2015年高考物理真题分类汇编电学实验

2015年高考物理真题分类汇编------电学实验(2015新课标I-23).（9分）图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω．满偏电流为1mA,R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱．电表量程为3mA：若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA．由题给条件和数据，可以求出R1=_______Ω，R2=_______Ω。(2)现用一量程为3mA，内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V．内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格．阻值分别为300Ω和1000Ω：滑动变阻器R有两种规格．最大阻值分别为750Ω和3000Ω，则R0应选用阻值为_________Ω的电阻，R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的R/为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是：__________【答案】（1）15（2分）35（2分）（2）300（1分）3000（1分）（3）c（1分）闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏电阻是R1，若电表指针不动，则损坏电阻是R2（2分）【考点】欧姆定律；电阻的串、并联；闭合电路的欧姆定律【解析】（1）定值电阻和毫安表都是并联连接，电压相等，由欧姆定律变形式U=IR，使用a、b两个接线柱时有：I满R表=(I表1-I满)（R1+R2）;使用a和c两个接线柱时有：I满（R表+R2）=(I表2-I满)R1,I表1和I表2为改装电表的量程，解以上各式得：R1=15Ω,R2=35Ω。（2）根据R=𝐸𝐼校准刻度，电流表校准时需选取的刻度为0.5．1.0、I.5、2.0．2.5、3.0mA，可知电路中总电阻最大为：Rmax=1.5𝑉0.0005𝐴=3000Ω,最小阻值为Rmin=1.5𝑉0.003𝐴=500Ω,若定值电阻选用1000Ω，则无法校准3mA的刻度，所以定值电阻选用500Ω，由于最大电阻要达到3000Ω，所以变阻器要选择3000Ω。（3）因为只有一个电阻损坏，所以d点应与c连接。原因是R1与A表并联，则当R1损坏时电表A仍有示数指针偏转；而R2与A表串联，则当R2损坏时电表A无示数指针不动，据此闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏电阻是R1，若电表指针不动，则损坏电阻是R2【2015新课标II-23】23.（9分）电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下：待测电压表（量程3V，内阻约为3000欧），电阻箱R0(最大阻值为99999.9欧)，滑动变阻器R1（最大阻值100欧，额定电压2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干（1）虚线框内为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步骤（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比R1v________.Rv（添“”“=”或“”）主要理由是【答案】（1）（2）见解析；[来源:学科网ZXXK]（3）；见解析【解析】试题分析：（1）实验电路如图所示考点：半偏法测电表内阻【2015重庆-6（2）】同学们测量某电阻丝的电阻，所用电流表的内阻与相当，电压表可xRxR视为理想电压表.①若使用题6图2所示电路图进行实验，要使得的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的点（选填“b”或“c”）.②测得电阻丝的图如题6图3所示，则为（保留两位有效数字）。③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化.他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下，得到电阻丝的电阻随风速（用风速计测）的变化关系如题6图4所示.由图可知当风速增加时，会（选填“增大”或“减小”）。在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器的滑片向端调节（选填“M”或“N”）.④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如题6图5所示的电路.其中为两只阻值相同的电阻，为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，○V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的点和点（在“a”“b”“c”“d”中选填）.xRUIxRxRvxRWRRxR【答案】①c；②4.1（4.0～4.2）;③减小，M；④b，d考点：本题考查伏安法测电阻。（2015浙江-22）图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。（1）根据图1画出实验电路图（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。所示读数为：①__________②__________③__________④__________。两组数据得到的电阻分别为__________和__________。[来源:学§科§网]【答案】（1）如图（2）①0.10A、②0.24A、③2.0V、④0.27V。和，如填为和也行【解析】考点：“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验(8.30.1)(2.70.1)(2.70.1)(8.30.1)（2015四川-8（2））（11分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1（量程0～30mA）；电流表A2（量程0～100mA）；电压表V（量程0～6V）；滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：Ⅰ．设计如图3所示的电路图，正确连接电路。Ⅱ．将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图4所示的图线。Ⅲ．断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题：①电流表应选用，滑动变阻器应选用；②由图4的图线，得电源内阻r＝Ω；[来源:学。科。网Z。X。X。K]③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围，电压表示数变化范围。（选填“相同”或“不同”）【答案】①A2R2②25③－r④相同不同②根据图3电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图4中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有：r＝|k|＝||Ω＝25Ω。③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有：r′＝r＋Rx＝|k′|＝，解得：Rx＝－r④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，Rx接在B、C之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而Rx接在A、B之间时，电压表测量的是滑动变阻器与Rx两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同。考点：测定电源电动势和内阻、伏安法测电阻的实验【2015山东-22】.如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U-I关系图线。回答下列问题：（1）滑动触头向下滑动时，电压表示数将（填“增大”或“减小”）。00IU310)2060(5.45.50000IU00IU（2）I0=A。（3）RL消耗的最大功率W（保留一位有效数字）。【答案】（1）减小；（2）1.0（3）5【解析】试题分析：（1）滑动头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，电压变小，则电压表读数变小；（2）由电路图可知：，即：U=I0R-IR，由U-I图线可知，I0R=20；，则I0=1.0A；（3）RL消耗的功率为P=IU=20I-20I2，则当I=0.5时，功率的最大值为考点：测量电阻的电功率。【2015广东-34】（2）（10分）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3k）、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”欧姆档测量，示数如图15（a）所示，读数为。据此应选择图15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”）；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。0UIIR20201.0Rk5mPW③图16（a）是根据实验数据作出的U-I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21R的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和电阻r，如图16（b）所示。闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，利用图16（a）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）。【答案】○110b○2增大○3Y○43.20.50【考点】练习使用多用电表实验；描绘小电珠的伏安特性曲线实验；测定电源的电动势和内阻实验【解析】○1读数为10，欧姆档“×1”，故电阻为10×1=10Ω。采用外接法的原因是RX=10√𝑅𝑉𝑅𝐴=√3000×10,电流表的分压作用影响大，应使用电流表外接法。○2当P向右边滑动时，未知元件上分到的电压增大，因此电流增大。○3由图16（a）可知，Y的电压与电流的比值并不固定，因此是非线性元件。○4由图16(a)可知，RX=10Ω，由闭合电路欧姆定律E=U+𝑈𝑅𝑋r可得，当S2闭合时，E=3+310r,当S2断开时有E=1+110（r+21）（此时把R当作电源内阻），联立解得E=3.2V,r=0.50Ω。【2015福建-19】（2）（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为A③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为W（保留两位小数）【答案】：见解析；0.44A；42.25【解析】试题分析：实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图知当小电珠电压等于1.5V时电流约为0.38A，此时电阻约为，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为。【2015北京-19】．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的1/2；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路