2015屆高考物理二輪熱點題型訓(xùn)練：專題6 第2講 高考物理實驗

《2015屆高考物理二輪熱點題型訓(xùn)練：專題6 第2講 高考物理實驗》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2015屆高考物理二輪熱點題型訓(xùn)練：專題6 第2講 高考物理實驗（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題六　第二講高考物理實驗 1．(2014·太原模擬)某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下： (1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為________cm； (2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為________mm； (3)用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為________Ω。 [答案]　(1) 5.015(5.020)　(2)4.700　(3)22 [解析]　(1)由圖甲所示可知，游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為5 cm，游標(biāo)尺示數(shù)為3×0.05 mm＝0.15

2、 mm＝0.015 cm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為5 cm＋0.015 cm＝5.015 cm； (2)由圖乙所示可知，螺旋測微器固定刻度示數(shù)為4.5 mm，游標(biāo)尺示數(shù)為20.0×0.01 mm＝0.200 mm，螺旋測微器示數(shù)為4.5 mm＋0.200 mm＝4.700 mm； (3)用多用電表的電阻“×1”擋，由圖丙所示可知，電阻阻值為22×1＝22Ω。 2．(2014·南京模擬)(1)用多用電表歐姆擋粗略測量某元件的電阻，選用×1擋，測量結(jié)果如圖所示，則測得的電阻為________； (2)為描繪該元件的U－I圖線。提供了如下器材： A．電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約0.9Ω)

3、 B．電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ) C．滑動變阻器R1(10Ω，2A) D．滑動變阻器R2(1 000Ω，1A) E．電源E(電動勢6V，內(nèi)阻約0.1Ω) F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干 ①實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇________(填寫器材序號即可)，以保證實驗過程中調(diào)節(jié)方便； ②設(shè)計合適電路，在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖； ③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線，一條為元件真實的U－I圖線，另一條是本次實驗中測得的U－I圖線，其中______是本次實驗中測得的圖線。 [答案]　(1)13　(2)①C(或滑動變阻器R1)　②如圖所示?、邰? [解析]　(1)從多用電表指針位置可以讀出示數(shù)為13，乘

4、以倍率，即可測得該元件的電阻為13Ω；(2)由于該元件電阻較小，所以電流表選用外接法，描繪該元件伏安特性曲線，電壓從零開始，且要測量多組數(shù)據(jù)，故滑動變阻器選用小阻值R1且采用分壓式接法，選用C；(3)由于電壓表的分流，所以實驗中測得的U－I圖線，要比該元件真實的圖線要低一些，應(yīng)選圖線Ⅱ。 3．(2014·江蘇)某同學(xué)通過實驗測量一種合金的電阻率。 (1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊1圖所示的部件________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為________mm。 (2)2圖所示是測量合金絲電阻的電路，

5、相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中________(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了________(選填“短路”或“斷路”)。 (3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23V和38mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7Ω。為了更準(zhǔn)確地測出合金絲的阻值，在不更換實驗器材的條件下，對實驗應(yīng)作怎樣的改進？請寫出兩條建議。 [答案]　(1)B　0.410　(2)7.9　斷路　(3)見解析 [解析]　本題考查電阻率的測量

6、及電路故障的分析。解題的關(guān)鍵是弄清各用電器的連接方式及實驗的原理。 (1)螺旋測微器讀數(shù)為41.0×0.01mm＝0.410mm。 (2)電壓表和電流表都有示數(shù)，說明它們都連接在電源上，而各表的示數(shù)變化不大說明線路中電阻很大，故電路中的7.9間出現(xiàn)斷路現(xiàn)象。 (3)電流表改為內(nèi)接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值。(或測量多組電流和電壓值，用圖象法和電阻值) 4．(2014·石家莊模擬)某小組進行“測定金屬絲電阻率”的實驗。 (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)是________mm。用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟粗略測量金屬絲的阻值，表盤的示數(shù)如

7、圖乙所示，讀數(shù)是________Ω。 (2)該組同學(xué)想更精確地測量該金屬絲電阻Rx，已經(jīng)選好的器材有： A．電壓表V1(量程0～1V，內(nèi)阻約10kΩ) B．電壓表V2(量程0～3V，內(nèi)阻約20kΩ) C．定值電阻R0＝20Ω D．被測電阻Rx E．滑動變阻器(阻值范圍0～5Ω) F．電源(電動勢3V，內(nèi)阻很小) G．導(dǎo)線若干，開關(guān)一個 ①為了減小誤差，并盡可能多地測量幾組數(shù)據(jù)，請在方框中畫出測量電路圖； ②在某次測量中，若電壓表V1讀數(shù)為U1，電壓表V2讀數(shù)為U2，則待測金屬絲電阻的表達式Rx＝______。 [答案]　(1)0.227(0.226

