2015届高考物理二轮复习精讲精练高效演练第15讲电学、光学实验

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2015届高考物理第二轮精讲精练检测42

电学选择题巧练(四) [建议用时：20分钟]1.(2013·高考重庆卷)如图所示，高速运动的α粒子被位于O 点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M 、N 和Q 为轨迹上的三点，N点离核最近，Q 点比M 点离核更远，则( )A ．α粒子在M 点的速率比在Q 点的大B ．三点中，α粒子在N 点的电势能最大C ．在重核产生的电场中，M 点的电势比Q 点的低D ．α粒子从M 点运动到Q 点，电场力对它做的总功为负功2.2013年6月20日，在离地面300多千米的“天宫一号”上，女航天员王亚平用电容式话筒为全国青少年带来神奇的太空授课，电容式话筒的原理示意图如图所示，薄片A 和B 为两金属极板，E 为电源，R为电阻，王亚平授课时，A 振动而B 可视为不动，在A 、B 间距离减小的过程中( )A ．A 、B 构成的电容器的电容减小B ．A 上电荷量保持不变C ．D 点的电势比C 点的高D ．C 点的电势比D 点的高3.(多选)如图所示，M 是小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n 2＝10∶1，接线柱a 、b 接正弦交变电源，电压u ＝311sin 100πt (V)．变压器右侧部分为火警系统原理图，其中R 2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度升高而减小；R 1为定值电阻．下列说法正确的是( )A ．电压表V 1的示数为31.1 VB ．变压器副线圈中电流的频率为50 HzC ．当R 2所在处出现火警时，电压表V 2的示数变小，电流表A 的示数变小D ．当R 2所在处出现火警时，变压器原线圈的输入功率变大4．(多选)(2014·江苏镇江市高三模拟)如图所示的电路中，L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D 1、D 2和D 3是三个完全相同的灯泡，E 是内阻不计的电源．在t ＝0时刻，闭合开关S ，电路稳定后在t 1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过D 1、D2的电流方向为正方向，分别用I 1、I 2表示流过D 1、D 2的电流，则下图中能定性描述电流随时间变化关系的是( )5.如图所示，边长为L 的正方形ABCD 区域内存在磁感应强度方向垂直于纸面向里、大小为B 的匀强磁场，一质量为m 、带电荷量为－q 的粒子从AB 边的中点处以垂直于磁感应强度方向射入磁场，速度方向与AB 边的夹角为30°，若要求该粒子不从AD 边射出磁场，则其速度大小应满足( )A ．v ≤2qBL mB ．v ≥2qBL mC ．v ≤qBL mD ．v ≥qBL m6.如图所示，平行板电容器所带电荷量为Q ，一个静止的质量为m 、电荷量为q 的粒子(重力忽略不计)，从A 点出发经电场加速后，垂直磁感应强度方向进入磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，粒子打到P 点，如果适当调整板间距离d ，保持其他条件不变，用x 表示OP 间的距离，则能正确反映x 与d 之间关系的是( )A ．x 与d 成反比B ．x 与d 成反比C ．x 与d 2成正比D ．x 与d 成正比7．如图甲所示，DIS 系统中，S 是电流传感器，接计算机，足够长的金属导轨MN 和PQ 与R 相连，平行地放在水平桌面上，质量m ＝0.10 kg 的金属杆ab 可以无摩擦地沿导轨运动．已知电阻R ＝0.60 Ω，ab 杆的电阻r ＝0.40 Ω，导轨宽度为L ＝1.0 m ，磁感应强度为B ＝1 T 的匀强磁场垂直向上穿过整个导轨平面．现给金属杆ab 施加一个恒力F ＝10 N ，电流传感器就将各时刻t 的电流I 数据实时传到计算机，在屏幕上显示出I －t 图象如图乙．g ＝10 m/s 2.下列说法正确的是( )A ．杆在恒力F 作用下做匀加速直线运动B ．在刚开始运动的0.40 s 内通过电阻的电荷量q 大约为4 CC ．0～0.40 s 内杆的位移约为4.4 m ，R 上产生的焦耳热Q R ＝5 JD ．杆运动的v －t 图象与I －t 图象极其类似，最大速度是10 m/s8．(多选)如图所示，足够长的光滑U 形导轨宽度为L ，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R 的电阻，置于磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，今有一质量为m 、有效电阻为r 的金属杆垂直于导轨放置并由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度v m 时，运动的位移为x ，则以下说法中不正确的是 ( )A ．金属杆所受导轨的支持力大于mg cos αB ．金属杆下滑的最大速度v m ＝mg (R ＋r )sin αB 2L 2cos αC ．在此过程中电阻R 上产生的焦耳热为mgx sin α－12m v 2mD ．在此过程中流过电阻R 的电荷量为BLx R ＋r电学选择题巧练(四)1．[解析]选B.利用动能定理可判断α粒子的速率大小．由电势的高低可判断电势能的大小．重原子核带正电，离核越近，电势越高，选项C 错误；同一正电荷电势越高，其电势能越大，选项B 正确；带正电的α粒子在从M 点到Q 点的过程中，电场力做的总功为正功，据动能定理知，其速率增大，选项A 、D 错误．2．[解析]选C.在A 、B 间距减小的过程中，根据电容公式C ＝εS 4πkd可知，电容增大，选项A 错误；电容式话筒与电源串联，电压保持不变，根据电容定义式C ＝Q U可知，电容增大，电容器所带电荷量Q 增大，选项B 错误；电容器的充电电流通过R 且方向由D 到C ，所以D 点的电势比C 点的高，选项C 正确，D 错误．3．[解析]选BD.输入电压的有效值是U 1＝3112V ＝220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得电压表V 1的示数为22 V ，A 错；变压器原、副线圈中电流频率相同，均为50 Hz ，B 正确；当R 2处出现火警时，R 2阻值变小，I 2增大，I 1也增大，变压器的输入功率变大，而由U V1＝I 2R 1＋U V2知，I 2增大时U V1不变，U V2必定减小，C 错、D 正确．4．[解析]选BC.闭合开关S 后，通过D 1、D 2和D 3的电流都是由上向下，D 1中电流逐渐增大为稳定电流，且D 1中稳定电流为D 2、D 3中稳定电流的2倍；断开S 后，由于自感现象，通过D 1的电流方向不变，但电流大小不能突变，电流逐渐减为零，所以选项A 错误，B 正确；开关断开后，D2和D 3中电流方向都是由下向上，大小从D 1中的稳定电流值逐渐减为零，所以选项C 正确，D 错误．5．[解析]选C.当粒子的轨迹跟AD 边相切时，粒子恰好不从AD 边射出，通过作图，知r m sin θ＋L 2＝r m ，得r m ＝L ，此时的速度为v m ＝qBL m，而满足条件的半径r 应小于等于L ，故有v ≤qBL m，C 对．6．[解析]选D.带电粒子通过平行板电容器的过程，qU ＝12m v 2，解得v ＝2qU m，进入匀强磁场后做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，有q v B ＝m v 2r ，故有r ＝m v qB，则x ＝2r ＝2B 2mU q ，当调整板间距离d 时，由C ＝εS 4πkd ，U ＝Q C ＝4πkdQ εS ，因为电容器所带电荷量保持不变，故可得x ∝d ，选项D 正确．7．[解析]选D.F －ILB ＝ma ，F －L 2B 2R ＋rv ＝ma ，金属杆的速度逐渐增大，加速度逐渐减小，选项A 错误；加速度为0时，金属杆的速度最大，为v ＝(R ＋r )F L 2B 2＝10 m/s ，I ＝LB v R ＋r∝v ，杆运动的v －t 图象与I －t 图象极其类似，选项D 正确；在刚开始运动的0.40 s 内通过电阻的电荷量q 等于图线与t 轴包围的面积，由题图乙知：总格数为150格(145～155格均正确)，q ＝150×0.04×0.4 C ＝2.4 C ，选项B 错误；q ＝I ·Δt ＝ΔΦΔt (R ＋r )·Δt ＝BLx R ＋r，0～0.40 s 内杆的位移约为x ＝q (R ＋r )BL＝2.4 m ，选项C 错误． 8．[解析]选BCD.由于磁感应强度方向竖直向上，根据右手定则及左手定则，金属杆受重力、支持力及水平向右的安培力，A 正确；当金属杆受力平衡时，速度最大，故有B 2L 2v m cos αR ＋r＝mg tan α，得v m ＝mg (R ＋r )sin αB 2L 2cos 2α，B 错误；由能量守恒定律可得mgx sin α＝12m v 2m＋Q 总，则电阻R 上产生的焦耳热为Q R ＝R R ＋r Q 总＝R R ＋r⎝⎛⎭⎫mgx sin α－12m v 2m ，C 错误；流过电阻R 的电荷量为Q ＝ΔΦR ＋r ＝BLx cos αR ＋r ，D 错误．薄雾浓云愁永昼，瑞脑消金兽。

