2013届高三物理名校试题汇编系列(第3期)专题19 电学实验
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1.(广东省汕头四中2012—2013学年度高三级第二次月考试卷)图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡额定电压为2.5V。
(1)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片, .②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片, ; .③断开开关,…… 。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。 (2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。
□ □
1.(1)使滑片移到变阻器最左端;逐渐增大电压直到灯泡额定电压,分别读出多组相应电流表和电压表的值并记入表格。(2)电路图如图
V × A 2.(浙江省温州十校联合体2013届高三期中考试物理试题)在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,除开关、导线
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外,还有如下器材:
A.小灯泡“6V 3W” B.直流电源6 ~ 8V
C.电流表(量程3A,内阻约0.2 Ω) D.电流表(量程0.6A,内阻约1 Ω) E.电压表(量程6 V,内阻约20 kΩ) F.电压表(量程20V,内阻约60 kΩ) G.滑动变阻器(0 ~ 20 Ω、2 A ) H.滑动变阻器(1 kΩ、0.5 A) (1)实验所用到的电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。(填字母代号)
(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图。
3.(华中师大一附中2012—2013学年度上学期高三期中检测物理试题)表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据: U(V)[来源学科网ZXXK]0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215 I(A)
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(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图 ;
(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丙所示,用一个阻值为10Ω的定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路,连接
4.(广东省罗定市2012届高三下学期三校5月联考)某同学通过连接下图(a)实验器材
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来描绘额定电压为2.0V,额定功率为1.0W的小灯泡L的U—I图线(要求L的电流从零开始).其中电源的电动势为3V。
(1)该同学有两条连线是错误的,请在图(a)中对错线打“×”,并画出正确连线。 (2)他根据实验数据,计算并描绘出U-I的图象如图(b)所示。由图象可知,当所加电压为0.8V时,灯丝电阻为_______Ω,灯泡实际消耗的电功率为________W;而由此图可知小灯泡L的电阻随着电压的增大而 。(计算结果保留二位有效数字)
5.(江苏省南师大附中2012届高三5月份模拟考试试卷)为描述小灯泡L(2.5 V,1.0 W)的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接
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好).
A. 电流表(量程0.6 A,内阻约1 Ω) B. 电压表(量程3 V,内阻约3 kΩ) C. 滑动变阻器(200 Ω,0.3 A) D. 滑动变阻器(5 Ω,2 A)
E. 电池组(电动势约3 V,内阻未知) F. 开关,带夹子的导线若干 G. 待测小灯泡
[来源学科网]
(1)实验中滑动变阻器应选择____(填“C”或“D”),请以笔代线将尚未连接好的电压表连入电路中;
(2) 在该同学在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处.
Ⅰ. ________;Ⅱ. ________.
改正上述2个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表
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6.(山东省日照市2012届高三第二学期5月份模拟)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现在伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。
已知常温下待测热敏电阻的阻值约40Ω~50Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的水瓶(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1?)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~10?)、开关、导线若干。
(1)图中,a、b、c三条图线能反映出热敏电阻的伏安特性的曲线是 。 (2)在答题纸的虚线框中画出实验电路图(热敏电阻在虚线框中已画出),要求测量误差尽可能小。
(3)根据电路图,在答题纸中的实物图上连线。 6. (1)c (2)如图所示 (3)如图所示
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实验三 测定导体电阻及金属的电阻率
7.(安徽省安师大附中2013届高三第一次摸底考试物理试卷)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω); 电流表A1(量程0~100mA,内阻约5?); 电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω); 电阻箱R(0~999.9?); 开关、导线若干。
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小明的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径; B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路; C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
F.断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm;
②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率?=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求写出分析的过程,只回答出分析结果即可)答: 。
7. (1)0.730 (2)A1 (3)
?d2R04L0 (4)不产生影响
解析:(1)d=0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm。
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实验四 测定电池的电动势和内电阻
8.(福建省福州一中2012届高三下学期5月理科综合校模拟)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻1.0Ω左右) B.电流表A1(量程0—3m A,最小刻度0.1mA,内阻为10Ω) C.电流表A2(量程0—0.6A,最小刻度0.02A,内阻未知) D.滑动变阻器R1(0—20Ω,5 A) E.滑动变阻器R2(0—200Ω,l A) F.定值电阻R0(990Ω) G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。
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(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1
和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=______V(取三位有效数),内阻r=_____Ω(取二位有效数)。
8.(1)(b); D (2)1.48(士0.02)V 0.85(士0.03)Ω
解析:(1)将内阻已知的电流表A1与定值电阻R0串联后可改装成量程为3V,内阻为1kΩ的电压表,所以合理的是图(b)所示电路图;电流表A2的最大量程为0.6A,当电路中的总电阻为5Ω左右时,电流表读数较准确,滑动变阻器采用分流接法,应选取D。
(2)根据闭合电路欧姆定律,I1?RA2?R0??E?I1r,即
I1?ErE?I1,结合图象可得,?1.48mA,
RA2?R0RA2?R0RA2?R0r?8.5?10?4,可得E=1.48(士0.02)V,r=0.85(士0.03)Ω。
RA2?R09.(江西省百所重点2013届高三上学期10月阶段性诊断考试物理试卷)某同学准备测量一节旧干电池(电动势约为1.5V,内阻约为5Ω)的电动势和内阻, 可供选择的实验器材如下:
A.电压表
(量程为3V) B.电阻箱
C.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流为1 A) D.开关S和导线若干 (1)请你选择合适的实验器材,设计一种测量此干电池电动势和内阻的方案,在下列虚线框中画出实验电路图.
