高考物理备考之百所名校组合卷系列专题20_物理实验(3)

高考物理备考之百所名校组合卷系列专题20 物理实验 (3)【试题1】在实验中，发现等势线发生了畸变，则产生误差的原因可能是( )A．电流表的灵敏度不高B．电极与导电纸接触不良C．导电纸涂层不够均匀D．以上说法都不对【解析】当灵敏电流表的灵敏度不高时，导致描点不准确，绘出的等势线与实际的情形有出入，因此A选项正确；对B项，当电极和导电纸接触不良时，形成较大的接触电阻，因而影响导电纸上电场分布，使等势线产生畸变；对C项，由于导电物质涂得不均匀与涂得均匀情形相比，导电纸上电场分布也不相同，因而出现畸形．【答案】ABC【试题出处】2011·北京海淀区第二次模拟【试题2】图为描绘电场中等势线的装置示意图，所用的灵敏电流表是电流从哪一接线柱流入，其指针就向哪一侧偏转．在寻找基准点O的另一等势点时，探针Ⅰ与O点接触，另一探针Ⅱ与导电纸上的c点接触，电流计的指针向负接线柱偏转，为了尽快探测到新等势点，探针Ⅱ应由c点逐渐( )A．向上移B．向下移C．向左移D．向右移【解析】G表中电流由探针Ⅱ流入电流表，再由探针Ⅰ流出电流表，说明探针Ⅱ接触的c点电势比基准点O的电势高，为了尽快找到基准点O的等势点，应降低探针Ⅱ的电势，即向左移动．【答案】 C【试题出处】2011·河北衡水中学模拟【试题3】在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，如图所示，所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向正接线柱一侧．一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时，把接电表正接线柱的探针E1接触基准点2，把接电表负接线柱的探针E2接触纸上的某一点，发现表的指针发生了偏转，为了探测到等势点，则( )A．若电表指针偏向正接线柱一侧，E2应右移B．若电表指针偏向正接线柱一侧，E2应左移C．若电表指针偏向负接线柱一侧，E2应右移D．若电表指针偏向负接线柱一侧，E2应左移【试题出处】2011·江苏南通一中模拟【试题4】在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选项正确的是( ) A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表B．若用“等电势”描绘等势线，用灵敏电流计C．用灵敏电流计描绘等势线时，两探针可分别与电极接触D．用电压表描绘等势线时探针可与电极接触【试题出处】2011·浙江杭州一中模拟【试题5】在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，先在导电纸上画出电极a、b(模拟点电荷)的连线，在连线上选取间距大致相等的5个点c、d、e、f、g，如图所示，G为灵敏电流表，甲、乙为两探针，则实验中( )A．探针甲不动，移动乙B．探针乙不动，移动甲C．电流表示数为零时说明电流表断路D．图中虚线表示电场线【解析】在做描述静电场的实验中，一个探针放在基准点上不动(甲探针)移动另一探针(乙探针)，故选项A对，B错．对C项，电流计示数为零，说明等电势，所以C选项错误．对D选项，虚线为等势线，故D选项错误 .【答案】A【试题出处】2011·山东潍坊一中模拟【试题6】在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，若将电源电压降低一些，则 ( )A．描绘出的等势线形状与原来相同B．描绘出的等势线形状与原来不同C．基准点之间的电势差比原来小一些D．基准点之间的电势差比原来大一些【解析】描绘出等势线形状与电压升高或降低一些无关，所以选项A正确，电源电压降低后，两电极间电压降低，距离没变，所以电场强度减小，基准点间电势差减小，所以选项C正确．【答案】AC【试题出处】2011·辽宁抚顺一中模拟【试题7】下列哪些措施不会影响所描绘的等势线的形状 ( ) A ．把直流电源的电压变为原来的两倍 B ．把直流电源改为交流电源C ．把圆柱形电极改为长方体电极D ．把灵敏电流表换成内阻很大的电压表，利用电压表探测基准点的等势点【解析】 A 、D 不会改变等势线的形状，用交流电源不能做本实验，B 项错，改为长方体电极后，电场的分布改变了，描绘的等势线形状会改变．C 项不对．【答案】 AD【试题出处】2011·安徽合肥一中模拟【试题8】某同学用两种导电元件分别研究它们的导电性质，他根据实验中所测的数据，分别绘测了I －U 图线，如图所示，下列判断正确的是( )A ．只有图甲正确B ．只有图乙正确C ．图甲、乙都可能正确D ．图甲、乙都一定不正确【解析】 甲图说明该导电元件随着温度的升高电阻不发生变化，热稳定性好，这是可能的．乙图的斜率越来越小，说明该导电元件的电阻随着温度的升高电阻越来越大，这也是可能的．