2015届高考物理第二轮精讲精练检测12

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高效演练1.(2014·北京高考)以往,已知材料的折射率都为正值(n>0)。

现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料。

位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足错误！未找到引用源。

=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。

现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出。

若该材料对此电磁波的折射率n=-1,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )【解题指南】本题为信息给予题,一定要把握两个关键信息:(1)折射线与入射线位于法线的同一侧;(2)电磁波的折射率n=-1,即折射角与入射角大小相等。

【解析】选B。

根据题目所给负折射率的意义,两个角应该在法线的同一侧;折射率等于-1,说明折射角与入射角大小相等,B正确,A、C、D 错误。

2.(2014·四川高考)电磁波已广泛运用于很多领域。

下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同【解题指南】解答本题应从以下三点进行分析:(1)电磁波是一种波,搞清楚波特有的现象是什么;(2)遥控器发出的射线是红外线;(3)光在真空中的传播速度与惯性参照系的选取无关。

【解析】选C。

电磁波是一种波,波能发生干涉、衍射现象,A错误。

遥控器通过发出的红外线来遥控电视,而非紫外线,B错误。

地面监测站发出电磁波,由于多普勒效应,地面监测站接收到的反射波的频率也会发生相应的变化,根据这种变化可以确定遥远天体相对于地球的速度,C正确。

光在真空中的传播速度是一个定值,与惯性参照系的选取无关,D错误。

【金榜教师用书】2018届高考物理二轮复习精讲精练高效演练第15讲电学、光学实验

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高效演练1.(2014·上海高考)如图,在“观察光的衍射现象”实验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将 (选填“增大”“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在情况下,光才可以看作是沿直线传播的。

【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)根据实验总结衍射条纹间距随缝宽大小的变化规律。

(2)知道光发生明显衍射现象的条件。

【解析】缝宽增加,衍射条纹间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显。

光的衍射现象表明,光不沿直线传播,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多的情况下,光才可以看作是沿直线传播的。

答案:减小　光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多2.(2014·江苏高考)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,读数前应先旋紧如图所示的部件 (选填“A”“B”“C”或“D”)。

从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。

(2)如图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”)。

(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2.23V和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。

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,对实验应做怎样的改进?请写出两条建议。

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2015届高考物理第二轮精讲精练检测25

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课时冲关练(十六)分子动理论气体及热力学定律(45分钟,100分)选择题(本大题共16小题,1～12每小题6分,13～16每小题7分,共100分)1.若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积,则不能计算出( )A.固体物质分子的大小和质量B.液体物质分子的大小和质量C.气体分子的大小和质量D.气体分子的质量和分子间的平均距离【解析】选C。

用M表示摩尔质量,即一摩尔物质的质量,而一摩尔物质中含有N个分子,因此每个分子的质量为错误！未找到引用源。

由于固体和液体中分子间距离较小,可以近似地认为分子是紧密地排列在一起的,那么若用V表示摩尔体积,即N个分子所具有的总体积,显然错误！未找到引用源。

就可以表示每个分子的体积。

而气体分子间的距离很大,用错误！未找到引用源。

只能表示每个气体分子平均占据的空间,而不是表示分子的体积,那么错误！未找到引用源。

就可以表示气体分子间的平均距离了。

所以应选C。

2.将1cm3的油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液,已知1 cm3的溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2 m2,由此可估测油酸分子的直径为( ) A.5×10-10m B.6×10-10mC.7×10-10mD.8×10-10m【解析】选A。

1 cm3油酸酒精溶液中油酸的体积V=错误！未找到引用源。

×10-6m3,1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V油酸=错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

m3,则油酸分子的直径d=错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

m=5×10-10m。

【总结提升】油膜法估测分子大小的思路(1)理解分子模型,油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径。