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(2)此同学根据正确的实验电路图连接器材,测得多组数据,然后用图象法处理实验数据,作出有关物理量的一次函数图象,则能求出电动势E和内阻r的可能的一次函数表达式为 。
(3)用该电路测量的电动势E和内阻r,测量值和真实值的关系
____
(填“大于”、“等于”或“小于”),产生系统误差的原因主要是____。 9.(1)如图所示 (2)
1r111E11???或??? (3)小于 小于 没UERERrUr[来源学#科#网Z#X#X#K]
10.(浙江省台州中学2012届高三5月调考试题试题)现有如图a所示的实验器材(示意图),要完成“测定干电池的电动势和内阻”实验。
(1)若用“伏安法”测定干电池的电动势和内阻,请在已用器材的基础上,再选用其它最少的器材,在实物连线图上完成必需的导线连接。
(2)若根据测得的实验数据,在U-I图象上描点如图b,请用作图法求出干电池的电动势和内阻。则E= V,r=____Ω。
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(3)若所给的电压表已损坏,请选用图a中的器材测定干电池的电动势和内阻,在答
11.(江西师大附中2012年高三5月模拟考试理科综合试卷)(1)小赖同学用电阻箱、多用电表的直流电压挡、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻,将图甲的实物连接成可完成实验的电路.
(2)完成以下步骤的相关内容:
①将多用电表的选择开关旋转至___挡(填“直流电流1A”或“直流电流100mA”); ②调节电阻箱,示数如图乙所示,读得电阻值R=___?; ③合上开关,从多用表上读得数值为x1; ④重复②③,收集多组R和x的数据.
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(3)根据他设计的实验以及收集到的数据,作出了如图丙所示的R-
1图线,由此可x知,干电池的电动势E= V(保留三位有效数字);图线纵轴截距的绝对值代表 的
(3)根据闭合电路欧姆定律,E?x?r?RA?R?,化简整理得R?所以R-
E??r?RA?,x1图线的斜率表示电动势E,图线与纵轴的截距表示r+RA。根据图线,E=1.40Vx(1.38-1.45均可),图线纵轴截距的绝对值代表多用电表“直流电流100mA”挡与干电池的
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电阻之和.(答成“电表与电阻箱”、“干电池与电阻箱”或“电表、干电池与电阻箱”的给1分)
12.(河北省保定市八校2013届高三上学期12月联考物理试题)某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9 V左右,内阻r约为50Ω)。已知该电池允许输出的最大电流为150 mA。该同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2 kΩ,R为电阻箱,阻值范围0~9999 Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选________(填入相应
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13.(安徽省池州一中2013届高三年级第一次月考理科综合试题)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3 V)、电流表(量程0.6 A)、定值电阻R0(阻值为3 Ω)、滑动变阻器R(阻值约30 Ω)。
(1)小玲同学设计的实验电路如图甲所示.请你按电路图在图乙上完成实物连接。
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(2)电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数.反复检查后发现电路连接完好,电压表也完好,估计是某一元件断路,因此她用多用电表检查故障.她的操作如下:
a .选用多用表直流5V档,在开关闭合的情况下测量各元件两端的电压 b .测得结果是电流表两端有明显的电压值,而滑动变阻器两端电压为零 由以上操作可判断发生断路故障的元件是 (填元件名称) (3)在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据并在图象上描点如图所示,请继续完成图象;根据图象可得该电池的电动势E=________ V,电池内阻r=________ Ω(均保留三位有效数字)。
(4)她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是___________________________(说出
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(3)用平滑直线连接各点,让尽可能多的点落在直线上,个别偏差大的点应舍去,如图所示。实验得到的U-I图线与纵轴的截距表示电源电动势E,图线的斜率表示r+R0, 所以E=3.00V(±0.05),r+R0= 3.570(±0.05),r=0.570(±0.05)。
(4)因为允许通过干电池的电流很小,串联定值电阻R0可以起到保护电路的作用;干
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