据作出U-I图像,得出E和r.改变电源两端的电压U和流过电源的电流I②将电压表视为理想表,要求防止电流表分压作用对测量结果的影响,请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路.③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图像如题22图4 〔见下页〕中〔a〕、〔b〕、〔c〕、〔d〕所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势〔填“增大〞“减小〞或“不变〞〕,电源内阻〔填“增大〞“减小〞或“不变〞〕.曲线〔c〕对应的电源电动势E=V,内阻r=Q ,当外电路总电阻为2500◎时,该电源的输出功率P=mW.〔均保存三位有效数字〕13. 〔2021福建卷〕〔12分〕某研究性学习组欲测定一块电池的电动势B①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.②然后,用电压表©:、电阻箱R、定值电阻R、开关S、假设干导线和该电池组成电路, 测定该电池电动势.(i )根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路.(ii)闭合开关S,调整电阻箱阻值 R,读出电压表⑪相应示数H 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 1/R 与1/U 的值.请用表中数 据在坐标纸上描点,并作出 1/U-1/R 图线.14. (2021海南卷).图1是改装并校准电流表的电路图, 阻为Rg, A 是标准电流表,要求改装后的电流表量程为(1)图1中分流电阻Rp 的阻值为用口}(66.7 71.4如.受讣 20.0火门 队3 *5,9 74.2 3.. 2 2 91/支.,制L40一2.00 ’3.00 4网 5.00\/u一 d 一 M0.120. 17°、0. 24 0 31 0.35答案: 12rH 9.4切i )连线如书图Qi 施作图像如以下图表头a 的量程为Ig=600 NA 内 I=60mAo 完成以下填空. (祖)从日战中可求得£之(2)在电表改装成后的某次校准测量中, a表的示数如图所是,由此读出流过a电流表的电流为—mA此时流过分流电阻R跑的电流为mA (保存一位小数)…Rg答案⑴ _g_ (2)49.5 、49.0。
电学实验1 .【2017 •天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A i的内阻r i=1.0 k,电阻Ri=9.0 k,为了方便读数和作图,给电池串联一个R o=3.0 Q的电阻。
①按图示电路进行连接后,发现aa、bb和cc三条导线中,混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b间电压,读数不为零,再测量、a间电压,若读数不为零,则一定是________________ 导线断开;若读数为零,则一定是______________ 导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。
通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A i和A2的多组11、12数据,作出图象如右图。
由11-2图象得到电池的电动势E= ____________ V,内阻r= _________ Q。
【答案】① aa bb ② 1.41 (1.36~1.44 均可)0.5(0.4~0.6 均可)【解析】①用电压挡检测电踣故障,电压表的表头是电流计,厲电路有断路,回踣中无电流将电压表接在血'间后有示数,说明电路被接通』即血'间有断路故障.再测量曲间电压』电压表读數不対羁说明斷路故障的范围被缩小到曲间,则一定是皿导线昕开;若读数为零,则说明电路仍未被搂通,断路故障的范围被确定在站'间。
②根1E闭合电路的欧姆走律;£=弘筠+ 2+口+九)(鸟"八W ,上式可简化为E =母血+ J風 5 f读出两点坐标;S 0-12)和〔2他0.05),代入方程解得:电动势EH41V,萍且尸0.3氣【考点定位】实验一一用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义一一纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。
2 .【2017 •新课标I卷】(10分)某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L (额定电压3.8 V,额定电流0.32A);电压表d V(量程3 V,内阻3 k )电流表d A(量程0.5 A,内阻0.5貼;固定电阻R0 (阻值1 000 )滑动变阻器R (阻值0~9.0 )电源E (电动势5 V,内阻不计);开关S; 导线若干。
2019年高三物理名校试题汇编a:专项19电学实验(解析版)注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!无论是单选、多选还是论述题,最重要的就是看清题意。
在论述题中,问题大多具有委婉性,尤其是历年真题部分,在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料,明确考察要点,最大限度的挖掘材料中的有效信息,建议考生答题时用笔将重点勾画出来,方便反复细读。
只有经过仔细推敲,揣摩命题老师的意图,积极联想知识点,分析答题角度,才能够将考点锁定,明确题意。
实验一用描迹法画出电场中平面上的等势线1.〔上海市虹口区2018届高三第一学期期终教学质量监控测〕在“用DIS描绘电场的等势线”实验中,按图示连接电路。
将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接,电压传感器正接线柱的电势高于负接线柱时,读数为正。
在电极A、B的连线上等距离的取a、b、c、d、e共5个基准点。
〔1〕假设在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点,连接负接线柱的探针接触b 点时,读数为负,那么可以判断电极A接在电源的_________极上〔选填“正”或“负”〕。
〔2〕假设连接电压传感器正、负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时的示数为U1;分别接触b点和c点时的示数为U2,那么有|U1|______|U2|〔选填“大于”、“小于”或“等于”〕。
〔3〕某位同学分别探测出5个基准点a、b、c、d、e的等势点如下图,请用实线绘出该电场的电场线〔要求画出5条电场线〕。
2、〔上海市六校2018届高三上学期12月份联考〕在“DIS描绘电场等势线”的实验中,〔1〕给出以下器材,ab处的电源应选用_______,传感器应选用_______。
