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    高中物理电学实验是物理实验高考的重点.是高考的必考内容.电学学生实验共有8个.可归纳为四三二.即知道四种测量电路(描绘小灯泡的伏安特性曲线及分压电路.伏安法测电阻电路.半偏法测电表内阻和电表的校对电路.测定电源电动势和内阻电路).会画三种曲线(电场中平面上的等势线.电阻的伏安特性曲线. 电源的伏安特性曲线).掌握两种仪器的使用. 2010高考电学实验题可能在以下几方面命题: 命题重点一．电学仪表.示波器等基本仪器的使用 预测1. 在测定金属丝电阻率的实验中.如图甲所示.用螺旋测微器测得金属丝的直径d＝ mm.如图乙所示.用多用电表的“×1 欧姆挡.调零后测得金属丝阻值R＝ Ω.若实验中测出金属丝的长度为L.则该金属丝电阻率的表达式ρ＝ . [解析]:根据螺旋测微器的读数规则可知.固定刻度读出0.5mm.可动刻度读出0.230mm.金属丝的直径d＝0.5mm+0.230mm=0.730mm,用多用电表的“×1 欧姆挡测量电阻.指针指向电阻刻度8.其金属丝阻值R＝8.0Ω.由电阻定律R=ρL/S.S=πd2/4,联立解得ρ＝πR d2/4L. [答案]0.730mm.8.0Ω.πR d2/4L. [试题评析]此题将螺旋测微器读数.欧姆表读数与电阻定律考查.电阻率测量有机整合为一题.即考查了基础知识.又考查了实验的基本技能. 预测2.某同学在做练习使用示波器实验.发现示波器上显示如图甲.为了将这个波形变成如图乙所示的波形.可进行如下调节: (1)调节 使图象变细, (2)调节 和 使图象位于示波器显示屏的中央, (3)调节 增大波形曲线竖直方向的幅度, (4)调节 使图象从负半周开始. [解析]:(1)图象粗是聚焦不好.需要调节聚焦旋钮2和辅助聚焦旋钮3.(2)图象不在中间要调节竖直位移旋钮6使图象下降.调节水平位移旋钮7使图象位于示波器显示屏的中央,(3)调节Y增益旋钮8可增大波形曲线竖直方向的幅度,(4)调节同步极性选择开关15可使图象翻转.使图象从负半周开始. [答案]15 [试题评析]示波器是考纲要求掌握的电学实验的重要仪器.要熟悉各个旋钮的作用.能够正确使用示波器. 命题重点二．电阻电阻率.电源电动势和内阻等物理量的测量 预测3．小明同学是一位电学实验爱好者.他向老师要了好多电学实验器材.准备来探究一段某种材料的电阻.表3是他记录的实验数据.他在实际测量的时候大约每隔2分钟测量一组数据.请回答下列问题: 表2 器材编号 器材名称 规格 1 电流表 0.6A/3A.内阻小于0.1Ω 2 电压表 3V/15V.内阻大于9kΩ 3 学生电源 使用3V直流 4 变阻器 最大阻值为25Ω 5 开关 6 导线 7 定值电阻 100Ω 表3 序号 电压表示数/V 电流表示数/A 1 0.40 0.04 2 0.80 0.10 3 1.20 0.22 4 1.40 0.30 5 1.60 0.40 6 1.80 0.56 (1)在下面方框内画出小明实验的电路图,(电路中不需要的器材不要画在图中) (2)在方格纸上作出电阻丝的U-I图线, (3)由序号为5的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为R测＝ Ω.如果考虑到电表的内阻对测量的影响.则此时电阻测量值R测跟电阻真实值R真相比较.应是R测 R真,(选填“> .“< 或“= ) (4)所画出的U-I图线是弯曲的.主要原因是什么?答: ,据此材料的特性可以用来制成 传感器. [解析]:(1)探究电阻丝的伏安特性曲线.应该采用分压电路,从表3的测量数据看.电阻丝的电阻值只有几欧姆.应该采用电流表外接测量电路. (2)根据表3中的实验数据.作出电阻丝的U-I图线. (3)由序号为5的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为R测＝1.60/0.40Ω=4.0Ω.由于采用电流表外接电路测量.测量值小于真实值.即R测<R真, (4)所画出的U-I图线弯曲.主要原因是电阻丝的电阻随通电电流的增大.温度升高.电阻减小.即电阻丝材料的电阻率随温度的升高而减小,由于此电阻丝的电阻随温度变化比较明显.据此材料的特性可以用来制成温度传感器. [答案](1)小明实验的电路图如右图甲所示. (2)电阻丝的U-I图线如右图乙.(3)4.0 < (4)电阻丝材料的电阻率随温度的升高而减小 温度 [试题评析]描绘导体的伏安特性曲线是高中物理的重要实验.要能够分析图线的意义.要注意:图线的斜率不等于对应的电阻.由欧姆定律R-U/I可知.图线上某点的纵横坐标的比值等于对应状态的电阻值. 预测4. 某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某蓄电池的电动势E和内电阻r.由于蓄电池的内阻很小.因此在电路中接入了一个阻值为2.0Ω的定值电阻R0.闭合开关S.调整电阻箱R的阻值.读出电压表相应的示数.得到了如下数据: 电阻线读数R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00 电压表示数U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35 (1)为了比较准确地得出实验结论.该小组的同学准备用图象来处理实验数据.图象的纵坐标表示电压表读数U.则图象的横坐标表示的物理量应该是 . (2)计算出与该组数据对应的物理量并填在表格中.. (3)在图乙所示的图象中作图.利用图象得到E= V.r= Ω. [解析]:由闭合电路欧姆定律可得E=U+U/R·(R0+r). U=E-U/R·(R0+r). 显然若用U/R作为图象的横坐标.可得一次函数.请图象是直线.图象与纵轴的交点表示电池的电动势.图象斜率的绝对值表示R0+r.由图象可得电池的电动势E=2.00V.由R0+r=0.6/0.25=2.40Ω得电池内阻r=0.40Ω. [答案]:(1)电压U与电阻R的比值U/R (2)表格中数据如下: 电阻线读数R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00 电压表示数U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35 电压U与电阻R的比值U/R 0.047 0.089 0.138 0.196 0.238 0.270 .2.00 [试题评析]此实验电路根据教材中的实验变化而来.考查电源电动势和内阻的测量.表格法和图象法处理实验数据等.测量电源电动势和内阻是高中物理中的重要实验.也是高考的重点热点之一.解答此类题的关键点是要依据题述或电路.