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  • 2021-05-13 发布

07山东高考理综物理试题汇编解析10电学实验实验

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‎07-12山东高考 10、电学实验 ‎1、(2012山东)21.(2)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:‎ 待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约‎0.5 A);‎ 电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);‎ 电流表:A1(量程‎0.6 A,内阻约0.2 Ω);‎ A2(量程‎3 A,内阻约0.05 Ω);‎ 电源:E1(电动势3 V,内阻不计);‎ E2(电动势12 V,内阻不计);‎ 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);‎ 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。‎ ‎①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm。‎ ‎0‎ ‎25‎ ‎35‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎15‎ ‎②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图。‎ ‎21.(2)①1.773【1.771~1.775均正确】 ‎ ②A1;E1;电路图如右。解析:②电压表量程3V,所以电源应选E1,通过待测金属丝的最大电流约为,所以电流表应选A1。‎ ‎2、(2011山东高考)23、某同学利用图所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率。‎ ‎ (1)所得实验数据如下表,请在图中的直角坐标系上画出U-I图像。‎ U/V ‎1.96‎ ‎1.86‎ ‎1.80‎ ‎1.84‎ ‎1.64‎ ‎1.56‎ I/A ‎0.05‎ ‎0.15‎ ‎0.25‎ ‎0.35‎ ‎0.45‎ ‎0.55‎ ‎ (2)根据所画U-I图像,可求得电流I=‎0.20 A时电源的输出功率为________W。(保留两位有效数字)‎ ‎(3)实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图实-9-18电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计。在图实-9-20所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是________。(Rx阻值未知)‎ 答案:①如图所示 ②0.37(或0.36) ③bc ‎0‎ I/A U/V ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0.7‎ ‎1.5‎ ‎1.6‎ ‎1.7‎ ‎1.8‎ ‎1.9‎ ‎2.0‎ ‎2.1‎ 解析:①如图所示 ‎②由U-I图象可知,当I=‎0.2A时,U=1.84V。‎ 由P=UI得:P=1.84×0.2W=0.368W ‎③按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患是:滑动变阻器的滑片移动到最右端时,相当于把电流表直接接在电源两极,会烧坏电流表。而图乙中的a仍然出现图甲的问题;b中的Rx在滑动变阻器的滑片移动时起分流作用保护电流表;c中的Rx在滑动变阻器的滑片移动到最右端时起限流作用保护电流表;d中的Rx在滑动变阻器的滑片移动到最右端时,Rx与r串联相当于电源内阻,等于直接把电流表接在电源两极。b、c正确。‎ ‎3、(2010山东)23(2)在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):‎ ‎①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是 (填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。‎ ‎② 若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至 档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5”),再将 (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是 、 、 。‎ ‎【解析】①待测金属丝②直流电压10V,红,0,E,E。‎ ‎【解析】①电流表示数为零,说明电路断路,又电压表示数为E,说明电压表跨接的待测金属丝断路,等于将电压表直接接在电源上,说以发生故障的是待测金属丝断路。由于电路断路,用多用电表检查故障应该使用电压档,所以选择开关旋至直流电压10V档。a为电源的正极,所以红表笔固定在a接线柱。若只有滑动变阻器断路,黑表笔依次接b、c、d接线柱,Uab=0,Uac=Uad=E。‎ ‎4、(2009山东)(2)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx)。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:‎ 照度(lx)‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎1.2‎ 电阻(k)‎ ‎75‎ ‎40‎ ‎28‎ ‎23‎ ‎20‎ ‎18‎ ‎①根据表中数据,请在给定的坐标系(见答题卡)中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。‎ ‎②如图所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。‎ ‎(不考虑控制开关对所设计电路的影响)‎ 提供的器材如下:‎ 光敏电源E(电动势3V,内阻不计);‎ 定值电阻:R1=10k,R2=20k,R3=40k(限选其中之一并在图中标出)‎ 开关S及导线若干。‎ 答案:‎ ‎(2)①光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示。‎ 特点:光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小 ‎②电路原理图如图所示。