2024高考物理高频实验重点新题训练18电学创新实验

2024高考物理高频试验重点新题精选训练18电学创新试验

1.（6分）（2024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一磁

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一样.

图（b）

（1）试结合图（a）简要答复，磁感应强度3的阻值随磁场变更的特点：

（2）某同学想利用磁敏电阻图3）所示特性曲线测试某长直导线产生日勺磁场，设计电路如

图1b）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，请指出本试验装置H勺错误之处.

假设装置调整正确后再进展测量，电路中所用干电池的电动势为L5V,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8的变更过程中，通过磁敏电阻的电流强

度4随磁感应强度8变更日勺关系式：.

（6分）答案：（1）磁感应强度B在。〜，磁敏电阻随磁场非线性增大，〜范围内磁敏电阻口勺

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一样（2分）

IA=——-——（2分）

（22500^-3000）

解析：磁敏电阻所在蹴场的磁感应强度8从0町至1.2T的变化过程中，由图（a）可

得磁敏电阻的阻值%二225OCE-3OOOQ由闭合电路欧姆定律，通过磁敏电阻的电流强度

/，随磁感应强度8变化的关系式：I=E/R尸——-——

（225005-3000）

2.（6分）（2024上海市静安区期末）如图甲是某金属材料制成H勺电阻〃随摄氏温度E变更

的图象，图中吊表示该电阻在0C时的甩阻值，图线的斜

率为4.假设用该电阻与电池（电动势为反内阻为二）、

志向电流表A、滑动变阻器串联起来，连接成如图乙

所示日勺电路.用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻

度改为相应日勺温度刻度，就得到了一个简洁的J“金属电阳温度计〃.

（1）依据图甲，温度为1（r>0℃）时电阻4日勺大小为.

（2）在标识“金属电阻温度计〃的温度刻度时，须要弄清所测温度和电流口勺对应关系.请用

E、必、R'（滑动变住器接入电路的阻值）、4等物理量表示待测温度£与电流/的关系

式t=.

（3）假如某次测量时，指针正好指在温度刻度的10℃到20CI向正中心，那么测量值

15℃（填“大于"、"小于”或”等于〃）.

答案：Q)R：+kt；

iF

(2)t=由-(出"+叨

⑶小于

f

解析：由图甲可得，R=Ro+kt。由闭合电路欧俎定律，l=E/(R+R+r),解得待测温度t与电

流/的关系式t="专-(？+V+&)］。由l=E/(R4%+kt+r)可知，待测温度t与电流/呈

非线性变化，其刻度左密右稀，所以测量值小15c

3.(2024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(在设计中方案被改成电子秤的示数表盘)，吊是阻

值为5Q定值电阻，"是一根长为6cm、阻值为15Q的匀称电阻丝.c是一根金属弹簧(电

阻不计)，其压缩量△£与所受压力户之间日勺关系如图(b)所示，c顶端连接有一个塑料盘.

制作时调整弹簧口勺位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝卧Ja端.(计算中g取lOm/s?)

(1)当电流表示数为时，所称重物的质量为;

(2)该设计中运用欧I电流表欧I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)

答案：（1）如图。

⑶为

（3）压力反向,阻值不变。&=16-2F

解析：由于&的阻值变化范围为几欧到几十欧，故用内阻己知

的电流表A1作为电压表使用，电流表A2连在干路上，即可测

出电阻尺的阻值。由并联电路规律可得：&二=（，2-刃解得&=与。从图像可以

看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数。由图像可知，

&=16-2F。

5.18分）（2024上海市闸北区期末）如下图.虚线框内存

在一沿水平方向、且与纸面垂直H勺匀强磁场.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II勺U形金属框，其底

边水平，长度为乙两侧边竖直且等长；直流电源电动势为反内阻为八万为电阻箱：S为

开关.此外还有细沙、天平和假设干轻质导线.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

量如闭合开关S,将电阻箱阻值调整至"=力在托盘内重新参与细沙，使D重新处于平衡

状态，用天平称出此时细沙日勺质量为助且傀＞判.

（1）磁感应强度4大小为,方向垂直纸面（选填“向里”或“向

外"）；

（2）将电阻箱阻值调整至是二2八那么U形金属框D（选填"向下”或"向上"）

加速，加速度大小为

答案：（O23,向外;

（2）向上，蛇口

3（叫+的）

（每空2分）

解析：设U形金属框质量M,将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡

状态，m：g=Mg。闭合开关S,将电阻箱阻值调节至比寸，在托盘内重新加入细沙，使D

重新处于平衡状态，m2g=Mg+BIL,l=E^r,联立解得B=＞（咋一町）@,由左手定则可得

磁场方向垂直纸面向外。

将电阻箱阻值调节至&=2「，此时电路中电流减小，所受安培力BIL减小，则U形金属

框D向上加速，电流f=E/Br,由牛顿第二定律，m2g・（Mg+BI'L）=（m2+M）a,联立解得

加速度大小为a=^二返。

3（叫+叱）

6.（8分）12024上海市徐汇区期末）“探讨回路中感应电动势西磁通量变更快慢的关系"试

验，如图1所示:

图1

（1）某同学变更磁铁释放时的高度，作;I/-△£图象寻求规律，得到如图2所示的图线.由此

他得出结论：磁通量变更的时间越短，感应电动势磁大，即皑△1成反比.

