高考真题电学实验专题

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高考真题电学实验专题

‎2018年高考复习电学实验 专题 在电学实验部分根据考纲要求以及历年高考分析,我们需要重点掌握以下几个实验:‎ 一、 测量电压表或电流表(电表)的内阻 二、 测定电源的电动势和内阻 三、 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微计)‎ 四、 描绘小电珠的伏安特性曲线 五、 练习使用多用表 六、 传感器的简单应用 热点考法:‎ ‎(1)对实验操作能力的考法。如实验步骤的排序、纠错;实验器材的选择,包括滑动变阻器、电阻箱、电表量程的选择;实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据;实验结论的总结及误差分析;实验方案的改进创新,电学实验中的故障分析等。‎ ‎(2)对基本实验仪器的读数、构造、使用方法的考查。‎ ‎(3)设计性实验。近几年中各地设计性实验题型比较多,此类实验综合性比较强,考查考生对已学知识、方法、原理,灵活处理陌生的实验问题,需要较高的知识迁移能力和实验设计能力。‎ 测量电压表或电流表(电表)的内阻 ‎1.【2017年高考真题(全国Ⅱ卷)23】 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。‎ ‎(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。‎ ‎(2)完成下列填空:‎ ‎①R1的阻值为______Ω(填“20”或“2 000”)。‎ ‎②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的______端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。‎ ‎③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1。将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B与D所在位置的电势_______(填“相等”或“不相等”)。‎ ‎④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位)。‎ ‎(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:__________________________________。‎ ‎2.【2016年高考真题(全国Ⅱ卷)23】某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V)。开关1个,导线若干。实验步骤如下:‎ ‎①按电路原理图(a)连接线路;‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;‎ ‎③调节滑动变阻器,使电压表满偏;‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)试验中应选择滑动变阻器_______(填“R1”或“R2”)。‎ ‎(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为_______Ω(结果保留到个位)。‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_____(填正确答案标号)。‎ A. 100 μA B. 250 μA C. 500 μA D. 1 mA ‎3.【2015年高考真题(新课标全国Ⅱ卷)23】电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:   ‎ 待测电压表(量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100Ω,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干。‎ ‎(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图(图3)补充完整   ‎ ‎(2)根据设计的电路写出步骤:‎ ‎_____________________________________________。  ‎ ‎(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′与内阻的真实值RV相比RV′______ RV (填“>”“=”或“<”)‎ 主要理由是_________________________。‎ 测定电源的电动势和内阻 ‎1.【2014年高考真题(全国课标Ⅰ卷)23】(9分)利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:‎ 待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0 Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表A(量程为200 mA,内阻为RA=6.0Ω),开关S。‎ 实验步骤如下:‎ ① 电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;‎ ‎②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;‎ ‎③以 为纵坐标,R 为横坐标,作 图线(用直线拟合);‎ ‎④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b 。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则 与R 的关系式为_________________。‎ 图(b)‎ ‎(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0Ω  时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答:①:________,②___________。‎ ‎(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k =____A-1Ω-1 ,截距b =______A-1。‎ ‎(4)根据图线求得电源电动势E =_____V,内阻 r = _____Ω。‎ ‎2.【2014年高考真题(全国大纲卷)23】图(a)‎ (12分)现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有:电流表,内阻为1.00Ω;电压表;阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5;开关S;一端连有鳄鱼夹P的导线1,其他导线若干。某同学设计的测量电路如图(a)所示。 (1)按图(a)在实物图(b)中画出连线,并标出导线1和其P端。 (2)测量时,改变鳄鱼夹P所夹的位置,使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路,记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。 数据如下表所示。根据表中数据,在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整,并画出U-I图线。‎ I(mA)‎ ‎193‎ ‎153‎ ‎111‎ ‎69‎ ‎30‎ U(V)‎ ‎2.51‎ ‎2.59‎ ‎2.68‎ ‎2.76‎ ‎2.48‎ ‎ (3)根据U-I图线求出电源的电动势E=_______V,内阻r=_______Ω ‎3.【2013年高考真题(全国课标Ⅰ卷)23】某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的 电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:‎ 多用电表;‎ 电压表:量程5V,内阻十几千欧;‎ 滑动变阻器:最大阻值5kΩ 导线若干.‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡,再将红表笔和黑表笔______,调零点.‎ ‎(2)将图(a)中多用电表的红表笔和______(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.‎ ‎(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V.‎ ‎(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V.从测量数据可知,电压表的内阻为______kΩ.‎ ‎(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 ‎______V,电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为______kΩ.‎ 测定金属的电阻率 ‎1.【2013年高考真题(全国课标Ⅱ卷)23】(8分)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表.图中R1和R2为定值电阻,S为开关.回答下列问题: (1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线. (2)开关S闭合时,多用电表用于测量______ (填“电流”、“电压”或“电阻”);开关S断开时,多用电表用于测量______ (填“电流”、“电压”或“电阻”). (3)表笔A应为______色(填“红”或“黑”). (4)定值电阻的阻值R1=______Ω,R2=______Ω.(结果取3位有效数字)‎ 描绘小电珠的伏安特性曲线 ‎1.【2017年高考真题(全国Ⅰ卷)23】 某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干。‎ ‎(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图。‎ ‎(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示。‎ 由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_________(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率__________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的 阻值,可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S,在R的变 化范围内,小灯泡的最小功率为____________W,最大功率 为___________W。(结果均保留2位小数)‎ 练习使用多用表 ‎1.【2017年高考真题(全国Ⅲ卷)23】 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250uA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。‎ ‎(1)图(a)中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。‎ ‎(2)关于R6的使用,下列说法正确的是__________________(填正确答案标号)。‎ ‎  A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 ‎  B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 ‎  C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 ‎(3)根据题给条件可得R1+R2=____________________Ω,R4=_____________Ω。‎ ‎(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为_____________;若此时B端是与“3”连接的,则读数为_____________;若此时B端是与“5”连接的,则读数为____________。(结果均保留3为有效数字)‎ ‎2.【2015年高考真题(新课标全国Ⅰ卷)23】图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。‎ ‎(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA。由题给条件和数据,可求出R1=______Ω,R2=_______Ω。‎ ‎(2) 现用—量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格, 阻值分别为300Ω和1000Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为________Ω的电阻,R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器。‎ ‎(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b) 的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的RI 为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a) 虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱________ (填”b”或”c”)相连。判断依据是:________。‎ 传感器的简单应用 ‎1.【2016年高考真题(全国Ⅰ卷)23】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,当要求热敏电阻的温度达到或超过60°C时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。‎ 在室温下对系统进行调节,已知U约为18V,约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60°C时阻值为650.0Ω。‎ ‎(1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。‎ ‎(2)在电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。‎ ‎(3)按照下列步骤调节此报警系统:‎ ‎①电路接通前,需将电阻箱调到一定的阻值,根据实验要求,这一阻值为______Ω;滑动变阻器的滑片应置于______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是______。‎ ‎②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至______。‎ ‎(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。‎ ‎【2016年高考真题(全国Ⅲ卷)23】某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。‎ ‎(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。‎ ‎(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:‎ A.适当增加两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当增大金属棒中的电流 其中正确的是_________________(填入正确选项前的标号)。‎
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