07山东高考理综物理试题汇编解析10电学实验实验 7页

‎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