2019-2020年高考物理真題分類匯編 電學實驗（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理真題分類匯編 電學實驗（含解析） (xx新課標I-23).（9分） 圖(a)為某同學改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。 (1)已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω．滿偏電流為1 mA ,R1和R2為阻值固定的電阻。若 使用a和b兩個接線柱．電表量程為3 mA：若使用a和c兩個接線拄,電表量程為10mA．由 題給條件和數(shù)據(jù)，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。 (2)現(xiàn)用一量程為3mA，內(nèi)阻為150Ω的標準電流表A對改裝電表的3mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA。電池的電動勢為1.5 V．內(nèi)阻忽略不計；定值電阻R0有兩種規(guī)格．阻值分別為300Ω和1000Ω：滑動變阻器R有兩種規(guī)格．最大阻值分別為750Ω和3000Ω，則R0應(yīng)選用阻值為_________Ω的電阻，R應(yīng)選用最大阻值為_________Ω的滑動變阻器。 (3)若電阻R1和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖(b)的電路可以判斷出損壞的電阻。圖(b)中的R/為保護電阻。虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖(a)虛線框內(nèi)的電路。則圖中的d點應(yīng)和接線柱_______(填“b”或“c”)相連。判斷依據(jù)是：__________ 【答案】 （1）15（2分） 35（2分） （2）300（1分） 3000（1分） （3）c（1分） 閉合開關(guān)時，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞電阻是R1，若電表指針不動，則損壞電阻是R2（2分） 【考點】歐姆定律；電阻的串、并聯(lián)；閉合電路的歐姆定律 【解析】（1）定值電阻和毫安表都是并聯(lián)連接，電壓相等，由歐姆定律變形式U = IR，使用a、b兩個接線柱時有：I滿R表=(I表1-I滿)（R1+R2）;使用a和c兩個接線柱時有：I滿（R表+R2）=(I表2-I滿) R1 , I表1和I表2為改裝電表的量程，解以上各式得：R1 =15 Ω ,R2 = 35Ω 。 （2）根據(jù)R= ，電流表校準時需選取的刻度為0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA，可知電路中總電阻最大為：Rmax = = 3000Ω , 最小阻值為Rmin = = 500Ω , 若定值電阻選用1000Ω ，則無法校準3mA的刻度，所以定值電阻選用500Ω，由于最大電阻要達到3000Ω，所以變阻器要選擇3000Ω。 （3）因為只有一個電阻損壞，所以d點應(yīng)與c連接。原因是R1與A表并聯(lián)，則當R1損壞時電表A仍有示數(shù)指針偏轉(zhuǎn)；而R2與A表串聯(lián)，則當R2損壞時電表A無示數(shù)指針不動，據(jù)此閉合開關(guān)時，若電表指針偏轉(zhuǎn)，則損壞電阻是R1，若電表指針不動，則損壞電阻是R2 【xx新課標II-23】23. （9分）電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏是通過該表的電流的兩倍。某同學利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻（半偏法）實驗室提供材料器材如下： 待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3000歐），電阻箱R0 (最大阻值為99999.9歐)，滑動變阻器R1（最大阻值100歐，額定電壓2A），電源E（電動勢6V，內(nèi)阻不計），開關(guān)兩個，導線若干 （1）虛線框內(nèi)為同學設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補充完整 （2）根據(jù)設(shè)計的電路寫出步驟 （3）將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R1v與內(nèi)阻的真實值Rv先比R1v Rv （添“>”“=”或“<”）主要理由是 【答案】（1）（2）見解析； （3）>；見解析 【解析】 試題分析：（1）實驗電路如圖所示 考點：半偏法測電表內(nèi)阻 【xx重慶-6（2）】同學們測量某電阻絲的電阻，所用電流表的內(nèi)阻與相當，電壓表可視為理想電壓表. ①若使用題6圖2所示電路圖進行實驗，要使得的測量值更接近真實值，電壓表的a端應(yīng)連接到電路的 點（選填“b”或“c”）. ②測得電阻絲的圖如題6圖3所示，則為 （保留兩位有效數(shù)字）。 ③實驗中，隨電壓進一步增加電阻絲逐漸進入熾熱狀態(tài).某同學發(fā)現(xiàn)對熾熱電阻絲吹氣，其阻值會變化.他們對此現(xiàn)象進行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為10V的條件下，得到電阻絲的電阻隨風速（用風速計測）的變化關(guān)系如題6圖4所示.由圖可知當風速增加時，會 （選填“增大”或“減小”）。在風速增加過程中，為保持電阻絲兩端電壓為10V，需要將滑動變阻器的滑片向 端調(diào)節(jié)（選填“M”或“N”）. ④為了通過電壓表的示數(shù)來顯示風速，同學們設(shè)計了如題6圖5所示的電路.