应用闭合电路欧姆定律找出一次函数关系.确定坐标系的纵坐标轴和横坐标轴.利用图象截距和斜率求出电源电动势和内阻. 命题重点三．等势线.伏安特性曲线等的描绘 预测5．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象.用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压): I/(A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 (1)在左下框中画出实验电路原理图．可用的器材有:电压表.电流表.滑线变阻器.电源.小灯泡.电键.导线若干． (2)根据表中数据在右下图中画出小灯泡的U-I曲线． (3)若将该小灯泡接在电动势是1.5V.内阻是2.0Ω的电池两端.小灯泡的实际功率是多少?(简要叙述你的方法.若需作图.可直接画在答题卷上的图中) [解析](1)由于小灯泡灯丝的电阻值远小于电压表的内阻(如:电压为2.00V时.其阻值R灯=).为减少由于电表接入电路引起的系统误差.应采用电流表外接法．为使小灯泡两端的电压的变化范围尽可能大.滑线变阻器应连接成分压电路. (2)根据表中给出的实验数据在U-I坐标系中描点.并将这些数据点连接成一条平滑的曲线． (3)作出电源的U-I图线.它与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标就是小灯泡的工作点.小灯泡的实际功率P=IU=0.34A×0.82V=0.28W． [答案](1)实验电路如图所示．(2)小灯泡的U-I曲线如图所示. (3)0.28W． [试题评析]导体的伏安特性曲线和电源的伏安特性曲线的交点为导体的工作点.根据工作点的坐标可计算出导体的功率. 预测6. 图中给出的器材为: 电源E.木板N(板上从下往上依次叠放白纸.复写纸.导电纸各一张).两个金属条A.B(平行放置在导电纸上.与导电纸接触良好.用作电极).滑线变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻).直流电压表V(量程为6V.内阻很大.其负接线柱与B极相连.正接线柱与探针P相连).开关K.现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线.AB间的电压要求取为6V. (Ⅰ)在图中连线.画成实验电路原理图. (Ⅱ)下面是主要的实验操作步骤.将所缺的内容填写在横线上方. a. 接好实验电路. b. . c. 合上K.并将探针P与A相接触. d. . e. 用探针压印的方法把A.B的位置标记在白纸上.画一线段连接AB两极.在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点.用探针把它们的位置印在白纸上. f. 将探针与某一基准点相接触. .这一点是此基准的等势点.用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出此基准点的其它等势点. g. 重复步骤f.找出其它4个基准点的等势点.取出白纸画出各条等势线. [解析]由于滑线变阻器R的总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻.而电源的电动势为电压表量程的2倍.因此只能接成分压电路才能满足两个金属条A.B之间的电压不大于电压表量程的要求. [答案](I)连接线路如图. (II)b.把变阻器的滑动触头移到靠近D端处 d.调节R.使电压表读数为6V f. 记下电压表读数.在导电纸上移动探针.找出电压表 读数与所记下的数值相同的另一点 [试题评析]等势线的描绘是利用电流场模拟静电场.此题考查电路设计.电路连接和实验步骤方法. 命题重点四．电表内阻的测量.电表改装与校准 预测7:由于实验需要.要将一个量程为100μA.内阻为100Ω的电流表.改装成一个量程为1V的电压表. (1)应该给这个电流表 (填写“串联 或“并联 )一个电阻值为 Ω电阻. (2)为了在新改装的电压表的表盘上进行准确刻度.需要“校表 .图甲是“校表 电路.即改装成的电压表和标准电压表校对电路.请按照电路图在图乙的实物图上连线. (3)在校准中.电流表表盘的指针所指位置如图丙所示.此时该电压表的读数大小应该是 V. (4)在校准中.如果读得标准电压表的满刻度读数为1V.而改装表的读数却是0.99V.那么改装的电压表相对于满刻度的百分误差为 . [解析]:电流表与一个较大的电阻串联即可改装成一个电压表.由U=Ig(Rg+R)得R=U/Ig-Rg=9900Ω.此时该电压表的读数大小应该是刻度盘所读电流值乘以总电阻(Rg+R).改装的电压表根据相对于满刻度的百分误差为 ×100%=1%. [答案]实物连线如图所示.1% [试题评析]此题将电表改装.电路连接.电表读数.误差计算融合为一题.考查学生综合运用知识的能力. 预测8. 实验室里有一块量程为500 μA.内阻Rg约为200 Ω的电流表.需要准确测量它的内电阻Rg. 某同学根据实验室现有的器材设计了如图所示的实验电路.电路中部分器材的规格如下: 未校准的电流表mA:量程1 mA.内阻约为100 Ω. 滑动变阻器R1:20 Ω, 1 A. 电阻箱R2:999.9 Ω. 直流电源E: 电动势3 V, 内阻很小. 根据所设计的实验电路的原理图. (1)为了保证实验操作过程的安全(即不论滑动变阻器R1的滑动头如何调节.都不会烧坏电表).定值电阻器R3的阻值约为 Ω. (2)把实验步骤补充完整. a.调滑动电阻器R1到 位置, b.将S1闭合.将S2置向1端闭合.调节滑动变阻器使微安表满偏.记下此时毫安表的读数I, c.将S2置 .滑动变阻器 .调节 使毫安表的读数仍为I.此时电阻箱的读数为R, d.则Rg= . [解析](1)根据串联电路的分压原理.R1分担的最大电压U1=E.两电流表内阻之和为200 Ω+100 Ω=300 Ω.流过两串联电表的最大电流不能超过500 μA.即A.联立解得. R3=380Ω. (2)对于分压电路.闭合开关前.应该把滑动变阻器调节到使测量电路两端电压最低. [答案] 最左端,向2端闭合,滑动头不动,电阻箱,R [试题评析]此题采用等效替换法测量电流表内阻.测量时.要保证测量电路两端电压不变.当调节到毫安表的读数仍为I时.电阻箱的读数等于待测电流表的内阻.设计性实验是近几年高考中热门试题.要理解原理.掌握方法. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （江西省重点中学协作体2012届高三第二次联考）关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（    ）

