高三物理实验题(附答案)

高三物理实验题
实验题112.某同学对黑箱（见图1）中一个电学元件的伏安特性进行研究，通过正确测量，他发现该元件两端的电压U ab（U ab=U a－U b）与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律①当-15V<U ab<0V时，I近似为零。

②当U ab≥0时，U ab和I的实验数据见下表：（1）图2中画出U ab≥0时该元件的伏安特性曲线。

（可用铅笔作图）
（2）根据上述实验事实，该元件具有的特性是。

（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4（甲）所示的方波电压信号u cd，请在图4（乙）中定性画出负载电阻R L上的电压信号u ef的波形。

实验题2：（2004上海高考）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。

某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：
（1）在左下框中画出实验电路图。

可用的器材有：电压表、电流表。

滑线变阻器、（变化范围0－10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干。

（2）在右图中画出小灯泡的U-I曲线。

（3）如果第15题实验中测得电动势是1.5V，内阻是2.0Ω。

问：将本题中的小灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）
实验题3：（广东2004）图中R为已知电阻，R x为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），（E为电源（内阻不可忽略）。

现用图中电路测量电动势ε及电阻R x。

（1）写出操作步骤：
（2）由R及测得的量，可得ε= ，
R x= 。

实验题4：（天津2004）现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50μA，内阻约为80Ω～85Ω，把它改装成1mA，10mA的两量程电流表。

可供选择的器材有：
滑动变阻器R1，最大阻值20Ω；滑动变阻器R2，最大阻值100kΩ；
电阻箱R‘，最大阻值9999Ω；定值电阻R0，阻值1kΩ；
电池E1，电动势1.5V；电池E2，电动势3V；电池E3，电动势4.5V；（所有电池内阻均不计）
标准电流表A，满偏电流1.5mA；
单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干。

（1）采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高精确度，应选用
的滑动变阻器为；选用的电池为。

（2）将G改装成两量程电流表。

现有两种备选电路，示于图2和
图3。

图为合理电路，另一电路不合理的理由
是。

（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对
（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中
待核对的电流表 来表示。

实验题5：（广西2004）
（1）用游标为50分度的卡尺（测量值可准确到0.02mm ）测定某圆筒的内径为 mm 。

（2）图中E 为直流电源，R 为已知电阻，为理想电压表 ，其量程略大于电源电动势，K 1和K 2为开关。

现要利用图中电路测量电源的电动势E 和内阻r ，试写出主要实验步骤及结果表达式。

实验题6：（04年海淀一模）在“测金属丝的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R x 。

（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ= （用上述测量量的字母表示）。

（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数如图6所示，则金属丝长度的测量值为l= cm ，金属丝直径的测量值为d = mm 。

（3）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使
用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。

按如图7所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。

利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：先将R 2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S 2向1闭合，闭合电键S 1，调节滑动变阻器R 1和R 2，使电压表和电流表的示数尽量大些（在不超过量程的情况下），读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1。

第二步：保持两滑动变阻器滑动头位置不变，将单刀双掷开关S 2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U 2、I 2。

请写出由以上记录数据计算被测电阻R x 的表达式R x = 。

图7
S 1
S 2 V
A
R 1
R x
R 2
2 1
40
35 30 25 20
图6
0 1
2
cm
35
36
37
实验题7：（04年西城一模） （1）(5分) 用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图1所示。

由图可读出金属丝的直径为 mm 。

（2）（13分）电源的输出功率P 跟外电路的电阻R 有关。

图2
是研究它们关系的实验电路。

为了便于进行实验和保护蓄电池E ，给蓄电池串联了一个定值电阻R 0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分），电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R 0之和。

图3中给出了实验所用的器材，请按照图2的电路将仪器连接成实验电路。

（电压表选3V 量程，电流表选0.6A 量程。

）
某同学在实验时测出了9组电流、电压的值。

根据U/I 算出了相应的外电阻R 。

根据UI 算出了相应的输出功率P 。

在图4的直角坐标系中描出了相应的9个点。

请你在图中画出P-R 关系图线。

根据图线可以得出电源输出功率的最大值P m ＝ ，对应的外电阻R
＝ 。

A
V
R 0 E S
图2
R
5 10 15
0 45
图1 +
图3
A
0.6
3
V
3
15
－ +
R
R 0
R /Ω
P /W
0.65 0.60 0.55
图4
0.70 0.75
0.80 0.85 ×
×
×
×
×
×
×
×
×
参考答案：
实验题1：（1） （2）单向导电性 （3）
实验题2：
（3）作出U=ε－Ir 图线，可得小灯泡工作电流为0.35A ，工作电压为0.80V ，因此小灯泡
实际功率为0.28W.
实验题3：
（1）①K 1断开，K 2接到a 端，记下电压表的读数U 1； ②K 2仍接到a 端，闭合K 1，记下电压表的读数U 2； ③K 1仍闭合，K 2接到b 端，记下电压表的读数U 3。

（2）U 1
R U U U 3
23
实验题4
（1）①R 2（或最大阻值100k Ω）
②E 3（或电动势4.5V ） （2）① 2
②图3电路在通电状态下，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏 （3）
实验题5：（1）54.14
（2）①将K 1闭合，K 2断开，记下电压表读数U 1。

②K 1、K 2均闭合，记下电压表读数U 2。

结果：电源电动势E =U 1
内阻R U U U r 2
2
1-=
实验题6：（1）πd 2R x /4l （4分），（2）36.47～36.50（4分），0.797～0.799（4分），（3）R x =2
2
11I U I U -（5分）
实验题7：（1）1.556 ± 0.002 （5分） （2）实物连线 （5分）
描P-R 关系图线 （4分）
得出P m 约：0.795 ~ 0.805W 都算对，没有单位不给分。

（2分） 得出R 约：4.6 ~ 5.4Ω都算对，没有单位不给分。

（2分）。