①试验过程是的（填写“正确”"不正确”）；

②试验结论:（推断是否正确并说明理由）.

（2）对试验数据的处理可以采纳不同H勺方法

①假如横坐标取，就可获得如图3所示的图线；

②假设在①根底上仅增加线圈"勺匝数，那么试验图线的斜率将（填“不变”"增

大"或"减小”）.

ENEN

图3

答案：・（8分”）①正确（2分）;

②不正确，只有在磁通量变化相同的条件下，时间越短，感应电动势才越大。另外，

从3图象并不能得到E与At成反比的结论。（2分）

⑵①必£（2分）②变大（2分）

解析：由于图2所示的图线是曲线，可将横坐标取可获得如图3所示的直线

图线。根据法拉第电磁感应定律，若在①基础上仅增加线圈的匝数，则实验图线的斜率

将变大。

7.（2024年1月山西晋中市质检）市场上有一种在蚊帐内运用口勺小型直流电动机电风扇，

某物理探讨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,但其他字迹不清晰.该小组成员取出电池，并从电风扇连

接的电池II勺正、负两极各接出一条引线，供应的器材有电流表、电压表、滑动变阻器（阻值

较小），备用电池假设干节，开关、假设干导线、固定电池的电池盒.

（1）测量时，选择的电路图比拟合理的是图（填写“甲”或"乙〃〕

（2）该小组进展了如下试验步骤，请补写步骤③的试验操作过程.

①按事先设计U勺电路连接各元件，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场缓慢向右移动，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U。、1°.

③.

④用测得日勺物理量表示电动机M正常运转时输出的I机械'力率P输出二.

（3）该小组同学找了甲、乙两个不同规格的电风扇接着进展测量，用伏安法分别测出甲、

乙两个电风扇口勺伏安特性曲线如图丙所示.假设他们将甲、乙两个电风扇串联接在6V日勺恒

定电源两端，那么甲的实舔功率为W,乙口勺实际功率为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Io

④IU-工

LV

（3）1.42.8

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urp*：=+iRR=U：/I：,解得用测得的物理量表示电动机M正常运转时输

出的机械功率二IU-手。由甲、乙两个电风扇的伏安特性曲线可知，电流为0.7A

对应的两个电风扇的电压分别为2V和4V,甲的实际功率为P甲=U甲1=2X0.7W=1.4W,乙的

实际功率为P乙乙I=4X.

8.（12分）（2024山东省名校期末检测）课外活动小组日勺同学设计了一个试验方案，用来测

算缠绕螺线管H勺金属丝长度.

缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝口勺电阻率为PXICT'。-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）他们运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H勺“+〃、“一〃插孔；

选择电阻档“XI”

②③把红、黑表笔分别与螺线管

金属丝区)两端相接，多用

电表口勺实数如图表示.

从图中可知金属丝的电阻R=Q.

(2)依据多用电表实数，为了削减电阻测量的试验误差，某同学将试验器材连接成以下

图所示的电路，要求试验中电压表的实数能够从零开场变更，闭合开关前，请你检查

试验电路，在错误的连线上画“X”,并改正至正确位置.依据你改正的电路，在方框中画

出电路日勺原理图.

(3)他们运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)依据多用电表测得日勺金属丝电阻值，可估算出绕

制这个螺丝管所用金属丝的I长度约为m

〔结果保存两位有效数字)

答案.（1分）将红、黑表笔短按，调整调零旋钮调零（2分）；12。（1分）

（2）

（3）0.260mm（2分）

（4）39m（2分）

解析：由电阻定律，R=PL/S,R=12。，P=1.7X1O-S^•m,S=7T<f/4=5.3X代

入解得L=39m。

9.（2024年浙江五校联考）某试验小组要测量一个用电器/欧|额定功率（额定电压为10V、

额定功率在12代〜15W之间），测量电路的局部导线己经接好（如下图）.试验室有以下器材

可供选用:

直流电源：片（电动势为3V,内阻很小）

区（电动势为15V,内阻很小）

直流电流表：4（量程0〜0.6A,内阻约为0.5。）

4（量程0~3A,内阻约为0.1Q）

直流电压表：量程为3V、内阻为3k。）

滑动变阻器：吊（阻值范围0—20。）

吊（阻值范围。〜200Q）

定值电阻：吊=3kQ、吊二9k。、拈尸25kQ

开关一个，导线假设干

为使测量尽可能精确、便利，请答复：第15题图

①电源应当选择▲〔填“区"或"£"）；

②电流表应当选择▲（填“4"或"4"）；

③滑动变阻器应当选扭▲（填“吊”或“仅'〕；

④由于电压表的量程不够，要利用一个定值电阻进展改装.请选择相宜的定值电阻，在答

卷所示图中用笔画线当导线连接好测量电路的剩余局部.

答案：①坛

②勺

③_______________

④如图

解析：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12W—15VV之间）电

源必须选择电动势大于10V的