    A．古希腊学者亚里士多德用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快，推翻了意大利物理学家伽利略的观点

    B．德国天文学家开普勒发现了万有引力定律，提出了牛顿三大定律

    C．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值。

    D．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了右手螺旋定则

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    I关于多用电表的使用，下列做法正确的是
    CD
    CD
    ．
    A．把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡，用图1甲所示电路．合上开关S，则可测小灯泡两端的电压
    B．把多用电表的选择开关旋至适当的直流电流铛．用图1乙所示电路，合上开关S，则可测通过小灯泡的电流
    C．把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡，进行调零后，用图1丙所示电路，开关S保持断开，则可测小灯泡的电阻
    D．把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡，进行调零后，用图1丁所示电路，会观察到此时欧姆表示数很小
    II现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速与其质量成反比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图2所示）、小车、计时器、米尺、弹簧秤，还有钩码若干实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响），在空格中填入适当的公式或文字．
    （1）用弹簧秤测出小车的重力，除以重力加速度得到小车的质量M
    （2）用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止，测出此时的拉力F．
    （3）让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t．用米尺测量A与A2之间的距离s，从运动学角度得小车的加速度a=
    2s
    t2
    2s
    t2
    ．
    （4）在小车中加钩码，所加钩码总质量为m，要保持小车与钩码的合外力不变，你将如何调节A1相对于A2的高度h？
    减小高度h，保持（M+m）h不变
    减小高度h，保持（M+m）h不变