〔用字母表示〕A.6V的交流电源B.6V的直流电源C.100V的直流电源D.电压传感器E.电流传感器F.力传感器〔2〕〔单项选择题〕该实验装置如下图,如果以c、d两个电极的连线为x轴,以c、d连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定置于y轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,那么传感器示数的绝对值变化情况是〔〕A.逐渐增大B.逐渐减小C.先变大后变小D.先变小后变大3、〔广西南宁二中、柳州高中、玉林高中2018届高三11月联考理综卷〕〔1〕甲图是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验的装置图、如乙图所示,某同学在导电纸上A、B两电极的连线上等间距的选出a、b、c、d、e五个基准点,虚线MN过d垂直于AB、所用的灵敏电流表的指针偏转与电流流向的关系是:电流从探针I流入时,指针向左偏转,电流从探针II流入时,指针向右偏转、实验时,该同学当把探针I压在d 点处,探针II沿虚线MN从d点向下运动时,运动过程中探针II一直压在导电纸上,那么在探针II运动的过程中,电流表的指针将偏转〔填向右、向左或没有〕、〔2〕如果在实验过程中,某同学已把导电纸、复写纸、白纸铺放在木板上,按自上而下的顺序放好,并且用电压表检查电极A、B两端,发现电压正常,然后让其中的一个探针接触某一基准点,另一探针在该基准点附近的导电纸上左、右试探移动,无论怎样移动,灵敏电流计的指针都不会发生偏转,其原因可能是〔只要答出一个原因即可〕。
高考物理真题专项汇编卷(2017-2019)知识点12:电学实验1、某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接,进行改装。
然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是。
(填正确答案标号)A.18 mA B.21 mA C.25mA D.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是。
(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 ΩB.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 ΩC.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是都正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。
2、某小组利用图(a )所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系,图中1V 和2V 为理想电压表;R 为滑动变阻器,0R 为定值电阻(阻值100 Ω);S 为开关,E 为电源。
实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出。
图(b )是该小组在恒定电流为50.0μA 时得到的某硅二极管U-t 关系曲线。
回答下列问题:(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R ,使电压表1V 的示数为1U = mV ;根据图(b )可知,当控温炉内的温度t 升高时,硅二极管正向电阻 (填“变大”或“变小”),电压表1V 示数 (填“增大”或“减小”),此时应将R 的滑片向 (填“A”或“B”)端移动,以使1V 示数仍为1U 。
(2)由图(b )可以看出U 与t 成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为Δ||ΔUt= 310/V C -⨯︒(保留2位有效数字)。
三年〔2015-2017〕高考物理试题分项版解析1.【2017·某某卷】某探究性学习小组利用如下列图的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。
①按图示电路进展连接后,发现aa'、bb'和cc'三条导线中,混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、间电压,读数不为零,再测量、a'间电压,假如读数不为零,如此一定是________导线断开;假如读数为零,如此一定是___________导线断开。
②排除故障后,该小组顺利完成实验。
通过屡次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图象如右图。
由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V,内阻r=__________Ω。
【答案】①aa'bb'②1.41〔1.36~1.44均可〕 0.5〔0.4~0.6均可〕【考点定位】实验——用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义——纵轴截距和斜率表示什么,闭合电路的欧姆定律是核心。
2.【2016·卷】热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t化的示意图。
由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力__________〔选填“增强〞或“减弱〞〕;相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的影响更__________〔选填“敏感〞或“不敏感〞〕。
【答案】增强敏感3.【2016·某某卷】〔6分〕在“用多用表测电阻、电流和电压〞的实验中〔1〕〔多项选择题〕用多用表测电流或电阻的过程中〔A〕在测量电阻时,更换倍率后必须重新进展调零〔B〕在测量电流时,更换量程后必须重新进展调零〔C〕在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进展试测〔D〕在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进展试测〔2〕测量时多用表指针指在如下列图位置。
北京市17-19年高考物理模拟汇编—电学实验一、实验探究题(每小题10分,共19题,共190分)1在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“3.8V1.1W”。
①实验时采用如图甲所示的电路图,由于电表内阻的影响,小灯泡电阻的测量值________(填“大于”、“等于”或“小于”)准确值。