2015届高考物理第二轮精讲精练检测43

电学选择题巧练(一) [建议用时：20分钟]1．下列有关物理学史的说法中正确的是( )A ．赫兹最早发现了电磁感应现象B ．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C ．奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了右手螺旋定则D ．安培通过实验发现了在磁场中产生电流的条件2.(2014·海淀区模拟)如图所示，电场中的一簇电场线关于y 轴对称分布，O 点是坐标原点，M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的一个圆周上的四个点，其中M 、N 在y 轴上，Q 点在x 轴上，则( )A ．M 点电势比P 点电势高B ．OM 间的电势差等于NO 间的电势差C ．一正电荷在O 点的电势能小于在Q 点的电势能D ．将一负电荷从M 点移到P 点，电场力做正功3．(多选)两个等量电荷形成的电场中，以两电荷连线中点为坐标原点，某一方向为x 轴，x 轴上的电场强度E 的大小与x 的变化关系如图甲、乙所示，下列判断正确的有( )A ．若以两电荷连线为x 轴，则图甲是两个等量异种电荷形成的电场B ．若以两电荷连线中垂线为x 轴，则图甲是两个等量异种电荷形成的电场C ．若以两电荷连线为x 轴，则图乙是两个等量同种电荷形成的电场D ．若以两电荷连线中垂线为x 轴，则图乙是两个等量同种电荷形成的电场4.如图所示，两平行金属极板之间有一匀强电场，金属板长为L ，一带电粒子以速度v 0垂直于场强方向沿上极板边缘射入匀强电场，刚好贴下极板边缘飞出，如果带电粒子以某一垂直于场强方向的初速度v 1射入电场并能从其中射出，当它的竖直位移等于板间距d 时，它的水平射程为2L (轨迹未画出)．则粒子进入电场的初速度v 1等于( )A ．v 0B ．2v 0C.3v 0 D ．2v 05.两个电荷量分别为q 和－q 的带电粒子a 、b 分别以速度v a 和v b 射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d ，两粒子同时由A 点出发，同时到达B 点，如图所示，则( )A ．a 粒子带正电，b 粒子带负电B ．两粒子的轨迹半径之比R a ∶R b ＝3∶1C ．两粒子的质量之比m a ∶m b ＝1∶2D ．两粒子的速度大小之比v a ∶v b ＝1∶26.已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小B ＝k Ir，即某点的磁感应强度大小B 与导线中的电流I 成正比、与该点到导线的距离r 成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为r ，通以大小相等、方向相同的电流．规定磁感应强度方向垂直纸面向里为正，则磁感应强度大小B 随x 变化的图线可能是( )7．(多选)如图所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1 500匝，副线圈的匝数n 2＝150匝，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，原线圈接u ＝311sin(100πt ) V 的交流电源．起初开关S 处于闭合状态．下列说法中正确的是( )A ．电压表示数为22 VB ．当开关S 断开后，电压表示数变小C ．当开关S 断开后，电流表示数变小D ．当开关S 断开后，变压器的输出功率减小8．(多选)如图所示，水平桌面上固定两平行的光滑金属导轨ab 、cd ，相距为L ，导轨的左端连有阻值为R 的电阻．导轨上放一质量为m 、电阻为r 的滑杆MN ，滑杆垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨和导线的电阻．整个空间中存在磁感应强度大小为B 、方向竖直的匀强磁场．MN 的中点系一不可伸长的轻绳，轻绳绕过固定在桌边的滑轮后，另一端与质量也为m 的物块相连，轻绳处于伸直状态．现将物块由静止释放，当物块下落高度为h 时速度达到最大，用g 表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中，下列说法中正确的是( )A ．物块的最大速度为mg (R ＋r )B 2L 2B ．通过电阻R 的电荷量是BhL R ＋rC ．滑杆MN 产生的最大感应电动势为mg (R ＋r )BLD ．电阻R 上产生的焦耳热为mgh －m 3g 2(R ＋r )2B 4L 4电学选择题巧练(一)1．[解析]选B.法拉第最早发现了电磁感应现象，A 错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出了右手螺旋定则，C 错误；法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件，D 错误．2．[解析]选D.如题图所示的电场为带正电的点电荷形成的电场，所有电场线反向延长的交点即为该点电荷所在的位置，P 点离该点电荷的距离比M 点更近，所以P 点的电势比M 点电势高，选项A 错误；NO 之间的电场线比OM 之间的电场线密，所以NO 之间的场强大，电势差也大，选项B 错误；O 点到该点电荷的距离比Q 点近，O 点电势高，正电荷在电势高的位置电势能大，故正电荷在O 点的电势能比在Q 点大，选项C 错误；P 点的电势比M 点电势高，将负电荷由电势低的位置移动到电势高的位置电场力做正功，选项D 正确．3．[解析]选BD.由电场叠加可知，两等量异种电荷形成的电场，两电荷连线中点的场强不为零，连线中点场强在两电荷间连线上最小，但在连线中垂线上最大，从连线中点沿中垂线向两边一直减小；两等量同种电荷形成的电场在两电荷连线的中点场强为零，向两边越来越大，在两电荷连线中垂线上从连线中点向两边先增大后减小，故选项A 、C 错误，B 、D 正确．4．[解析]选C.设粒子在电场中的加速度为a .第一次，粒子恰好从下极板的边缘飞出，粒子做类平抛运动，有L ＝v 0t ，d ＝12at 2，解得：v 0＝L a 2d.第二次，由类平抛运动的推论知粒子好像是从上极板的中点沿直线飞出，由几何相似可得，粒子飞出电场时竖直方向的位移为y ＝d 3，可得L ＝v 1t ′，y ＝d 3＝12at ′2，解得：v 1＝L 3a 2d＝3v 0，故C 正确．5．[解析]选C.由左手定则可判定：a 粒子带负电，b 粒子带正电，故A 错误；由几何关系可得：R a ∶R b ＝33，故B 错误；两者运动时间相同，则由：t ＝60°360°T b ＝120°360°T a ，可得T a T b ＝12，由Bq v ＝4π2mR T 2和R ＝m v qB 可得：T ＝2πm Bq ，则m a m b ＝T a T b ＝12，又由Bq v ＝m v 2R ，解得：v ＝BqR m，则v a v b ＝R a m b R b m a ＝233，故C 正确、D 错误． 6．[解析]选D.两根通电导线通以同向电流，在a 导线右侧磁感应强度方向垂直纸面向里，b 导线左侧磁感应强度方向垂直纸面向外、右侧向里，由公式B ＝k I r和磁场的叠加可知：在0<x <r 2范围内，磁感应强度大小B 随x 的增大而减小且为正；当x ＝r 2时，B ＝0；在r 2<x <r 区域内，B 随x 增大而减小且为负；在x >r 时，B 随x 增大而减小且为正，无穷远处大小为零．故D 正确．7．[解析]选CD.原线圈电压的有效值为220 V ，根据匝数比可得副线圈电压的有效值为22 V ，电压表接在R 1两端，示数一定小于22 V ，A 错．当开关S 断开后，R 1两端的电压会增大，电压表示数增大，副线圈电流减小，输出功率减小，原线圈电流减小，故B 错，C 、D 正确．8．[解析]选ABC.当安培力等于物块重力时，速度最大，有B 2L 2v R ＋r＝mg ，则最大速度v ＝mg (R ＋r )B 2L 2，A 正确；通过电阻R 的电荷量q ＝ΔΦR ＋r ＝BhL R ＋r，B 正确；滑杆MN 产生的最大感应电动势为E ＝BL v ＝mg (R ＋r )BL，C 正确；根据能量守恒得，mgh ＝12×2m v 2＋Q 总，由电路可知电阻R 上产生的焦耳热Q R ＝R R ＋rQ 总，解得Q R ＝R R ＋r ⎣⎡⎦⎤mgh －m 3g 2(R ＋r )2B 4L 4，D 错误．。

浙江省2015年高考物理二轮复习高考题型练23份

题型 20 动量与原子物理 ....................................................................... 127 等值模拟一................................................................................................................................... 133 等值模拟二................................................................................................................................... 142 等值模拟三................................................................................................................................... 152
目录
一、选择题专练............................................................................................................................... 2 题型 1 直线运动规律和运动图象 ........................................................................................ 2 题型 2 平衡条件与牛顿运动定律的应用 ............................................................................ 9 题型 3 平抛运动与圆周运动 .............................................................................................. 18 题型 4 功能关系的理解和应用 .......................................................................................... 24 题型 5 对电场性质的理解 .................................................................................................. 31 题型 6 带电粒子在磁场中的运动 ...................................................................................... 39 题型 7 楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解 .............................................................. 46 题型 8 物理学史与物理思想方法 ...................................................................................... 54 二、实验题专练............................................................................................................................. 58 题型 9 力学、光学实验的设计和探究(一) ....................................................................... 58 题型 10 力学、光学实验的设计和探究(二) ..................................................................... 65 题型 11 电学实验的设计和探究(一) ................................................................................. 73 题型 12 电学实验的设计和探究(二) ................................................................................. 78 三、计算题专练............................................................................................................................. 85 题型 13 牛顿运动定律和运动学规律的综合应用 ............................................................ 86 题型 14 应用动力学和能量观点分析多过程问题 ............................................................ 91 题型 15 带电粒子在磁场中的运动 .................................................................................... 98 题型 16 带电粒子在复合场中的运动 .............................................................................. 102 题型 17 带电粒子在交变电场和磁场中的运动 .............................................................. 108 题型 18 应用动力学和能量观点处理电磁感应问题 ...................................................... 114 四、自选模块专练....................................................................................................................... 119 题型 19 机械振动与机械波光 ...................................................................................... 119

高考物理二轮专题复习素能提升 1513 电学实验(含解析)新人教版

【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________，②________. R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 1I /A －1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0(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＝ρlS，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＋r1r1Um ＝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，请标出序号 1 2 3 4 5 6电压U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480(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届高考物理第二轮精讲精练检测23