【答案】 C【试题出处】2011·黑龙江调研试题【试题9】如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光敏电阻R 1能接收到发光元件A 发出的光，每当工件挡住A 发出的光，光传感器B 就输出一个电信号，并经信号处理器处理后在屏幕显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带保持匀加速运动，每个工件均相对传送带静止，且相邻工件间距依次为5、10、15、20、…(单位：cm)．则以下说法正确的是(不计工件挡住的时间)( )A ．工件加速度为0.1m/s 2B ．工件加速度为0.2m/s 2C ．当无光照射R 1时，光传感器就输出一次高电压D ．当无光照射R 1时，光传感器就输出一次低电压【解析】 a ＝ΔxT 2＝5×10－20.52m/s 2＝0.2m/s 2.有光照射R 1时，R 1的阻值变小，R 2两端电压变大，光传感器就输出一次高电压．无光照射R 1时，R 1的阻值变大，R 2两端电压变小，光传感器就输出一次低电压．【答案】 BD【试题出处】2011·吉林四平一中模拟【试题10】如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻，开关S 是闭合的．和为理想电压表，读数分别为U 1和U 2；、和为理想电流表，读数分别为I 1、I 2和I 3.现断开S ，U 1数值不变，下列推断中正确的是( )A ．U 2变小，I 3变小B ．U 2不变、I 3变大C ．I 1变小、I 2变小D ．I 1变大、I 2变大【解析】 U 2＝n 2n 1U 1，U 1、n 1、n 2均不变，故U 2不变，A 错误；S 断开，副线圈电路R总增大，则I 2减小，U R 1＝I 2R 1减小，U R 3必增大，I 3＝U R 3R 3增大，B 对；由I 1＝n 2n 1I 2知I 1减小，C 对，D 错误．【答案】 BC【试题出处】2011·山西运城一中模拟【试题11】2011年春节前后，我国南方部分省市的供电系统由于气候原因遭到严重破坏．为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，发电机的电动势e ＝4802sin100πt V(不考虑其内阻)，图中R 表示输电线的电阻．滑动触头P 置于a 处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则( )A ．若电流表A 2示数为2A ，R ＝10Ω，则原、副线圈的匝数比n 1 n 2＝2 1B ．若电流表A 2示数为2A ，R ＝10Ω，则原、副线圈的匝数比n 1 n 2＝22 1C ．当发电机输出的电压发生波动使电压表V 1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P 向下滑动D ．如果电压表V 1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P 应向上滑 【解析】 用户电压220V ，电压表V 2示数U 2＝220V ＋I 2R ＝240V ，电压表V 1示数(有效值)U 1＝480V ，原、副线圈的匝数比n 1 n 2＝U 1 U 2＝2 1，故选项A 对、B 错；由n 1 n 2＝U 1 U 2，若U 1变小，则n 2应变大，故选项C 错；当用电器增加时，副线圈中的电流增加，输电线电阻R 上的电压增大，副线圈两端的电压应增大，故滑动触头P 应向上滑，故选项D对．【答案】 AD【试题出处】2011·郑州一中模拟【试题12】用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R 0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A、3A)(b)电压表(量程3V、15V)(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)(d)定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)(e)滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0～100Ω、额定电流1A)．那么(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是______________________．【解析】本题主要考查的知识点是测电源的电动势和内电阻，意在考查考生对电学实验器材的选择能力和误差分析能力．【答案】(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流【试题出处】2011·武汉一中模拟【试题13】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一个这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程I g＝0.6A，内阻r g＝0.1Ω)和若干导线．①请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图1中器件的连接方式，画线把它们连接起来．