【临门一脚】2015年高考物理热点专题精确射靶专题复习 电学综合检测
2015届高考物理精讲:专题15+电学实验(二)(高考定位+审题破题,含原创题组及解析)
考题1测定金属丝(液体)的电阻率例1在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中:(1)某实验小组用如图1所示电路对镍铬合金和康铜丝进行探究,a、b、c、d是四种金属丝.图1①实验小组讨论时,某同学对此电路提出异议,他认为,电路中应该串联一个电流表,只有测出各段金属丝的电阻,才能分析电阻与其影响因素的定量关系.你认为要不要串联电流表?并简单说明理由.②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示:电路图中三种金属丝a、b、c分别为下表中编为A、B、C表示).编材料长度L/m横截面积S/mm2A 镍铬合金0.300.50B 镍铬合金0.500.50C 镍铬合金0.30 1.00D 镍铬合金0.50 1.00E 康铜丝0.300.50F 康铜丝0.50 1.00(2)该实验小组探究了导体电阻与其影响因素的定量关系后,想测定某金属丝的电阻率.①用毫米刻度尺测量金属丝长度为L=80.00 cm,用螺旋测微器测金属丝的直径如图2甲所示,则金属丝的直径d为________.②按如图乙所示连接好电路,测量金属丝的电阻R.改变滑动变阻器的阻值,获得六组I、U 数据描在图丙中所示的坐标系上.由图可求得金属丝电阻R=________ Ω,该金属丝的电阻率ρ=________Ω·m(保留两位有效数字).图2解析 (1)①串联电路电流处处相等,串联电阻两端电压与电阻成正比,不需要测出电流,根据电阻两端电压大小即可比较出电阻大小.②探究影响电阻的因素,应采用控制变量法,实验已选A 、B 、C 的金属丝,根据控制变量法的要求,应控制材料的长度与横截面积相等而材料不同,因此d 应选表中的E .(2)①由图示螺旋测微器可知,其示数为1.5 mm +10.0×0.01 mm =1.600 mm ;②根据坐标系内的点作出图象如图所示.由图象可知,电阻阻值为R =U I =0.30.6 Ω=0.5 Ω;由电阻定律R =ρL S =ρLπ(d 2)2可得,电阻率ρ=πRd 24L =3.14×0.5×(1.600×10-3)24×0.800 Ω·m ≈1.3×10-6 Ω·m. 答案 (1)①不需要,串联电路电流处处相等,电压与电阻成正比 ②E (2)①1.600 mm ②0.5 1.3×10-61.(2014·江苏·10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率.(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图3所示的部件__________(选填“A ”、“B ”、“C ”或“D ”).从图中的示数可读出合金丝的直径为________ mm.图3(2)图4所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出.合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化.由此可以推断:电路中______(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”).图4(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V 和38 mA ,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议. 答案 (1)B 0.410 (2)7、9 断路(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值.(或测量多组电流和电压值,用图像法求电阻值)解析 (1)螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧,即旋紧B .螺旋测微器的示数为(0+41.0×0.01) mm =0.410 mm.(2)电压表的示数不为零,电流表的示数几乎为零,说明连接两电表的电路是导通的.而滑动变阻器几乎不起作用,说明线路电阻很大,故可判断7、9间断路.(3)由题知R A R x ≈0.005<R xR V ≈0.019,说明电流表的分压作用不显著,故可将电流表改为内接,并测出多组U 、I 值,求出R x 后,再取平均值作为实验结果.2.(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图5所示,则它们的读数值依次是________、________、________.图5(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E =4.5 V ,内阻很小.则以下电路图中________(填电路图下方的字母代)电路为本次实验应当采用的最佳电路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________.若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A =2.0 Ω,那么准确测量金属丝电阻R x 的最佳电路应是上图中的________电路(填电路图下的字母代).此时测得电流为I 、电压为U ,则金属丝电阻R x =________( 用题中字母代表示).答案 (1) 0.998 mm(0.996~0.999 mm 均可) 0.42 A 2.26 V(2.25~2.28 V 均可) (2)A 小 B UI-R A 解析 (1)因电源不能在大功率下长时间运行,则本实验应采用限流式接法;同时电压表内阻较大,由以上读数可知,待测电阻的内阻约为5 Ω,故采用电流表外接法误差较小;在实验中电压表示数准确,但电流表测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小;(2)因已知电流表内阻的准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,故应选B 电路;待测电阻及电流表总电阻R =UI,则待测电阻R x =R -R A .连接实物图要根据电路原理图,采用先串后并,如果滑动变阻器是分压式接法,一般先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻连接,然后将滑动变阻器的分压部分、待测电阻、电流表串联,最后并联电压表.同时注意电压表和电流表的正负接线柱以及电流表的内、外接法,还要注意量程选取是否合适.考题2 测定电源的电动势和内阻例2 某同学用如图6所示电路测量多用电表的内阻和内部电池的电动势.图6(1)多用电表右侧表笔为________(填“红表笔”或“黑表笔”).将多用电表选择旋钮调至欧姆挡“×1”,将红黑表笔短接,调节________,使指针指在右侧满刻度处.(2)移动滑动变阻器R 的触头,分别读出五组电压表(内阻较大,可视为理想电压表)和欧姆表示数U 、R ,并将计算得出的1U 、1R记录在表格中,其中第四次测量时欧姆表的示数如图7,其阻值为________ Ω.在如图8所示的坐标纸上作出1U -1R图线.图70.180.100.06图8(3)若改用已使用较长时间的多用电表(电池电动势变小,内阻变大),但仍能调零后测电阻,其测得电阻R 值与原来相比________.(填“偏大”、“不变”或“偏小”) 答案 (1)黑表笔 调零旋钮(调R 0也可)(2)30如图所示(3)偏大3.某同学用如图9所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源,且已选定倍率并进行了欧姆调零).实验器材的规格如下:图9电流表A1(量程200 μA,内阻R1=300 Ω)电流表A2(量程30 mA,内阻R2=5 Ω)定值电阻R0=9 700 Ω滑动变阻器R(阻值范围0~500 Ω)(1)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,读出电流表A1和A2的示数分别为I1和I2.多次改变滑动触头的位置,得到的数据见下表.I1(μA)120125130135140145I2(mA)20.016.713.210.0 6.7 3.3依据表中数据,作出I1—I2图线如图10所示;据图可得,欧姆表内电源的电动势为E=________ V,欧姆表内阻为r=________ Ω.(结果保留3位有效数字)图10(2)若某次电流表A 1的示数是114 μA ,则此时欧姆表示数约为________ Ω.(结果保留3位有效数字)答案 (1)1.50(1.48~1.51) 15.0(14.0~16.0) (2)47.5(47.0~48.0)解析 (1)根据闭合电路欧姆定律,由图象与纵坐标的交点可求得:欧姆表内电源的电动势E =150 μA ×(300+9 700) Ω=1.50 V ;由图象的斜率绝对值可求得欧姆表内阻,内阻约为r =ΔU ΔI 2=ΔI 1(R 1+R 0)ΔI 2=(150-120)×(300+9 700)×10-60.020-0Ω=15.0 Ω.(2)由闭合电路欧姆定律知E =I 1(R 0+R 1)+Ir ,则I =E -I 1(R 0+R 1)r =0.024 A ,故欧姆表的示数R =I 1(R 0+R 1)I=47.5 Ω.测量电源的电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律,数据处理的主要思想方法是“化曲为直”,常用的方法有三种:1.伏安法——利用电压表和电流表,闭合电路方程为E =U +Ir ,利用两组数据,联立方程求解E 和r ;也可作出U —I 图象,图线的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻.2.伏阻法——利用电压表和电阻箱.闭合电路方程为E =U (1+rR).利用两组数据联立方程求解或将原方程线性化,处理为1U =r E ·1R +1E 或U =-r U R +E ,作1U —1R 图象或U —UR 图象,利用图线的截距和斜率求E 和r .3.安阻法——利用电流表和电阻箱.闭合电路方程为E =I (R +r ),利用两组数据联立方程求解或将方程线性化,处理为1I =1E ·R +r E ,作1I-R 图象,利用图线的截距和斜率求E 和r .考题3 从原理迁移中突破电学实验例3 霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图11所示,在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ,同时外加与薄片垂直的磁场B ,在M 、N 间出现电压U H ,这个现象称为霍尔效应,U H 称为霍尔电压,且满足U H =k IBd ,式中d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.图11(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图11所示,该同学用电压表测量U H 时,应将电压表的“+”接线柱与______(填“M ”或“N ”)端通过导线相连. (2)已知薄片厚度d =0.40 mm ,该同学保持磁感应强度B =0.10 T 不变,改变电流I 的大小,测量相应的U H 值,记录数据如下表所示.根据表中数据在图12中画出U H —I 图线,利用图-3-1-1I (×10-3 A)3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 U H (×10-3 V)1.11.93.44.56.26.8图12(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图13所示的测量电路,S 1、S 2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q 端流入,P 端流出,应将S 1掷向____(填“a ”或“b ”),S 2掷向________(填“c ”或“d ”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代)之间.图13解析 (1)根据左手定则,正电荷受力向左,因此“+”接线柱应接M 点;(2)画出图象,图象的斜率为kBd ,将B 和d 代入就可以求出k 值为1.5;(3)将S 1掷向b ,S 2掷向c ,电流恰好反向;应将该电阻接入公共部分,即在S 1与S 2之间,因此可以在S 1与E 之间也可以在E 与S 2之间. 答案 (1)M (1分) (2)如图所示(3分)1.5(1.4~1.6)(1分)(3)b(1分)c(1分)S1(或S2)(1分)E(1分)1.(2014·福建·19(2))(9分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理图如图14甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表,为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0 Ω的定值电阻.图14①已知灵敏电流计的满偏电流I g=100 μA、内阻r g=2.0 kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只________ Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;②根据如图14甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整的电路;测量次数12345678 电压表读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改装表读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=________ Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是____________________________.④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是________.(填选项前的字母) A .电压表内阻的影响 B .滑动变阻器的最大阻值偏小 C .R 1的实际阻值比计算值偏小 D .R 0的实际阻值比标称值偏大答案 ①1.0 ②见解析图(其他正确连接同样给分) ③1.66 充分利用已测得的数据 ④CD解析 ①由电流表的改装知识可知,R 1=I g r gI m -I g =100×10-6×2.0×103200×10-3-100×10-6Ω≈1.0 Ω.②如下图.③根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知r 1=U 1-U 5I 5-I 1-R 0,r 2=U 2-U 6I 6-I 2-R 0,r 3=U 3-U 7I 7-I 3-R 0,r 4=U 4-U 8I 8-I 4-R 0.故r =r 1+r 2+r 3+r 44=(U 1+U 2+U 3+U 4)-(U 5+U 6+U 7+U 8)4×80×10-3-R 0= [(5.26+5.16+5.04+4.94)-(4.83+4.71+4.59+4.46)4×80×10-3-4.0] Ω≈1.66 Ω. 逐差法在计算中体现的主要优点是:充分利用已测得的数据.④根据题意可知,内阻的测量值为r 测=ΔUΔI -R 0,因此,电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响.若R 1的实际值比计算值偏小,则改装后的电流表示数偏小,导致内阻测量值偏大.根据内阻测量值的表达式可知,R 0的实际值比标称值偏大,也会导致内阻测量值偏大.故选C 、D.2.2013年12月14日晚上9点14分左右嫦娥三月球探测器平稳降落在月球虹湾,并在4分钟后展开太阳能电池帆板.这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆,中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件,如图15所示.某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I -U 特性.所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.图15(1)为了达到上述目的,应选用图16中的哪个电路图____________(填“甲”或“乙”).图16(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图17的I-U图象.由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V时,太阳能电池的电阻约为________ Ω.(保留两位有效数字)图17(3)该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池,并用如图18电路调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a.再减小实验中光的强度,用一弱光重复实验,测得U-I 曲线b,如图19.当滑动变阻器的电阻为某值时,若曲线a的路端电压为1.5 V,则滑动变阻器的测量电阻为________ Ω,曲线b外电路消耗的电功率为________ W(计算结果保留两位有效数字).图18图19答案(1)甲(2)很大 1.0×103(3)7.1×103(7.0~7.2×103均可) 6.8×10-5(6.7~6.9×10-5均可)解析(3)曲线a的路端电压为U1=1.5 V时电路中电流为I1=210 μA,即为强光照射时的工作点,连接该点和坐标原点,此直线为此时对应的外电路电阻的U-I图线,测量电阻为R=U1I1≈7.1×103Ω.此直线和曲线b的交点为弱光照射时的工作点,电流和电压分别为I=97μA、U=0.7 V,则外电路消耗功率为P=UI≈6.8×10-5 W.知识专题练训练15题组1测定金属丝(液体)的电阻率1.用伏安法测定电阻约为5 Ω的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池.如图1甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上,底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出.实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示.图1(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动________使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动________夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动________使F固定后读数.