    （5）多次增加钩码，在小车与钩码的合外力保持不变情况下，可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系式为：m=
    Ft2
    2s
    -M
    Ft2
    2s
    -M
    ．

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    （17分）

    I．（5分）做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每点剪下一段纸带，按如图所示，每一条纸带下端与x轴相重合，在左边与y轴平行，将纸带粘在坐标系中，求：（计算结果保

    留小数点后面三位数字）

       （1）所剪的这0.6s内的平均速度是     m/s；

       （2）物体运动的加速度是       m/s2。

    II．（6分）因为手边没有天平，小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来

    粗测一小球的质量，他从资料上查得弹簧的弹性势能为弹簧形变量）后，设计了如下实验：将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧原长时小球恰好在桌边，然后压缩弹簧并测得压缩量x，释放弹簧，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s。

       （1）请你推导出小球质量的表达式：          。

       （2）如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，那么小球质量的测量值将     （填“偏大”、“偏小”或“准确”）。

     


        III．（6分）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中

       （1）备有如下器材。

               A．干电池2节；                              B．滑动变阻器（0~20Ω）

                  C．滑动变阻器（0~1kΩ）               D．电压表（0~3V）；

                  E．电流表（0~0.6A）                       F．电流表（0~3A）

                  G．开关、导线若干

            其中滑动变阻器应选       ，电流表应选       。（只填器材前的序号）

       （2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。

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    I．做匀变速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每点剪下一段纸带，按如图1所示，每一条纸带下端与x轴相重合，在左边与y轴平行，将纸带粘在坐标系中，求：（计算结果保
    留小数点后面三位数字）
    （1）所剪的这0.6s内的平均速度是______m/s；
    （2）物体运动的加速度是______m/s2．
    II．因为手边没有天平，小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量，他从资料上查得弹簧的弹性势能为弹簧形变量）后，设计了如图2实验：将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端紧靠小球，弹簧原长时小球恰好在桌边，然后压缩弹簧并测得压缩量x，释放弹簧，小球飞出后落在水平地面上，测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．
    （1）请你推导出小球质量的表达式：______．
    （2）如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素，
    那么小球质量的测量值将______（填“偏大”、“偏小”或“准确”）．
    III．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中
    （1）备有如下器材．
    A．干电池2节；B．滑动变阻器（0～20Ω）
    C．滑动变阻器（0～1kΩ）D．电压表（0～3V）；
    E．电流表（0～0.6A）F．电流表（0～3A）
    G．开关、导线若干
    其中滑动变阻器应选______，电流表应选______．（只填器材前的序号）
    （2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中（图3）画出该实验最合理的电路图．

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    A．（选修模块3-3）
    二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．
    （1）在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中
    BD
    BD

    A．封闭气体对外界做正功            B．封闭气体向外界传递热量
    C．封闭气体分子的平均动能增大      D．封闭气体组成的系统的熵减小
    （2）实验发现，二氧化碳气体在水深170m处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而
    增大
    增大
    （选填“增大”、“减小”或“不变”）；在二氧化碳液体表面，其分子间的引力
    大于
    大于
    （选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力．
    （3）实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N，将二氧化碳分子看作直径为D的球，体积为于
    1
    6
    π    D3，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法中正确的是
    AB
    AB

    A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
    B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
    C．一列波在向前传播，当波源突然停止振动时，其他质点也同时停止振动
    D． 单摆的摆长增大后，简谐运动的频率会变大
    （2）我国正在大规模建设第三代移动通信系统（3G），它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8x109HZ的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为
    0.17
    0.17
    m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过
    调制
    调制
    （选填“调谐”、“调制”或“解调”）后，把信号发送到基站中转．
    （3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
    C．（选修模块3-5）
    （1）下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是
    CD
    CD

    A．通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性
    B．通过测试多种物质对X射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分
    C．通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象
    D．利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性
    （2）氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，这群氢原子能发出
    6
    6
    种谱线，发出的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功应小于
    12.75
    12.75
    eV．
    （3）近年来，国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展，它利用的核反应方程是
     
    2
    1
    H+
     
    3
    1
    H    →
     
    4
    2
    He+
     
    1
    0
    n    ．若
     
    2
    1
    H    和
     
    3
    1
    H    迎面碰撞，初速度大小分别为v1、v2，
     
    2
    1
    H    、
     
    3
    1
    H    、
     
    4
    2
    He、
     
    1
    0
    n    的质量分别为m1、m2、m3、m4，反应后
     
    4
    2
    He的速度大小为v3，方向与
     
    2
    1
    H    的运动方向相同，求中子
     
    1
    0
    n    的速度
    （选取m的运动方向为正方向，不计释放的光子的动量，不考虑相对论效应）．

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