高考理综复习物理实验题(5)

理科综合物理实验题（5）
1．（本题共20分）
Ⅰ.（8分）用伏安法测电阻时，如待测电阻R
X
约为150Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为20Ω，应该用图1、2中的电路（填①或②）来测量可以尽量减小误差。

当用电路图1进行测量时，测量值将比真实值偏；当用图2进行测量时测量值比真实值偏（填大或小）。

以上的测量误差属于误差。

图1 图2
Ⅱ.（12分）用图3所示的电路测电阻时可消除上述误差。

（1）提供选择的实验步骤如下：
A．将R
1的滑片靠近b端，将R
2
的滑片靠近c端，
闭合S
1。

B．将R
1的滑片靠近a端，将R
2
的滑片靠近d端，
闭合S
1。

C．将S
2与1接通，调R
1
和R
2
使电压表和电流表示
数适当，并记下示数：U
1、I
1。

图3
D．再将S
2与2接通，调R
1
和R
2
使电压表和电流表示数适当，并记下示数：U
2
、I
2。

E．再将S
2与2接通，调R
2
使电压表和电流表示数适当，并记下示数：U
2
、I
2。

选出正确步骤并排出合理顺序为。

（2）测量值表达式为R
X = （用U
1
、I
1
、U
2
、I
2
表示）
（3）为使实验尽量准确，并便于调节，变阻器R
2
应选用
A．滑动变阻器：0~50ΩB．滑动变阻器：0~1000Ω
（4）按图3电路将器材（图4）连成实验电路，其中有几条线已经连好。

图4
2．（18分）（1）用游标卡尺测量一根金属管的内径和外径，尺上的游标分别如图所示，这根金属管的内径的读数是 cm，外径的读数是 cm，管壁厚度
是 cm。

（2）（12分）为了扩大量程为3V的伏特表的量程，需要测出它的内阻。

除待测伏特表外，供选用的实验器材有：A6V，内阻不计）；B、干电池组（电动势
为6V ，r=1Ω）；C 、滑动变阻器（2000Ω，0.1A ）；D 、滑动变阻器（50Ω，0.5A ）；E 、电阻箱（9999Ω，0.1A ）；F 、电键及导线
①（3分）试选用合适的实验器材 （填代号）。

②（4分）在右图的方框内画出实验电路
③（5分）说明测量方法 。

3．（18分）在做测量电源电动势E 和内阻r 的实验时， 提供的器材有：待测电源一个、内阻已知且为V R 的电压表一个（量程大于电源电动势）、电阻箱R 一个、
电键一个、导线若干.
（1）设计并画出实验电路图； （2）根据所设计的电路图连接实物；
（3）为测量得更加准确，多次改变电阻箱电阻R ， 读出电压表相应的示数U ，以U
1
为纵坐标， 画出
U
1
与电阻的某种关系图象（该图象为一 条直线），如图所示. 由图象可得到直线在纵轴 的截距为m ，直线斜率为k ，写出E 、r 的表达式.
4．（18分）（1）图中给出的是用秒表记录的单摆n 次全振动所用时间的示数，此示数应为
s．
（2）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6V，内阻不计）；额定电压4.0V的小灯泡L；电流表○A（量程0.6A，内阻约2Ω）；电压表表○V
（量程5V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值15Ω）；开关S，导线若干。

实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调。

I．在做实验时，连成的实物电路图如下：
请你指出上述实验电路图中的错误
．．之处：
①
②
II．请你在虚线方框中画出实验所用的正确电路原理图。

Ⅲ．如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I—U图象。

图象是一条曲线而不是直线的原因是①；从图象中可求得小灯泡正常发光时的电阻是②Ω。

5．（18分）（1）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列措施中必要的或做法正确的是。

（选填下列措施前的序号）
A．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些
B．摆线长应远远大于摆球直径
C．摆球应选择密度较大的实心金属小球
D．用停表测量周期时，应测量单摆20—30次全振动的时间，然后计算周期，而不能把只测一次全振动时间当作周期
E．将摆球和摆线平放在桌面上，拉直后用米
尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作
为摆长，然后将O点作为悬点
（2）某同学在一次用单摆测重力加速度
的实验中，测量5种不同摆长与单
摆的振动周期的对应情况，并将记
录的结果描绘在如图11所示的坐
标系中。