②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R ，读出与R 对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图2所示．处理实验数据时，首先计算出每个电阻值I 的倒数1I R —1I 3所示，图中已标注出了(R ，1I)的几个与测量对应的坐标点．请你将与图2实验数据对应的坐标点也标注在图3上．③在图 3上把描绘出的坐标点连成图线．④根据图3描绘出的图线可得出这个电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω.【解析】 本题考查测量电源电动势和内阻实验的设计和数据处理，意在考查考生实验设计的能力和处理实验数据的能力等．①先设计实验电路图，然后再根据电路图连线．由欧姆定律E ＝I (R ＋r )知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行．②由电表可读出此时电流为0.50A ，则坐标为(2,2.6)．再在坐标纸上描出该点．③剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线．④将欧姆定律的表达式E ＝I (R ＋r )变形得R ＝E I－r ，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系．将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－r ＝－0.3，则电阻为0.3Ω，直线的斜率为k ＝E ＝5.6－2.64－2＝1.5(V)．【答案】 ①见图1 ②见图2 ③见图2 ④1.5(1.46～1.54) 0.3(0.25～0.35)【试题出处】2011·广西柳州一中模拟【试题14】如图所示是一个测定液面高度传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h 变化为( )A ．h 增大B ．h 减小C ．h 不变D ．无法确定【解析】 导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极，当液面高度发生变化时相当于正对面积发生变化，会引起电容器的变化，与平行板电容器类比可知，导电液体深度h 增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大．【答案】 A【试题出处】2011·长沙一中模拟【试题15】现有一块59C 2型的小量程电流表G(表头)，满偏电流为50μA ，电阻约为800Ω～850Ω，把它改装成1mA 、10mA 的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R 1，最大阻值为20Ω；滑动变阻器R 2，最大阻值为100k Ω；电阻箱R ′，最大阻值9999Ω；定值电阻R 0，阻值1k Ω；电池E 1，电动势1.5V ；电池E 2，电动势3.0V ；电池E 3，电动势4.5V(所有电池内阻均不计)；标准电流表A ，满偏电流1.5mA ；单刀单掷开关S 1和S 2；单刀双掷开关S 3、S 4；电阻丝及导线若干．(1)采用如下图(甲)所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________；选用的电池为________．(2)将G 改装成两量程电流表．现有两种备选电路，如图(乙)、(丙)所示．图________为合理电路，另一电路不合理的理由是______________________________________________．【试题出处】2011·广州模拟【试题16】按右图所示的电路测量两节干电池串联组成的电池组的电动势E 和内阻r ，其中R 为电阻箱，R 0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A.实验室提供的器材如下：电流表(量程0～0.6～3.0A)，电阻箱(阻值范围0～999.9Ω)，定值电阻若干，开关、导线若干．(1)在下面提供的四个电阻中，保护电阻R 0应选用________(填写阻值相应的字母)． A ．5Ω B ．20Ω C ．100Ω D ．1Ω(2)根据电路图，请在图甲中画出连线，将器材连接成实验电路．(3)实验时，改变电阻箱R 的值，记录下电流表A 的示数I ，得到若干组R 、I 的数据．根据实验数据绘出如图乙所示的R －1I图线，由此得出电池组的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比________，内电阻的测量值与真实值相比________．(填“偏大”、“偏小”、“相等”)【解析】 (1)两节干电池的电动势E ＝3V ，电路工作电流不超过0.5A ，电路中的最小电阻R ＝E I ＝30.5Ω＝6Ω，而R ＝R 0＋r ＋R A ，故R 0选5Ω，A 正确．