(填仪器部件的字母符)(2)根据电路原理图乙,用笔画线代替导线,将图2所示实物图连接成实验电路.图2(3)闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变P 的位置,得到几组U 、I 、L 的数据,用R =UI 计算出相应的电阻值后作出R —L 图线如图3所示.取图线上两个点间数据之差ΔL 和ΔR ,若电阻丝直径为d ,则电阻率ρ=________.图3答案 (1)D H G (2)见解析图 (3)πΔRd24ΔL解析 (1)在用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动粗调旋钮,使测微螺杆F 接近被测电阻丝,再转动微调旋钮夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮使F 固定后读数. (2)根据电路图,连接实物图(3)根据R =ρl S ,得ΔR =ρΔL S ,而S =πd 24,代入得:ρ=πΔRd24ΔL .题组2 测定电源的电动势和内阻2.(2014·新课标Ⅰ·23)利用如图4所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:图4待测电源,电阻箱R (最大阻值为999.9 Ω),电阻R 0(阻值为3.0 Ω),电阻R 1(阻值为3.0 Ω),电流表(量程为200 mA ,内阻为R A =6.0 Ω),开关S. 实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S ;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R ;③以1I 为纵坐标,R 为横坐标,作1I -R 图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b . 回答下列问题:(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则1I 与R 的关系式为________________________.(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0 Ω时电流表的示数如图5所示,读出数据,完成下表.答:①8.0010.011.0图5(3)在图6的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k =______ A -1·Ω-1,截距b =________ A -1.图6(4)根据图线求得电源电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω.答案 (1)1I =3.0E R +3.0E (5.0+r )(2)①0.110(0.109~0.111均正确) ②9.09(9.01~9.17均正确)(3)见解析图 1.0(0.96~1.04均正确) 6.0(5.9~6.1均正确)(4)3.0(2.7~3.3均正确) 1.0(0.6~1.4均正确) 解析 (1)根据闭合电路欧姆定律可知:E =IR A +(I +IR AR 1)(R +R 0+r )将R 0=3.0 Ω,R 1=3.0 Ω,R A =6.0 Ω代入上式得1I =3.0E R +3.0E(5.0+r )(2)从读数上,有效数字要一致,即读数是0.110 A ,倒数是9.09 A -1.(3)由1I -R 关系式可知k =3.0E ,截距b =3.0E(5.0+r );由给出的数据作出图像,连线时尽可能使多的点在同一直线上,不在直线上的点要均匀分布在直线两侧如图所示. 由图像可知,k =1.0 A -1·Ω-1,b =6.0 A -1.(4)电源电动势E =3.0 V ,电源内阻r =1.0 Ω. 题组3 从原理迁移中突破电学实验3.实际电流表有内阻,测量电流表G 1内阻r 1的电路如图7所示.图7供选择的仪器如下:①待测电流表G 1(0~5 mA ,内阻约300 Ω) ②电流表G 2(0~10 mA ,内阻约100 Ω) ③定值电阻R 1(300 Ω) ④定值电阻R 2(10 Ω) ⑤滑动变阻器R 3(0~1 000 Ω) ⑥滑动变阻器R 4(0~20 Ω) ⑦干电池(1.5 V) ⑧电键S 及导线若干.(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选________.(在空格内填写序) (2)对照电路图用笔连线连接如图8所示实物图.图8(3)补全实验步骤:①按如图7所示电路图连接电路,将滑动变阻器的触头移至最________(填“左端”或“右端”);②闭合电键S ,移动滑动触头至某一位置,记录G 1和G 2的读数I 1和I 2; ③多次移动滑动触头,记录G 1和G 2的读数I 1和I 2; ④以I 2为纵坐标,I 1为横坐标,作出相应图线,如图9所示.图9(4)根据I 2-I 1图线的斜率k 及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式________________. 答案 (1)③ ⑥ (2)见解析图 (3)左端 (4)r 1=(k -1)R 1解析 (1)因电流表G 1的内阻约为300 Ω,故定值电阻选择R 1;为调节方便滑动变阻器选择R 4.(2)根据电路图连接实物如图所示:(3)为保护测量电路,闭合开关时,测量电路应处于短路状态,故滑片移至最左端.(4)由电路图知I 2=I 1+I 1r 1R 1,可得图象的斜率k =1+r 1R 1,解得r 1=(k -1)R 1.4.现有一刻度盘总共有N 小格、且刻度均匀,量程未准确确定的电压表V 1,已知其量程在13 ~16 V 之间,内阻r 1=150 kΩ.为测定其准确量程U 1,实验室提供了如下表所列的器材,要求方法简捷,尽可能减少误差,并能测出多组数据.(1)某同学设计了如图10所示的甲、乙、丙三种电路图图10你认为选择________电路图测量效果最好.(填“甲”、“乙”或“丙”) (2)根据测量效果最好的那个电路图,将如图11所示有关器材连接成测量电路.图11(3)若选择测量数据中的一组来计算V 1的量程U 1,则所用的表达式U 1=________________,式中各符表示的物理量是:________________.答案 (1)乙 (2)见解析图 (3)Nr 1N 1r 2U 2 N :V 1的总格数,N 1:V 1的读出格数,U 2:V 2的读数,r 1:V 1表内阻,r 2:V 2表内阻解析 (1)由于待测电压表的满偏电流与标准电压表的满偏电流接近,大约是0.1 mA ,所以可将两电压表串联使用,由于滑动变阻器的全电阻远小于电压表内阻,所以滑动变阻器应用分压式接法,所以选择乙电路图进行测量.(2)根据图乙所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.(3)待测电压表V 1的指针偏转格数为N 1,每格表示电压值为ΔU ,由欧姆定律可得:N 1ΔU r 1=U 2r 2所以电压表V 1的量程为U 1=N ·ΔU 联立解得U 1=Nr 1N 1r 2U 2其中r1=150 kΩ,r2=30 kΩ,U2为某次测量时标准电压表V2的读数,N1为某次测量时待测电压表V1的指针偏转格数.。
(临门一脚)高考物理 热点专题精确射靶专题复习 专题七 实验
专题七实验[考点精要]考点一、基本仪器的使用1.游标卡尺(1)各种游标尺的原理和精度①读数公式读数=主尺上的整毫米数+精确度×n(n为游标尺上与主尺某一刻度对齐的格数)②读数位数:各种游标卡尺的读数结果若以毫米为单位,小数点后保留的位数与其精确度相同。
(3)减少各种失误:如游标尺上的精度分析错误;把边框线误认为零刻度;计算失误等。
2.螺旋测微器(1)原理螺旋测微器螺杆上精密螺纹的螺距是0.5mm,即每旋转一周,测微螺杆P前进或后退0.5mm.可动刻度分成50等分.每一等分表示0.01 mm.即可动刻度每转过一等分,P前进或后退0.01mm,因此,从可动刻度旋转了多少个等分就知道长度变化了多少个0.01 mm。
用它测量长度,可以精确到0.01mm,还可以估读到0.001mm(即毫米的千分位),因此螺旋测微器又称为千分尺。
它是把前后方向的微小变化和圆周上的旋转变化对应起来,放大了这种变化。
(2)读数公式测量值=固定刻度尺上的整毫米数+半毫米+可动刻度尺上的读数(含估读)×0.01mm。
(3)读数位数螺旋测微器的精确度为0.01mm,以mm为单位记录数据,结果必有三位小数。
(4)减少各种失误:如半毫米刻度是否露出;是否忘记估读;以毫米为单位时是否保留到小数点后第三位等。
3.电流表、电压表、欧姆表的对比(1)电流表、电压表、欧姆表的对比(2)正确接入电路,电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,同时应注意两表量程的选择,内阻对电路的影响等因素。
4.多用电表(1)正确使用多用电表①电流的流向:由于使用多用电表时不管测量项目是什么,电流都要从电表的“+”插孔(红表笔)流入,从“-”插孔(黑表笔)流出,所以使用欧姆挡时,多用电表内部电池的正极接的是黑表笔,负极接的是红表笔。
②要区分 “机械零点”与“欧姆零点”:“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置,调整的是欧姆挡的欧姆调零旋钮。
2015年高考物理热点专题精确射靶专题复习专题六电磁感应
专题六 电磁感应[考点精要]考点一、产生感应电流的条件 1.磁通量(1)定义式: =BS ,式中B 为匀强磁场的磁感应强度,S 为垂直于磁场的投影面的面积。
(2)意义:穿过S 面的磁感线的条数,是标量,但有正负,正负代表磁感线从回路平面的哪个方向穿入。
(3)磁通量变化的类型 ①由于磁场B 变化。
②由于闭合回路的面积S 发生变化。
③磁场、闭合回路面积都发生变化。
2.产生感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
3.产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过回路的磁通量发生变化,回路中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
考点二、感应电流方向的判断 1.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:适用于一切电磁感应现象。
(3)应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤: ①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向; ②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少; ③根据楞次定律判定感应电流的磁场方向; ④根据安培定则判断感应电流的方向。
(4)楞次定律的推广含义:总的来说,感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,利用“结果”反抗“原因”的思想进行分析,具体可分为以下三种情况: ①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化—“增反减同”。
②阻碍导体与磁场间的相对运动—“来拒去留”。
③阻碍原电流的变化(自感现象) —“增反减同”。
2.右手定则(1)内容:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线从手心进入并使大拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是切割磁感线的导体棒中感应电流的方向。
(2)适用范围:适用于由导体切割磁感线而产生感应电流方向的判定。
(3)注意事项:①当磁场运动导体不动时,用右手定则时,拇指所指方向须是导体相对磁场的运动方向,亦即磁场运动的反方向。
②“切割”的那段导体中,感应电流的方向就是感应电动势的方向,即由低电势点指向高电势点。
2015届物理临门一脚
2015届高考最后冲刺之——物理升华篇一、答题目标:1、一模在70分左右的同学在答题目标:注意做好选择题、34题实验题前几问以及35题前两问;2、一模在80分左右的同学在答题目标:立足突破选择题、34题、35题,并在36题(1)(2)问尽量拿分;3、一模在85分以上的同学在答题目标:在选择题、34题、35题和36题(1)(2)问要尽量拿满分,争取能突破36题第(3)问。
二、考查热点:1、选择题高频考点: (1)共点力的平衡(2)万有引力定律及其应用 (3)静电场及其性质(4)交流电的表达式和图象 (5)分子动理论(6)气体实验定律和热力学第一定律(7)近代物理:光电效应、原子结构、原子核 (8)圆周运动和平抛运动【例1】如图所示,用质量不计的活塞在绝热汽缸内封闭一定质量的空气,在活塞上施加外力推动活塞,使气体体积减小,则上述过程中 A .汽缸内气体温度不变 B .汽缸内气体压强不变C .汽缸内的气体向外界放出热量D .外力做的功等于汽缸内气体内能的增量【例2】一定质量的气体在等温变化过程中(可视作理想气体),下列物理量中将发生变化的是A .分子的平均动能 B. 单位体积内的分子数 C .气体的压强 D . 分子总数 【例3】下列说法正确的是A .爱因斯坦提出了光子学说,成功解释了光电效应现象B .核反应方程238 92U―→234 90Th +42He 属于裂变 C .α粒子散射实验证明原子内是十分“空旷”的 D .升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期【例4】某静电场的电场线分布如图所示,P 、Q 为该电场中的两点,下列说法正确的是A . P 点场强大于Q 点场强B . P 点电势低于Q 点电势C .将电子从P 点移动到Q 点,其电势能减少D .将电子从P 点移动到Q 点,电场力做正功★【例5】如图所示,电源的电动势为E ,内阻r 忽略不计。
A 、B 是两个相同的小灯泡,L 是一个自感系数相当大的线圈。
广东省湛江第一中学2015届高三“临门一脚”理科综合试卷 Word版含答案.pdf
C.导致染色体中基因数目与次序的变化
D.导致种群基因库和生物进化方向的改变
6.最新研究显示,由于南极半岛拉森冰架的崩塌,以海水中微小生物为食物的玻璃海绵的种群数量出现了爆发性的
增长。但是,这种海绵可能不会永远在这一深层海域中称霸,因为其他物种可能会对它们产生影响,不过玻璃海绵戏剧
性地增长暗示,海底生态环境的变迁比之前预想的要快得多。下列相关叙述错误的是( )
pH的变化关系如右图所示,则下列说法错误的是( )
A.Q点消耗CH3COOH溶液的体积等于NaOH溶液的体积
B.M、Q、N三点都满足:C(Na+)+C(H+)=c(CH3COO-)+C(OH-)
C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.N点所示溶液中c(CH3COO-) < c(Na+)
C.此电动机输出功率为33 W
D.电压表示数为
20.空气中的负离子对人的健康极为有益,人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法。如图所示,一排针状负
极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5 000 V左右,空气发生电离产生负氧离子,使空气清新化,则( )
A.电场方向由针状电极指向环形电极
体积增大,内能增大
体积减小,压强减小
C.对外界做负功,分子平均动能增大
D.对外界做正功,压强减小
15、下列说法正确的是()
A、α衰变过程中放出的α射线是氦原子
B、波尔理论的假设之一是原子能量是具有连续性
C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
D、飘浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是因为油滴液体呈各向同性的缘故
A.纤维素酶通过破坏山桐子细胞的细胞壁提高提油率
B.该研究中需要将实验温度控制在纤维素酶催化的适宜温度
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2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理试题一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1.一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220V 交变电流为110V .已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为 A .200 B .400 C .1600 D .32002.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象记载.《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说,但下列不属于...静电现象的是 A .梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B .带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C .小线圈接近通电电线过程中,小线圈中产生电流D .从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉3.过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“52 peg b ”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕.“52 peg b ”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的201.该中心恒星与太阳系的质量之比约为 A .101 B .1 C .5D .104.如图所示,天平测量匀强磁场的磁感应.下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN 相等,将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是5.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设计有一个关卡,各关卡同步放行和关闭.放行和关闭的时间分别为5s 和2s .关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s 2由静止加速到2m/s ,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是 A .关卡2 B .关卡3C .关卡4D .关卡5二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选选项符合题意.全部选对的得4分,选对但选不全的得2分,错选或不答的得0分.6.