高考物理回归教材专项突破十四电学实验

高考物理回归教材专项突破十四电学实验

高考物理回归教材之专项突破十四 电学实验 1.（10 分）（2013 重庆市六区调研）为测定某电源的电动势 E 和内阻 r 以及一段电 阻丝的 电阻率ρ，设计了如题 6 图 4 所示的电路。ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻 丝，R0 是阻值为 2Ω的保护电阻，滑动片 P 与电阻丝接触始终良好。 ①实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如题 6 图 5 所示，其示数为 d= mm． ②实验时闭合开关，调节 P 的位置，记录 aP 长度 x 和对应的电压 U、电流 I 等相关数据， 如下表： Ⅰ 请根据表中数据在题 6 图 6 上描点连线作 U—I 关系图线，根据该图像，可得电源的电 动势 E = V；内阻 r = Ω。 Ⅱ 根据表中数据作出的 I U —x 关系图像如题 6 图 7 所示，利用该图像，可求得电阻丝的 电阻率 ρ为 Ω·m（保留两位有效数字）。 Ⅲ 题 6 图 7 中 I U —x 关系图线纵截距的物理意义是 。 2．（9 分） （2013 武汉市 4 月调研）已知某非线性元件 R 的伏安特性数据如下表所示。 I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 （1）请根据表中的数据，在图甲中的坐标纸上画出元件 R 的伏安特性曲线； （2）由元件 R 的伏安特性曲线可知：R 的电阻随着电压的升高而___________； （3）若将元件 R 与一个 R0=4.0Ω的电阻并联，再接至电动势 E=1.5V、内阻 r=2.0Ω的电 源上，则元件 R 消耗的功率 P=___________ W。（结果保留两位有效数字） 线 III 所示。再在该坐标系中作出电源电动势 E=1.5V、内阻 r=2.0Ω的电源伏安特性曲线,该 曲线与图线 III 的交点即为电路工作点。工作点对应的电压值为 0.60V，元件 R 中电流值为 3(8 分) （2013 重庆市三峡联盟联考）某中学的物理“小制作”小组装配了一台“5 V,0.5 A” 的小直流电动机，.现要进一步研究这个小直流电动机在允许的输入电压范围内，输出功率与 输入电压的关系，学校实验室提供的器材有： ①直流电源 E，电压 6 V，内阻不计； ②小直电流电动机 M； ③电压表 ，量程 0～0.6 V，内阻约 3 kΩ； ④电压表 ，量程 0～6 V，内阻约 15 kΩ； ⑤电流表 ，量程 0～0.6 A，内阻约 1 kΩ； ⑥电流表 ，量程 0～3 A，内阻约 0.5 Ω； ⑦滑动变阻器 R,0～10 Ω，2 A； ⑧开关一只 S，导线若干． (1)首先要比较精确测量电动机的内阻 r.根据合理的电路进行测量时，控制电动机不转动， 调节滑动变阻器．若电压表的示数为 2.5 V，电流表的示数为 0.5 A，则内阻 r＝________ Ω， 这个结果比真实值偏______ __(填 “大”或“小”)． (2)在方框中画出研究电动机的输出功率与输入电压的关系的实验电路图．(标明所选器材 的符号) (3)当电压表的示数为 4.5 V 时，电流表示数如图所示，此时电动机的输出功率是 W 【考点定位】此题考查描绘元件 R 的伏安特性曲线实验、功率计算及其相关知识。 4．（10 分）（2013 高考长春市三模）如图甲所示为某一型号二极管，其两端分别记为 A 和 B。 图乙为它的伏安特性曲线，其外表所标示的极性已看不清，为确定该二极管的极性，用 多用电表的电阻档进行测量。 （1）首先对多用电表进行机械调零，然后将红、黑表笔正确插入插孔后，选用×100 档进行测 量，在测量前要进行的操作步骤为： （2）将多用电表的红表笔与二极管的 A 端、黑表笔与二极管的 B 端相连时，表的指针偏转 角度很大；调换表笔的连接后，表的指针偏转角度很小，由上述测量可知该二极管的 正极为_____端（填“A”或“B”） （3）当给该二极管加上反向 30V 电压时，用伏安法测量其电阻值，提供的器材有： ①直流 40V 电源； ②电流表 A1，量程 0.6A，内阻约 10Ω； ③电流表 A2，量程 50μA，内阻约 100Ω； ④电压表 V，量程为 50V，内阻约 100kΩ； ⑤滑动变阻器，总电阻 100Ω； ⑥开关、导线若干。 在提供的两块电流表中应选用_______（填“②”或“③”），在虚线框内画出 实验电路图（二极管的符号已画在图中）。 