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课时冲关练(十)恒定电流与交变电流(45分钟,100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分)1.如图所示的电路,闭合开关S,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略,现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是( )A.a灯变亮,b灯和c灯变暗B.a灯和c灯变亮,b灯变暗C.a灯和c灯变暗,b灯变亮D.a灯和b灯变暗,c灯变亮【解析】选B。

滑片上移,R减小,电路总电阻减小,I增大,a灯变亮,同时Ir以及U a增大,U b减小,b灯变暗,I b减小,则I c=I-I b增大,c灯变亮,选项B正确。

2.(2014·长沙二模)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )A.总功率一定减小B.效率一定减小C.内部损耗功率一定增大D.输出功率一定先增大后减小【解析】选A。

滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P总=EI可得P总减小,故选项A正确;根据η=错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

可知选项B错误;由P内=I2r可知,选项C错误;由P输-R外图像,因不知道R外的初始值与r 的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误。

【加固训练】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线过P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。

则下列说法中不正确的是( )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R=错误！未找到引用源。

C.对应P点,小灯泡的电阻为R=错误！未找到引用源。

D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【解析】选C。

随着所加电压的增大,灯丝温度升高,小灯泡的电阻增大,选项A正确;对应P点,由欧姆定律,小灯泡的电阻为R=错误！未找到引用源。

2015届高考物理第二轮精讲精练检测35

电学实验题巧练(一)[建议用时：40分钟]1．图甲、乙为常用的电压表和电流表的刻度盘，在图甲中，若选用的量程为0～15 V，则表的示数为________，若选用的量程为0～3 V，则表的示数为________．在图乙中，若选用的量程为0～0.6 A，则表的示数为________，若选用的量程为0～3 A，则表的示数为________．2．有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选用：A．电压表(0～5 V，内阻10 kΩ)B．电压表(0～15 V，内阻20 kΩ)C．电流表(0～3 A，内阻0.4 Ω)D．电流表(0～0.6 A，内阻1.0 Ω)E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)G．学生电源(直流6 V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由：________________________________________________________________________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)(3)把图丙中所示的实验器材按图甲用笔画线代替导线连接成实物电路图．(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在了如图所示的I－U坐标系中，请用一光滑的曲线将各描点连接好．3．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量金属丝的电阻．可选用的器材如下：A ．待测金属丝R x ，阻值约50 ΩB ．电流表A 1：量程10 mA ，内阻r 1＝40 ΩC ．电流表A 2：量程500 μA ，内阻r 2＝750 ΩD ．电压表V ：量程为10 V ，内阻为10 kΩE ．保护电阻R 1：阻值为30 ΩF ．滑动变阻器R 2：总阻值约为10 ΩG ．电源E ，电动势约为1.5 V ，内阻忽略不计 H ．开关一个及导线若干(1)为了尽可能准确地测量R x ，要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的12，补全虚线框中的电路．(2)用已知量和测得量的符号表示金属丝的电阻R x ＝________.4．(1)实验室进了一批金属电阻丝，某同学想通过实验测定该材料的电阻率，他设计了如图甲所示的原理图，根据图甲将实物图乙连接好．(2)其主要实验步骤如下：①用螺旋测微器测金属丝的直径，测量结果如图丙所示，则金属丝的直径大小为D ＝________mm.②适当取出一段样品材料，然后按原理图甲连接好实验器材． ③用毫米刻度尺测量出接入实验电路中的金属丝的长度，某次测量中刻度尺的示数如图丁所示，则金属丝长度为L ＝________cm.④改变接入实验电路中金属丝的长度，重复实验多次．(3)根据实验中的数据，最后得到了如图所示的R －L 图象，R 为R 0与金属丝的总电阻，由图象可求得金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m.5．某物理实验小组用下列器材进行实验描绘一种特殊元件的伏安特性曲线，所测数据记录在表格中：器材：A.待测元件R xB．电流表A(0～50 mA，内阻约为200 Ω)C．电压表V1(0～3 V，内阻约为10 kΩ)D．电压表V2(0～6 V，内阻约为15 kΩ)E．滑动变阻器R1(0～20 Ω，2 A)F．滑动变阻器R2(0～200 Ω，0.2 A)G．学生电源(直流4 V)________．(填器材符号)(2)在虚线框内画出实验电路图．(3)在坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性曲线．(4)若该元件的最佳工作电压为2.8 V，现用电动势为4 V，内阻r＝1 Ω的电源为其供电，则要在电路中串联一个阻值为R＝________Ω的电阻，才能使其处于最佳工作状态．6.已知2B铅笔的笔芯主要成分是石墨，某同学想测量该笔芯的电阻率．(1)首先用螺旋测微器测量笔芯的直径，测得直径为1.655 mm，则此时该螺旋测微器的可动刻度上的B、C刻度线所对应的刻度值依次是________、________.(2)该同学到铅笔制造厂找来一根未截断的长笔芯直接接在电动势为E＝32 V的学生电源上，(3)若第(2)问中所描绘的图象斜率为k，铅笔芯的直径为d，电源电动势为E，则铅笔芯的电阻率表达式为ρ＝________，利用图象以及(1)、(2)问测量得到的和已知的数据可求出电阻率大小约为________(计算结果保留两位有效数字)．电学实验题巧练(一)1．[解析]在图甲中，若选用的量程为0～15 V ，则最小分度为0.5 V ，读数时应估读到最小分度的1/5，所以读数为10.8 V ．若选用的量程为0～3 V ，则最小分度为0.1 V ，读数时应估读到最小分度的1/10，所以读数为2.16 V.在图乙中，若选用的量程为0～0.6 A ，则最小分度为0.02 A ，读数时应估读到最小分度的1/2，所以读数为0.16 A ．若选用的量程为0～3 A ，则最小分度为0.1 A ，读数应估读到最小分度的1/10，所以读数为0.80 A.[答案]10.8 V 2.16 V 0.16 A 0.80 A2．[解析](1)由于测量数据要从零开始，故采用图甲所示的分压式电路，且能方便地多测几组数据．(2)因小灯泡额定电压为4 V ，则电压表选量程为0～5 V 的电压表．小灯泡的额定电流为I ＝P U ＝24A ＝0.5 A ，则电流表选D.滑动变阻器应选最大阻值较小的E ，这样在实验中移动滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而减小读数误差．(3)按题图甲连接实物电路，如图所示．(4)所描的伏安特性曲线如图所示．[答案](1)描绘灯泡的I －U 图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据 (2)A D E (3)、(4)见解析图3．[解析]该实验中电压表量程10 V ，电源电动势1.5 V ，电压表量程过大，故舍去不用，根据所给器材，只能使用两个电流表间接使用“伏安法”测电阻；两个电流表都已知内阻，因此一个当电压表用，一个当电流表用．A 1当电压表使用时，若A 2采用外接法，则A 1指针不可能达到满刻度的12，只能采用内接法；A 2当电压表使用时，A 1作为电流表无论内接还是外接，A 1指针都不可能达到满刻度的12.[答案](1)如图所示(2)I 1r 1I 2－r 24．[解析](1)所连实物图如图所示．(2)①螺旋测微器读数为0.252 mm 所以金属丝的直径为D ＝0.252 mm(0.250～0.254 mm 均可)．③由题图丁可知金属丝的长度为L ＝70.49 cm －10.00 cm ＝60.49 cm(60.48～60.50 cm 均可)．(3)由部分电路欧姆定律得R ＝UI＝R 0＋R 金属丝；由电阻定律得R 金属丝＝ρLS由以上两式得R ＝ρS ·L ＋R 0可见图象的斜率k ＝ρS，所以金属丝的电阻率为ρ＝kS ，图线在纵轴上的截距表示R 0的阻值．为求直线的斜率可在直线上取两个距离较远的点，如(40,63)和(100,78)，则直线的斜率为k ＝78－63(100－40)×10－2Ω·m －1＝25 Ω·m －1；金属丝的横截面积为S ＝π⎝⎛⎭⎫D 22＝0.050×10－6m 2(0.049×10－6m 2～0.051×10－6m 2均对) 由图象斜率的物理意义可求得金属丝的电阻率为ρ＝k ·S ＝1.250×10－6Ω·m (1.225×10－6Ω·m ～1.275×10－6Ω·m 均对)．[答案](1)见解析图 (2)①0.252(0.250～0.254均对) ③60.49(60.48～60.50均对)(3)1.250×10－6(1.225×10－6～1.275×10－6均对)5．[解析]由表格记录的数据知电压表选用V 1，因记录数据从0开始，故滑动变阻器采用分压式接法，应选用R 1，由表格数据可知元件电阻跟电流表内阻相差不大，即电流表应外接；当元件的电压为最佳工作电压2.8 V 时，其电流为30.0 mA ，由串联电路特点知串联的电阻为R ＝4－2.830.0×103Ω－1 Ω＝39 Ω.[答案](1)V 1 R 1 (2)如图甲所示 (3)如图乙所示 (4)396．[解析](1)螺旋测微器固定刻度读数为1.5 mm ，可动刻度部分的每个刻度表示0.01 mm ，还要估读一位，联系其读数1.655 mm ＝1.5 mm ＋0.01 mm ×15.5，故可动刻度上的A 、B 、C 刻度线所对应的刻度值依次是20、15、10.(3)由电阻定律R ＝ρl S 及闭合电路的欧姆定律E ＝I (R ＋r )，可得：E ＝I ⎝⎛⎭⎫ρl S ＋r ，即1I ＝r E＋ρl ES ，由数学知识可得：ρ＝kES ＝πkEd 24，代入数据解得ρ＝9.2×10－5Ω·m. [答案](1)15 10 (2)如图所示(3)πkEd 24 9.2×10－5Ω·m。

