高三名校物理試題（江蘇版）（第02期） 19 電學實驗2(考試說明以外 設(shè)計性實驗) 含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精江蘇省物理單科卷有其特定的命題模板,無論是命題題型、考點分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給江蘇考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復習備考資料，物理解析團隊的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以江蘇考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對江蘇考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排,極限命制。專題19電學實驗2(考試說明以外、設(shè)計性實驗）（解析版)1．【2013·江西省南昌兩校高三聯(lián)考】有一個未知電阻Rx,用圖中（a）和（b)兩種電路分別對它進行測量,用（a)圖電路測量時,兩表讀數(shù)分別為6V，6mA,用（b）圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為5。9V,10mA,則用______圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=______Ω，測量值比真實值偏______（填：“大"或“小”）。1．a(chǎn)，1000,大解析：2．【2014·吉林省白山市高三摸底考試】(9分）用電流表和電壓表測一個電阻值約為25kΩ、額定功率為eq\f(1,20)W的電阻Rx的阻值，備用器材有：①量程0~100μA，內(nèi)阻約為500Ω的電流表A1②量程0～500μA，內(nèi)阻約為300Ω的電流表A2③量程0~1V,內(nèi)阻約為10kΩ的電壓表V1④量程0～15V，內(nèi)阻約為100kΩ的電壓表V2⑤量程0～50V，內(nèi)阻約為500kΩ的電壓表V3⑥直流穩(wěn)壓電源,兩端的輸出電壓為16V⑦滑動變阻器,阻值范圍0～500Ω,允許最大電流1A⑧待測電阻Rx，開關(guān)和導線若干(1）為了測量準確,電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________（填寫儀器前的序號)．（2)在如圖所示的方框內(nèi)畫出實驗電路圖．若測量值為R測，真實值為R真，那么在操作、讀數(shù)、計算均正確無誤的情況下，R測___R真（選填“大于”、“等于”或“小于”)．2．（1）②④(2）實驗電路圖如下所示.(3）大于3．【2013·湖北省華中師大附中高三五月模擬】在第三次工業(yè)革命的今天，新材料的發(fā)現(xiàn)和運用尤為重要。我國某科研機構(gòu)發(fā)現(xiàn)一種新型的半導體材料，目前已經(jīng)知道這種半導體材料的載流子（參與導電的“帶電粒子")的電荷量的值是e（電子電量的絕對值）,但不知道它的電性和載流子的數(shù)密度n（單位體積中載流子的數(shù)量）。為了測定這種材料中的載流子是帶正電還是帶負電，以及載流子的數(shù)密度，科學家把這種材料先加工成一塊偏平的六面體樣品,這塊樣品的長、寬和厚度分別為a、b、d（如圖中所示）?，F(xiàn)將這塊樣品接入電路中,且把靠外的偏平面標記為M，靠里的偏平面標記為N，然后在垂直于大平面的方向加上一個磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。接通電鍵S，調(diào)節(jié)可變電阻R．使電路中產(chǎn)生合適的電流.然后用電壓表判定M、N兩個面的電勢高低并測定M、N間的電壓(也叫霍耳電壓)，從而得到這種半導體材料載流子的電性和數(shù)密度。（1)當M的電勢比N的電勢低時，材料中的載流子帶電(填“正”或“負"）；（2）為了測定載流子的數(shù)密度n，除題目中已給出的數(shù)據(jù)外，還需要測定的物理量有（寫出物理量的含義并設(shè)定相應(yīng)的符號)；（3）根據(jù)題設(shè)條件和你測定的物理量，寫出載流子的數(shù)密度的表達式n=。4【2013·遼師大附中2013屆高三第三次模擬考試】(5分）某研究性學習小組設(shè)計了圖示實驗裝置測量物體帶電荷量的方法。圖中小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器,M、N是兩塊相同的、正對著平行放置的金屬板(加上電壓后其內(nèi)部電場可視為勻強電場），另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動變阻器及導線若干.當?shù)氐闹亓铀俣葹間。?（1）用天平測出小球的質(zhì)量m，按圖所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電荷量?(2）請在圖中的虛線框內(nèi)畫出實驗所用的電路圖（電源、開關(guān)已畫出)（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑動片的位置，讀出多組對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和絲線的偏轉(zhuǎn)角度α?