2012年高考物理试题分类汇编：电学实验

2012年高考物理试题分类汇编：电学实验

1．(2012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。所用部分器材已在图中给出，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；○A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

（1）在图中画线连接成实验电路图。

（2）完成下列主要实验步骤中的填空

①按图接线。

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。

④用米尺测量_______________。

（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。

（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

[答案]

③重新处于平衡状态, 电流表的示数I, 此时细沙的质量m2

④D的底边长L

（3）ILgmmB21（4）12mm

2．(2012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、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω，2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω，1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω。

（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______Ω。

【解析与答案】 （1）如下图

（2）两电阻并联为6.0。

3（1）（2012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，直径为_____mm。

②按图15（c）链接电路后，实验操作如下：

（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；

（b）将电阻箱R2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；

③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。

答案： （1）①5.01 5.315 ②（a）大 （b）大 ③1280

4.（2012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部分的长度约为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（该值接近多次测量的平均值）

（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1Ω)、电流表(内阻

约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干． 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，图中已连接了部分导线，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，电压表或电流表

不至于被烧坏．

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的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U─I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字)．

（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)．

A．1×10-2Ωm B．1×10-3Ωm C．1×10-6Ωm D．1×10-8Ωm

（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是___________(有多个正确选项)．

A．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．若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） （2）甲 （3）如答图3

次数 1 2 3 4 5 6 7

U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30

I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460

0.520

V

A

R

S Rx

R S

图2 乙 甲 V

A Rx

P Rx

图3 0 I/A

图4 U/V

0.5 1.5 2.5

2.0

1.0

0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

（4）如答图3 （4.3~4.7） （5）C （6）CD

解析：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=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Rx约5Ω。

则有501.05AxRR，60053000xVRR比较Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小。

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Rx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5.4220.000.1xRΩ(4.3～4.7)。

（5）根据电阻定律SlRx有662105.45.010397.014.35.4lSRxΩ·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；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。答案C D。

5.（2012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：xR（阻值约4，额定电流约0.5A）；

电压表：V（量程3V，内阻约3k）；

电流表：1A（量程0.6A，内阻约0.2）；

2A（量程3A，内阻约0.05）； P Rx

答图3 0 I/A

答图4 U/V

0.5 1.5 2.5

2.0

1.0

0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 电源：1E（电动势3V，内阻不计）

2E（电动势12V，内阻不计）

滑动变阻器：R（最大阻值约20）

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，示数如图所示，读数为 mm。

○2若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（间答题卡）完成电路原理图。

答案：（2）○11.773【1.771-1.775均正确】

○2A1；E1；电路图如右。

解析：①1．773【1．771～1．775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大电流约为75.043xREIA，所以电流表应选A1。电路图如右。

6.（2012四川卷） (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“4.0V．0.7A”；

电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω;

电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2Ω;

电压表V，量程3V，内阻rV=9kΩ；

标准电阻R1，阻值1Ω；

标准电阻R2，阻值3 kΩ;

滑动变阻器R，阻值范围O~ 10Ω,；

学生电源E，电动势6V，内阻不计；

开关S及导线若干。

①甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，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____Ω。

②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是____V。

③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。请你在乙同学的基础上利用所供器材，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）；

③

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。

【解析】：①电压表示数2.3V，546.03.2R。②4)30009000(90003LUV。③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达到小灯泡的额定值。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2R串联，刚好满足4 V量程（小灯泡额定）；电流的2A与1R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，否则电压表会超量程的。这里最好采用外接法，即答图1。

7.（2012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G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示，已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2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S2

B．分别将R1和R2的阻值调至最大

C．记下R2的最终读数

D．反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为r