高考物理 高频实验模拟新题精选训练18 电学创新实验.doc

2013高考高频实验模拟新题精选训练18 电学创新实验1.（6分）（2013上海市虹口区期末）如图（a）所示，为某磁敏电阻在室温下的电阻磁感应强度特性曲线，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。（1）试结合图（a）简要回答，磁感应强度b在00.2t和0.41.0t范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点：_ _。（2）某同学想利用磁敏电阻图（a）所示特性曲线测试某长直导线产生的磁场，设计电路如图（b）所示，磁敏电阻与电键、电源和灵敏电流表连接，长直导线与图示电路共面并通以图示电流，请指出本实验装置的错误之处_。若装置调整正确后再进行测量，电路中所用干电池的电动势为1.5v，不计电池、电流表的内阻，试写出磁敏电阻所在磁场的磁感应强度b从0.4t至1.2t的变化过程中，通过磁敏电阻的电流强度ia随磁感应强度b变化的关系式：_。 (6分)答案：（1）磁感应强度b在00.2t，磁敏电阻随磁场非线性增大，0.41.0t范围内磁敏电阻的阻值随磁场线性增大（2分） （2）磁敏电阻的轴向方向与磁场方向不相同 （2分） 2（6分）（2013上海市静安区期末）如图甲是某金属材料制成的电阻r随摄氏温度t变化的图象，图中r0表示该电阻在0时的电阻值，已知图线的斜率为k 。若用该电阻与电池（电动势为e、内阻为r）、理想电流表a、滑动变阻器r 串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头，把电流表a的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。（1）根据图甲，温度为t（t0）时电阻r的大小为_。（2）在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用e、r0、r（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流i的关系式t_。（3）如果某次测量时，指针正好指在温度刻度的10到20的正中央，则测量值_15（填“大于”、“小于”或“等于”）。3（2013上海市黄浦区期末如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中e是电动势为3v的电源（内阻不计），a是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），r0是阻值为5定值电阻，r是一根长为6cm、阻值为15的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量l与所受压力f之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片p刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3a时，所称重物的质量为_； （2）该设计中使用的电流表的量程最小为_，该电子秤的称量范围为_；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）4.（2013浙江省杭州市一模）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化。这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻rx的压阻效应，已知rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：a电源e（3v，内阻约为1）b电流表a1（0.6a，内阻r1=5）c电流表a2（0.6a，内阻r2约为1）d开关s，定值电阻r0（1）为了比较准确测量电阻rx，请完成虚线框内电路图的设计。（2）在电阻rx上加一个竖直向下的力f（设竖直向下为正方向），闭合开关s，记下电表读数，a1读数为i1，a2读数为i2，得rx= （用字母表示）。（3）改变力的大小，得到不同的rx值。然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的rx值。最后绘成图像如图所示。除观察到电阻rx的阻值随压力f增大而均匀减小外，还可得到的结论是 。当f竖直向下时可得rx与所受压力f的数值关系是rx= 。5（8分）（2013上海市闸北区期末）如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中d为位于纸面内的u形金属框，其底边水平，长度为l，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为e，内阻为r；r为电阻箱；s为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关s断开，在托盘内加放适量细沙，使d处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。 闭合开关s，将电阻箱阻值调节至r1=r，在托盘内重新加入细沙，使d重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2m1。（1）磁感应强度b大小为_，方向垂直纸面_（选填“向里”或“向外”）； （2）将电阻箱阻值调节至r2=2r，则u形金属框d_（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为_。6(8分)（2013上海市徐汇区期末）“研究回路中感应电动势e与磁通量变化快慢的关系”实验，如图1所示：（1）某同学改变磁铁释放时的高度，作出e-t图象寻求规律，得到如图2所示的图线。由此他得出结论：磁通量变化的时间t越短，感应电动势e越大，即e与t成反比。 实验过程是_的（填写“正确”“不正确”）； 实验结论：_（判断是否正确并说明理由）。（2）对实验数据的处理可以采用不同的方法如果横坐标取_，就可获得如图3所示的图线； 若在基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率将_(填“不变”“增大”或“减小”)。7.（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，请补写步骤的实验操作过程。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。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。 。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。对应的两个电风扇的电压分别为2v和4v，甲的实际功率为p甲=u甲i=20.7w=1.4w，乙的实际功率为p乙=u乙i=40.7w=2.8w。8（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=1.710-8m。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，请填写第步 操作。 将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“”插孔； 选择电阻档“1” 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= 。 （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 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）9. (2013年浙江五校联考)某实验小组要测量一个用电器l的额定功率（额定电压为10v、额定功率在12w15w之间），测量电路的部分导线已经接好（如图所示）。实验室有下列器材可供选用：直流电源：e1（电动势为3 v，内阻很小）e2（电动势为15 v，内阻很小） 直流电流表：a1（量程00.6 a，内阻约为0.5 ）a2（量程03 a，内阻约为0. 1 ）直流电压表：v（量程为3 v、内阻为3 k）滑动变阻器：r1（阻值范围020 ） r2（阻值范围0200 ）定值电阻：r3=3 k、r4=9 k、r5=25 k 开关一个，导线若干为使测量尽可能准确、方便，请回答：电源应该选择 （填“e1”或“e2”）；电流表应该选择 （填“a1”或“a2”）；滑动变阻器应该选择 （填“r1”或“r2”）；由于电压表的量程不够，要利用一个定值电阻进行改装。请选择合适的定值电阻，在答卷所示图中用笔画线当导线连接好测量电路的剩余部分。10（10分）（2013上海市金山区期末）在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6v、额定功率为3w的直流电动机的机械效率。（1）根据电路图完成实物图的连线；（2）实验中保持电动机两端电压u恒为6v，