②现有直流电源E(电动势约为6V,内阻约为0.5Ω)、电压表(量程0~5V,内阻5kΩ)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电流表(量程0~100mA,内阻4Ω)B.电流表(量程0~500mA,内阻0.4Ω)C.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流1.0A)D.滑动变阻器(最大阻值5Ω,额定电流0.5A)实验中,电流表应选用________;滑动变阻器应选用________。
(将填相应器材前的字母)③某位同学记录的8组数据如下表所示,其中7组数据的对应点已经标在图乙的坐标纸上,请标出余下的一组数据的对应点,并画出U-I图线。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8电压U0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0(V)电流I(A)0.000 0.050 0.100 0.120 0.180 0.195 0.205 0.215④根据图乙给出的信息,可以判断图丙中正确的是________(图中P为小灯泡的功率)2伏安曲线是非线性电路元件的基本参数。
某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线。
实验室提供下列器材:A.电流表A1(量程为0-300mA,内阻约1Ω)B.电流表A2(量程为0-0.6A,内阻约0.5Ω)C.电压表V(量程为0-3V,内阻约5kΩ)D.滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流1.5A)E.滑动变阻器R2(0-1kΩ,额定电流0.6A)F.直流电源(电动势3V,内阻不计)G.开关一个、导线足够(1)本实验电流表应选择________(填A1或A2);滑动变阻器应选择________(填R1或R2)。
三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编:专题19电学实验专题19 电学实验1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。
该同学测得微安表内阻为1 200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装。
然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。
(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是。
(填正确答案标号)A.18 Ma B.21 mA C.25mA D.28 mA(3)产生上述问题的原因可能是。
(填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 200 ΩB.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 200 ΩC.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k= 。
【答案】(1) (2)C (3)AC (4)9979【解析】(1)电表改装时,微安表应与定值电阻R 并联接入虚线框内,则实物电路连接如下图所示:(2)由标准毫安表与该装表的读数可知,改装后的电流表,实际量程被扩大的倍数为:-316mA ==10016010mAn ⨯倍。
故当原微安表表盘达到满偏时,实际量程为:32501010025mA -⨯⨯=,故本小题选C ;(3)根据()g g g I R I I R =-,得:1g g R I I R ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,改装后的量程偏大的原因可能是,原微安表内阻测量值偏小,即电表实际内阻g R 真实值,大于1200Ω;或者因为定值电阻R 的计算有误,计算值偏大,实际接入定值电阻R 阻值偏小。
故本小题选AC ; (4)由于接入电阻R 时,改装后的表实际量程为25 mA ,故满足()25g g g I R I R =-;要想达到预期目的,即将微安表改装为量程为20 m A 电流表,应满足()20g g g I R I kR =-,其中250μA 0.25mA g I ==,联立解得: 1.25k =或9979k =。
2.(2019·新课标全国Ⅱ卷)某小组利用图(a )所示的电路,研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系,图中V 1和V 2为理想电压表;R 为滑动变阻器,R 0为定值电阻(阻值100 Ω);S 为开关,E 为电源。
实验中二极管置于控温炉内,控温炉内的温度t 由温度计(图中未画出)测出。
图(b )是该小组在恒定电流为50.0μA 时得到的某硅二极管U –I 关系曲线。
回答下列问题:(1)实验中,为保证流过二极管的电流为50.0μA ,应调节滑动变阻器R ,使电压表V 1的示数为U 1= mV ;根据图(b )可知,当控温炉内的温度t 升高时,硅二极管正向电阻 (填“变大”或“变小”),电压表V 1示数 (填“增大”或“减小”),此时应将R 的滑片向 (填“A”或“B”)端移动,以使V 1示数仍为U 1。
(2)由图(b )可以看出U 与t 成线性关系,硅二极管可以作为测温传感器,该硅二极管的测温灵敏度为Δ||ΔU t= ×10–3V/℃(保留2位有效数字)。
【答案】(1)5.00 变小 增大 B (2)2.8【解析】(1)U 1=IR 0=100 Ω×50×10–6 A=5×10–3 V=5 mV 由U R I=,I 不变,温度升高,U 减小,故R 减小;由于R 变小,总电阻减小,电流增大;R 0两端电压增大,即V 1表示数变大,只有增大电阻才能使电流减小,故华东变阻器向右调节,即向B 短调节。
(2)由图可知,U t∆∆ =2.8×10–3V/℃ 3.(2019·新课标全国Ⅲ卷)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA 的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA 刻度。
可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω),电阻箱(0~99 999.9 Ω),干电池(E=1.5 V,r=1.5 Ω),红、黑表笔和导线若干。
(1)欧姆表设计将图(a)中的实物连线组成欧姆表。
欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω:滑动变阻器选__________(填“R1”或“R2”)。
(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。
表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________。