5．（10 分）（2013 浙江省宁波市二模）在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的 实验器材有： A：小灯泡“2.5V，0.2A” B：电流表 0-0.6A-3A（内阻约 1Ω） C：电压表 0-3V-15V （内阻很大） D：滑线变阻器“2A，10Ω” E：电源（两节干电池） F：开关一个，导线若干 （1）在实验时小杰同学采用了如上图所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进 的地方有 （2）在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑 线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到 2.5V 额定电压，而是只能勉强达到 1.80V，于是 他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到 1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进 行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如右图，实验数据如下： U（V） 2.37 2.30 2.18 2.10 1.90 1.60 1.30 I（A） 0.11 0.14 0.18 0.21 0.29 0.42 0.56 Ⅰ．请在坐标纸上画出 U—I 图线，由图线可得 E= V，电源内阻为 r= Ω Ⅱ．描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到 1.8V 的原因是否如小杰所猜测？由 实验数据得小灯泡两端电压为 1.8V 时电流为 0.19A，试通过分析说明只能达到 1.80V 的 原因。 5．（1）（2 分，答 对两个得 1 分）电流表应外接；电流表量程太大；滑线变阻器滑片应置于左 侧 （2） Ⅰ．2.57V~2.67V 2.34Ω~2.44Ω（E、r 各 2 分，图 1 分） Ⅱ．（回答不是如猜想 1 分，原因回答正确 2 分） 答：电源电动势可达 2.6V 左右，并非如小杰同学猜测 原因：可知在 1.8V 时小灯泡电阻 RL 约 9.4Ω，则分压支路小灯 泡与电流表总电阻约为 10Ω，滑线变阻器与分压支路电阻并联 值 R 并≈5，则 5 2.6 1.765 2.4 VU V   分压 6．（7 分）(2013 上海市浦东新区二模)如图所示是研究电源电动势和电路内电压、外电压关系 的实验装置仪器，电池的正负两极分别为 A 和 B，位于两个电极内侧的探针 C 和 D 用于测 量电池的内电压。 （1）在给出的下列仪器路中，用实线作为导线 将实验仪器连成实验电路； （2）合上开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 ______端（选填“M”或“N”）。 （3）只调节滑动变阻器的滑臂，使电流传感器 的示数变大，则电压传感器Ⅰ的示数将________，电 压传感器Ⅱ的示数将________，在实验误差范围内， 电压传感器Ⅰ和电压传感器Ⅱ的示数之和________ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6．答案： （1）见右图。 （2）M。 （3）变大，变小，不变。 7.（8 分）（2013 上海市闵行区二模）某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势 E 和内电阻 r。 （1）先直接用多用表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用表表盘示数如图 a 所示， 其示数为__________V。 （2）然后，用电压表 V、电阻箱 R、定值电阻 R0、开关 S、若干导线和该电池组成电路，测定 该电池电动势。 I．在图 b 中，根据电路图，用笔画线代替导线，将左侧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 V 相应示数U。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 中数据在图 c 坐标纸上描点，并作出 1/R -1/U 图线。 III．从图线中可求得待测电池电动势 E=_______V。