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方向,则人对地板的压力A .t = 2s 时最大B .t = 2s 时最小C .t = 8.5s 时最大D .t = 8.5s 时最小 ××××××A . ××× ××× M N ××× ××× M NB . ××× ××× M NC . ××× ××× M ND .8m 8m 8m 8m关卡5关卡1 关卡2 关卡3 关卡4 2 10a /m·s -2t /s 0 2 4 6 8 – 11– 2– 37.一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左.不计空气阻力,则小球 A .做直线运动B .做曲线运动C .速率先减小后增大D .速度选增大后减小8.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示.c 是两负电荷连线的中点,d 在正电荷的正上方,c 、d 到正电荷的距离相等,则 A .a 点的电场强度比b 点的大 B .a 点的电势比b 点的高 C .c 点的电场强度比d 点的大 D .c 点的电势比d 点的低9.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大,到达C 处的速度为零,AC = h .圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ,恰好能回到A A .下滑过程中,加速度一直减小 B .下滑过程中,克服摩擦力做的功为41mv 2C .在C 处,弹簧的弹性势能为41mv 2–mgh D .上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度第II 部分(非选择题部分,共计89分)三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.【必做题】 10.(8分)小明用如图10 – 1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻. (1)题 10 – 1图中电流表的示数为 ______ A .(2U /V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I /A0.120.200.280.360.44由图线求得:电动势E = __________V ;内阻r = __________Ω.(3)实验时,小明进行了多闪测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为 __________________________.v 0E + A BChm 滑动变阻电流表电压表干电池 开关电阻(题10 – 1)(题10 – 2)U /VI /A11.(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落地爱以电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如题11 – 1图所示,打点计时器的电源为50Hz 的交流电.(1)下列实验操作中,不正确...的有 ______________ A .将铜管竖直固定在限位子孔的正下方B .纸带穿过限位孔,压在复写纸下面C .用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开磁铁下落D .在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 (2)该同学按正确的步骤进行实验(记录“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O 点,每隔一个计时点的相邻两计时点到O 点的距离,标为1,2,…,8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O 点的距离,记录在纸上,如题 11 – 2图所示.计算相邻计时点间的平均速度v ,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表.请将表中的数据补充完整.位置1 2 3 4 5 6 7 8 v (cm/s )24.533.837.839.539.839.839.8(3)分析上表的实验数据可知:在这段时纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是 ____________________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是 _____________.(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同.请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果可得出什么结论?12.【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答......................若多做,则按A 、B 两小题评分.A .[选修3 – 3](12分)(1)对下列几种固体物质的认识,正确的有 ________A .食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B .烧热的针尖接触涂有蜂蜡的薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C .天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D .石墨和金刚石的物理性质不同,是由于该物质组成它们的物质微粒排列结构不同(2)在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保持作用.某厂家为检测包装袋的密封性,在包装中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试.测试时,对包装袋缓慢施加压力.将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”).(3)给某包装袋充入氮后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为 1L .将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L .请通过计算判断该包装袋是否漏气.打点计时器(题11 – 1) 铜管 限位孔 (题11 – 2)B .[选修3 – 4](12分)(1)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则该鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 ________A .波速变大B .波速不变C .频率变高D .频率不变 (2)用2×106Hz 的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s 和1500m/s ,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 _______倍.用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短,遇到结石时 ________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射.(3)人造树脂是常用的眼镜镜片材料.如图所示,光线射一人造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P 点.已知光线的入射角为30°,OA = 5cm ,AB = 20c ——BP = 12cm ,求该人造树脂的折射率n .C .[选修3 – 5](12分)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有 __________A .光电效应现象揭示了光的粒子性B .热中了束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C .黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D .动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等 (2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电.23592U是核电站常用的核燃料.23592U受一个中子轰击后裂变成14456Ba 和8936Kr 两部分,并产生 __________个中子.要使链式反应发生,裂变物质的体积要___________(选填“大于”或“小于”)临界体积. (3)取质子的质量m p = 1.6726×10 – 27kg ,中子的质量m n = 1.6749×10 – 27kg ,α粒子的质量m α = 6.6467×10 – 27kg ,光速c = 3.0×108m/s .请计算α粒子的结合能.(计算结果保留两位有效数字)四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13.(15分)做磁共振(MRI )检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对骨肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r = 5.0cm ,线圈导线的截面积A = 0.80cm 2,电阻率ρ = 1.5Ω•m .如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应B 在0.3s 内从1.5T 均匀地减为零.求:(计算保留一位有效数字) (1)该圈肌肉组织的电阻R ;(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E ;(3)0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q .30°A O B14.(16分)一转动装置如图所示,四根轻杆OA 、OC 、AB 和CB 与两小球及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l ,不堪和环的质量均为m ,O 端固定在竖直轻质转轴上.套在轴上的轻质弹簧连接在O 与小环之间,原长为L .装置静止时,弹簧长为23L .转动该装置并缓慢增大转速,小球缓慢上升.弹簧始终在弹性范围内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g .求: (1)弹簧的劲度系数k ;(2)AB 杆中弹力为零时,装置转动的角速度ω0;(3)弹簧长度从23L 缓慢缩短为21L 的过程中,外界对转动装置所做的功W .l l l l O A BCm mm L3 2—15.(16分)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q 、质量不同的离子飘入电压为U 0的加速电场,其初速度几乎为零.这些离子经加速后通过狭缝O 沿与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 匀强磁场最后打在底片上.已知放置底的区域MN = L ,且OM = L .某次测量发出MN 中左侧32区域MQ 损坏,检测不到离子,但右侧31区域QN 仍能正常检测到离子.在适当调节加速电压后,原本打在MQ 的离子即可打在QN 检测到.(1)求原本打在MN 中点P 的离子质量m ;(2)为使原本打在P 的离子能打在QN 区域,求加速电压U 的调节范围;(3)为了在QN 区域将原本打在MQ 区域的所有离子检测完整,求需要调节U 的最少次数(取lg2 = 0.301,lg3 = 0.477,lg5 = 0.699)U 0O M P Q N LL B2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理参考答案一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意. 1【答案】B[解析] 理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比,有2800110220n =,所以2n =400,B 正确。
临门一脚——2015年四川高考理综物理查缺补漏试题含答案
临门一脚——2015年四川高考理综物理查缺补漏试题1.知识点分布2014年(见本文最后的附录),知识内容(不包括实验)共14个主题,考点共81个,其中要求为I的考点51个,要求为II的考点30个,实验考点14个。
从以上分析来看,四川试题考点较多,最近 3 年占了一半以上,且多数考题为综合题,往往一个试题考查多个知识点。
重点考查的知识点为:位移、速度和加速度;匀变速直线运动及其公式、图像;滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力;力的合成与分解;共点力的平衡;牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用;运动的合成与分解;抛体运动;匀速圆周运动、角速度、线速度、向心力加速度;匀速圆周运动的向心力;功和功率;动能、动能定理;功能关系、机械能守恒定律及其应用;万有引力及其应用;电场强度、点电荷的场强;带电粒子在匀强电场中运动;欧姆定律;电阻的串联和并联;闭合电路欧姆定律;电功率、焦耳定律;安培力、安培力的方向;匀强磁场中的安培力;洛伦兹力和洛伦兹力的方向;洛伦兹力公式;带电粒子在匀强磁场中运动;法拉第电磁感应定律;楞次定律;横波的图像;波长、波速和频率(周期)的关系;光的折射定律。
2.目前尚未考查到的知识点基本没有考的知识点为:波的干涉和衍射现象;受迫振动和共振;静电现象的解释;物质的电结构、电荷守恒;离心现象;第二宇宙速度、第三宇宙速度。
这些就有可能在今年的考题中出现,应该特别引起注意。
四、2015年四川高考试题的预测试题总预测:继续保持2014年高考的风格,稳定推进新课改要求并同时向全国卷平稳过渡。
1.选择题分析①考点分布。
预测为以下题型:电磁振荡与电磁波、相对论(课文中语句、物理学史与物理学研究方法、特别注意激光的特点与应用)组合试题;万有引力定律和天体运动,光的折射、全反射,机械振动和机械波,交流电和变压器,电场力、能的性质,力电综合。
【大致为:组合式题1个,光学1题(平行玻璃砖的相关问题),电磁学2题(涉及电场线的分布与带电粒子的运动;交流电的产生、四值和理想变压器);力学3题,振动和波(注意常规振动与波的关系和多解问题)、万有引力各1题(特别第一宇宙速度计算,变轨的能量),运动和力的关系、能量综合应用的1题(可能是几种图像组合、整体法与隔离法方面运动与平衡、能量中弹性势能的计算)】②保持“以考查学生的理解能力和推理能力为主”③难度上与2014年相当且略有下降,【1-3题应该是课本习题;非重点知识点的课文中语句的摘取重组试题】;注重图像问题考查(力学中运动、加速度、位移、能量的图像;静电学中非等量同异种电荷电场线分布与等势面、振动和波动图、光现象的图等)2.实验题分析预测:实验题肯定是一大拖一小,组合形式,第一:力学+电学实验【这几年书本重要的演示实验各地市州和高考都覆盖差不多了,为了排重,今年的小实验很可能在力学分组实验中出(这一点大家注意);大题还是考一个完整实验,多半在电学。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)理综物理解析版综述
2015年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)理科综合能力测试(物理部分)选择题部分(共120分)I、本题共17小题。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
14.下列说法正确的是A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比答案:C考点:焦耳定律;弹性势能;电容.分析:明确热功率、功的公式、电容的定义及胡克定律公式的意义进行分析,明确各物理量的决定因素.解答:A、由P=I2R可知,电流通过导体的热功率与电流的平方成正比;故A错误;B、力做功W=FL,与力的作用时间无关;故B错误;C、由C=可知,电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比;故C正确;D、劲度系数由弹簧本身的性质决定,无伸长量无关;故D 错误;故选C.点评:本题考查基本公式的掌握,要注意各物理量的决定因素,特别注意一些比值定义法的意义.15.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间△t,测得遮光条的宽度为△x,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角答案:A考点:探究小车速度随时间变化的规律.分析:明确平均速度代替瞬时速度的方法,应明确我们是利用△x趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度.解答:本题中利用平均速度等效替代瞬时速度;故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条;故A正确;BCD错误;故选A.点评:解答本题应掌握关键问题,要使位移与时间的比值更接近一个瞬间只能减小宽度;其他实验方法均无能为力.16.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置,工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞答案:D考点:电势差与电场强度的关系.分析:根据静电感应现象明确小球的带电情况,再利用电荷守恒定律进行分析,明确小球与极板相碰后的运动情况,即可分析小球的运动情况.解答:A、由于球表面镀有金属,故在电场作用下会产生感应电荷;金属极板右侧为正,则负电荷将向右移动,故右侧带有负电荷;故A错误;B、乒乓球与极板相碰后,在接触过程中,电荷重新分布,使球与极板带同种电荷;故将会排斥;因此乒乓球会在两极板间来回碰撞;故B错误,D正确;C、乒乓球共受到电场力、重力、拉力三个力的作用;故C错误;故选D.点评:本题考查静电现象的应用,要注意分析静电感应和接触起电的性质,明确库仑力为电场力的一种.17.如图所示为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点),球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则A.足球位移的大小x=B.足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=答案:B考点:平抛运动的规律.分析:首先要根据几何关系确定足球运动的轨迹,然后确定水平方向的位移,再由平抛运动的规律求出足球的初速度的大小;根据动能定理在确定足球的末速度的大小以及足球初速度的方向与球门线夹角的正切值.解答:A、由题可知,足球在水平方向的位移大小为:,所以足球的总位移:.故A错误;B、足球运动的时间:,所以足球的初速度的大小:v0==.故B正确;C、足球运动的过程中重力做功,由动能定理得:,联立以上各式得:.故C错误;D、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ=.故D错误.故选B.点评:该题结合日常生活中的实例考查平抛运动、动能定理等知识点的内容,题目中抛出点的位置与球门组成的几何关系是解题过程中的关键,也是容易出现错误的地方.II、选择题(本题共3小题。