其中為兩只阻值相同的電阻，為兩根相同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響，為待接入的理想電壓表.如果要求在測量中，風速從零開始增加，電壓表的示數(shù)也從零開始增加，則電壓表的“+”端和“—”端應(yīng)分別連接到電路中的 點和 點（在“a”“b”“c”“d”中選填）. 【答案】① c；② 4.1 （4.0～4.2）;③減小 ，M；④ b，d 考點：本題考查伏安法測電阻。 （xx浙江-22）圖1是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。 （1）根據(jù)圖1畫出實驗電路圖 （2）調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖2中的①②③④所示，電流表量程為0.6A，電壓表量程為3V。所示讀數(shù)為：①__________②__________③__________④__________。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為__________和__________。 【答案】（1）如圖 （2）①0.10A、②0.24A、③2.0V、④0.27V。和，如填為和也行 【解析】 考點：“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗 （xx四川-8（2））（11分）用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有： 電流表A1（量程0～30mA）； 電流表A2（量程0～100mA）； 電壓表V（量程0～6V）； 滑動變阻器R1（阻值0～5Ω）； 滑動變阻器R2（阻值0～300Ω）； 開關(guān)S一個，導線若干條。 某同學的實驗過程如下： Ⅰ．設(shè)計如圖3所示的電路圖，正確連接電路。 Ⅱ．將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖4所示的圖線。 Ⅲ．斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為（I0，0），與縱軸U的交點坐標為（0，U0）。 回答下列問題： ①電流表應(yīng)選用 ，滑動變阻器應(yīng)選用 ； ②由圖4的圖線，得電源內(nèi)阻r＝ Ω； ③用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx＝ ，代入數(shù)值可得Rx； ④若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍 ，電壓表示數(shù)變化范圍 。（選填“相同”或“不同”） 【答案】①A2 R2 ②25 ③－r ④相同 不同 ②根據(jù)圖3電路結(jié)構(gòu)可知，電壓表測量了電路的路端電壓，電流表測量了電路的總電流，因此圖4中，圖線斜率絕對值即為電源的內(nèi)阻，有：r＝|k|＝||Ω＝25Ω。 ③當改接電路后，將待測電阻與電源視為整體，即為一“等效電源”，此時圖線的斜率為等效電源的內(nèi)阻，因此有：r′＝r＋Rx＝|k′|＝，解得：Rx＝－r ④若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，電路的總電阻可變范圍不變，因此電流表的示數(shù)變化范圍相同，Rx接在B、C之間時，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，而Rx接在A、B之間時，電壓表測量的是滑動變阻器與Rx兩端電壓的和，由于對應(yīng)某一滑動變阻器阻值時，電路的電流相同，因此電壓表的讀數(shù)不同，所以電壓表示數(shù)變化范圍也不同。 考點：測定電源電動勢和內(nèi)阻、伏安法測電阻的實驗 【xx山東-22】. 如圖甲所示的電路圖中，恒流源可作為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學利用該電路研究滑動變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的U-I關(guān)系圖線。 回答下列問題： （1）滑動觸頭向下滑動時，電壓表示數(shù)將 （填“增大”或“減小”）。 （2）I0= A。 （3）RL消耗的最大功率 W（保留一位有效數(shù)字）。 【答案】（1）減??；（2）1.0（3）5 【解析】 試題分析：（1）滑動頭向下移動時，RL阻值減小，則總電阻減小，電壓變小，則電壓表讀數(shù)變小； （2）由電路圖可知：，即：U=I0R-IR，由U-I圖線可知，I0R=20；，則I0=1.0A； （3）RL消耗的功率為P=IU=20I-20I2，則當I=0.5時，功率的最大值為 考點：測量電阻的電功率。 【xx廣東-34】（2）（10分）某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3）、電流表（內(nèi)阻約為1）、定值電阻等。 ①使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“1”歐姆檔測量，示數(shù)如圖15（a）所示，讀數(shù)為 。據(jù)此應(yīng)選擇圖15中的 （填“b”或“c”）電路進行實驗。 ②連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸 （填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復實驗。 ③圖16（a）是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖線，由圖可判斷元件 （填“X”或“Y”）是非線性元件。 ④該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和電阻r，如圖16（b）所示。閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2，讀數(shù)為1.00V，利用圖16（a）可算得E= V，r= （結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表）。 【答案】 10 b 增大 Y 3.2 0.50 【考點】練習使用多用電表實驗；描繪小電珠的伏安特性曲線實驗；測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗 【解析】讀數(shù)為10，歐姆檔“1”，故電阻為101 = 10Ω 。采用外接法的原因是RX =10 < = ,電流表的分壓作用影響大，應(yīng)使用電流表外接法。 當P向右邊滑動時，未知元件上分到的電壓增大，因此電流增大。 由圖16（a）可知，Y的電壓與電流的比值并不固定，因此是非線性元件。 由圖16(a)可知，RX = 10Ω ，由閉合電路歐姆定律E = U + r可得，當S2閉合時，E = 3 + r ,當S2斷開時有E = 1 + （r + 21）（此時把R當作電源內(nèi)阻），聯(lián)立解得E = 3.2V , r = 0.50Ω 。 【xx福建-19】（2）（12分）某學習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導線的連接。 ①實驗要求滑動變阻器的 滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大。請按此要求用筆畫線代替導線在圖甲實物接線圖中完成余下導線的連接； ②某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為 A ③該小組描繪的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將 只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為1歐的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為 W（保留兩位小數(shù)） 【答案】：見解析；0.44A；4 2.25 【解析】 試題分析：實物圖如圖所示；由圖知電流表量程為0.6A，所以讀數(shù)為0.44A；電源內(nèi)阻為1歐，所以當外 電路總電阻等于電源內(nèi)阻時，消耗電功率最大，此時外電路電壓等于內(nèi)電壓等于1.5V，由圖知當小電珠電壓等于1.5V時電流約為0.38A，此時電阻約為，并聯(lián)后的總電阻為1歐，所以需要4個小電珠，小電珠消耗的總功率約為。 【xx北京-19】．如圖所示，其中電流表 A 的量程為 0.6A，表盤均勻劃分為 30 個小格，每小格表示 0.02A；R1 的阻值等于電流表內(nèi)阻的 1/2；R2 的阻值等于電流表內(nèi)阻的 2 倍，若用電流表 A 的表盤刻度表示流過接線柱 1 的電流值，則下列分析正確的是（ ） A．將接線柱 1、2 接入電路時，每一小格表示 0.04A B．將接線柱 1、2 接入電路時，每一小格表示 0.02A C．將接線柱 1、3 接入電路時，每一小格表示 0.06A D．將接線柱 1、3 接入電路時，每一小格表示 0.01A 【答案】C 【難度】★★★ 【考點】電表改裝 【解析】考生需要分清楚在連接不同接線柱時，電路具體的連接方式。當接線柱1 和 2 入電路時，R1 與電流表并聯(lián)，量程擴大為原來的 3 倍，每個小格表示的電流應(yīng)該是 0.06A。當接線柱 1 和 3 連入電路時，R1 與電流表并聯(lián)再整體與R2 串聯(lián)，每個小格表示的電流仍然是 0.06A。故選 C 【xx安徽-21(II）】.某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，從實驗室找到以下器材，一個滿偏電流為100μA，內(nèi)阻為2500Ω的表頭，一個開關(guān)，兩個電阻箱（）和若干導線； （1）由于表頭量程偏小，該同學首先需要將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱__________（填“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”），并將電阻箱阻值調(diào)為________Ω。 （2）接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢和內(nèi)阻進行測量，實驗電路圖如圖1所示，通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I，并且作相關(guān)計算后一并記錄如下表 ①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫出圖線 ②根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是________V，內(nèi)阻r是_________Ω。 【答案】（1）并聯(lián) 5.0 （2）①如圖所示 ②1.53 2.0 考點：考查了電表的改裝和測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗 【xx江蘇-10】10．（8分）小明利用如題10-1圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻 （1）題10-1圖中電流表的示數(shù)為__________A （2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出U-I圖線 由圖線求得：電動勢E=_________V;內(nèi)阻r=_________________Ω （3）實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合，其實從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為_______________ 【答案】(1)0.44(2)U-I圖像見解析 1. 