2013高考物理模拟新题特快专递(第五期)专题十七、电学实验

1、12013 高考模拟新题特快专递第五期专题十七、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，请补写步骤的实验操作过程。1按事先设计的电路连接各元件，并将

2、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Ub、Io。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）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2(3)1.42.8常工作，记下此时电压表的示数U和电流表的示数IIU-

3、I2U3解析：测量电风扇正常运行时的机械功率， 应该选择分压电路， 选择的电路图比较合理的是 图甲。由UI=P输出+ |2R,R= U0/I0，解得用测得的物理量表示电动机M正常运转时输出的机械电风扇的电压分别为2V和4V,甲的实际功率为P甲=U甲I=2X0.7W=1.4W,乙的实际功率为P乙=U乙I=4X0.7W=2.8W。2.（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10Q）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

4、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“X”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UI、L的数据，U/I即得到金属丝长L时对应的电阻F。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=1Q/m,则该金属丝电阻率 =_。（保留二位有效数字）答案：10分0.725(0.7230.727)功率P输

5、出=IU-|2Uo。由甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线可知，电流为0.7A对应的两个乙丙42如下图所示3左；电阻率与金属丝横截面积之比44.2x10-7Q?m(4.0 x10-7Q ?m 4.5x10-7Q ?m)解析：由电阻定律，R=pL/S,R-L图线斜率表示的物理意义是p/S，即电阻率与金属丝横截面积之比。 图线的斜率k=1Q/m,则该金属丝电阻率 =kS=knd2/4=4.2x10-7Q?m.3.(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

6、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 _Q；(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=_Q。5答案：（1）实验电路图如图bo解析：U-1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(2)2.5Q(3)UI图线如图

7、do3.0 3.56和电源内阻r之和，R+r=6Q,r=3.5Q。4.(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p=1.7X10-8Q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。1将红、 黑表笔分别插入多用电表的“+”、 “一”插孔; 选择电阻档“X1”2_3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

8、金属丝的电阻R _Q。(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“X”，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。7(2)(3)0.260mm ( 2分)(4)39m (2分)8272解析：由电阻定律，R=pL/S,R=12Q,p=1.7X10-Qm S=nd /4=5.3X10-m，代（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

9、约为 _m（结果保留两位有效数字）答案.（1分）将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零（2分）;12Q（1分）8入解得L=39m5.（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3kQC.电流表一只：量程为0. 6A,内阻约为0.1QD.滑动变阻器一只，干电池两节，开关一个，导线若干91请在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图.端”或“AB正中间”）； 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

10、电动势E=3.0V,内阻r=7. 5Q的电源相连，小灯泡的功率为W.（结果均保留两位有效数字） 答案： 如图所示（3分）内接法不给分，导线连接处没画实心点不 给分2B端（3分）31 . 1（2分），0.26（2分，0.220.30之间均给2分）（有效数字位数不对不给分）解析：由图乙可知，额定电压2.5V对应的电流l=0.44A，小灯泡的额定功率为P=2.5X0.44W=1.1W.。若将小灯泡直接与电动势E=3. 0V,内阻r=7. 5Q的电源相连，在图乙中画出电源的伏安特性曲线，两者的交点纵坐标和横坐标的乘积等于小灯泡的功率为0.26W。6.（18分）（1）（2013广东省江门市期末）某实验小

11、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。 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”、“B103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）处接触于”或“小于”）电阻值。答案：连线如图（共2分，即每条1分）2小于（2分）3f（2分）416Q（2分）、小于（1分）解析：元件Q在U=0.8V时的电流值是l=0

12、.05A，电阻值是R=U/I=16Q。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。图甲据实验测得的数据，作出该元件的，1-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”、“等图乙111/(V-1)0.801.071.301.471.802.27U12丄/(Q-1

13、)0.20.50.81.01.52.0RV一I_/-E r S图甲第23题图图乙（3）在图乙坐标纸上画出丄一图象;U R（4） 根据（3）所画的图象可算出电池的电动势为_Q。（结果保留三位有效数字）【答案】偏小（3）如图1.551.75, 1.261.40 （填对1个空含图3分,2个空5分，3个空8分,4个空10分）表读数是路端电压的大小，小于实际电池的电动势。U E -U1,E 11题意可得，整理可得，R rUrR r【解析】（1）由于电池有一定的内阻， 电压_V，电池的内阻为丄/V-1/Q-113值。8.（2013年2月广东省名校质检）某同学欲用伏安法测定一段阻值约为5Q左右的金属导线的电

14、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03A,内阻0.025Q;3直流电流表A2:量程00.6A，内阻0.125Q;4直流电压表V:量程03V,内阻3kQ;5滑动变阻器R1:最大阻值10Q;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

15、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解析：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，说明电压表与电源没有连接成通路。 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

16、原因是电流表内部断路。9（ 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 呗#IL）:绕制螺线管的金属丝电阻率为p，阻值约几十欧；B.电流表Ai：量程为10 mA,内阻r1=40Q;C.电流表A:量程为500卩A,内阻r2=750Q;D.电压表V:量程为10 V，内阻为10 kQ;E.保护电阻R:阻值为100Q;F.滑动变阻器 艮：总阻值约为10Q;G.电源E,电动势约为1.5 V,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“X|”和“X10”，经正

17、确步骤操作，多用 电表表盘示数如图，则金属丝的电阻约为 _Q151(2)为了尽可能准确的测量Ri,要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的-，请你设计3一种适合的电路，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,要测量的物理量是二。由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L，则L=_。答案：.48.0(2分)(写成48也得全分)（3）IiI2（2分）(2)电路如图所示(画出其中之一即可,电路一：4分)电路二:LRi严忙11-711_R2I1ES1II II IIII16电路一:2D（Iiri T 2r2）4PI2;电路二:二D2l2r24 （h-丨2）（3分）1

18、0（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Vi（量程6V、内阻很大）B.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10Q、额定电流4A）E.小灯泡（2A、5WF.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M的示数增大，则电压表“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M和电压表V的示数，组成两个坐标点（I1,U）、（丨2,lb）,标到UI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=Q。（结果保留两位有效数字）（3）在lI坐标中两条图线在