高三物理临门一脚试卷
咐呼州鸣咏市呢岸学校第一高考临门一脚试卷物理考前须知:2.选择题每题选出答案后,用2B型铅笔把答题卷上对题目选项的答案信息点涂黑;非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,不准使用铅笔和涂改液,将答案写在答题卷内指的位置。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-3 Br-80第一卷〔选择题共118分〕一、单项选择题〔此题包括16小题,每题4分,共64分。
每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得4分,选错或者不答的得0分〕13.如下图,两个小孩共同提一桶水维持同一高度匀速,那么有〔〕A.水桶和水受到的重力对水桶做功的功率不为0B.手臂对水桶的作用力的大小之和于水桶和水的总重力C.两个小孩手臂对水桶的合力一是竖直向上D.手臂对水桶的作用力一小于水桶和水的总重力14.右图描述了一位骑自行车者从原点出发后的运动情况,以下说法正确的选项是〔〕A.此人到达最大速度时位于区间ⅠB.此人到达最大速度时位于区间ⅡC.此人距离出发点最远时位于C点D.此人一直沿同一方向做直线运动15.2012年4月30日,我国用一枚“3号乙〞发射两颗北斗导航卫星。
假设该卫星绕地球做匀活塞喷嘴开关速圆周运动的半径为r ,地球质量为M ,半径为R ,万有引力常量为G ,以下表述正确的选项是〔 〕A .卫星的线速度大小为GMrB .卫星的向心加速度大小为2GMRC .假设某一卫星加速,那么该卫星将做向心运动D .卫星处于完全失重的状态,不受地球的引力作用16.如图是某种喷雾器示意图,在贮液筒装入一些药液后将密封盖盖好。
屡次拉压活塞后,把空气打入贮液筒内,贮液筒与外界热交换忽略不计,翻开喷嘴开关,活塞位置不变,药液就可以持续地喷出,药液喷出过程中,贮液筒内的空气〔 〕A .分子间的引力和斥力都在增大B .体积变大,压强变大C .气体分子的平均动能不变D .气体的内能减小二、双项选择题〔此题包括9小题,每题6分,共54分。
2015年高考物理试题分类解析(15)电学实验(Word版)
2015年高考物理真题分类汇编------电学实验(2015新课标I-23).(9分)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω.满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。
若使用a和b两个接线柱.电表量程为3 mA:若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA.由题给条件和数据,可以求出R1=_______Ω,R2=_______Ω。
(2)现用一量程为3mA,内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA。
电池的电动势为1.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格.阻值分别为300Ω和1000Ω:滑动变阻器R有两种规格.最大阻值分别为750Ω和3000Ω,则R0应选用阻值为_________Ω的电阻,R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。
图(b)中的R/为保护电阻。
虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。
则图中的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。
判断依据是:__________【答案】(1)15(2分)35(2分)(2)300(1分)3000(1分)(3)c(1分)闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏电阻是R1,若电表指针不动,则损坏电阻是R2(2分)【考点】欧姆定律;电阻的串、并联;闭合电路的欧姆定律【解析】(1)定值电阻和毫安表都是并联连接,电压相等,由欧姆定律变形式U = IR,使用a、b两个接线柱时有:I满R表=(I表1-I满)(R1+R2);使用a和c两个接线柱时有:I满(R表+R2)=(I表2-I满) R1 , I表1和I表2为改装电表的量程,解以上各式得:R1 =15 Ω ,R2 = 35Ω。
2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-5-13 电学实验
【优化探究】2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-5-13 电学实验(含解析)新人教版1.(2014年高考新课标Ⅱ全国卷)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx 约为200 Ω,电压表○V 的内阻约为2 kΩ,电流表○A 的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图a 或图b所示,结果由公式Rx =U I 计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数.若将图a 和图b 中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.解析:Rx RA =20,RV Rx =10,因此Rx 属于大电阻,用电流表内接法时测量值更接近真实值,即Rx1更接近真实值;因Rx1=U I =Rx +RA ,故Rx1>Rx ,Rx2=U I =R 并(即Rx 与RV 的并联值),故Rx2<Rx.答案:Rx1 大于 小于2.(2014年高考新课标Ⅰ全国卷)利用如图a 所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9 Ω),电阻R0(阻值为3.0 Ω),电阻R1(阻值为3.0 Ω),电流表○A (量程为200 mA ,内阻为RA =6.0 Ω),开关S.实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S ;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R ;③以1I 为纵坐标,R 为横坐标,作1I -R 图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b.回答下列问题:(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则1I 与R 的关系式为______________________.(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0 Ω时电流表的示数如图b 所示,读出数据,完成下表.答:①(3)在图c 的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k =________ A -1·Ω-1,截距b =________A -1.(4)根据图线求得电源电动势E =________V ,内阻r =________ Ω. 解析:(1)由闭合电路欧姆定律有E =IRA +(I +IRA R1)·(R +R0+r),整理得1I =RA +R1ER1R +1E [RA +RA +R1R1(r +R0)],代入数据得1I =3.0E R +3.0E (5.0+r).(2)①由题意知该电流表的最小分度为2 mA ,由题图b 可得读数为110 mA ,考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数,故结果应为0.110A .②1I =9.09 A -1.(3)描点作图如图所示,由图线可得k =13.0-6.07.0-0A -1·Ω-1=1.0 A -1·Ω-1,b =6.0 A -1.(4)由1I =3.0E R +3.0E (5.0+r)可知k =3.0E ,b =3.0E (5.0+r),将k =1.0 A -1·Ω-1,b=6.0 A -1代入可得E =3.0 V ,r =1.0 Ω.答案:(1)1I =RA +R1ER1R +1E [RA +RA +R1R1(r +R0)]或1I =3.0E R +3.0E (5.0+r)(2)①0.110 ②9.09(3)图见解析 1.0(在0.96~1.04之间均对) 6.0(在5.9~6.1之间均对)(4)3.0(在2.7~3.3之间均对) 1.0(在0.6~1.4之间均对)3.(2014年高考山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m 的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m ,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx ,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:电流表:量程0.6 A ,内阻约0.2 Ω;电压表:量程3 V ,内阻约9 kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;定值电阻:R0=3 Ω;电源:电动势6 V ,内阻可不计;开关、导线若干.回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关S 前应将滑片移至________端(填“a”或“b”).(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A 时,电压表示数如图乙所示,读数为________ V.(4)导线实际长度为________ m(保留2位有效数字).解析:(1)根据R =ρl S ,得铜导线的阻值约为Rx =1.7 Ω,即Rx +R0=4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选R1,则当滑动变阻器滑片移至a 端时,电压表的示数约为3 V ,若滑动变阻器滑片向右移动,电压表示数变大,超过电压表量程,故实验中的滑动变阻器应选R2.闭合开关S 前应使电路中的电阻最大,故滑动变阻器滑片应移至a 端.(2)连线如图所示.(3)由题图乙知该电压表的分度值为0.1 V ,故按“十分之一”估读法可知测量结果为2.30 V.(4)测量电路的总电阻R0+Rx =U I =4.60 Ω,故Rx =1.60 Ω.由Rx =ρL S 可得L =RxS ρ,代入数据可得L =94 m.答案:(1)R2 a (2)图见解析 (3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)4.如图甲所示的实验电路,试分析下列问题:(1)为了粗测“2.5 V 0.6 W”小电珠的电阻,必须将开关______断开.把多用电表选择开关旋转到“×______”欧姆挡;进行欧姆调零后,将红、黑表笔分别与小电珠两端接线柱相接触,测得小电珠的阻值如图乙所示,其读数为________Ω.(2)将选择开关置于直流电压挡,闭合S1、S2,此时测得的是________两端的电压.(3)为了测量小电珠的电流,应将选择开关置于直流电流挡,闭合开关________,断开开关________,然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱.解析:(1)由“2.5 V 0.6 W”可知小灯泡在额定电压下的电阻为R =U2P =2.520.6 Ω=10.42 Ω.用多用电表测量电路中用电器的电阻时应将该用电器与电源断开,然后再用多用电表的欧姆挡测量用电器的电阻.为减小实验误差,测量时应使多用电表的指针指到刻度盘的中央附近,因此多用电表的选择开关应旋到“×1”欧姆挡,由题图乙可知多用电表测得小电珠的电阻为R =8.0 Ω.(2)多用电表此时当作电压表使用,它与小电珠并联,故测得的是小电珠两端的电压.(3)多用电表作电流表使用时,应将选择开关置于直流电流挡,然后将其与小电珠串联在一起,此时应闭合开关S1,断开开关S2,然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱. 答案:(1)S2 1 8.0(填8也可) (2)小电珠(填L 也可) (3)S1 S25.某同学用图甲所示的原理图来测定某电源的电动势和内阻.实验时调节电阻箱的阻值并读出相应的电流值.通过多次实验后得到了如图乙所示的1I -1R 图象.已知R0=8 Ω.试分析下列问题.(1)请根据图甲将图丙所示的实物图连接好;(2)某次实验中电阻箱的示数如图丁所示,则实验中电阻箱的阻值为R =________Ω;(3)图线的斜率k =________ A -1/Ω-1,图线在纵轴上的截距为a =________A -1;由此可得电源电动势E =________V ,电源的内阻r =________ Ω(结果均保留三位有效数字). 解析:(1)所连的实物图如图所示.(2)电阻箱的阻值R =20 Ω.(3)由电路结构可知,路端电压可由定值电阻与电流表组合进行测量有U =IR0,而对于电路中的总电流I 总可由部分电路欧姆定律求得I 总=IR0R +I.由闭合电路欧姆定律得E =IR0+(IR0R +I)r.由上式可得1I =R0r E ·1R +R0+r E ,则在1I -1R 图象中,图象的斜率k =R0r E ,图象的截距a =R0+r E ,根据题图乙可求出电源的电动势和内阻.为求直线的斜率可在图象上取两个距离较远的点,如(0.5,14.0)和(1.5,29.0),根据数学知识可知图象的斜率为k =29.0-14.01.5-0.5A -1/Ω-1=15.0 A -1/Ω-1,即k =R0r E =15.0 A -1/Ω-1. 由题图乙可知图象的截距大小为a =R0+r E =6.00 A -1.由以上两式解得r =3.64 Ω,E =1.94 V.答案:(1)图见解析 (2)20 (3)15.0 6.00 1.94 3.646.要测量某一段横截面积为5.0×10-6 m2的圆柱形半导体的电阻率,先用伏安法测量该半导体的电阻,然后将实验数据描入如图甲所示的U-I 坐标系中,分析下列问题:(1)请你根据图甲作出该半导体的U-I 图线并由图线求出该半导体的电阻R =________Ω.实验中半导体的长度为1 m ,则该材料的电阻率为ρ=________Ω·m.(2)根据图中的测量数据,请将图乙所示的实物图连接好.(3)为了测定该材料中的载流子(参与导电的“带电粒子”)是带正电还是带负电,现取一块与实验材料一样的偏平的六面体样品并接入如图丙所示的电路中.把靠外的偏平面标记为M ,靠里的偏平面标记为N ,然后在垂直于大平面的方向加上一个磁感应强度大小为B 的匀强磁场.接通开关S ,调节可变电阻R ,使电路中产生合适的电流.然后用电压表来判定M 、N 两个面的电势高低并测定M 、N 间的电压(也叫霍尔电压),从而得到这种半导体材料载流子的电性.当M 的电势比N 的电势低时,材料中的载流子带________电(选填“正”或“负”).解析:(1)所作图线如图a 所示,由图线斜率的物理意义求得该半导体的电阻为R =5 000 Ω.该材料的电阻率为ρ=RS L =2.5×10-2 Ω·m.(2)由题图甲可知测量数据从零开始,有多组测量数据,故滑动变阻器要采用分压式接法,实验中所测的最大电压约为2.5 V ,故电压表的量程应选0~3 V 的量程,因测量电阻阻值较大,故电流表采用内接法,所连实物图如图 b.(3)根据左手定则,载流子如果带正电,则M 板将带正电,是高电势,因此材料中的载流子带负电.答案:(1)5 000 2.5×10-2 (2)图见解析 (3)负课时跟踪训练1.某同学欲测量一个圆柱体的电阻率,试分析下列问题:(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量该圆柱体的长度L 和直径D ,测量结果如图a 和图b 所示,则长度L =________cm ,直径D =________mm.(2)为测量圆柱体Rx的电阻值,某同学设计了如图c所示的电路原理图,电源电动势为1.5 V,图中电压表有两个量程,分别是0~3 V和0~15 V,为使实验结果尽量精确,则电压表在使用时应选________量程,这样读数误差较小.(3)该同学测量Rx的电阻值的实验步骤如下,请将该同学步骤中所缺的内容填写完整:①闭合开关S1,将开关S2旋向a处,待电压表读数稳定后读出其示数.某次实验中电压表的示数如图d所示,则此次电压表的示数U=________ V.②然后将开关S2旋向b处,调节电阻箱,______________,电阻箱此时的示数如图e所示,则电阻箱此时的阻值R1=________Ω.③被测电阻Rx的电阻值Rx=________ Ω.(4)根据以上测量数据可以得出圆柱体的电阻率ρ=________ Ω·m(结果保留两位有效数字).解析:(1)圆柱体的长度L=50.0 mm+1×0.1 mm=50.1 mm=5.01 cm;圆柱体的直径D=5 mm +31.5×0.01 mm=5.315 mm.(2)由于电源的电动势为1.5 V,故电压表在使用时应选0~3 V量程,这样电压表的示数会比较明显,读数的误差会较小.(3)①电压表示数为1.50 V.②调节电阻箱,使电压表的示数仍为U,此时电阻箱的读数R1=14 Ω.③此实验的原理是等效替代法,开关S2接a时与开关S2接b时电压表的读数相同,说明Rx 的阻值与R1的阻值相同.因此根据等效替代的原理知Rx=14 Ω.(4)根据Rx=ρLS,可知ρ=RxSL=πRxD24L,代入数据解得ρ=6.2×10-3 Ω·m.答案:(1)5.01 5.315(2)0~3 V(3)①1.50②使电压表的示数仍为U14③14(4)6.2×10-32.(1)某同学选用多用电表倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时,电表示数如图甲所示,此时被测电阻的阻值约为________Ω.(2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡位置时,其内部简化电路图如图乙所示.若已知电流表的满偏电流为1 mA 、内阻为300 Ω,电池的电动势E =9 V 、内阻r =0.5 Ω,滑动变阻器的最大阻值适当.按正确方法测量电阻Rx 的阻值时,电流表指针指在刻度盘的正中央,则Rx =________Ω.若该欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx ,其测量结果与原结果相比较________(填“变大”、“变小”或“不变”).