8、～0.229都對)　9　 (2)①如圖所示(兩圖均得分)?、?或) [解析]　(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d＝0＋0.227mm＝0.227mm；采用多用電表的電阻“×1”擋，測量金屬絲的阻值為9Ω。(2)根據(jù)串并聯(lián)電路特點，可得：＝，則Rx＝(或＝，則Rx＝)。 5．(2014·山東)實驗室購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實驗測其實際長度。該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2，查得銅的電阻率為1.7×10－8Ω·m，再利用圖甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實際長度?？晒┦褂玫钠鞑挠校? 電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω； 電壓表：

9、量程3V，內(nèi)阻約9kΩ； 滑動變阻器R1：最大阻值5Ω； 滑動變阻器R2：最大阻值20Ω； 定值電阻：R0＝3Ω 電源：電動勢6V，內(nèi)阻可不計；開關(guān)、導(dǎo)線若干。 回答下列問題： (1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至________端(填“a”或“b”)。 (2)在實物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接。 (3)調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________V。 (4)導(dǎo)線實際長度為________m(保留2位有效數(shù)字)。 [答案]　(1)R2；a

10、(2)如下圖所示 (3)2.30(2.29、2.31均正確)。 (4)94(93、95均正確)。 [解析]　 本題考查了伏安法測電阻和電阻定律的應(yīng)用。解題的關(guān)鍵是正確求出導(dǎo)線電阻。(1)滑動變阻器采用的是限流式接法，電流表的量程為0.50A，所以變阻器最小阻值為R＝＝10Ω，故選R2。閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片移至a端防止燒壞用電器。(2)根據(jù)電路圖正確畫出實物圖。(3)電壓表的量程為3V，據(jù)此讀數(shù)為2.30V。(4)導(dǎo)線電阻為Rx＝－R0＝1.6Ω，由電阻定律Rx＝ρ，可得導(dǎo)線的實際長度為l＝＝m＝94m。 6．(2014·浙江)小明對2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣，于是用伏安法測量其電阻值

11、。 (1)圖1是部分連接好的實物電路圖，請用電流表外接法完成接線并在圖1中畫出。 (2)小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U－I圖上，如圖2所示。在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用________(填“○”或“×”)表示的。 (3)請你選擇一組數(shù)據(jù)點，在圖2上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為________Ω。 [答案]　(1)如圖1所示　(2)×　(3)如圖2所示　用“×”連線　R＝(1.1～1.3)Ω，用“0”連線，R＝(1.5－1.7)Ω [解析]　本題考查了伏安法測電阻的原理、連線、實驗數(shù)據(jù)處理。解題關(guān)

12、鍵根據(jù)實驗原理確定外接法的數(shù)據(jù)。 (1)連線如圖1所示，注意連線要接在接線柱，不能出現(xiàn)交叉線，由于實驗數(shù)據(jù)從0開始變化，滑動變阻器必須使用分壓接法。 (2)坐標(biāo)紙上有兩組數(shù)據(jù)，其中一組為外接法，一組為內(nèi)接法。若電流表外接法，電路如圖所示， 測量值R測＝＝＝＝R真，兩組數(shù)據(jù)中連線后傾斜度越大，表示測量電阻越大，因此兩組中傾斜度小的應(yīng)為外接法測量的數(shù)據(jù)，即“×”為電流表外接法測得的數(shù)據(jù)。 (3)若選用“×”連線，如圖2所示，測量電阻R＝1.2Ω；若選用“0”，連線，如圖2所示，測量電阻R＝1.6Ω。 電學(xué)實驗連線：連線要

13、連在接柱，先串后并不交叉，開關(guān)控制全電路。本題中畫U－I圖線：要使大部分點在同一條直線上，不在直線上的點均勻分布于直線兩側(cè)。 7．(2014·鄭州模擬)要測繪一個標(biāo)有“3V　0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增大到3V，并便于操作。已選用的器材有： 電池組(電動勢4.5V，內(nèi)阻約1Ω)； 電流表(量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω)； 電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)； 電鍵一個、導(dǎo)線若干。 (1)實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選________(填字母代號)。 A．滑動變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A) B．滑動變阻器(最大阻值1750Ω，額定電流0