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高效演练1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半【解析】选B。

本题考查安培力的大小和方向。

安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面,因此,安培力总与磁场和电流垂直,A错误,B 正确;安培力F=BILsinθ,其中θ是导线与磁场方向的夹角,所以C错误;将直导线从中点折成直角,导线受到安培力的大小不仅与有效长度有关,还与导体在磁场中的相对位置有关,D错误。

2.(2014·廊坊一模)两个带电粒子以同一速度、同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的运动轨迹如图所示。

粒子a的运动轨迹半径为r1,粒子b的运动轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1、q2分别是粒子a、b所带的电荷量,则( )A.a带负电、b带正电,比荷之比为错误！未找到引用源。

∶错误！未找到引用源。

=2∶1B.a带负电、b带正电,比荷之比为错误！未找到引用源。

∶错误！未找到引用源。

=1∶2C.a带正电、b带负电,比荷之比为错误！未找到引用源。

∶错误！未找到引用源。

=2∶1D. a带正电、b带负电,比荷之比为错误！未找到引用源。

∶错误！未找到引用源。

=1∶1【解析】选C。

由粒子的运动轨迹及左手定则可判断,a带正电、b带负电,根据qvB=m错误！未找到引用源。

,可得错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

,所以错误！未找到引用源。

∶错误！未找到引用源。

=r2∶r1=2∶1,选项C正确。

3.(2014·武汉一模)如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)。

2015届高考物理二轮复习综合讲与练：专题六物理实验(含2014高考题)

专题六　物理实验考情分析备考策略1.高考对学生实验的考查，主要有以下十四个实验：①研究匀变速直线运动；②探究弹力和弹簧伸长量的关系；③验证力的平行四边形定则；④验证牛顿第二定律；⑤探究动能定理；⑥验证机械能守恒定律；⑦测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)；⑧描绘小灯泡的伏安特性曲线；⑨测定电源的电动势和内阻；⑩练习使用多用电表；⑪传感器的简单使用；⑫探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度；⑬测定玻璃的折射率；⑭用双缝干涉测光的波长。

2.高考除了对课本中原有的学生实验进行考查外，还增加了对演示实验的考查，利用学生所学过的知识，对实验器材或实验方法加以重组，来完成新的实验设计。

1.熟知各种器材的特性和使用方法，如游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、多用电表等。

2.以课本实验为基础，注重复习实验的目的、原理、设计思想、步骤、数据处理方法、注意事项等。

3.把各个实验分门别类，如测量类的实验、验证类的实验、探究类的实验等，找出各个实验的相似点，掌握各类实验的方法。

4.重视创新设计性实验的复习，这类实验往往在课本实验的基础上进行实验方法的创新。

第1讲　力学、光学实验与创新考向一　游标卡尺和螺旋测微器的读数1．游标卡尺的读数2.螺旋测微器的读数测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读值)×0.01 mm。

[例1]　用游标卡尺测得某样品的长度如图甲所示，其读数L＝________ mm；用螺旋测微器测得该样品的外边长a如图乙所示，其读数a＝________ mm。

[解析]　根据游标卡尺的读数方法，样品的长度L＝20 mm＋3×0.05 mm＝20.15 mm。

根据螺旋测微器的读数方法，样品的边长a＝1.5 mm＋23.0×0.01 mm＝1.730 mm。

[答案]　20.15　1.730(1.729～1.731均正确)[感悟升华]1．游标卡尺在读数时先确定各尺的分度，把数据转换成以毫米为单位的数据，先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。

2015届高考物理二轮复习精讲精练课时冲关练(十五) 第15讲电学、光学实验

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课时冲关练(十五)电学、光学实验(45分钟,100分)1.(10分)(2014·莆田二模)用双缝干涉测光的波长。

实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm。

用测量头来测量亮纹中心的距离。

测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。

(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1= mm、对准第4条时读数x2= mm。

(2)写出计算波长λ的表达式,λ= (用符号表示),λ=nm(保留三位有效数字)。

【解析】(1)图丙所示,则对准第1条时读数x1=2mm+19.0×0.01 mm=2.190 mm,同理可得x2=7.868mm。

(2)Δy=错误！未找到引用源。

,据Δy=错误！未找到引用源。

λ可得λ=错误！未找到引用源。

,代入数据得λ=676nm。

答案:(1)2.187～2.193 7.867～7.873(2)错误！未找到引用源。

6762.(12分)(2014·黄冈二模)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小。

图甲是由某金属材料制成的电阻R随温度t变化的图像,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA,内阻R g=100Ω)、电阻箱R′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易的“金属电阻温度计”。

