物理高考试题最新考点分类解析考点19电学实验.docx
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物理高考试题最新考点分类解析考点19电学实验
2019年物理高考试题最新考点分类解析:
考点19电学实验
注意事项:
认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!
重在审题,多思考,多理解!
【考点19】电学实验
23、图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场、现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向、所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关、此外还有细沙、天平、米尺和假设干轻质导线、
图8
(1)在图中画线连接成实验电路图、
(2)完成以下主要实验步骤中的填空:
①按图接线、
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.
③
闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D______;然后读出______,并用天平称出________、
④用米尺测量________、
(3)用测得的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=________.
(4)判定磁感应强度方向的方法是:
假设________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里、
23、
(1)如下图
(2)③重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙的质量m2④D的底边长度l
(3)
(4)m2>m1
将电源、开关、电流表、电阻箱和U形金属框串联成闭合电路、设U形金属框质量为m,当开关S断开时,有mg
=m1g,当开关S闭合时,有mg+BIL=m2g,联立解得:
B=
g.假设m2>m1,U形金属框所受的安培力向下,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里、
34、
(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻、
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15(a)和图15(b)所示,长度为________cm,直径为________mm.
(a)(b)
(c)
图7
②按图7(c)连接电路后,实验操作如下:
(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;
(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;
③由此可知,圆柱体的电阻为________Ω.
34、
(1)①5.01,5.310-5.320②(a)大(b)大③1280
①游标卡尺的读数=主尺上的读数+游标上的读数,此题主尺上的读数是5cm,游标上的读数是1×0.1mm=0.01cm,故游
标卡尺的读数为5.01cm;螺旋测微器的读数=固定尺的读数+可动尺的读数×0.01,即5mm+31.5×0.01mm=5.315mm,最后一位是估计位,可以不同、
②(a)将滑动变阻器R1的阻值调至最大,可以起到保护电流表及电源的作用;(b)将电阻箱RM2的阻值调至最大,目的也是为了保护电流表及电源;③此题的实验方法为替代法、由I0=
I0=
得,Rx=R2=1280Ω.
21、Ⅱ.J4图12为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,小灯泡额定电压为2.5V.
图12
(1)完成以下实验步骤:
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、
21.
图13
Ⅱ.
(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱
②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压
(2)如下图
(1)①为了保护电表不被损坏,不会因为合上开关时电流过大而超过电表量程,应将滑片移至滑动变阻器的最左端,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;②要测绘小灯泡的伏安特性曲线,应增加电压,记下多组电流和电压值,要使数据有明显的变化,并且在移动滑动变阻器时要注意不得超过电表的量程、
(2)画电路图时应注意:
电流表为外接法,滑动变阻器为分压接法、
21、在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器
均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为____________mm(该值接近多次测量的平均值)、
图1
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:
电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线假设干、
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的______________(选填“甲”或“乙”)、
图2
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端、请根据
(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏、
图3
图4
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点、请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线、由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字)、
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)、
A、1×10-2Ω·mB、1×10-3Ω·m
C、1×10-6Ω·mD、1×10-8Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差、本实验所用测量仪器均已校准,以下关于误差的说法中正确的选项是________________________________________________________________________
(有多个正确选项)、
A、用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C、假设将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D、用U-I图象处理数据求金属线电阻可以减小偶然误差
21、
(1)(0.395~0.399)
(2)甲(3)如图3
图3
图4
(4)如图4(4.3~4.7)(5)C(6)CD
(1)测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出、测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)、
(2)从表格可以看出,电压表是从很小开始读数,所以采用分压式接法、
(5)由公式R=ρ
可得,电阻率约为1×10-6Ω·m,C项正确、
(6)读数引起的误差为偶然误差,电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差,A、B项错误;计算时,将电流表、电压表的内阻考虑在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,C项正确;采用图象法,可以减小偶然误差,D项正确、
19、
(2)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.
①先直接用多用电表测定该电池电动势、在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,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、假设干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势、
(ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将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
与
的值、请用表中数据在坐标纸上描点,并作出
-
图线、
R(Ω)
166.7
71.4
50.0
33.3
25.0
20.0
U(V)
8.3
5.9
4.8
4.2
3.2
2.9
(×10-2Ω-1)
0.60
1.40
2.00
3.00
4.00
5.00
(V-1)
0.12
0.17
0.21
0.24
0.31
0.35
(ⅲ)从图线中可求得E=________V.
19、
(2)①9.4②(ⅰ)如下图
(ⅱ)如下图
(ⅲ)9.5~11.1
①量程为10V,根据从上往下第2行刻度线,共50小格,每小格代表0.2V,指针指在47小格,其对应的电压为0.2×47V=9.4V(由于最小刻度为0.2V,所以结果只需保留到0.1V即可);②根据闭合电路的欧姆定律有:
E=
(r+R0)+U,两边同时除以EU,整理可得
=
·
+
,对照
-
图象可知,图象的斜率表示
,图象与纵坐标的交
点表示
,代入相关数值即可得出E=10.0V.
10、如下图的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测、
图8
(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)、
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应______(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况、
(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值、测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表、两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如下图、
请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路.
两表笔接的接点
多用电表的示数
a、b
________Ω
a、c
10.0Ω
b、c
15.0Ω
10.