14、.3A) (2)實驗的電路圖應(yīng)選用________(填字母代號)。 (3)實驗得到的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示。現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個2Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在電動勢為1.5V，內(nèi)阻為1Ω的電源兩端，如圖乙所示。每個小燈泡消耗的功率是________W。 [答案]　(1)A　(2)B　(3)0.09 [解析]　(1)由該實驗可知，本實驗選擇的是分壓電路，因此滑動變阻器選擇的是A。(2)因為小燈泡的電阻RL＝＝15Ω，和電流表電阻相近，故應(yīng)采用電流表外接法，因此應(yīng)選用B電路。(3)設(shè)小燈泡的電流為I，電壓為U，由U＝E－2I(R＋r)，代入數(shù)據(jù)得U＝1.5－6I，

15、作出小燈泡在圖乙電路中的電壓電流關(guān)系圖線與小燈泡的伏安特性曲線的交點，由此交點即可讀出此時通過小燈泡的電流以及小燈泡兩端的電壓。由P＝UI，可得此時燈泡的功率。 8．(2014·福建)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法側(cè)定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻，實驗原理如圖甲所示，其中、虛線框內(nèi)為用靈敏電流計改裝的電流表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測電池組，S為開關(guān)，R為滑動變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0Ω的定值電阻。 (1)已知靈敏電流計的滿偏電流Ig＝100μA、內(nèi)阻rg＝2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只________Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1； (2)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替

16、導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路； (3)某次實驗的數(shù)據(jù)如下表所示： 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 電壓表讀數(shù)U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改裝表讀數(shù)I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法)，計算出電池組的內(nèi)阻r＝________Ω(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是____________________________________。 (4

17、)該小組在前面實驗的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實際阻值對測量結(jié)果的影響，用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn)：電動勢的測量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測量值總是偏大。若測量過程無誤，則內(nèi)阻測量值總是偏大的原因是________。(填選項前的字母) A．電壓表內(nèi)阻的影響 B．滑動變阻器的最大阻值偏小 C．R1的實際阻值比計算值偏小 D．R0的實際阻值比標(biāo)稱值偏大 [答案]　(1)1.0　(4)參見下圖(其他正確連接同樣給分) (3)1.66　充分利用已測得的數(shù)據(jù) (4)CD [解析]　(1)由歐姆定律得Igrg＝(I－Ig)R1 R1＝＝Ω＝

18、1.0Ω (2)連線如圖所示 (3)根據(jù)實驗原理r′＝||，由“逐差法”類比得＝r′1，＝r2′，＝r3′，＝r4′ 代入數(shù)據(jù)得r1′＝5.38Ω，r2′＝5.63Ω，r3′＝5.63Ω，r4′＝6.00Ω r′的平均值為r′＝＝5.66Ω， 所以電源的內(nèi)阻r＝r′－R0＝1.66Ω 利用逐差法可以充分利用已測得的數(shù)據(jù)。 (4)根據(jù)實驗內(nèi)阻測量值偏大，而電動勢測量值幾乎與真實值相同，作出真實U－I圖線a及測量U－I圖線b，內(nèi)電阻測量值偏大說明在電壓測量相同的情況下，電流值偏小。滑動變阻器的阻值只要能控制電路對測量結(jié)果沒有影響，B錯誤。若R1的實際阻值的計算值偏小，則改裝成電流表內(nèi)阻偏大，使電路中的電流偏小，如圖象所示，可導(dǎo)致內(nèi)阻測量值偏大，C正確。因為R0的實際值大，則測得的R0與內(nèi)阻之和r′偏大，再減去比R0小得標(biāo)稱電阻值，將使測量的內(nèi)阻更大，D正確。 由于電壓表的分流作用，使測得值r′是電源內(nèi)阻與R0串聯(lián)再與電壓表內(nèi)阻的并聯(lián)值，則測得值偏小而不是偏大。A錯誤，解決實驗問題需對實驗的原理，方法，操作，實驗數(shù)據(jù)處理，誤差分析等都熟練掌握，結(jié)合電學(xué)規(guī)律，圖象等進行分析。