(1)电流刻度较大处对应的温度刻度(选填“较大”或“较小”)。

2015年高考物理专题：电学实验精讲

电学实验精讲电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力，在高考中的考查频率很高．不少学生面对这类题感到无从下手．实际上，只要做到“三个明确”“三个选择”，问题便可迎刃而解．一、明确题目的要求解答一道电学实验设计题，首先要认真审清题意，看清题目的要求．即要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等．对实验的目的要求明确了，才能保证解题思路正确、明朗，方法对头．二、明确实验设计的原理测量电路、控制电路、实验仪器的选择，实验方法、步骤的确定，数据处理、误差分析等问题，都是从实验原理派生出来的，只有明确实验原理，其他问题才可得以解决．如果设计测定型实验，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量．如果设计验证型实验，应弄清在相应的物理现象中，何种定量关系成立，才能使待验证的结论成立．对于设计符合一定标准的电路问题，则应根据实验的要求和相关物理规律，器材的规格、性能等，合理选择、连接电路．三、明确设计电路的原则设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则，兼顾“运用仪器少，耗电少”等三条原则．1．安全性原则选用仪器组成电路，首先要保证实验正常进行．例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程，滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等．2．精确性、方便性原则“精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差，提高精确度．例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转，一般应使指针偏转在满刻度的1/3以上，以减小因读数引起的偶然误差．“方便”是指实验中便于调节控制，便于读数．例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器．对大阻值的滑动变阻器，如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化，则不宜采用．对于滑动变阻器，还要权衡用分压式电路还是限流式电路．3．运用仪器少，耗电少原则在达到实验目的，各项指标均符合要求的前提下，还应注意运用的仪器尽量少和节约电能．例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路，若这两种调节电路均能满足要求，从消耗功率小，节约电能的角度，则应选用限流式电路．四、控制电路的选择滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据：(1)负载电阻电压要求变化范围较大，且从零开始连续可调，应选分压电路． (2)若负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总阻值R ，应选分压电路．(3)若负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多，且没有要求电压从零可调，应选限流电路．(4)两种电路均可时限流电路优先，因为限流电路消耗的总功率小．五、测量电路的选择对伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法．(1)阻值判断法：当R V ≫R x 时，采用电流表“外接法”；当R x ≫R A 时，采用电流表“内接法”． (2)倍率比较法：①当R V R x ＝R x R A，即R x ＝R V ·R A 时，既可选择电流表“内接法”，也可选择“外接法”；②当R V R x ＞R x R A 即R x ＜R V ·R A 时，采用电流表外接法； ③当R V R x ＜R xR A即R x ＞R V ·R A 时，采用电流表内接法．(3)试触法：ΔU U与ΔII比较大小；①若ΔU U ＞ΔII ，则选择电压表分流的外接法；②若ΔI I ＞ΔUU，则选择电流表的内接法．六、实验器材的选择 1．安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流． 2．误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的13～23)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近． 3．便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的． 4．实验的实际要求．例：常用的电流表有内阻，现要测量电流表G 1的内阻r 1，电路如图甲所示．供选择的仪器如下：A ．待测电流表G 1(0～5 mA ，内阻约300 Ω)B ．电流表G 2(0～10 mA ，内阻约100 Ω)C ．定值电阻R 1(30 Ω)D ．定值电阻R 2(300 Ω)E ．定值电阻R 3(3 k Ω)F ．滑动变阻器R 4(0～20 Ω)G ．电源(电动势6.0 V ，内阻不计) H ．开关S 及导线若干(1)电路中与电流表G 1并联的电阻应选________，保护电阻应选用________(请填写器材前的字母序号)．(2)根据电路图在图乙中连接实物图，要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P 处于正确位置．(3)补全实验步骤： ①按电路图连接电路；②闭合开关S ，移动滑动触头P 至某一位置，记录G 1、G 2的读数I 1、I 2；③________________________________________________________________________； ④以I 1为纵轴，I 2为横轴，作出相应图象如图丙所示．丙(4)根据I 1－I 2图线的斜率k 及定值电阻，写出电流表G 1内阻的表达式r 1＝________. [解析] (1)由于G 2的量程为0～10 mA ，而G 1的量程为0～5 mA ，则与G 1并联的电阻分流大约是0～5 mA ，应与G 1的内阻相当，因此应选R 2，即D.保护电阻如过大，则导致G 1、G 2示数很小，或指针不偏转，因此应选R 1，即C.(2)(3)多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2. (4)从电路可知：(I 2－I 1)R 2＝I 1r 1，即I 1＝R 2R 2＋r 1I 2，即R 2R 2＋r 1＝k ，所以r 1＝1－kkR 2.[答案] (1)D C (2)见解析图(3)多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2 (4)1－kkR 2一．测定电源的电动势和内阻实验目的1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律．2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．实验原理1．实验电路：如图所示．2．实验原理：闭合电路的欧姆定律．实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔．实验步骤1．电流表用0.6 A 量程，电压表用3 V 量程，按实验电路图连接好实物电路．2．把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端．3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值，并填入表格中.第1组第2组第3组第4组第5组第6组 U /V I /A 4.断开开关，拆除电路，整理好器材．数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法．法一：取六组对应的U 、I 数据，数据满足的关系式U 1＝E －I 1r 、U 2＝E －I 2r 、U 3＝E －I 3r …让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E 、r ，取其平均值作为电池的电动势E 和内阻r 的大小．法二：以路端电压U 为纵轴、干路电流I 为横轴建立U －I 坐标系，在坐标平面内描出各组(U ，I )值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如图所示，则(1)图线与纵轴交点为E .(2)图线与横轴交点为I 短＝E r .(3)图线的斜率表示r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI .误差分析1．由读数误差和电表线性不良引起误差．2．用图象法求E 和r 时，由于作图不准确造成的误差．3．本实验采用的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流I V 引起的，使电流表的示数I 测小于电池的输出电流I 真．因为I 真＝I 测＋I V ，而I V ＝U /R V ，U 越大，I V 越大，U 趋近于零时，I V 也趋近于零．所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小．修正后的图线如右图所示，显然，E 、r 的测量值都比真实值偏小，r 测<r 真、E 测<E 真．4．若采用下图甲所示电路，电流是准确的，当I 很小时，电流表的分压很小，但随电压的增大，电流I 增大，电流表的分压作用也逐渐增大．此种情况如图乙所示，所以E 测＝E 真、r 测>r 真．甲乙注意事项 1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)．2．在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 、I 读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E 、r 明显变化．3．测出不少于6组I 、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I 、U 数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E 、r 值再求平均值．4．在画U －I 图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差．5．干电池内阻较小时，U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用，为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，如图乙所示，并且把坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势，要在直线上任取两个相距较远的点，用r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 计算出电池的内阻r .拓展创新——测量电动势和内阻的其他方法1．安—阻法用一个电流表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，由此可求出E 和r ，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．2．伏—阻法用一个电压表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 2r ，由此可求出r 和E ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．3．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U ＝ER VR V ＋r≈E ，需满足R V ≫r . 4.双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示. 测量方法为：断开S 时，测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，此时，E ＝U 1＋U 2＋U 1R Vr ，R V 为V 1的内阻；再闭合S ，V 1器材选取和实物连线某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：①待测电池，电动势约为1.5 V(小于1.5 V) ②电流表，量程3 mA ③电流表，量程0.6 A ④电压表，量程1.5 V ⑤电压表，量程3 V⑥滑动变阻器，0～20 Ω ⑦开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)． (2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来．(3)小组由实验数据作出的U －I 图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为________V ，内电阻为________Ω.[解析] (1)电流表，量程3 mA 不能满足实验需要，故选量程为0.6 A 电流表；电动势小于1.5 V ，故选量程为1.5 V 的电压表．其他都是电路必需器材，故所需器材为：①③④⑥⑦.(2)如图所示(3)根据图象得：E＝1.40 V r＝2.8 Ω[答案] 见解析对实验原理和数据处理的考查某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如图所示．(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r.(2)将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)．曲线(c)对应的电源电动势E＝______ V，内阻r＝______ Ω，当外电路总电阻为2 500 Ω时，该电源的输出功率P＝________ mW.(均保留三位有效数字)[解析] (1)由路端电压U、电动势E及内阻r与电流的关系U＝E－Ir，可得U－I图象．(2)因为电压表为理想表，且要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，则电路图如图所示．实物连线见答案．(3)在U －I 图象中，U 轴上的截距代表电动势，图线的斜率为内阻r ，则电源电动势不变，电源内阻增大．图线(c )对应的E 为0.975 V ，r 为478 Ω，当外电路总电阻为2 500 Ω时，输出功率P ＝⎝⎛⎭⎪⎫E R 总＋r 2R 总＝0.268 mW.[答案] (1)U ＝E －Ir(2)如图所示(3)不变增大 0.975 478 0.268范例某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E .(1)先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为________ V.