解析:(1)被测电阻的阻值为30×100 Ω=3 000 Ω.(2)由I =Ig 2=E Rg +R0+r +Rx ,Ig =E Rg +R0+r得Rx =9 000 Ω;当电池电动势变小,内阻变大时,欧姆表重新调零,由于满偏电流Ig 不变,由Ig =E Rg +R0+r可知,欧姆表的内阻R 内=Rg +R0+r 需调小,待测电阻Rx 的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由I =E R 内+Rx =IgR 内R 内+Rx=Ig 1+Rx R 内,可知当R 内变小时,I 变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了. 答案:(1)3 000 (2)9 000 变大3.(2014年皖南八校联考)一电压表的量程标定不准确,某同学利用图甲所示电路测量该电压表的实际量程Um.所用器材有:量程标定为3 V 的不准确的电压表V1,内阻r1=3 kΩ;量程标定为15.0 V 的标准电压表V2;标准电阻R0,阻值为9 kΩ;滑动变阻器R ,总电阻为20.0 Ω;电源E ,电动势为18.0 V ,内阻可忽略;开关S ;导线若干.回答下列问题:(1)按电路图甲连接实物图乙.(2)开关S 闭合前,滑动变阻器的滑动端P 应滑至________端.(填“a”或“b”)(3)开关S 闭合后,调节滑动变阻器,使电压表V1满偏.若此时电压表V2的示数为U2,则V1的量程为________.(4)若测量时电压表V1未调到满偏,两电压表的示数如图丙, 从图丙中读出V1的示数U1=________,V2的示数U2=________;由读出的数据计算Um =________(计算结果保留三位有效数字).解析:(1)实物连线如图所示.(2)在闭合开关前,应使分压部分电压为零,即滑片应置于a 端.(3)闭合开关后,并联部分电压相等,即U1+UR0=U2,又因U1UR0=r1R0=13,所以电压表V1的量程为U2/4.(4)题图丙中两电压表读数为U1=2.50 V 和U2=12.0 V ;电压表的量程为Um ,则有U2R0+r1Um =2.503,解得Um =3.60 V.答案:(1)图见解析 (2)a (3)U2/4 (4)2.50 V 12.0 V 3.60 V4.一位同学想将一个量程约为5 V 有清晰刻度但没有示数、内电阻约为10 kΩ的电压表Vx ,改装成一个量程为15 V 的电压表,可以使用的实验器材如下:A .电源(电动势约15 V ,内电阻小于2 Ω)B .标准电压表V0(量程为15 V ,内电阻约30 kΩ)C .电阻箱(阻值范围0~9 999.9 Ω)D .电阻箱(阻值范围0~99 999.9 Ω)E .滑动变阻器(阻值为0~20 Ω)F .滑动变阻器(阻值为0~20 kΩ)G .开关S 和导线若干为了正确改装,需要测量出电压表Vx 的量程和内电阻,该同学的实验操作过程为:(1)将实验仪器按图甲所示电路连接,电阻箱R1应选________,滑动变阻器R0应选________(填仪器前的字母序号);(2)将电阻箱R1的阻值调至最大,将滑动变阻器的滑片P 移至滑动变阻器接近右端处,闭合开关S ;接着调节电阻箱,直至电压表Vx 满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数U ;(3)向左移动滑片P 至滑动变阻器的另一位置,再次调节电阻箱R1直至电压表Vx 满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数;(4)重复步骤(3)3~5次;(5)该同学将实验中记录的各组电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数U的数据在U-R坐标系中正确地描好了点(如图乙),请你在图中完成U-R图线.(6)根据图线可以求得电压表Vx的量程为______V,内电阻为________Ω.将电压表Vx与一个阻值为________Ω的电阻串联就可以组成量程为15 V的电压表.解析:本题考查电压表改装的实验,意在考查考生对电压表改装的掌握情况,以及对该实验的理解.电压表内阻约为10 kΩ,电阻箱应选择D;电路为分压电路,因此滑动变阻器应该选择E;描点连线作出图象,由图象可知,纵轴截距表示Vx的量程,由图可知电压表Vx量程为4.5 V;当电压表V0的示数为Vx量程的2倍时,电阻箱分压与电压表Vx分压相等,此时电阻箱的电阻值等于电压表Vx的内阻,由U-R图线可得内阻为9 000 Ω,允许通过电压表Vx的最大电流Im=4.59 000A=5×10-4 A,将该电压表改为量程为15 V的电压表后,其内阻r=155×10-4Ω=30 000 Ω,所以需要串联的电阻阻值为30 000 Ω-9 000 Ω=21 000 Ω.答案:(1)D E(5)图线如下图(6)4.59 00021 0005.(2014年高考四川卷)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10 Ω),R1是电阻箱(0~99.9 Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10 V,内阻很小).在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:(ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;(ⅱ)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15 A ,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2; (ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量6组R1和I2值; (ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点. 根据实验回答以下问题:(1)现有四只供选用的电流表:A .电流表(0~3 mA ,内阻为2.0 Ω)B .电流表(0~3 mA ,内阻未知)C .电流表(0~0.3 A ,内阻为5.0 Ω)D .电流表(0~0.3 A ,内阻未知)A1应选用________,A2应选用________.(2)测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15 A ,应让滑动变阻器R 接入电路的阻值__________(选填“不变”、“变大”或“变小”). (3)在坐标纸上画出R1与I2的关系图.(4)根据以上实验得出Rx =________ Ω.解析:(1)由电路图可知I1(R0+R1+RA1)=I2(Rx +RA2),即R1=Rx +RA2I1I2-(R0+RA1),在I1=0.15 A 保持不变时R1-I2图线是一条直线,当由其斜率k =Rx +RA2I1求Rx 时,RA2必须是已知的.因两支路的阻值在同一数量级,则两支路中电流亦必在同一数量级,再结合I1=0.15 A ,可知A1只能选用D ,A2只能选用C.(2)要保持I1=0.15 A 不变,当R1阻值减小时并联支路两端的电压亦减小,即需增大滑动变阻器分得的电压,需增大滑动变阻器接入电路中的阻值.(3)该图线为一直线,离线较远的一组数据为错误数据,应舍去,其他点应在直线上或应对称分布在直线两侧.(4)由图线可求得斜率k =240 Ω/A.结合k =Rx +RA2I1得Rx =kI1-RA2=31 Ω. 答案:(1)D C (2)变大 (3)关系图线如图 (4)316.(2014年高考北京卷)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.(1)应该选择的实验电路是下图中的________(选填“甲”或“乙”).(2)现有电流表(0~0.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0~15 V)B.电压表(0~3 V)C.滑动变阻器(0~50 Ω)D.滑动变阻器(0~500 Ω)实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(选填相应器材前的字母) (3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上,请标出(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化.下面各示意图中正确反映P-U 关系的是________.解析:(1)干电池内电阻较小,远小于电压表内阻,选用甲电路时电源内电阻的测量值相对误差小.(2)一节干电池的电动势只有1.5 V 左右,故应选用量程较小的电压表,根据电源电动势和电流表量程,可知应选择最大阻值为50 Ω的滑动变阻器C.(3)第4组数据误差较大,应舍去,连线如图所示.(4)由U =E -Ir 知U-I 图线在U 轴上的截距表示E ,斜率的绝对值表示r ,由图线可得E =1.50 V ,r =0.83 Ω.(5)由P =IU =E -U r ×U =1r (UE -U2)可知,P-U 图线是一条开口向下的抛物线,故选C. 答案:(1)甲 (2)B C (3)图见解析(4)1.50(1.49~1.51) 0.83(0.81~0.85) (5)C 阶段达标检测(三) 力、电综合一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.下列关于物理学研究方法的叙述中正确的是( ) A .质点、点电荷、位移都是理想化物理模型B .重心、合力等概念的建立都体现了等效替代的思想C .加速度a =F m 、场强E =F q 、电阻R =UI 都是采用比值法定义的D .根据速度定义式v =Δx Δt 可知,当Δt 非常小时,ΔxΔt 就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义应用了微元思想解析:选项A 中的位移不是理想化物理模型,故A 错误;选项C 中的a =Fm 不是加速度的定义式,它说明加速度a 与F 成正比、与m 成反比,故C 错误;选项D 中瞬时速度的定义是极限思想的体现. 答案:B2.(多选)(2014年潍坊联考)如图所示,光滑水平地面上有一直角三角形斜面体B 靠在竖直墙壁上,物块A 放在斜面体B 上,开始A 、B 静止.现用水平力F 推A ,A 、B 仍静止,则此时B 受力的个数可能是( )A.3个B.4个C.5个 D.6个解析:物体B受重力作用,地面对B的支持力、A对B的压力和墙壁对B的弹力作用,因为F 的大小未知,不能确定A是否具有相对B的运动趋势,也就不能确定A、B间是否存在摩擦力,故B受力可能是4个,也可能是5个,选项B、C正确.答案:BC3.如图所示,质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A 上放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C移开的瞬间()A.木块B对水平面的压力迅速变为2mgB.弹簧的弹力大小为mgC.木块A的加速度大小为2gD.弹簧的弹性势能立即减小解析:撤去木块C前,由平衡条件可知,弹簧弹力为3mg,地面对B的作用力为4mg,撤去木块C瞬时,弹簧压缩量不变,弹力、弹性势能不变,选项B、D错误;木块B所受重力、弹力不变,故地面对B的支持力也不变,选项A错误;撤走木块C后,对木块A由牛顿第二定律有3mg-mg=ma,解得a=2g,选项C正确.答案:C4.(多选)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧.一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是()A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于HD.小球到达C点的速度可能为零解析:由题意可知,带电小球从A到C的过程中,电场力做负功,重力做正功,由于二者做功的大小关系不确定,故小球有可能不能从B点离开轨道,选项A错误;若二者做的功大小相等,则小球在AC部分可能做匀速圆周运动,选项B正确;若小球能从B点离开,因电场力做负功,全过程中小球的机械能减小,故上升的高度一定小于H ,选项C 正确;若小球沿圆周从A 到C ,到达C 点的最小速度为v ,则qE -mg =mv2R ,故小球能到达C 点的速度不可能为零,选项D 错误. 答案:BC5.(多选)2013年12月2日,我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空,飞行轨道示意图如图所示.“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球,先在轨道Ⅰ上运行,在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,Q 为轨道Ⅱ上的近月点,则“嫦娥三号”在轨道Ⅱ上( )A .运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B .从P 到Q 的过程中速率不断增大C .经过P 的速度小于在轨道Ⅰ上经过P 的速度D .经过P 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P 的加速度解析:根据开普勒第三定律r3T2=k ,可判断“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期,A 正确;因为P 点是远地点,Q 点是近地点,故从P 点到Q 点的过程中速率不断增大,B 正确;根据卫星变轨特点可知,卫星在P 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ要减速,C 正确;根据牛顿第二定律和万有引力定律可判断在P 点卫星的加速度是相同的,D 错. 答案:ABC6.(多选)如图为某电场中x 轴上电势φ随x 变化的图象,-x0与x0关于坐标原点对称,则下列说法正确的是( )A .纵轴的左侧为匀强电场B .-x0处的场强为零C .一电子在x0处由静止释放,电子将沿x 轴正方向运动,加速度逐渐增大D .一电子在x0处由静止释放,电子不一定沿x 轴正方向运动,但速度逐渐增大解析:纵轴的左端x 轴上电势处处相等,因此场强为零,不可能是匀强电场,A 项错误,B 项正确;x 轴正半轴不一定与电场线重合,且电场线不一定是直的,因此带电粒子不一定沿x 轴正方向运动,但从静止开始只在电场力的作用下运动,电场力做正功,速度逐渐增大,C 项错误,D 项正确. 答案:BD7.(2014年北京东城区期末)如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ,磁感应强度的大小为B.一边长为a 、电阻为4R 的均匀正方形导线框CDEF 从图示位置开始沿x 轴正方向以速率v 匀速穿过磁场区域,在下图中给出的线框EF 两端的电压UEF 与线框移动距离x 的关系图象正确的是( )解析:由楞次定律判断可知,在线框穿过磁场的过程中,E 点的电势始终高于F 点的电势,则UEF 始终为正值,EF 、CD 两边切割磁感线时产生的感应电动势为E =Bav.在0~a 内EF 切割磁感应,EF 两端的电压是路端电压,则UEF =34E =34Bav ;在a ~2a 内,线框完全在磁场中运动,穿过线框的磁通量没有变化,不产生感应电流,则UEF =E =Bav ;在2a ~3a 内,E 、F 两端的电压等于路端电压的13,则UEF =14E =14Bav ,故D 正确.答案:D8.如图所示,理想变压器原线圈输入电压u =Umsin ωt ,副线圈电路中R0为定值电阻,R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;和是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示.下列说法正确的是( )A .I1和I2表示电流的瞬时值B .U1和U2表示电压的最大值C .滑片P 向下滑动过程中,U2不变、I1变大D .滑片P 向下滑动过程中,U2变小、I1变小解析:交流电表测量的是交变电流的有效值,故A 、B 皆错误;由于理想变压器的输出电压U2=n2n1U1与负载无关,即滑片P 下滑时U2不变,故D 错误;由I1U1=U22R0+R 知R 减小时I1变大,故C 正确. 答案:C9.如图所示,在半径为R 的圆形区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场,在磁场区域的上方有一水平放置的感光板MN.从磁场区域最左端Q 垂直磁场射入大量的带电荷量为q 、质量为m 、速率为v 的粒子,且速率满足v =qBRm ,最后都打在了感光板上.不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力,关于这些粒子,以下说法正确的是( )A .这些粒子都带负电B .对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心C .只有对着圆心入射的粒子,出射后才垂直打在感光板MN 上D .沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在感光板MN 上解析:粒子最后都打在了感光板上,说明粒子向上偏,根据左手定则知粒子带正电,A 错误;粒子所受洛伦兹力充当向心力,做半径为r =mv qB 的匀速圆周运动;因为速率满足v =qBRm ,所以r =mvqB =R ,根据几何关系知沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN 上,C 错误,D 正确.显然B 错误. 答案:D10.(多选)如图所示,水平传送带向右运动,速度为v ,在传送带右端的光滑水平面上,有一质量为M 的木板处于静止状态,木板的上表面与传送带等高.现把一质量为m 的滑块轻轻放在传送带的左端,忽略滑块的初速度大小,滑块在传送带上一直加速,离开传送带后水平滑上木板(不考虑在传送带与木板相接处滑块速度的变化),滑块从木板左端滑到木板右端时,所用时间为t ,且二者速度恰好相等,滑块与木板间的动摩擦因数为μ,则下列判断正确的是( )A .若v 增大,则滑块一定能滑到木板右端,且t 减小B .若M 增大,则滑块一定能滑到木板右端,且t 减小C .若μ减小,则滑块一定能滑到木板右端D .若m 增大,则滑块一定能滑到木板右端解析:滑块在传送带上一直加速运动,当v 增大时,滑块到达传送带右端的速度不变,则滑块仍滑到木板右端,且时间t 不变化,A 错;分析选项B 、C 、D 是否正确,用极限思维法分析如下:若M 增大,设M 为无限大,则木板的加速度为零,即木板不运动,而滑块在木板上受到的摩擦力不变,则滑块一定能滑到木板右端,且时间t 减小,B 正确;若μ减小,令μ=0,木板不运动,则滑块仍能滑到木板右端.C 正确;m 增大,滑块在木板上滑动的加速度不变,而木板受到的摩擦力增大,当m 无限大时,木板会获得很大的加速度,相同时间内速度的变化量增大,则滑块一定不会滑到木板右端,D 错. 答案:BC二、实验题(本题共2小题,共14分.把答案填在题中横线上或按题目要求作答) 11.(6分)某同学要测定一个阻值R 约为5 Ω的电阻,实验室提供的器材如下: A .电压表(量程0~3 V ,内阻约30 kΩ) B .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约1.0 Ω)。