(4）以電壓U為縱坐標，以_______為橫坐標作出過原點的直線,求出直線的斜率k（5）小球的帶電荷量q=_________,（用m、d、k等物理量表示）4【答案】（2）如圖所示（4）tanα（5)mgd/k5【2014·河南省十所名校高三第一次階段測試題】（10分）某實驗小組為研究玩具電動機的工作過程，準備用以下器材來設(shè)計實驗，盡可能精確地測量電動機工作時兩端電壓U和流過內(nèi)部線圈的電流強度I,并描繪出U—I圖線，要求包括(0,0）這組數(shù)據(jù)。實驗器材如下：待測電動機M（額定電流0．6A，額定電壓4．5V)，電流表A1（量程3．0A，內(nèi)阻約為40Ω），電流表A2（量程1．0A，內(nèi)阻約為50Ω），電壓表V（量程4．5V，內(nèi)阻約為5kΩ），滑動變阻器R（最大阻值為100Ω），電源E（電動勢為6V，內(nèi)阻不計)，開關(guān)S，導線若干。（1）請你選擇適當?shù)钠鞑?，在虛線框中畫出符合題意的測量電路圖，并把儀器或元件的符號標在相應(yīng)的位置.（2）下表為某同學的探測記錄，試根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標紙上描點后作出電動機兩端電壓U隨電流I的變化圖線.（3）由圖可知該電動機內(nèi)部線圈的電阻約為___________Ω。（4）比較第5、6組數(shù)據(jù)，試說明為什么電動機兩端電壓U變大了而通過它的電流反而減小了？____________________________________________________________________。6【2014·河北省唐山一中高三第一次調(diào)研考試】有以下的可供選用的器材及導線若干條，要求盡可能精確地測量出待測電流表的滿偏電流．A．待測電流表A0：滿偏電流約為700～800μA、內(nèi)阻約100Ω，已知表盤刻度均勻、總格數(shù)為N．B．電流表A:量程0.6A、內(nèi)阻0.1Ω．C．電壓表V：量程3V、內(nèi)阻3kΩ．D．滑動變阻器R：最大阻值200Ω．E．電源E:電動勢約3V、內(nèi)阻約1.5Ω．F．開關(guān)S一個．（1)根據(jù)你的測量需要，“B．電流表A”、“C．電壓表V”中應(yīng)選擇____________．（只需填寫序號即可）(2）在虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計的實驗電路圖．（3)測量過程中，測出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表A的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿偏電流IAmax=_______________,式中除N、n外，其他字母符號代表的物理量是________________________．6【答案】（1）C(2分）（2)電路如右圖所示．（4分）（3)，U為電壓表讀數(shù)，Rv為電壓表內(nèi)阻．（2分)7【2014·山西省忻州一中、康杰中學等四校高三第一次聯(lián)考】某興趣小組在一次實驗中需測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻，現(xiàn)提供如下器材：①待測電壓表一只（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ待測)；②電流表一只（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω）;③電池組（電動勢約為3V，內(nèi)阻不計）；④滑動變阻器一個；⑤變阻箱一個（可以讀出電阻值，0-9999Ω)；⑥開關(guān)和導線若干。某同學利用上面所給器材,進行如下實驗操作：（1）該同學設(shè)計了如圖甲、乙兩個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小,你認為其中相對比較合理的是（填“甲”或“乙”)電路。（2）用你選擇的電路進行實驗時,閉合電鍵S，改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數(shù)和（填上文字和符號)；（3)為方便計算電壓表的內(nèi)阻，需作出相應(yīng)的直線圖線，請從下面選項中選擇適當?shù)淖鴺溯S,（A）（B）（C）(D）（4）設(shè)該直線圖像的斜率為、截距為，則用、表示出的電壓表內(nèi)阻的表達式=。8【2013·云南省部分名校（玉溪一中昆明三中楚雄一中）高三第二次統(tǒng)考】某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變，其電阻率也要發(fā)生變化，這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)".現(xiàn)用如圖所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng)，已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，實驗室中有下列器材：A．電源E（3V,內(nèi)阻約為1Ω）B．電流表Al(0．6A，內(nèi)阻r1＝5Ω） C．電流表A2（0．6A，內(nèi)阻r2約為1Ω）D．開關(guān)S，定值電阻R0=5Ω（1）為了比較準確地測量電阻Rx的阻值，請完成虛線框內(nèi)電路圖的設(shè)計.（2）在電阻Rx上加一個豎直向下的力F（設(shè)豎直向下為正方向），閉合開關(guān)S，記下電表讀數(shù)，A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2，得Rx＝_________