(2)然后，用电压表V 、电阻箱R 、定值电阻R 0、开关S 、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势．①根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路．②闭合开关S ，调整电阻箱阻值R ，读出电压表V 相应示数U .该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R 、U 数据，并计算出相应的1/R 与1/U 的值．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U －1/R 图线.R (Ω) 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 U (V) 8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.91/R (×10－2Ω－1) 0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.001/U (V －1) 0.12 0.17 0.21 0.24 0.31 0.34③从图线中可求得E ＝________ V.[解析] (1)由多用电表的选择开关知选用的是直流10 V 挡，则其分度值为0.2 V ，根据“半格估读法”可读得结果为9.4 V.(2)①由电路图知电压表的另一接线柱处于R 0与R 之间，具体连线见答案． ②描点、连线见答案．注意使所画出的直线尽可能多的通过所描出的点或使所描出的点均匀分布在直线的两侧．③由E ＝U ＋U R (r ＋R 0)有1U ＝r ＋R 0E ·1R ＋1E可见图线在纵轴上截距的倒数等于电源电动势．[答案] (1)9.4 (2)①如图所示②如图所示③9.5～11.1[点评] (1)本题创新点是采用伏阻法测电源电动势．由于U 与R 是非线性关系，所以在数据处理时并没有画U －R 图象，而是由E ＝U ＋U R (R 0＋r )导出1U 与1R 线性关系，描绘的是1U－1R图象．(2)本题也可以计算出每个电压下对应的电流值，作U －I 图象进行数据处理．的示数为U ′1，此时E ＝U ′1＋U ′1R Vr ，解方程组可求得E 和r . 二．练习使用多用电表实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法． 2．会使用多用电表测电压、电流及电阻． 3．会使用多用电表探索黑箱中的电学元件．实验原理 1．外部构造(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等． (2)表盘的上部为表头，用来表示电流、电压和电阻的多种量程．2．内部结构：多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用．将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通．3．欧姆表原理(1)内部电路简化如图所示．(2)根据闭合电路欧姆定律 ①当红、黑表笔短接时，I g ＝ER g ＋R ＋r②当被测电阻R x 接在红、黑表笔两端时，I ＝E R g ＋R ＋r ＋R x.③当I 中＝12I g 时，中值电阻R 中＝R g ＋R ＋r .4．电流表与电压表的改装表头除能改装为欧姆表外，还能改装为电压表和大量程电流表．如下表名称原理改装原理图量程及电阻R 改装电压表串联电阻分压U ＝I g (R g ＋R ) 所以R＝UI g－R g大量程电流表并联电阻分流I g R g＝(I－I g)R所以R＝I gI－I gR g实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．实验步骤1．观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．2．检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．3．将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．4．如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压．5．如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流．6．用多用电表测电阻的步骤(1)调整定位螺丝，使指针指向电流的零刻度．(2)选择开关置于“Ω”挡的“×1”，短接红、黑表笔，调节欧姆调零旋钮，然后断开表笔．(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，再与标定值进行比较．(4)选择开关改置“×10”挡，重新进行欧姆调零．(5)再将两表笔分别接触阻值为几百欧的定值电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较．(6)选择开关改置“×100”挡，重新进行欧姆调零．(7)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表笔，与标定值进行比较．(8)测量完毕，将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡．7．研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极．8．探索黑箱内的电学元件.判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“∞”，且指针摆动越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“∞”逐渐减小到某一较小固定示数误差分析1．测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差．2．电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大．3．欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常视表盘中间一段刻度范围(14R中～4R中)为测量的有效范围．4．测电流、电压时，由于电表内阻的影响，测得的电流、电压值均小于真实值．注意事项1．表内电源正极接黑表笔，负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向．2．区分“机械零点”与“欧姆零点”．机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋扭．3．测电压时，多用电表应与被测元件并联；测电流时，多用电表应与被测元件串联．4．测量电阻时，每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零．5．由于欧姆表盘难以估读，测量结果只需取两位有效数字，读数时注意乘以相应量程的倍率．6．使用多用电表时，手不能接触测试笔的金属杆，特别是在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆．7．测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开，否则不但影响测量结果，甚至可能损坏电表．8．如果长期不用欧姆表，应把表内电池取出．多用电表测电阻用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：(1)旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线．(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置．(3)将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______(填“0刻线”或“∞刻线”)．(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量．A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准[解析] 机械调零应旋动S，使指针对准I＝0或Ω＝∞.欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”．指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作．[答案] (1)S(3)T0刻线(4)ADC用多用电表探测电学黑箱(2012·高考江苏卷)如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测．(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)．(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况．(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表．两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示．请将记录表补充完整，并在图甲的黑箱图中画出一种可能的电路.两表笔接的接点多用电表的示数a、b ________ Ωa、c 10.0 Ωb、c 15.0 Ω[解析] (1)A是机械调零，B是欧姆调零，C是功能选择开关，故选填A.(2)为防止a、b间存在高压电源在持续接通时烧坏电表，应采用“点触”方式．(3)正反向阻值相等说明两接点间无二极管．由题图乙可以读出a、b间阻值为5.0 Ω.因黑箱内只有三个阻值相等的电阻，由表内数据b、c间电阻等于a、b间电阻与a、c间电阻之和，故可推测a、b间电阻与a、c间电阻相串联．又因a、c间阻值是a、b间阻值的2倍，故a、b间有一个电阻时a、c间两个电阻串联；a、c间有一个电阻时a、b间两个电阻并联，电路图见答案．[答案] (1)A (2)短暂(3)5.0 如图所示范例甲使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图甲所示(a 和b 是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a 为________(填“红”或“黑”)色；(2)若适当调节电阻箱后，图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙中(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA ，电阻箱的读数为________Ω；乙(3)将图甲中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA ；(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V ．(保留3位有效数字)[解析] (1)根据所用电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a 表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a 表笔流出，故a 表笔为多用电表的黑表笔．(2)欧姆表读数为R ＝14 Ω；电流表读数为I ＝53.0 mA ；电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω.(3)多用电表接外电路时，考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的，其表头偏转的格数与表盘总格数之比为26∶50，而多用电表接外电路时，外电路电流表示数为I ＝53.0 mA ，设两表笔短接时通过多用电表的电流为I 0，则2650＝I I 0，解得I 0＝102 mA. (4)设多用电表内阻为r ，已知外电路电阻为R ＝14 Ω，多用电表接外电路时：E ＝I (r ＋R )，多用电表两表笔短接时：E ＝I 0r ，联立解得多用电表内的电池电动势E ＝1.54 V.[答案] (1)黑 (2)14 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54[点评] 该实验把仪表读数、欧姆表测电阻和安阻法测电源电动势巧妙地融合在一起考查，只要掌握了欧姆表的原理，测电动势的方法，就不难解决．三．测定金属的电阻率实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法；3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．实验原理1．螺旋测微器(1)构造：如图甲，S 为固定刻度，H 为可动刻度．(2)原理：可动刻度H 上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出． ②测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一倍)×0.01 (mm)③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm ，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm ＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.2．游标卡尺(1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：刻度格数(分度) 刻度总长度每小格与1 mm 的差值精确度(可准确到)10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm(4)读数：若用x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x ＋K ×精确度)mm.3．伏安法测电阻电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U 测＝U x ＋U A 电压表分流I 测＝I x ＋I V 电阻测量值R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A ＞R x ，测量值大于真实值 R 测＝U 测I 测＝R x R V R x ＋R V ＜R x ，测量值小于真实值4.电阻率的测定原理：把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据R x ＝U I计算金属丝的电阻R x ，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l ，用螺旋测微器测量金属丝的直径d ，计算出金属丝的横截面积S ；根据电阻定律R x ＝ρl S ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 实验步骤1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值．。