60 (1. 58 ~ 1. 62 都算對) 1.2(1.18 ~1.26 都算對) (3)干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化,導致實驗誤差增大. 【xx江蘇-11】11．（10分）某同學探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律，實驗裝置如題11-1圖所示，打點計時器的電源為50Hz的交流電 （1）下列實驗操作中，不正確的有________ A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方 B．紙帶穿過限位孔，壓在復寫紙下面 C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落 D．在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源 （2）該同學按照正確的步驟進行試驗（記為“實驗①”），將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點為O點，每隔一個計時點取一個計數(shù)點，標為1、2、3…….8，用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰計時點到O點的距離，記錄在紙帶上，如題11-2圖所示 計算相鄰計時點間的平均速度，粗略地表示各計數(shù)點的速度，抄入下表，請將表中的數(shù)據(jù)補充完整 （3）分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時間內(nèi)，磁鐵運動速度的變化情況是________;磁鐵受到阻尼作用的變化情況是____________. （4）該同學將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復上述實驗操作（記為實驗②），結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同，請問實驗②是為了說明說明？對比實驗①和②的結(jié)果得到什么結(jié)論？ 【答案】（1）CD（2）39.0 （3）逐漸增大到39.8 cm/ s 逐漸增大到等于重力(4)為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用，磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用. 【xx海南-11】11某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖（a）和（b）所示。該工件的直徑為______cm，高度為________mm。 【答案】， 【xx海南-12】12某同學利用圖（a）所示電路測量電容器充電時兩極板間的電壓隨時間的變化。實驗中使用的器材為：電池E（內(nèi)阻很小）、開關(guān)和、電容器C（約100）、電阻（約200k）、電阻（1k）、電壓表V（量程6V）、秒表、導線若干。 (1)按圖（a）所示的電路原理將圖（b）中實物圖連線。 (2)先閉合開關(guān)，再斷開開關(guān)：閉合開關(guān)，同時按下秒表開始計時。若某時刻電壓表示數(shù)如圖（c）所示，電壓表的讀數(shù)為________V（保留2位小數(shù)）。 (3)該同學每隔10s記錄一次電壓表的讀數(shù) ，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，在答題卡給出的坐標紙上繪出圖線，已知只有一個數(shù)據(jù)點誤差較大，該數(shù)據(jù)點對應(yīng)的表中的時間是______s。 (4)電路中C、和構(gòu)成的回路的作用是___________。 【答案】（1）圖略（2）3.6V（3）40s（4）使實驗前電容器兩極板上的電荷相中和 【xx天津-9】(3)用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4．5 V．內(nèi)電阻約l Ω)的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導線外，還有下列器材供選用： A．電流表：量程0.6A．內(nèi)電阻約1Ω B．電流表：量程3A．內(nèi)電阻約0.2Ω c．電壓表：量程3V．內(nèi)電阻約30kΩ D．電壓表：量程6 V. 內(nèi)電阻約60kΩ E．滑動變阻器：0 ~ 1000Ω . 額定電流0.5 A F．滑動變阻器：0 ~ 20Ω . 額定電流2 A ①為了使測量結(jié)果盡量準確，電流表應(yīng)選用 ．電壓表應(yīng)選用 ，滑動變阻器應(yīng)選用 (均填儀器的字母代號)。 ②右圖為正確選擇儀器后．連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將 和 相連、 和 相連、 和 相連(均填儀器上接線柱的字母代號) ③實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中公用電阻箱替換掉變阻 器，重新連接電路，仍能完成實驗。實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U。用圖像法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以 為縱坐標，以 為橫坐標。 【答案】 A D F ad cg fh 1/U 1/R 或U U/R 或R/U R （橫、縱坐標互換亦可）