高考物理二輪熱點(diǎn)題型訓(xùn)練：專題6第2講高考物理實(shí)驗(yàn)

專題六第二講高考物理實(shí)驗(yàn)1．(2014·太原模擬)某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示，可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm；(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為_(kāi)_______mm；(3)用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為_(kāi)_______Ω[答案](1)5.015(5.020)(2)4.700(3)22[解析](1)由圖甲所示可知，游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為5cm，游標(biāo)尺示數(shù)為3×0.05mm＝0.15mm＝0.015(2)由圖乙所示可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為4.5mm，游標(biāo)尺示數(shù)為20.0×0.01mm＝0.200mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為(3)用多用電表的電阻“×1”擋，由圖丙所示可知，電阻阻值為22×2．(2014·南京模擬)(1)用多用電表歐姆擋粗略測(cè)量某元件的電阻，選用×1擋，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則測(cè)得的電阻為_(kāi)_______；(2)為描繪該元件的U－I圖線。提供了如下器材：A．電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約0.9Ω)B．電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)C．滑動(dòng)變阻器R1(10Ω，2A)D．滑動(dòng)變阻器R2(1000Ω，1A)E．電源E(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約0.1Ω)F．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(填寫器材序號(hào)即可)，以保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中調(diào)節(jié)方便；②設(shè)計(jì)合適電路，在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線，一條為元件真實(shí)的U－I圖線，另一條是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U－I圖線，其中______是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的圖線。[答案](1)13(2)①C(或滑動(dòng)變阻器R1)②如圖所示③Ⅱ[解析](1)從多用電表指針位置可以讀出示數(shù)為13，乘以倍率，即可測(cè)得該元件的電阻為13Ω；(2)由于該元件電阻較小，所以電流表選用外接法，描繪該元件伏安特性曲線，電壓從零開(kāi)始，且要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，故滑動(dòng)變阻器選用小阻值R1且采用分壓式接法，選用C；(3)由于電壓表的分流，所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U－I圖線，要比該元件真實(shí)的圖線要低一些，應(yīng)選圖線Ⅱ。3．(2014·江蘇)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金的電阻率。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊1圖所示的部件________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為_(kāi)_______mm。(2)2圖所示是測(cè)量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中________(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了________(選填“短路”或“斷路”)。________Ω。[答案](1)如圖1所示(2)×(3)如圖2所示用“×”連線R＝(1.1～1.3)Ω，用“0”連線，R＝(1.5－1.7)Ω[解析]本題考查了伏安法測(cè)電阻的原理、連線、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。解題關(guān)鍵根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定外接法的數(shù)據(jù)。(1)連線如圖1所示，注意連線要接在接線柱，不能出現(xiàn)交叉線，由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從0開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器必須使用分壓接法。(2)坐標(biāo)紙上有兩組數(shù)據(jù)，其中一組為外接法，一組為內(nèi)接法。若電流表外接法，電路如圖所示，測(cè)量值R測(cè)＝eq\f(U,I)＝eq\f(U,Iv＋I(xiàn)x)＝eq\f(U,\f(U,Rv)＋\f(U,R真))＝eq\f(RVR真,RV＋R真)<R真，即用外接法，測(cè)量值小于待測(cè)電阻真實(shí)值；而內(nèi)接法時(shí)，R測(cè)>R真，兩組數(shù)據(jù)中連線后傾斜度越大，表示測(cè)量電阻越大，因此兩組中傾斜度小的應(yīng)為外接法測(cè)量的數(shù)據(jù)，即“×”為電流表外接法測(cè)得的數(shù)據(jù)。(3)若選用“×”連線，如圖2所示，測(cè)量電阻R＝1.2Ω；若選用“0”，連線，如圖2所示，測(cè)量電阻R電學(xué)實(shí)驗(yàn)連線：連線要連在接柱，先串后并不交叉，開(kāi)關(guān)控制全電路。本題中畫U－I圖線：要使大部分點(diǎn)在同一條直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布于直線兩側(cè)。7．(2014·鄭州模擬)要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增大到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組(電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻約1Ω)；電流表(量程為0～250mA，內(nèi)阻約5Ω)；電壓表(量程為0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填字母代號(hào))。A．滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω，額定電流1A)B．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)(2)實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用________(填字母代號(hào))。(3)實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示?，F(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)2Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為1Ω的電源兩端，如圖乙所示。每個(gè)小燈泡消耗的功率是________W。[答案](1)A(2)B(3)0.09[解析](1)由該實(shí)驗(yàn)可知，本實(shí)驗(yàn)選擇的是分壓電路，因此滑動(dòng)變阻器選擇的是A。(2)因?yàn)樾襞莸碾娮鑂L＝eq\f(U2,P)＝15Ω，和電流表電阻相近，故應(yīng)采用電流表外接法，因此應(yīng)選用B電路。(3)設(shè)小燈泡的電流為I，電壓為U，由U＝E－2I(R＋r)，代入數(shù)據(jù)得U＝1.5－6I，作出小燈泡在圖乙電路中的電壓電流關(guān)系圖線與小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)，由此交點(diǎn)即可讀出此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流以及小燈泡兩端的電壓。由P＝UI，可得此時(shí)燈泡的功率。8．(2014·福建)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法側(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，其中、虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改裝的電流表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0Ω的定值電阻。(1)已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig＝100μA、內(nèi)阻rg＝2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只________Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1；(2)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路；(3)某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示：測(cè)量次數(shù)12345678電壓表讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法)，計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r＝________Ω(保留兩位小數(shù))；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是____________________________________。(4)該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過(guò)上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大。若測(cè)量過(guò)程無(wú)誤，則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是________。(填選項(xiàng)前的字母)A．電壓表內(nèi)阻的影響B(tài)．滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小C．R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小D．R0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大[答案](1)1.0(4)參見(jiàn)下圖(其他正確連接同樣給分)(3)1.66充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)(4)CD[解析](1)由歐姆定律得Igrg＝(I－Ig)R1R1＝eq\f(Igrg,I－Ig)＝eq\f(100×10－6×2.0×103,200×10－3－100×10－6)Ω＝1.0Ω(2)連線如圖所示(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理r′＝|eq\f(ΔU,ΔI)|，由“逐差法”類比得eq\f(U5－U1,I1－I5)＝r′1，eq\f(U6－U2,I2－I6)＝r2′，eq\f(U7－U3,I3－I7)＝r3′，eq\f(U8－U4,I4－I8)＝r4′代入數(shù)據(jù)得r1′＝5.38Ω，r2′＝5.63Ω，r3′＝5.63Ω，r4′＝6.00Ωr′的平均值為r′＝eq\f(r′1＋r2′＋r3′＋r4,4)＝5.66Ω，所以電源的內(nèi)阻r＝r′－R0＝1.66Ω利用逐差法可以充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)阻測(cè)量值偏大，而電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值幾乎與真實(shí)值相同，作出真實(shí)U－I圖線a及測(cè)量U－I圖線b，內(nèi)電阻測(cè)量值偏大說(shuō)明在電壓測(cè)量相同的情況下，電流值偏小?；瑒?dòng)變阻器的阻值只要能控制電路對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響，B錯(cuò)誤。若R1的實(shí)際阻值的計(jì)算值偏小，則改裝成電流表內(nèi)阻偏大，使電路中的電流偏