图中各坐标点的标号分别
对应实验中5种不同摆长的情况。

在处理数据时，该同学实验中的第
数据点应当舍弃。

画出该
同学记录的T2—l图线。

求重力加
速度时，他首先求出图线的斜率k，则用斜率k求重力加速度的表达式为g= 。

（3）某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中有如下器材：A．待测十电池
B．电流表G（0~3mA，内电阻r1=20Ω）
C．电流表A（0~0.6A，内电阻r2=20Ω）
D．滑动变阻器甲（最大阻值10Ω）
E．滑动变阻器乙（最大阻值100Ω）
F．定值电阻R
=100Ω
1
=500Ω
G．定值电阻R
2
H．定值电阻R
=1.5kΩ
3
以及导线和开关。

由于没有电压表，为此他设计了如图2所示的电路完成了实验要求的测量。

①为了方便并能较准确测量，滑动变阻器应选 ，定值电阻应选 ，（填写各器材前的序号）
②若某次测量中电流表G 的示数为I 1，电流表A 的示数为I 2；改变滑动变阻器滑片的位置后，
电流表G 的示数为1I '，电流表A 的示数为2
I '。

则可知此电流的内电阻r = ，电动势E= 。

（用给出和测得的物理量表示）
参考答案
1．Ⅰ.① 小 大 系统 每空2分，共8分。

Ⅱ.（1）ACE （2）U 1/I 1—U 2/I 2 （3）A 每空3分，共9分 （4）电路图的连接与实验原理全部相符即给 ………………3分
2．（1）2.45cm （2分） 3.03cm （2分） 0.29cm （2分）
（2）①ADEF （3分）
③将实验器材按图连成电路，实验前先取电阻箱电阻为零，然后闭合K ，调节P 的位置使伏
特表指针满偏；再调节电阻箱R ′的电阻使伏特表读数为半满偏。

由于P 的位置一定，伏特表串联电阻后AP 间电压不变，伏特表两端电压与R ′两端电压相等，电阻箱的读数为伏特表的内阻。

（5分） 3．（18分）
（1）本题的电路设计有两种情况：电压表与电阻箱串联和电压表与电阻箱并联，分别如图1
、
2所示：
写出其中一种情况即给满分（6分）
（2）实物连接图略。

（6分）
（3）（6分）写出正确结果即给满分）
对于电路图1，电压表的电阻为R V ，开关闭合时，电路中电流为I ，根据闭合电路欧姆 定律有：)()(R r R U U R r I U E V
++=++= E
ER r ER R U
V
V
11++=整理得
可见
U 1是R 的一次函数，符合题中U
1
—R 图象为一条直线，故横坐标应表示R ，直 线的斜率)3(),3(1
:,1,1分分由此解得k
kR m r kR E E ER r m ER k V V V V -==+==
或对于电路图2，电压表的电阻为R V ，开关闭合电，电路中电流为I ，外接电路的总电阻为
.V
V
R R RR R +=
外 根据闭合电路欧姆定律有：E=U+Ir=U+
外R U
r ，整理得：.11E
ER r ER r U V ++= 可见
R U R U 11,11-符合题中的一次函数是图象为一条直线，故横坐标应表.1
R
直线的斜率为,1
,E
ER r m E r k V +==
由此解得：)3(),3(分分k mR kR r k r E V V -=
= 5．（18分）（1）BCD ………………………………………………3分
写出一个得1分，全写对的得3分
（2）4………………………………………………………………2分
画图正确………………………………………………………2分 （舍去第4点，其他点相对直线对称分布，直线的延长线过原点）
4π2/k ………………………………………………………………3分
（3）①D ，G …………………………………………………………4分
每空2分 ②)(122
2111
1r R I I I I I I r +'--'--'=
…………………………………2分 )(122
2112
112r R I I I I I I I I E +'--'-'-'=
…………………………………2分
说明：写成)(122211r R I I I I r +'--'=
和)(122
22112r R I I I I I I E +'-'
-'=也得分。