2015届高考物理精讲:专题14+电学实验(一)(高考定位+审题破题,含原创题组及解析)
高考定位电学实验是高考实验考查的重点,考查的实验有测定金属丝的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、多用电表的使用等.高考对电学实验的考查侧重于考查电路设计、实物图连接、数据处理和误差分析,并且高考对电学实验的考查向着拓展实验、创新实验的方向发展.要求考生掌握常规实验的数据处理方法,能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,深刻理解物理概念和规律,并能灵活运用,要求考生有较强的创新能力.考题1电表读数和多用电表的使用例1在练习使用多用电表时:(1)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________.A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果B.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开D.欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变(2)用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接a端,红表笔接b端时,指针向右偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明________(填“a”或“b”)端是二极管正极.(3)某同学想通过多用电表A中的欧姆档,直接去测量相同规格的多用电表B中量程为2.5 V 的电压档的内阻,如图1甲连线,选择倍率为×1k欧姆挡,测量前应对多用电表A进行______________,按正确的操作步骤测量,两表指针位置相同,如图乙所示,从A表读出B 表内阻约为________________kΩ,从B表读出电压约为________ V.图1计算出多用电表A的电源电动势约为________ V(已知表盘正中电阻刻度值为15,计算结果保留两位有效数字).解析(2)当用多用电表的红表笔接触二极管a端、黑表笔接触二极管b端时,b端电势高、a 端电势低,此时发现多用电表的指针偏转量非常小,说明此时电阻很大,说明此时二极管反向偏压,则a端是二极管的正极.(3)选挡后要先进行欧姆调零,欧姆表读数=表盘读数×倍率=13×1 kΩ=13 kΩ;电压表读数为1.32 V;欧姆表内电阻等于中值电阻,为r=15 kΩ;根据闭合电路欧姆定律,有:E=Ir+U≈2.8 V.答案(1)AC(2)a(3)欧姆调零13 1.32 2.81.(2014·重庆·6(1))某照明电路出现故障,其电路如图2所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好.维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障.他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.图2①断开开关,红表笔接a点时多用表指示如图3所示,读数为________ V,说明________正常(选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”).图3②红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和图3相同,可判断发生故障的器件是________.(选填“蓄电池”、“保险丝”、“开关”或“小灯”) 答案①11.5(11.2~11.8的值均可)蓄电池②小灯解析①因用直流50 V挡检测,故满偏时电压为50 V,刻度均匀,在图示位置时,读数为11.5(11.2~11.8之间均可)V,说明蓄电池正常.②红表笔接b点,断开开关,指针不偏转,闭合开关后多用表读数与原来相同,说明保险丝、开关均正常,发生故障的器件只能为小灯.1.欧姆表的原理(1)欧姆表内有电源,红表笔与内部电源负极相连,黑表笔与内部电源的正极相连,故其电流方向为“红表笔流进,黑表笔流出”.(2)测电阻的原理是闭合电路欧姆定律.当红、黑表笔短接时,调节滑动变阻器R0(即欧姆调零),使灵敏电流计满偏,I g=ER g+R0+r,此时中值电阻R中=R g+R0+r,当两表笔接入电阻R x时I=ER g+R0+r+R x,电阻R x与电路中的电流相对应,但不是线性关系,故欧姆表刻度不均匀.2.欧姆表使用六注意(1)选挡接着调零;(2)换挡重新调零;(3)待测电阻与电路、电源要断开;(4)尽量使指针指在表盘中间位置附近;(5)读数之后要乘以倍率得阻值;(6)用完后,选择开关要置于“OFF”挡或交流电压的最高挡.考题2测量电阻的实验例2(2014·四川·8(2))图4是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图,图中R0是保护电阻(10 Ω),R1是电阻箱(0~99.9 Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10 V,内阻很小).图4在保证安全和满足需求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:(ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;(ⅱ)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15 A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;(ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量6组R1和I2的值;(ⅳ)将实验测得的7组数据在如图5所示坐标纸上描点.图5根据实验回答以下问题:①现有四只供选用的电流表A.电流表(0~3 mA,内阻为2.0 Ω)B.电流表(0~3 mA,内阻未知)C.电流表(0~0.3 A,内阻为5.0 Ω)D.电流表(0~0.3 A,内阻未知)A1应选用________,A2应选用________.②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15 A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”).③在坐标纸上画出R1与I2的关系图.④根据以上实验得出R x=________ Ω.答案①D C②变大③关系图线如图所示④31解析①该实验测R x电阻的原理为并联电路两支路电压相等,即(R x+r2)I2=(R0+R1+r1)I1,其中r1、r2分别为A1、A2两表的内阻.又因为R x的阻值约几十欧,与R0+R1在同一数量级,A1示数为I1=0.15 A,表示电流表A1只能从C、D中选择,A2电流值的数量级与A1相同.由测量原理可知:(R x+r2)I2=(R0+R1+r1)I1,因R x未知,故r2阻值应已知,故A1选D,A2选C.②因A1示数I1=0.15 A不变,R1变小,(R0+R1+r1)I1变小,滑动变阻器所分电压变大,R应变大.③该图线为一条直线,离线较远的一组数据为错误数据,应舍去,其他点应对称分布在直线两侧.④由实验原理得:(R0+R1+r1)I1=(R x+r2)I2其中R0=10 Ω,r2=5.0 Ω,I1=0.15 A,从图线上选择两组R1、I2代入不同数值可解得R x约为31 Ω.2.(2014·新课标Ⅱ·22)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200 Ω,电压表的内阻约为2 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图6(a)或(b)所示,结果由公式R x =UI 计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.图6答案 R x 1 大于 小于解析 根据题意知R x R A >R VR x ,电压表的分流作用较显著,故R x 1更接近待测电阻的真实值.题图(a)的测量值是R x 与R A 串联的电阻阻值,故R x 1>R x 真;题图(b)的测量值是R x 与R V 并联的电阻阻值,故R x 2<R x 真.3.(2014·浙江·22)小明对2B 铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值. (1)图7是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图中画出.图7(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B 铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U -I 图上,如图8所示.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的.图8(3)请你选择一组数据点,在图上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为________ Ω. 答案 (1)见解析图 (2)× (3)见解析图 用“×”表示的数据连线时,1.2(1.1~1.3均可),用“○”表示的数据连线时,1.6(1.5~1.7均可) 解析 (1)连线如图所示.(2)U -I 图像如图所示.U -I 图像的斜率反映了电阻的大小,而用电流表内接法时测得的电阻偏大,外接法时测得的电阻偏小,所以外接法的数据点是用“×”表示的.(3)在U -I 图像上,选用外接法所得的“×”连线,则R =ΔUΔI=1.2 Ω,选用内接法所得的“○”连线,则R =ΔUΔI=1.6 Ω.1.电路结构:实验电路至少包括三个部分:(1)测量电路;(2)控制电路(滑动变阻器、开关);(3)电源.2.电路设计:(1)电表选择注意三方面:①安全性,要求量程不能太小,电表不反接;②准确性,要求量程不能太大,读数一般要超过量程的13;③若电表量程不合适,要利用有准确内阻的电表进行改装.(2)测量电路设计:若R x R A >R V R x ,则应把电流表内接;若R x R A <R VR x,则应把电流表外接.(3)控制电路:以小控大用分压,相差无几用限流,即当滑动变阻器的阻值较小时,常采用分压式接法;当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时,常采用限流式接法.另外滑动变阻器必须接为分压式的情况有三种:①电压要求从零开始变化;②滑动变阻器太小,不能起到限流的作用;③限流式不能获取有区分度的多组数据.若两种接法均可,则采用限流式,因为限流式损耗功率小.考题3 描绘小灯泡(或者其他元件)的伏安特性曲线例3 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3 V 1.5 W ”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材: A .直流电源3 V(内阻可不计)B .直流电流表0~600 mA(内阻约0.5 Ω)C .直流电压表0~3 V(内阻约3 kΩ)D .滑动变阻器(10 Ω,1 A)E .滑动变阻器(1 kΩ,300 mA)F .开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器选用________.(填“D ”或“E ”)(2)某同学用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 连接的电路如图9所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零.闭合开关后发现电压表的示数为2 V ,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可确定断路的导线是________;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3 A ,小灯泡亮,则断路的导线是________;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是________.图9(3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图10所示的方格纸图10④如图11所示,将两个这样的灯泡并联后再与5 Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒为4 V 的电路上,每个灯泡的实际功率为________ W(结果保留两位有效数字).图11解析(1)因描绘小灯泡的伏安特性曲线,需测量多组数据,滑动变阻器需用分压式接法,为了调节方便,滑动变阻器用阻值较小的,故选择D.(2)电压表有示数,说明通过电压表的电路为通路,而小灯泡不亮,通过与电压表并联的小灯泡的电路为断路,所以导线d断开;若电压表示数为零,而电流表有示数,说明电路接通,电压表没有接入电路,所以h断开;若电压表、电流表示数不能调为零,是因为滑动变阻器是限流式接法,故是g断开.(3)描点画图,如图所示.(4)设灯泡的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律得:U0=U+2IR0,所以U=-2R0I +U0,代入数据U=-10I+4,在灯泡的伏安特性曲线坐标图上画出该直线,其交点(U,I)对应的电压电流值即为灯泡的实际电压、电流值,可得灯泡消耗的实际功率P=UI=0.30 W. 答案(1)D(2)d h g(3)见解析图(4)0.304.某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件,该电学元件上标有“最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V”,同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图12所示,图中定值电阻R=1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5 Ω;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计.图12(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:A.阻值0~200 Ω,额定电流0.3 AB.阻值0~20 Ω,额定电流0.5 A应选的滑动变阻器是________(填“A”或“B”).次数12345678910 U/V0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I/mA0.000.000.000.060.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50(2)由以上数据分析可知,电压表应并联在M与________(填“O”或“P”)之间;(3)在图12中将电路图补充完整;(4)从表中数据可知,该电学元件的电阻特点是:______________________________________________________________________________________________________.答案(1)A(2)P(3)电路图见解析图(4)当元件两端的电压小于6 V时,元件电阻非常大,不导电;当元件两端电压大于6 V时,随着电压的升高电阻逐渐变小解析(1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3×200 V=60 V>12 V,滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.5×20V=10 V<12 V,为保证安全,滑动变阻器应选A.(2)由表中实验数据可知,电学元件电阻最小测量值约为:R=6.40.005 5Ω≈1 163.6 Ω,电流表内阻约为5 Ω,电压表内阻约为10 kΩ,相对来说,元件电阻远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,因此电压表应并联在M与P之间.(3)描绘伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,由(2)可知,电流表采用内接法,实验电路图如图所示:(4)由表中实验数据可知,当元件两端的电压小于6 V时,电路电流很小,几乎为零,由欧姆定律可知,元件电阻非常大,不导电;当元件两端电压大于6 V时,随着电压的升高电流迅速增大,电压与电流的比值减小,电阻变小.5.用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.A.电压表V1(量程6 V、内阻很大)B.电压表V2(量程4 V、内阻很大)C.电流表A(量程3 A、内阻很小)D.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω、额定电流4 A)E.小灯泡(2 A、5 W)F.电池组(电动势E、内阻r)G.开关一只,导线若干实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.(1)请将设计的实验电路图在图13中补充完整.图13(2)每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I,U1)、(I,U2),标到U-I坐标系中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图14所示,则电池组的电动势E=________ V、内阻r=________ Ω.(结果保留两位有效数字)图14(3)在U-I坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________ Ω,电池组的效率为________.答案(1)见解析图(2)4.5 1.0(3)055.6%解析(1)先作出测量电源内阻和电动势的电路图,然后在此基础上增加伏安特性曲线电路,需要注意,小灯泡额定电压为2.5 V,且电阻较小,故电压表V2直接与小灯泡并联,而电压表V 1则测量路端电压,电路如图所示.(2)根据图象可知,倾斜的直线为计算电源电动势和内阻的图线,该图线的纵截距为电动势大小,图线斜率的绝对值为电源内阻大小.据此可知电动势E =4.5 V ,r =1.0 Ω.(3)由图象可知,小灯泡两端电压为2.5 V ,电源内电压为2 V ,故滑动变阻器连入电路阻值为0 Ω.电源的效率为η=2.54.5×100%=55.6%.知识专题练 训练14题组1 电表读数和多用电表的使用1.