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1、专题9 电学实验1.（2013高考天津理综物理第9题）（3）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作.已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1):电流表（量程为0250mA内阻约5);电压表（量程为03V内限约3k):电键一个、导线若干. 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）.A. 滑动变阻器（最大阻值20, 额定电流1A)B. 滑动变阻器（最大阻值1750,额定电流0.3A) 实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）. 实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为50的电
2、源两端，小灯泡消耗的功率是 W.答案：A B 0.1解析：实验中所用的滑动变阻器应该便于调节，选择最大阻值小的A.根据题述灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作，实验电路应为分压电路，电流表外接，实验的电路图应选用图B.由闭合电路欧姆定律，E=U+Ir，代入数据变化得：I=0.3-0.2U.在小灯泡的伏安特性曲线上画出电源的伏安特性曲线I=0.3-0.2U，如图.二线的交点为电路工作点，交点的纵坐标和横坐标的乘积等于小灯泡消耗的功率是P=UI=1.00.1W=0.1W.2.（2013高考安徽理综第21题II）（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的
3、过程如图所示，校零时的读数为_ mm，合金丝的直径为_mm.（2）为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接.答案：（1）0.007mm 0.640mm （2）实物电路连接如图.解析:校零时螺旋测微器读数：0mm+0.01mm0.7=0.007mm;测量时螺旋测微器读数：0.5mm+0.01mm14.7=0.647mm;合金丝的直径的d=0.647mm-0.007mm=0.640mm3(2013高考北京理综第21题)某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻Rx的阻值.（1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（050，额定电流2A），开关和
4、导线若干，以及下列电表：A.电流表(03A，内阻约0.025)B.电流表(00.6A，内阻约0.125)C.电压表(03V，内阻约3k)D.电压表(015V，内阻约15k)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 _(选填器材前的字母)；实验电路应采用图1中的 （选填“甲”或“乙”）（2）图2是测最Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线.（3）接通开关，改变滑动变阻器画片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值RX=U/I= (保留两位有效数字).（4）若在（1）
5、问中选用甲电路，产生误差的主要原因是 ;若在（1）问中选用乙电路残生误差的主要原因是 .（选填选项前的字母）A. 电流表测量值小于流经RX的电流值B. 电流表测量值大于流经RX的电流值C. 电压表测量值小于RX两端的电压值D. 电压表测量值大于RX两端的电压值（5）再不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻RX两端的电压U也随之增加，下列反映U-x关系的示意图中正确的是 .答案：（1）C B 甲（2）补充完成的实物间的连线如图.（3）5.2 （4）B D（5）C解析：选择量程03V的电压表C，量程00.6A的电流表B，由于待测电阻Rx的阻值较小
6、，采用电流表外接的图甲.电流表示数I=0.50A，电压表示数U=2.60V，电阻的测量值RX=U/I=5.2. 若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是电压表分流，电流表测量值大于流经Rx的电流值;若在（1）问中选用乙电路残生误差的主要原因是电流表分压，电压表测量值大于Rx两端的电压值.设滑动变阻器单位长度电阻为k，由闭合电路欧姆定律，I=，U=IRX=RX.由此可知，当x增大时，U非线性增大，当x达到最大值时，U等于一个定值，所以反映U-x关系的示意图中正确的是C.4（6分）（2013全国高考大纲版理综第22题）如图所示，E为直流电源，G为灵敏电流计，A、B为两个圆柱形电极，P是木板，
7、C、D为两个探针，S为开关.现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验. （1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是_纸； （2）用实线代表导线将实验器材正确连接.SEPPBDC答案：（1）导电 SEPABDC（2）如图所示.解析：（1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是导电纸纸； （2）将电源开关串联后与A、B接线柱连接.用实线代表导线将实验器材正确连接如图所示.5（2013高考上海物理第27题）(6分)为确定某电子元件的电气特性，做如下测量.(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻
8、档(填：“10”或“1k”)，并再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为.(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示.添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性.本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到档(填：“直流电压10V”或“直流电压50V”).答案：（1）10 欧姆调零 70（2）电路如图.解析：（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择10倍率的电阻档，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为70.(2) 要测
9、量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路.本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压10V档.6.（2013高考广东理综第34题）（2）图17（a）是测量电阻Rx的原理图，学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6A（内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm.图17（b）0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.605.010.015.020.025.030.035.0图17（c）根据原理图连接图17（b）的实物图.断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0V时，单位长度电阻丝的电压u=_V/cm.记录此时电流表A1的示数.保持S1闭合，合上
10、S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤记录的值相同，记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值，测量数据已在图17（c）中标出.写出Rx与L、I、u的关系式Rx=_；根据图17（c）用作图法算出Rx=_.答案： 见下图 0.1 6.0解析：3V电压分布在长为30cm的电阻丝上，故有单位长度的电压u=V/cm=0.1V/cm.设电阻丝每cm长的电阻为R，当合上S1 断开S2时，设此时电阻丝电流为I 有：I30R=30u， 当合上S1 、S2时，ILR=IRx， 由上两式得：Rx与L、I、u的关系式Rx=Lu/I.在图17（c）中过尽可能多的点作直线，对照图
11、17（c）可得L=I，由L-I图线的斜率k=60.016cm/A= ，可得Rx=ku=60.0160.1=6.0016.图17（b）0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.605.010.015.020.025.030.035.0图17（c）7.（2013高考山东理综第21（2）题）（2）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导
12、体薄片的霍尔系数.若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与_(填“M”或“N”)端通过导线相连.已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示.根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出UHI图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_10-3VA-1T-1（保留2位有效数字）.该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷
13、开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）.为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向_（填“a”或“b”）, S2掷向_（填“c”或“d”）.为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件_和_(填器件代号)之间.答案：M 如图所示. 1.5 b c S1 E解析：若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，由左手定则，空穴所受洛伦兹力方向指向M，M侧电势高，用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连.由可知UH-I图线的斜率等于KB/d，由UH-I图线可求得图线的斜率等于0.38，由KB/d=0
14、.38可得：霍尔系数K=1.510-3VA-1T-1.为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向“b”, S2掷向 “c”. 为了保证测量安全，可以将一合适的定值电阻与电源串联连接在电路中.在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件S1 和E之间.8.（2013高考福建理综第19（2）题） (2)（12分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件.某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探究其在无光照时的反向伏安特性.图中电压表的V1量程选用3V，内阻为6.0k；电压表V2量程选用15V，内阻约为30k；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计.根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路.