(1)A
(2)短暂
(3
)5.0如下图
(1)在使用多用电表时发现指针不在左边“0”刻度线处,那么需要进行机械调零,即调节A;
(2)在用直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否有电源时,一个表笔接a,另一个表笔应短暂接b,防止电流过大烧毁电表;
(3)每
对接点间正反向电阻相等,说明黑箱中只有电阻,由于选择开关选择的是“×1”挡,因此两表笔分别接a、b时,多用电表的示数从表盘中读出为5.0Ω;根据表格中数据,可知各接点间的电阻连接如下图、
22、在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2和3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω.
(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;
图5
(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为________Ω.
22、
(1)黑箱内电阻串并联方式如下图、
(2)0.6
分析黑箱问题时,要根据给出的量最大限度挖掘隐含条件,获得更丰富的信息、需要经过推理、猜想、验证多个环节、根据条件,画出猜测的草图,然后整体验证所画草图是否与条件有矛盾,没有矛盾就是正确的,有矛盾再逐步修正、因为1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω.可见1、2接线柱之间是最
简单的,猜测1、2接线柱之间只有一个1Ω电阻;因为2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,猜测2、3接线柱之间两个1Ω电阻并联再跟一个1Ω电阻串联,经验证,这种电路是正确的、
21、在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:
Rx(阻值约4Ω,额定电流约0.5
A);
电压表:
V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表:
A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);
A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
电源:
E1(电动势3V,内阻不计);
E2(电动势12V,内阻不计);
滑动变阻器:
R(最大阻值约20Ω);
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线、
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如下图,读数为________mm.
②假设滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电
路原理图、
21、
(2)①1.773(1.771~1.775均正确)
②A1E1电路如下图
因为待测金属丝的额定电流为0.5A,所以流经电流表的电流最大值是0.5A,所以电流表选择A1.本实验滑动变阻器采用限流法,所以滑动变阻器与待测电阻丝串联,如果选择电动势为12V的电源,电路中的最小电阻为
Ω=24Ω,滑动变阻器必须全部接入电路,不能得到多组数据,影响测量精度,所以电源选择E1.
22、某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
小灯泡L,规格“4.0V,0.7A”;
电流表A1,量程3A,内阻约为0.1Ω;
电流表A2,量程0.6A,内阻r2=0.2Ω;
电压表V,量程3V,内阻rV=9kΩ
标准电阻R1,阻值1Ω;
标准电阻R2,阻值3kΩ;
滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;
学生电源E,电动势6V,内阻不计;
开关S及导线假设干、
图1
图2
图3图4
①甲同学设计了如图l所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46A时,电压表的示数如图2所示,此时L的电阻为________Ω.
②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是________V.
③学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路、请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图、并在图上标明所选器材代号、
22、
(2)①5②4
③如下图、
答图1答图2
①由图2知,电压表的
读数为2.30V,根据欧姆定律,L的电阻RL=
=
Ω=5Ω;②电压表与电阻R2串联,电压表两端的电压3V,根据串联电路电阻与电压的关系,电阻R2两端的电压为1V,灯泡L两端的电压为电压表和电阻R2两端的电压之和,即为4V;③如答图1和答图2所示、
9、某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻、他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如下图、G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱、该同学顺利完成了这个实验、
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为__________________(填步骤的字母代号);
A、合上开关S2
B、分别将R1和R2的阻值调至最大
C、记下R2的最终读数
D、反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的最终读数为r
E、合上开关S1
F、调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数
②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比____________(填“偏大”、“偏小”或“相等”);
③假设要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS=______________.
9、(3)①BEFADC②相等③
①只闭合S1(S2不闭合),标准电流表G1与待测电流表G2串联,通过两表的电流相同,使待测电流表G2满偏即可由标准电流表G1读出其满偏电流I1.再闭合S2后,反复调节R1和R2的阻值,使G1的电流仍为I1,而G2的电流为
I1,那么
此时通过电阻箱R2
的电流也为
I1,据并联电路的特点知,电阻箱R2的阻值与G2的内阻相等、
②从实验设计的原理上,可准确得到待测电流表G2的内阻、
③假设要将G2的量程扩大为I,需并联一个分流电阻RS,G2满偏时通过分流电阻RS的电流应为I-I1,此时分流电阻RS两端的电压与G2的满偏电压相等,为I1r,所以RS=
.
22、M5J7某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响,实验器材如下图、
①测量E和r的实验方案为:
调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式______,利用测量数据作出U-I图象,得出E和r.
②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图中用笔
画线代替导线连接电路、
③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图象如图中(a)(b)(c)(d)所示,由此可知:
在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)、
曲线(c)对应的电源电动势E=__________V,内阻r=________Ω,
当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=________mW.(均保留三位有效数字)
22、①U=E-Ir②如下图
③不变增大0.9754780.268
①根据闭合电路的欧姆定律,U=E-Ir.
②如下图、
③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势,交点纵坐标不变,所以电动势不变,为0.975V;图线斜率的绝对值即为内阻,斜率的绝对值变大,内阻变大、(c)对应图线斜率绝对值约为478(从线上选取两点即可求斜率),电源的输出功率P=
2R=
2×2500W=2.68×10-4W=0.268mW.
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