《高三物理二轮复习 课前诊断-电学创新实验-人教版高三物理试题》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高三物理二轮复习 课前诊断-电学创新实验-人教版高三物理试题(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、课前诊断电学创新实验考点一实验原理的拓展与创新1.考查安培力相关因素探究(2016全国丙卷)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A适当增加两导轨间的距离B换一根更长的金属棒C适当增大金属棒中的电流其中正确的是_(填入正确选项前的标号)。解析:(1)实验
2、电路连线如图所示。(2)为使金属棒获得更大的速度,则金属棒运动时需要更大的加速度,根据牛顿第二定律有a,所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距离都可以使加速度增大。故选项A、C正确,选项B错误。答案:(1)见解析(2)AC2考查自动控制电路设计与调整(2016全国乙卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 ),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 ),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 ),单刀双
3、掷开关一个,导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 时阻值为650.0 。(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步骤调节此报警系统:电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为_;滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是_。将开关向_(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至_。(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一
4、端闭合,报警系统即可正常使用。解析:(1)电路图连接如图。(2)报警器开始报警时,对整个回路有UIc(R滑R热)代入数据可得R滑1 150.0 ,因此滑动变阻器应选择R2。(3)在调节过程中,电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用,电阻箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值,即为650.0 。滑动变阻器在电路中为限流接法,滑片应置于b端附近,若置于另一端a时,闭合开关,则电路中的电流I A27.7 mA,超过报警器最大电流20 mA,报警器可能损坏。开关应先向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至报警器开始报警为止。答案:(1)连线见解析图(2)R2(3)650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过
5、20 mA,报警器可能损坏c报警器开始报警3考查用半偏法测电表内阻(2015全国卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000 ),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值100 ,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关两个,导线若干。(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整。(2)根据设计的电路,写出实验步骤:_。(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV,与电压表内阻的真实值RV相比,RV_
6、RV(填“”“”或“”),主要理由是_。解析:(1)因滑动变阻器阻值较小,所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻。(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故RVRV(其他合理说法同样给分)。答案:见解析考点二实验器材的等效与替换4.考查测量导电液体的电阻率某兴趣小
7、组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值200 m)。如图甲所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左、右两侧带有接线柱,容器内表面长a40 cm,宽b20 cm,高c10 cm,将水样注满容器后,用多用电表粗测水样电阻约为2 750 。(1)为精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:A电流表(量程5 mA,电阻RA为50 )B电压表(量程15 V,电阻RV约为10 k)C滑动变阻器(020 ,额定电流1 A)D电源(12 V,内阻约10 )E开关一只、导线若
8、干请在图乙实物图中完成电路连接。(2)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,测出一系列数据如下表所示,请在如图丙所示的坐标纸中作出UI关系图线。U/V2.03.86.88.010.211.6I/mA0.731.362.202.893.664.15(3)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率约为_ m。据此可知,所得水样_(填“达标”或“不达标”)。解析:(1)因为要精确测量电阻值,需要电路中电压有较大的变化范围,而滑动变阻器阻值比待测电阻小得多,所以连线时滑动变阻器要用分压式接法;又电流表内阻已知,则采用电流表内接法,电路连接如图1所示。(3)由图线斜率可知,总电阻为
9、2 791 ,又RR总RA2 741 ,根据电阻定律R,代入数据得137 m200 m,故不达标。答案:(1)如图1所示(2)如图2所示(3)137(134140均可)不达标5考查电子元件的伏安特性及测量电池的电动势和内阻(2015广东高考)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3 k)、电流表(内阻约为1 )、定值电阻等。(1)使用多用电表粗测元件X的电阻,选择“1”欧姆挡测量,示数如图(a)所示,读数为_,据此应选择图中的_(填“b”或“c”)电路进行实验。(2)连接所选电路,闭合S,滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐_(填“增大”或“减小
10、”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。(3)图(d)是根据实验数据作出的UI图线,由图可判断元件_(填“X”或“Y”)是非线性元件。(4)该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R21 的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图(e)所示,闭合S1和S2,电压表读数为3.00 V;断开S2,读数为1.00 V。利用图(d)可算得E_V,r_(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。解析:(1)用多用电表的欧姆挡测电阻时,电阻值示数倍率,故X的读数为10 110 ,由于,或RXRV,故用伏安法测元件X的电阻时,电流表应外接,故选b电路进行实验。(2)滑片P从
11、左向右滑动过程中,元件X两端的电压越来越大,电流越来越大,故电流表示数逐渐增大。(3)由UI图线可知Y是非线性元件。(4)由(3)中的UI图线,可知线性元件的电阻RX10 ,当S1、S2都闭合时,回路中的电流I10.3 A,当S1闭合,S2断开时,回路中的电流I20.1 A,根据闭合电路欧姆定律,得EI1(RXr),EI2(RXRr),联立两式并代入数据解得E3.2 V,r0.50 。答案:(1)10b(2)增大(3)Y(4)3.20.506考查描绘二极管的伏安特性曲线(2016合肥联考)某同学发现很多教辅用书中提到的二极管正接电阻均是某一定值,而他又注意到人教版高中物理教材中写到“二极管是非
12、线性元件,它的电阻与通过的电流大小有关”。他为了探求真知,找来一个LED蓝光二极管:(1)他首先利用多用电表对它的正接时电阻进行粗略测量,如图甲所示,下面说法中正确的是()A欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端B双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大C若采用“100”倍率测量时,发现指针偏角过大,应换“10”倍率,且要重新进行欧姆调零D若采用“10”倍率测量时,发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央,测量值应略大于175 (2)为了正确描绘出该二极管正接时的伏安特性曲线,可供选择的器材如下:直流电源E:(电动势为3 V,内阻不计)电流传感器:(量程10 mA10 mA,相当于理想电流表,
13、能较为精确测出通过二极管的电流)电压表:(量程1 V,内阻为1 k)定值电阻R0:阻值为2 k滑动变阻器R1:(010 )滑动变阻器R2:(01000 k)开关、导线若干实验中滑动变阻器应选_(选填“R1”或“R2”);请在图乙方框中画出实验电路原理图;实验记录的8组数据如下表所示,其中7组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出IU图像;LED蓝光二极管正向伏安特性曲线测试数据表I(mA)00.100.310.610.781.203.105.00U(V)00.610.961.522.032.352.642.75由所绘制图像可知,他选用的LED蓝光二极管是_(选填“线性”或“非线性”)电学元件。解析:(1)由于欧姆表的A表笔内部接电源的正极,故欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端,选项A正确;由于人体是导体,双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小,故B错误;若采用“100”倍率测量时,发现指针偏角过大,故为使指针指中央刻度附近,则应换“10”倍率,且要重新进行欧姆调零,选项C正确;欧姆表刻度是左密右疏,选择“10”倍率测量时发现指针位于15与20正中间,即测量值小于175