‎ 解析:当,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求 当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,即此时光敏电阻阻值为20k,两端电压为2V,电源电动势为3V,所以应加上一个分压电阻,分压电阻阻值为10k,即选用R1。‎ ‎【考点】验证平行四边形定则实验、闭合电路欧姆定律 ‎5、(2008山东)23(12分)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”救应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度。‎ 若图l为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线,其中RB,R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。‎ ‎(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。‎ 提供的器材如下:‎ ‎ A磁敏电阻,无磁场时阻值Ro=150Ω ‎ B滑动变阻器R,全电阻约20Ω ‎ C电流表.量程2.5mA,内阻约30Ω ‎ D电压表,量程3V,内阻约3kΩ ‎ E直流电源E,电动势3V,内阻不计 ‎ F开关S,导线若干 ‎(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表 ‎ 根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω,‎ 结合图1可知待测磁场的磁感应强度B=_________T。‎ ‎(3)试结合图1简要回答,磁感应强度B在0~0.2T和0.4~1.0T范围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同?‎ ‎(4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?‎ ‎〖解析〗‎ ‎(1)当B=0.6T时,磁敏电阻阻值约为6×150Ω=900Ω,当B=1.0T时,磁敏电阻阻值约为11×150Ω=1650Ω.由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多,故滑动变阻器选择分压式接法;由于,所以电流表应内接.电路图如图所示.‎ ‎(2)方法一:根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为:,,,‎ ‎,,‎ 故电阻的测量值为(1500-1503Ω都算正确.)‎ 由于,从图1中可以读出B=0.9T 方法二:作出表中的数据作出U-I图象,图象的斜率即为电阻(略).‎ ‎(3)在0~0.2T范围,图线为曲线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或非均匀变化);在0.4~1.0T范围内,图线为直线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化);‎ ‎(4)从图3中可以看出,当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时,磁敏电阻的阻值相等,故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关.‎ 本题以最新的科技成果为背景,考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力.从新材料、新情景中舍弃无关因素,会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题,及如何根据测得的U、I值求电阻.第(3)、(4)问则考查考生思维的灵敏度和创新能力.总之本题是一道以能力立意为主,充分体现新课程标准的三维目标,考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题.‎ 答案:(1)如下图所示 ‎(2)1500 ; 0.90‎ ‎(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在0. 4~1.0T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)‎ ‎(4)磁场反向,磁敏电阻的阻值不变。‎ ‎6、(2007山东)23.(11分)检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下:‎ A.待测滑动变阻器Rx,全电阻约5Ω(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)‎ B.电流表A1,量程‎0.6A,内阻约0.6Ω C.电流表A2,量程‎3A,内阻约0.12Ω D.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩ E.电压表V2,量程3V,内阻约3kΩ F.滑动变阻器R,全电阻约20Ω G.直流电源E,电动势3V,内阻不计 H.游标卡尺 I.毫米刻度尺 J.电键S导线若干 ‎⑴用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表___________(填“A‎1”‎或“A‎2”‎),所选电压表为_________(填“V‎1”‎或“V‎2”‎)。⑵画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。‎ A V ‎+ ‎ ‎— ‎ ‎+ ‎ ‎— ‎ Rx R E S ‎⑶为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材及操作步骤,并给出直径和总长度的表达式。‎ 答案:(1) ‎ ‎(2) 电路原理和对应的实物连接如图 ‎(3)方案一:‎ 需要的器材:游标卡尺、毫米刻度尺 主要操作步骤:‎ ‎①数出变阻顺线圈缠绕匝数n ‎②用毫米刻度尺(也可以用游标卡尺)测量所有线圈的排列长度L,可得电阻丝的直径为 ‎③用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D.可得电阻丝总长度 也可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D.得电阻丝总长度。‎ ‎④重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值 方案二:‎ 需要的器材:游标卡尺 主要操作步骤:‎ ‎①数出变阻器线圈缠绕匝数n ‎②用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径和瓷管部分的外径,可得电阻丝的直径为 电阻丝总长度 ‎③重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值