(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻R x ,以下给出的是可能的操作步骤,其中S 为选择开关,P 为欧姆挡调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上________.a .将两表笔短接,调节P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔b .将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x 的阻值后,断开两表笔c .旋转S 使其尖端对准欧姆挡×1 kd .旋转S 使其尖端对准欧姆挡×100e .旋转S 使其尖端对准交流500 V 挡,并拔出两表笔图1根据如图1所示指针位置,此被测电阻的阻值约为________ Ω. (2)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________.A .测量电阻时如果指针偏角过大,应将选择开关S 拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量B .测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C .测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开D .测量阻值不同的电阻时都必须重新调零 答案 (1)cabe 30 k (2)AC解析 (1)测量几十千欧的电阻R x 我们一般选择较大的挡位先粗测,使用前应先进行欧姆调零,然后依据欧姆表的示数,再更换挡位,重新欧姆调零,再进行测量;使用完毕应将选择开关置于OFF 位置或者交流电压最大挡,拔出表笔.欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30 kΩ.(2)欧姆挡更换规律“大小,小大”,即当指针偏角较大时,表明待测电阻较小,应换较小的挡位;反之应换较大的挡位.电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表,每次换挡一定要进行欧姆调零,测量电阻一定要断电作业.题组2测量电阻的实验2.(2014·安徽·21Ⅱ)某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻,进行了如下实验.(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如图2所示,得出电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5 V,则电压表的示数应为________ V(结果保留两位有效数字).图2(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V,该同学设计了如图3所示的电路图,实验步骤如下:图3A.断开开关S,按图3连接好电路;B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;C.将电阻箱R0的阻值调到零;D.闭合开关S;E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3 V的位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P的位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V 的位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻R V的测量值;G.断开开关S.实验中可供选择的实验器材有:a.待测电压表b .滑动变阻器:最大阻值2 000 Ωc .滑动变阻器:最大阻值10 Ωd .电阻箱:最大阻值9 999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωe .电阻箱:最大阻值999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωf .电池组:电动势约6 V ,内阻可忽略g .开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b ”或“c ”),电阻箱中选用________(填“d ”或“e ”).②电压表内阻R V 的测量值R 测和真实值R 真相比,R 测________R 真(填“>”或“<”);若R V越大,则|R 测-R 真|R 真越________(填“大”或“小”).答案 (1)1.0 (2)①c d ②> 小解析 (1)欧姆表的中值电阻即为其内阻值.由欧姆挡中央刻度值为“15”可知欧姆表内阻为1.5×103 Ω,根据电阻分压原理可知,电压表的示数U =E R V +R 内·R V = 1.53×103+1.5×103×3×103 V =1.0 V.(2)①明确半偏法测电阻的实验原理.由半偏法测电阻和滑动变阻器的分压接法可知,滑动变阻器的阻值应远小于电表内阻,故滑动变阻器选c.电阻箱的最大阻值应与电压表内阻相近或大于电压表内阻,故电阻箱选d.②接入电阻箱后,电路总电阻阻值变大,干路电流变小,变阻箱R 0和电压表分担的电压变大,则UR 0>UR V ,故R 测>R 真.R V 越大,R 测越接近真实值,故|R 测-R 真|R 真越小.3.为了较准确地测量某电子元件的电阻,某实验小组做如下测量:(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转很小,因此需选择________(填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡,并____________,再进行测量,若多用表中的电池旧了,用它测得的电阻值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”). (2)若用多用表测得该元件的电阻大约为1 500 Ω,现在要进一步精确测量其电阻,有以下器材:A .待测元件R (阻值约为1500 Ω)B .电流表(量程5 mA ,内阻约5 Ω)C .电阻箱(9 999.9 Ω,0.02 A)D .直流电源(电动势约为20 V ,内阻约0.5 Ω)E .单刀双掷开关一个,导线若干实验小组有同学设计了如图4所示电路进行测量.图4在闭合S前,先把R调至________(填“最大值”或“最小值”),然后把K打到1,___________ _______________________________,再把K打到2, ____________,则R x=____________(用实验中获得的物理量来表示).(3)两只完全相同的表头G,分别改装成一只电流表和一只电压表,一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在一闭合电路中,接通电路后两只表的指针可能出现下列哪种现象()A.电流表的指针偏转,电压表的指针不偏转B.两表指针偏转角度相同C.两表指针都偏转,电压表的指针偏转角度比电流表大得多D.两表指针都偏转,电流表的指针偏转角度比电压表大得多答案(1)×100让红黑表笔短接,重新欧姆调零偏大(2)最大值调节R,当其阻值为R1时,电流表示数为I0调节R,当其阻值为R2时,电流表示数为I0R2-R1(3)C解析(1)用欧姆表测量电阻,若指针偏转较小,则电阻较大,应换大倍率的电阻挡,即×100.换挡后需重新进行欧姆调零,即让红黑表笔短接,重新欧姆调零.若电池用旧了,则电动势变小,内阻增大,测量相同电阻时,闭合电路中电流变小,指针偏转角度变小,则欧姆表中电阻读数增大.(2)电阻箱串联接入电路,闭合开关前,应使电阻箱的阻值达到最大.两次电流相同,则R x +R1=R2,R x=R2-R1.(3)电流表为表头G和小电阻并联,电压表为表头G和大电阻并联,当两者串联时,流过电压表表头的电流约等于流过电流表表头的电流与流过并联电阻的电流之和,因此电压表表头指针偏转角度大,C正确.题组3描绘小灯泡(或者其他元件)的伏安特性曲线4.某探究小组要描绘一个标有“4 V,1 W”的小灯泡的R-U曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电压表V(量程5 V,内阻约为5 kΩ)B.直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计)C.电流表A1(量程150 mA,内阻约为2 Ω)D.电流表A2(量程300 mA,内阻约为1 Ω)E.滑动变阻器R1(阻值0~10 Ω)F .滑动变阻器R 2(阻值0~200 Ω)(1)实验中要求小灯泡电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小且方便调节,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(填写仪器符号).请在虚线框中画出该实验的电路图.(2)根据实验数据,计算并描绘出了R —U 图象,如图5所示.由图象可知,当所加电压为3.0 V 时,小灯泡实际消耗的电功率为________ W(计算结果保留两位有效数字).图5(3)小灯泡的P -U 图象及I -U 图象如图6甲、乙所示.则小灯泡的电功率P 随电压U 变化的曲线是________;小灯泡的伏安特性曲线是________.(填“a ”、“b ”、“c ”、“d ”)图6答案 (1)A 2 R 1 见解析图 (2)0.75 (3)b c解析 (1)待测小灯泡为“4 V,1 W ”,故其额定电流I =PU =0.25 A =250 mA ,故电流表只能选择A 2;要描绘小灯泡R L 的R -U 曲线,电压要从0开始连续可调,故滑动变阻器采用分压式接法,为方便实验操作滑动变阻器应选R 1.灯泡正常发光时的电阻R =U I =40.25 Ω=16 Ω,电压表内阻约为5 kΩ,电流表内阻约为1 Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法;描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,实验电路图如图所示.(2)当电压为3 V 时,由题图可知小灯泡的电阻为12 Ω,故此时小灯泡消耗的实际功率P =U 2R=3212W ≈0.75 W. (3)灯泡电功率P =U 2R ,由于灯泡电阻随温度的升高而增大,由小灯泡的R -U 图象可知,U变大,I 变大,而P =IU ,因此P -U 图象的斜率应随电压的增大而增大,故b 正确;由小灯泡的R -U 图象可知随电压的增大灯泡的电阻增大,故1R 逐渐减小,故I -U 图象的斜率随电压的增大而减小,故c 正确.5.要描绘一个标有“3 V ,0.8 W ”小灯泡的伏安特性曲线,已选用的器材有: 电源(电动势为4.5 V ,内阻约1 Ω) 电流表(量程为0~300 mA ,内阻约5 Ω) 电压表(量程为0~3 V ,内阻约3 kΩ) 滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A) 开关一个和导线若干.(1)为便于实验操作,并确保实验有尽可能高的精度,则实验的电路图应选用下图中的________(填字母代号).(2)图7是实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图补充完成图中实物间的连线(用笔画线代替导线).图7(3)测量结束后,先把滑动变阻器滑片移到________(填“左端”或“右端”),然后断开开关,接着拆除导线,整理好器材.(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图8所示.由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而________ (填“不变”、“增大”或“减小”).图8 答案(1)C(2)如图所示(3)左端(4)增大。
2015年高考物理热点专题精确射靶专题复习 电学综合检测
电学综合检测时间90分钟满分100分一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共计40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一项是正确的。
)1.关于物理学史,下列说法中正确的是()A.1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场B.17世纪,牛顿通过他的理想实验指出,力是改变物体运动状态的原因,首次推翻了亚里士多德的观点——力是维持物体运动的原因C.英国物理学家汤姆孙发现了电子,并通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量D.法国物理学家库仑发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律2.如图所示,在两个等量异种点电荷形成的电场中,D、E、F是两点电荷连线上等间距的三个点,三点的电势关系是ΦD>ΦE>ΦF,K、M、L是过这三个点的等势线,其中等势线L与两点电荷的连线垂直。
带电粒子从a点射入电场后的运动轨迹与三条等势线的交点是a、b、c,粒子在a、b、c三点的电势能E p a、E p b、E p c,以下判断正确的是()A.带电粒子带正电B.E p a<E p b<E p cC.E p c-E p b=E p b-E p a D.E p c-E p b<E p b-E p a3.a、b、c三个相同的粒子由同一点以不同的速度同时垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以确定()A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离电场C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.在电场中运动的过程中,c的动能的增量最小,a和b的动能的增量一样大4.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,在其中一个线圈中通以如图乙所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针。
下列说法中正确的是()A.若电流通在A中,则在0~t1时间内,B内有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势B.若电流通在A中,则在t1~t2时间内,B内有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势C.若电流通在B中,则在0~t1时间内,A内有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势D.若电流通在B 中,在t 1~t 2时间内,A 内有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势5.调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图乙所示.线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上,C 、D 之间输入交变电压,转动滑动触头P 就可以调节输出电压.图乙中两电表均为理想交流电表,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器。
电学综合问题 联系实际 计算题 中考物理复习冲刺 临门一脚
电学综合问题 联系实际 计算题2023年中考物理 最后冲刺 临门一脚第一部分:典型例题1、如图是我国身穿外骨骼装甲的士兵装填炮弹的情景。
以前徒手装填一次炮弹至少需要消耗576J 的能量,现在用电池驱动的外骨骼装甲代替士兵填弹,一块充满电的电池最多可装填炮弹75次,求:(1)标有“10V 3000mA •h ”字样的外骨骼装甲电池充满电可储备多少电能?(2)装填75次炮弹至少需要多少能量?(3)用外骨骼装甲代替士兵填弹的效率为多少?【详解】(1)外骨骼装甲电池充满电可储备的电能5 10V 3A 3600s 1.0810J W UIt ==⨯⨯=⨯电(2)装填75次炮弹至少需要的能量40 7575576J 4.3210J W W ==⨯=⨯机(3)用外骨骼装甲代替士兵填弹的效率44 4.3210J 100%100%40%10.810JW W η⨯=⨯=⨯=⨯机电 答:(1) 标有“10V 3000mA •h ”字样的外骨骼装甲电池充满电可储备的电能是51.0810J ⨯;(2) 装填75次炮弹至少需要的能量是44.3210J ⨯;(3) 用外骨骼装甲代替士兵填弹的效率为40%。
2、中国的厨艺最讲究“火候”二字,图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度,制作出口感好、营养价值高的蛋糕。
该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表(2)求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻;(3)小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示,S 1为单刀开关,S 2为单刀多掷开关,R 1、R 2为电加热丝。
请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S 1、S 2所处的状态;并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
【答案】(1)1:2;(2)110Ω;(3)高温挡,S 1闭合,S 2连接触点2;中温挡,S 1闭合,S 2连接触点1;低温挡,S 1断开,S 2连接触点3; 220W【详解】(1)由P =UI 可得,蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比I I 中高=P U P U中高=P P 中高=440W 880W =12即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2。
(临门一脚)高考物理热点专题精确射靶专题复习专题四电场与磁场
(临门一脚)高考物理热点专题精确射靶专题复习专题四电场与磁场[考点精要]考点一、库仑定律1.表达式:221r Q Q k F = k =9.0×109N·m 2/C 22.适用条件:真空中静止的点电荷3.注意:(1)两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律(2)使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
考点二、电场强度和磁感应强度的比较场)在该点的电场强度(磁感应强度)的矢量和,电场强度的叠加遵守平行四边形定则。
2.真空中静止的点电荷的场强公式:2rQk E =。
考点三、三个形象化概念1.电场线的特点:(1)电场线是为了形象的描述电场而假想的实际不存在的理想模型。
(2)电场线是始于正电荷(或无穷远处),止于无穷远处(或负电荷),是不闭合曲线;任意两条电场线既不能相交,也不能相切。