(2)见答案(3)由闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋R A ＋R 0＋r )得R ＝E ·1I －(R A ＋R 0＋r )，在R －1I 图象中E 为图象的斜率E ＝2410－2V ＝3.0V ，图线在R 轴上的交点为R A ＋R 0＋r ＝6.0Ω，所以R A ＋r ＝r 测＝6.0Ω－R 0＝1.0Ω，测量的内阻应为r ＋R A ，故偏大，A 读数是流过电流表的真实电流，因而电动势无误差，测量值与真实值应相等．【答案】 (1)A (2)连接如图(3)2.9～3.0 0.9～1.1 相等 偏大【试题出处】2011·成都七中模拟【试题17】用伏安法测一节干电池的电动势E 和内电阻r ，所给的器材有： A 电压表：0～3V ～15V B 电流表：0～0.6A ～3A C 变阻器R 1(总电阻20Ω)D 变阻器R 2(总电阻100Ω)；以及电键S 和导线若干． (1)画出实验电路图(标明变阻器规格)．(2)如图所示的U —I 图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E ＝________V ，r ＝________Ω.(3)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E 、r ，有可能误差较大，若选用第________和第________组数据误差最大．【解析】 (1)电路图如答案图(2)如图，由纵轴截距可得电动势E ＝1.5V ，由r ＝|ΔUΔI|，可得干电池的内阻r ＝0.5Ω.(3)5、6组数据误差较大． 【答案】 (1)电路图如图所示(2)图见解析 1.5 0.5 (3)5 6 【试题出处】2011·宁夏模拟【试题18】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V 3W”，其他供选择的器材有：电压表(量程为6V ，内阻为20k Ω)；电流表(量程为3A ，内阻为0.2Ω)； 电流表(量程为0.6A ，内阻为1Ω)； 变阻器R 1(0～1000Ω，0.5A)； 变阻器R 2(0～20Ω，2A)； 学生电源E (6～8V)； 开关S 及导线若干．实验中要求在电压表0～6V 的范围内读取并记录12组左右不同的电压值U 和对应的电流值I ，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选________，变阻器应选________．在虚线框中画出此实验的电路图．【解析】灯泡的额定电流I e ＝P U ＝36A ＝0.5A ，故电流表应选；因灯泡的电压要从零开始变化，故应采用分压电路；在满足安全的前提下，据方便操作的原则，变阻器应选R 2.【答案】R 2 电路图如图所示【试题出处】2011·黄冈中学模拟【试题19】现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图中用⊗表示)的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V.现有器材：直流电源E(电动势 4.5V，内阻不计)，电压表V(量程 4.5V，内阻约为4×104Ω)，电流表A1(量程250mA，内阻约为2Ω)，电流表A2(量程500mA，内阻值约为1Ω)，滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω)，电键S，导线若干．如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________，下面两个电路应该选用的是______．【试题出处】2011·云南曲靖一中模拟【试题20】在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，用在导电纸上形成的电流场模拟静电场，描绘一个平面上的等势线．吴利同学想模拟带负电的点电荷附近电场在一个平面上的等势线，他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，并用图钉固定，然后在导电纸中央固定一个小圆柱形电极A，如图甲所示．(1)还需要一个什么形状的电极？答：__________.在图甲中画出示意图，并完成电路连接；(2)通电后，要描绘出过C点的等势线，还需要的仪器是__________，操作步骤是__________；(3)描绘出的等势线应是正圆形，而实验中实际得到的图样却出现明显变形，如图乙所示．右边明显偏离圆形而向外凸起，其原因可能是__________(写出一个即可)．【答案】(1)圆形如图所示(2)带两个探针的灵敏电流表用一个探针与导电纸上的C点接触，另一个探针在导电纸上试触，触到某一点时如果电流表指针不偏转，则把这点记录下来，再把记录下来的点连成一条光滑的曲线，即为过C点的等势线(3)导电纸各处的电阻率不均匀，右边部分的电阻率比其他部分大；或圆形电极不规则，右边部分半径大【试题出处】2011·杭州学军中学模拟。