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电学实验题巧练(二)[建议用时：40分钟]1．(2014·西安高三质检)一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________________________________________________________________________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是________Ω.2．(2014·江西八校联考)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3 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．请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整．(1)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(I1，U1)、(I1，U2)，标到U－I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)(2)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. 3．(2014·淄博模拟)在一次实验技能比赛中，一同学设计了如图甲所示电路来测电源的电动势和内阻．该同学选好器材后，用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图)，其中R0是保护电阻．(1)该同学在闭合电键后，发现电压表无示数，电流表有示数，在选用器材时，除了导线外，其他器材经检测都是完好的，则出现故障的原因是______________(请用接线柱处的字母去表达)．(2)该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据画出了U－I图线如图所示．根据图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(3)若保护电阻R0的阻值未知，该电源的电动势E、内电阻r已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值．该条线是________，需改接为________．改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U、电流表示数为I，电源的电动势用E表示，内电阻用r表示，则R0＝________.4．(2014·江西八校联考)小汽车仪表台内的鼓风机靠的是一种电动势约为10 V、内阻约为30 Ω的电池驱动的，已知该电池允许输出的最大电流为55 mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻R A＝15 Ω，R为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用．(1)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E＝______V，r＝______Ω.(2)冬天为了防止汽车仪表盘上的玻璃“起雾”，可用通电电阻加热，用图丙所示10根阻值皆为30 Ω的电阻条和上述电池，现在要使整个电路中电阻条上消耗的功率最大，且要求电阻条数最少，请在图丙中画出电路连线．丙5．小明和小红在实验室利用图a所示的电路测定值电阻R0的大小、电源电动势E的大小和内电阻r的大小．调节滑动变阻器R的滑动触头使P向某一方向移动时，小明记录了电流表A和电压表V1的测量数据，小红记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，两人根据数据描绘了如图b所示的两条U－I图线．(1)根据两人描绘的图线，可知________．A．图线甲是根据电压表V1和电流表A的数据画出来的B．图线甲是根据电压表V2和电流表A的数据画出来的C．图线乙是根据电压表V1和电流表A的数据画出来的D．图线乙是根据电压表V2和电流表A的数据画出来的(2)图b中两图线的交点表示的物理意义是________．A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5 WD．电源的效率达到最大值(3)根据图b，可以求出定值电阻R0＝________Ω，电源电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6 A，试说明理由．________________________________________________________________________. 6．如图所示是3种测电源电动势和内电阻的方法，图甲为伏安法、图乙为安欧法、图丙为伏欧法．现在仅提供下列器材来测量某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r(电动势约为4 V，内阻在几欧到几十欧之间)．A．电压表V(量程6 V，内阻约为6.0 kΩ)B．电流表A(量程2 mA，内阻约为50 Ω)C．电阻箱R(0～999.9 Ω)D．开关S一只、导线若干(1)分别用两组测量数据(U1、U2、I1、I2、R1、R2)推出按图甲和图乙测得电源电动势和内电阻的表达式：图甲：E＝________；r＝________.图乙：E＝________；r＝________.(2)根据图丙中实验电路测得的U、R数据，在图丁所示坐标系中描出各点，作出了图象．请根据图象求得E ＝________V ，r ＝________Ω.(结果保留两位有效数字)丁(3)说明测量手机所用锂电池的电动势和内阻时，选用图丙的伏欧法的理由．电学实验题巧练(二)1．[解析]刚开始欧姆表指针偏转角度较小，说明选用倍率偏小，应换用大倍率．每次换挡之后欧姆表都需重新欧姆调零．[答案]×100 欧姆调零 2 2002．[解析]由图象可知，纵轴截距为电源电动势E ＝4.5 V ，该直线斜率表示电源内阻r ＝1.0 Ω，由交点P 可知，灯泡两端电压为2.5 V ，电流为2 A ，所以滑动变阻器连入电路的阻值为0 Ω.[答案]如图所示 (1)4.5 1.0 (2)03．[解析](1)电流表有示数，说明电源与电流表构成的闭合回路中各段导线均完好，电压表无示数，只能是jd 部分断路造成的．(2)由U －I 图线可以读出：E ＝1.48 V ，r ＝|ΔU ||ΔI |＝1.48－1.200.56－0Ω＝0.50 Ω. (3)要测出R 0的阻值，只需将jd 线改接为je 或jf 即可，由闭合电路欧姆定律可得：E ＝U ＋I (r ＋R 0)，故R 0＝E －U I－r . [答案](1)jd 部分断路 (2)1.48 0.50(3)jd je (或jf ) E －U I－r 4．[解析](1)在题图甲中，根据闭合电路欧姆定律有：E ＝I (R ＋R 0＋R A ＋r )，得1I ＝1E(R ＋R 0)＋1E (R A ＋r )，再结合图乙得5＝1E (15＋r )，1E ＝110，联立解得E ＝10 V ，r ＝35 Ω. (2)现要使整个电路中电阻条上消耗功率最大，则知此时有R 外＝r ＝35 Ω，又知每根电阻条电阻为30 Ω，且要求电阻条数最少，则可把6根电阻条并联(总电阻值为5 Ω)，然后再串联一根电阻条，如答案图所示．[答案](1)10 35 (2)如图所示5．[解析](1)根据电压表V 1和电流表A 的数据作出的图线是甲，根据电压表V 2和电流表A 的数据作出的图线是乙．(2)图线交点的坐标表示此时电阻R 0的电流和电压，即消耗的功率可以求出，为0.5 W.(3)根据R ＝U I，由图线乙可以求出定值电阻R 0＝2 Ω.根据U ＝E －Ir ，图线甲与纵轴的交点表示电源电动势，可知E ＝1.5 V ，图线甲的斜率的绝对值表示内阻，可知r ＝1 Ω.(4)当滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，电流表的示数最大，I m ＝E R 0＋r＝0.5 A ，所以不能达到0.6 A.[答案](1)AD (2)C (3)2 1.5 1 (4)不能，电流最大为0.5 A6．[解析](1)根据闭合电路欧姆定律得题图甲中：U 1＝E －I 1r ，U 2＝E －I 2r ，联立两式得：E ＝I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2，r ＝U 2－U 1I 1－I 2；题图乙中：E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，联立两式得：E ＝I 1I 2I 1－I 2(R 2－R 1)，r ＝I 2R 2－I 1R 1I 1－I 2. (2)根据图丙电路，由闭合电路欧姆定律U ＝E －U R r 得：1U ＝1E ＋r E ·1R ，在1U －1R图象中，截距表示1E ＝0.28 V －1，所以E ＝3.6 V ，斜率表示r E，代入数据得：r ＝9.3 Ω. (3)根据所给数据，电路中电阻箱取最大值时，电路中电流仍大于电流表量程2 mA ，会烧坏电流表，所以欲测定手机电池的电动势和内阻，只能用题图丙所示的伏欧法．[答案](1)I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2 U 2－U 1I 1－I 2 I 1I 2I 1－I 2(R 2－R 1)I 2R 2－I 1R 1I 1－I 2(2)3.6 9.3 (3)见解析。

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