(3)电场线上每一点的切线方向表示场强的方向,电场线的疏密程度表示电场的强弱。
(4)沿电场线的方向电势逐渐降低。
(5)电场线垂直于等势面(线)。
2.等势面的特点:(1)等势面上任意两点间的电势差为零,在等势面上移动电荷时,电场力不做功。
(2)等势面一定与电场线垂直,即跟电场的方向垂直。
(3)电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。
(4)任意两个电势不相等的等势面都不相交。
(5)等差等势面越密的地方电场强度越大,即等差等势面的疏密可以表示电场强弱。
3.磁感线的特点:(1)是用来形象地描述磁场的强弱与方向,但并不真实存在的一组假想的曲线。
(2)在磁体外部,磁感线由N 极到S极;在磁体内部,磁感线由S 极到N 极,磁感线是一组闭合曲线,在空间互不相交。
(3)曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向,其疏密程度表示磁场的强弱。
考点四、电势能 电势 电势差1.电势能的变化与静电力做功的关系:W AB = =E p A -E p B =-ΔE P 。
(临门一脚)高考物理 热点专题精确射靶专题复习 专题五 直流电与交流电
专题五 直流电与交流电考点一、电流1.产生条件:(1)必须构成闭合回路;(2)电路中存在恒定电场(电源)。
2.电流强度的计算(1)定义式:tq I =,对于电解液导电和气体导电,通过某一横截面的电量应为正、负离子电量的绝对值之和。
另外,实际上tq I =为平均电流。
(2)微观表达式:①I =nsvq ——n 为单位体积内自由电荷的个数,q 为单个自由电荷的电荷量,s 为导线横截面积,v 为自由电荷的定向运动速率。
②I =nvq ——n 为导体单位长度内自由电荷的个数,v 为自由电荷定向移动速率,q 为单个自由电荷的电荷量。
(3)决定式:①I =U R——部分电路欧姆定律,只适用于金属导电和电解液导电,不适用于气体导电。
②I =E R r+——闭合电路欧姆定律,外电路须为纯电阻电路。
考点二、电路的串并联1.串并联电路中电流、电压、电阻、功率的关系。
(学生自己总结) 2.电表的改装原理(1)电流表:并联电阻分流原理。
(2)电压表:串联电阻分压原理。
(3)欧姆表:闭合电路的欧姆定律(注意利用多用电表测电阻的方法) 考点三、电功 电功率1.电功:UIt qU W == 电功率:UI tWP==电2.电热:Rt I Q 2= 热功率:R I P 2=热3.电功和电热、电功率和热功率之间的关系(1)在纯电阻电路中,电功等于电热,电功率等于热功率。
(2)在非纯电阻电路中,电功大于电热,电功率大于热功率。
考点四、闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)表达式:E =U 内+U 外(适用于所有电路)I =E R r+(I -R 关系,只适用于外电路为纯电阻电路)U =E -Ir (U -I 关系,外电路可以是任意电路) (3)关于U -I 图象 ①函数式:U =E -Ir②几点讨论A.纵轴截距的意义:表示电源的电动势,即I =0时,U =E ;B.横轴的截距:表示短路电流,即U =0时,E =Ir ;C.斜率的意义:r =U I∆∆;D.某点纵坐标和横坐标值的乘积为电源的输出功率,在图中的那块矩形的“面积”表示电源的输出功率;E.该直线上任意一点与原点连线的斜率表示该状态时外电阻的大小。
(临门一脚)高考物理 热点专题精确射靶专题复习 六月猜想
六月猜想一、选择题1.如图所示,小球C 置于光滑的半球形凹槽B 内,B 放在长木板A 上,整个装置处于静止状态。
在缓慢减小木板的倾角θ过程中,下列说法正确的是( ) A.C 受到三个力的作用 B.A 受到的压力逐渐变大 C.A 受到的摩擦力逐渐变大 D.C 对B 的压力逐渐变大2.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线a 、b 所示,则( )A.两次t =0时刻线圈平面与中性面重合B.曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2:3C.曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD.曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V3.的木板,倾斜放置,倾角为45°,今有一弹性小球,从与木板上端等高的某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与木板夹角相等,欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端,则小球释放点距木板上端的水平距离为( )A.1LB. 1LC. 14L D. 15L4.图中甲是匀强电场,乙是孤立的正点电荷形成的电场,丙是等量异种点电荷形成的电场(a 、b 位于两点电荷连线上,且a 位于连线的中点),丁是等量正点电荷形成的电场(a 、b 位于两点电荷连线的中垂线上,且a 位于连线的中点)。
有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a 点由静止释放,动能E k 随位移x 变化的关系图象如图中的①②③图线所示,其中图线①是直线。
下列说法正确的是( )A.甲对应的图线是①B.乙对应的图线是C.丙对应的图线是D.丁对应的图线是③5.美国科学家通过射电望远镜观察到宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统:三颗星位于同一直线上,两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行。
设每个星体的质量均为M,忽略其它星体对它们的引力作用,则()A.环绕星运动的周期T=2πB.环绕星运动的周期为T=2πC.D.6.如图所示,一质量为m的滑块以初速度v0从固定的斜面底端A开始冲上斜面,到达某一高度后返回A,斜面与滑块之间有摩擦。
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电学综合检测时间90分钟满分100分一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共计40分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一项是正确的。
)1.关于物理学史,下列说法中正确的是()A.1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场B.17世纪,牛顿通过他的理想实验指出,力是改变物体运动状态的原因,首次推翻了亚里士多德的观点——力是维持物体运动的原因C.英国物理学家汤姆孙发现了电子,并通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量D.法国物理学家库仑发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律2.如图所示,在两个等量异种点电荷形成的电场中,D、E、F是两点电荷连线上等间距的三个点,三点的电势关系是ΦD>ΦE>ΦF,K、M、L是过这三个点的等势线,其中等势线L与两点电荷的连线垂直。
带电粒子从a点射入电场后的运动轨迹与三条等势线的交点是a、b、c,粒子在a、b、c三点的电势能E p a、E p b、E p c,以下判断正确的是()A.带电粒子带正电B.E p a<E p b<E p cC.E p c-E p b=E p b-E p a D.E p c-E p b<E p b-E p a3.a、b、c三个相同的粒子由同一点以不同的速度同时垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以确定()A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离电场C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.在电场中运动的过程中,c的动能的增量最小,a和b的动能的增量一样大4.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,在其中一个线圈中通以如图乙所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针。
下列说法中正确的是()A.若电流通在A中,则在0~t1时间内,B内有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势B.若电流通在A中,则在t1~t2时间内,B内有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势C.若电流通在B中,则在0~t1时间内,A内有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势D.若电流通在B 中,在t 1~t 2时间内,A 内有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势5.调压变压器就是一种自耦变压器,它的构造如图乙所示.线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上,C 、D 之间输入交变电压,转动滑动触头P 就可以调节输出电压.图乙中两电表均为理想交流电表,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器。
现在C 、D 两端输入图甲所示正弦式交流电,变压器视为理想变压器,那么( )A. 由甲图可知C 、D 两端输入交流电压u 的表达式为u =362sin (100t) VB. 当动触头P 逆时针转动时,M 、N 之间输出交流电压的频率变大C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电流表示数变大,电压表示数也变大D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时,电阻R 2消耗的电功率变小 6.如图是一火警报警器的电路示意图。
其中R 3为高分子材料制成的热敏电阻,其阻值随着温度的升高而增大。
值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器。
P 点接地。
当R 3处出现火情时,显示器的电流I 、报警器两端的电压U 和Q 点电势的变化情况是( )A .I 变大,U 变小B .I 变大,U 变大C .Q 点电势升高D .Q 点电势降低7.如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环与长直金属杆导通,图中a 、b 间距离为L ,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d 。
右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于弯曲导线所在平面向里的匀强磁场,磁场区域的宽度为34L。
现在外力作用下,导线沿杆以恒定的速度v 向右运动, t =0时刻a 环刚从O 点进入磁场区域。
下列说法正确的是( )A .t = 2Lv时刻,回路中的感应电动势为Bdv B .t = 34Lv时刻,回路中的感应电动势为2Bdv C .t = 4Lv时刻,回路中的感应电流第一次开始改变方向 D .t =2Lv时刻,回路中的感应电流第一次开始改变方向 8.电荷量分别为q 1和q 2的两点电荷放在x 轴上的O 、M 两点,两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则()A.N点的电场强度为零B.C点的电场强度为零C.q1为正电荷,q2为负电荷,且q1>|q2|D.将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功9.如图所示,两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是()10.如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。
此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R 的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶片M。
由粒子源发出的不同带电粒子,经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点。
粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受重力。
下列说法中正确的是()A. 从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B. 从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C. 打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D. 打到胶片上位置距离O点越远的粒子,比荷越大二、实验题(共2小题,满分16分)11.(4分)实验室新进了一批电阻,课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值,操作过程分以下几个步骤:(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的―+‖―-‖插孔;选择开关旋至电阻档―×10‖;(2)将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零;(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,此时多用电表的示数如图所示;(4);(5);(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,读出多用电表示数为24 Ω;(7)将选择开关旋至OFF档,取出红、黑表笔。
12.(12分)在用图(a)所示的原理图测量电池的电动势E和内阻r的实验中,由于电压表的内阻不是无穷大、电流表的内阻不为零,测量电池的电动势E和内阻r会存在系统误差,为了消除这个原因引起的系统误差,可设计如图(b)所示的测量电路,其中R是一个限流定值电阻(阻值约为1 kΩ);电压表的量程为3 V,内阻R V约为1 kΩ;毫安表的量程为3 mA;S1、S2是单刀单掷开关,S3是单刀双掷开关,它们都处于断开状态。
下面是用图(b)的电路测量该电池电动势和内阻的实验步骤:A.闭合S1,S3拨向1,读出电压表的示数为U0,电流表的示数为I0B.S3拨向2,读出电压表的示数为U1C.闭合S2,S3仍拨向2,读出电压表的示数为U2,电流表的示数为I2D.整理器材,计算电池的电动势E和内阻r请你完成下列问题:(1)按照图(b)所示电路,在图(c)中用笔画线代替导线完成电路的连接。
(c)(2)用所测得的物理量的符号表示电压表的内阻R V= 。
(3)用所测得的物理理的符号表示电池的内阻r= 。
三、计算论述题(共4小题,满分44分;解答中须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,结果须注明单位。
)13.(8分)如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m ,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强的大小E =1.0×104 N/C ,现有质量m =0.20 kg ,电荷量q =8.0×10-4 C 的带电体(可视为质点),从A 点由静止开始运动,已知s AB =1.0 m ,带电体与轨道AB 、CD 间的动摩擦因数均为0.5。
假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.求:(g =10 m/s 2)(1)带电体运动到圆弧形轨道C 点时的速度; (2)带电体最终停在何处。
14.(12分)如图所示,一个光滑的用绝缘细管弯成的半径为R 的34圆弧轨道固定在竖直平面内,整个空间存在竖直向下的场强为E 的匀强电场(图中未画出)和垂直纸面向里的匀强磁场。
现将一个质量为m 、直径略小于管内径的带电小球,从管口A 处以大小为v 的速度竖直向下射入圆管中,小球从管口C 处水平飞出后,改做半径为2R匀速圆周运动,重力加速度为g 。
求:(1)小球的电量;(2)匀强磁场的磁感应强度;(3)小球经过最低点时对轨道的压力。
15.(12分)如图所示,在屏蔽装置底部中心位置O 点放一医用放射源,其可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为v=3.2×106m/s的α粒子。
已知屏蔽装置宽AB=9 cm、缝长AD=18 cm,α粒子的质量m=6.64×10-27 kg,电量q=3.2×10-19 C。
在屏蔽装置右侧条形区域内加一匀强磁场来隔离辐射,磁场的磁感应强度B=0.332 T,方向垂直于纸面向里,整个装置放于真空环境中。
(1)若所有的α粒子均不能从条形磁场隔离区的右侧穿出,则磁场的宽度d至少是多少?(2)若条形磁场的宽度d=20 cm,则射出屏蔽装置的α粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间各是多少?(结果保留2位有效数字)16.(12分)如图所示,空间存在垂直纸面向里的高度为a的有界匀强磁场,磁场边界水平,磁感应强度大小为B。
有一个边长为2a、质量为m的正方形线框ABCD,AB边电阻为R1,CD边电阻为R2,其他两边电阻不计,线框从距离磁场上边界高度处由静止自由下落,AB边恰能匀速通过磁场,重力加速度为g。
求:(1)AB边穿过磁场时的速度大小;(2)CD边穿过磁场过程中,AB边所产生的焦耳热;(3)定性画出线框从开始下落到AB边刚离开磁场过程中速度随时间变化的图象(v-t图象)。
电学综合检测1.[解析]电场和磁场的概念及电场线、磁感线的应用都是法拉第的贡献;伽利略通过理想实验推翻了―力是维持物体运动的原因‖的观点,指出―力是改变物体运动状态的原因‖;密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e 的电荷量;英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律,只有选项A 正确。
[答案] A2.[解析]由D 、E 、F 三点电势关系知,左侧场源电荷带正电,b 点电场强度方向向右偏下,根据曲线运动的轨迹应介于合力与速度(轨迹的切线)之间,可确定带电粒子在b 点受到的电场力与b 点的电场强度的方向相反,所以带电粒子带负电,其在a 、b 、c 三点的电势能大小关系是E p a <E p b <E p c ,选项A 错误,选项B 正确;根据等量异种点电荷形成的电场的特点可知,U ab >U bc ,所以E p c -E p b <E p b -E p a ,选项C 错误,选项D 正确。