(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向__________kΩ处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。
若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_ _________Ω。
【答案】(1) 900 R 1 (2)45 5 (3)0 35 000.0【解析】(1)连线如图:根据欧姆表的改装原理,当电流计满偏时,则0g E I r R R=++,解得R=900Ω;为了滑动变阻器的安全,则滑动变阻器选择R 1; (2)在a 处,014g xaE I r R R R =+++,解得R xa =45kΩ; 在b 处,则034g xbE I r R R R =+++,解得R xb =5kΩ; (3)校准:红黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指到0 kΩ处;由图可知,电阻箱接入的电阻为:R =35 000.0 Ω。
4.(2019·天津卷)现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______mm 。
(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。
这段金属丝的电阻x R 约为100Ω,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源E (电动势10V ,内阻约为10Ω)电流表1A (量程0~250mA ,内阻15R =Ω)电流表2A (量程0~300mA ,内阻约为5Ω)滑动变阻器R (最大阻值10Ω,额定电流2A )开关S 及导线若干(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表1A 的读数为1I ,电流表2A 的读数为2I ,则这段金属丝电阻的计算式x R =______。
从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)0.200(0.196~0.204均可) (2) (3)1121I R I I - 相等 【解析】(1)根据螺旋测微器的读数法则可知读数为0.0120mm 0.000mm 0.200mm ⨯+=。
因该实验没有电压表,电流表A 1的内阻已知,故用A 1表当电压表使用,为了调节范围大,应用分压式滑动变阻器的接法,则点如图如图由电路图可知流过的电流为21I I -,电阻两端的电压为11I R ,因此电阻1121x I R R I I =- 该实验的电流为真实电流,电压也为真实电压,因此测得值和真实值相等。
5.(2019·江苏卷)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:(1)螺旋测微器如题11–1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动 (选填“A ”“B ”或“C ”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。
(题11–1图)(2)选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)题11–2甲图中R x ,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11–2乙图实物电路中的正确位置.(题11–2甲图) (题11–2乙图)(4)为测量R ,利用题11–2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U 1和电流I 1的值,作出的U 1–I 1关系图象如题11–3图所示.接着,将电压表改接在a 、b 两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:22(5)由此,可求得电阻丝的R x= Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.【答案】(1)C(2)不同(3)(4)(5)23.5(23.0~24.0都算对)【解析】(1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;(2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量;(3)按照原理图,将实物图连线如图:;(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条直线,如图:;当电压表按甲图连接时,电压表测的电压为0x R R ,的电压之和,当电压表接在a 、b 间时,电压表测的电压为0R 的电压,由图可得:001.96 2.0449,25.50.040.08x R R R +=Ω=Ω=Ω=Ω,所以23.5x R =Ω。
6.(2019·浙江选考)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻R x ,小明设计了如图所示的电路。
(1)实验时,闭合开关S ,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c 点先后与a 、b 点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c 点接________(选填“a 点”或“b 点”),按此连接测量,测量结果___________(选填“小于”、“等于”或“大于”)R x 的真实值。
(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线。
你认为正确的是_____(选填“①”或“②”),并由图线求出电阻R x =________Ω。
(保留两位有效数字)【答案】(1)a 点 小于 (2)② 7.5【解析】(1)电压表示数变化较大,说明电流表分压较大,而电流表示数基本不变,说明电压表分流较小,可以忽略,故采用电流表外接法,即c 接a 点;电压表测量的电压为准确值,但电流表测量的电流为电阻和电压表电流表之和,即电流测量值偏大,根据URI=可得电阻测量值偏小;(2)因为电压表测量的是被测电阻两端电压,所以当其两端电压为零时,电流也为零,故图线②正确;图像的斜率表示电阻,故3.07.50.4xR==Ω;7.(2018·江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻。
(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。
请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________;____________。