2017年度全国高考'-物理电学实验部分真命题附详细解析.doc

''（全国卷（全国卷 1 1）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡 L（额定电压 3.8 V，额定电流 0.32 A） ；电压表（量程 3 V，内阻 3 k） ；电流表（量程 0.5 A，内阻 V A0.5 ） ；固定电阻R0（阻值 1 000 ） ；滑动变阻器R（阻值 09.0 ） ；电源E（电动势5 V，内阻不计） ；开关 S；导线若干。（1）实验要求能够实现在 03.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_（填“增大” “不变”或“减小” ） ，灯丝的电阻率_（填“增大” “不变”或“减小” ） 。（3）用另一电源E0（电动势 4 V，内阻 1.00 ）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关 S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W。 （结果均保留 2 位小数）【答案】 （1）（2）增大；增大；（3）0.39w0.39w 1.17w1.17w''【解析】 （1）要求能够实现在 03.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图（2）由 I-U 图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律知，电阻率增大；（3）当滑动变阻器的阻值为 9 时，电路电流最小，灯泡实际 = 功率最小，此时 E=U+I（r+R）得 U=-10I+4，在图中作出该直线如图所以，交点坐标约为 U=1.75V，I=225mA，P1=UI=0.39W；整理得：，当直线的斜率最大时，与灯泡的 I-U 曲线的交点坐标最大，即灯泡消 =1 + + + 耗的功率最大。当滑动变阻器电阻值 R=0 时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U=3.67V，I=0.32A，如图所示，最大的功率为 P2=UI=1.17W。（全国卷（全国卷 2）某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为 100 A，内阻大约为''2500 )的内阻可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1、R2(其中一个最大阻值为 20 ，另 一个最大阻值为 2000 )；电阻箱 Rz(最大阻值为 99 999.9 )；电源 E(电动势约为 1.5 V)； 单刀开关 S1和 S2.C、D 分别为两个滑动变阻器的滑片(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线 (2)完成下列填空：R1的最大阻值为_(填“20”或“2000”). 为了保护微安表，开始时将 R1的滑片 C 滑到接近图(a)中的滑动变阻器的_(填 “左”或“右”)端对应的位置；将 R2的滑片 D 置于中间位置附近 将电阻箱 Rz的阻值置于 2500.0 ，接通 S1.将 R1的滑片置于适当位置，再反复调节 R2的滑片 D 的位置最终使得接通 S2前后，微安表的示数保持不变，这说明 S2接通前 B 与 D 所在位置的电势_(填“相等”或“不相等”) 将电阻箱 Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将 Rz的阻值置于 2601.0 时，在接通 S2前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为_(结果保 留到个位) (3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： _答案 (1)连线如图(2)20 左 相等 2550(3)调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程解析 (2)滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此 R1要选择最大阻值为 20 的滑动变阻器''开始时将 R1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最小，从而保护了微安表接通 S1前后，微安表的示数保持不变，这说明 S1接通前后在 BD 中无电流流过，可知 B 与 D 所在位置的电势相等因 B 与 D 电势相等，对调后，解得 RA2550 .RzR2左RAR2右RAR2左RzR2右RzRz（全国卷（全国卷 3）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4和 R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头GA的满偏电流为 250 A，内阻为 480 。虚线方框内为换挡开关，A 端和 B 端分别与两表笔相连。该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位为：直流电压 1 V 挡和 5 V 挡，直流电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡，欧姆×100 挡。（1）图（a）中的 A 端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接。（2）关于 R6的使用，下列说法正确的是_（填正确答案标号）。A在使用多用电表之前，调整 R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整 R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）根据题给条件可得 R1+R2=_，R4=_。（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时 B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时 B 端是与“3”相连的，则读数为_；若此时 B 端是与“5”相连的，则读数为_。（结果均保留 3 位有效数字）''【答案】（1）黑（2）B （3）160880（4）1.47mA（或 1.48 mA）11002.95V【解析】试题分析：（1）与多用电表内电源正极相连的是黑表笔。（2）R6是可变电阻，它的作用是欧姆表调零，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。（3）B 端与“2”相连时，是量程较小的电流表，所以gg 12 1g160 I RRRII；B 端与“4”相连时，是量程较小的电压表，所以1gg 4 1880 UI RRI 。（4）若此时 B 端与“1”相连，多用电表是量程为 2.5 mA 的电流表，则读数为 1.47mA；若此时 B 端与“3”相连，多用电表是欧姆×100 挡，则读数为 1100；若此时 B 端与“5”相连，多用电表是量程为 5 V 的电压表，则读数为 2.95V。考点：多用电表的使用、电表的改装（江苏卷）（江苏卷）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图 11-1 图所示，继电器与热敏电阻 Rt、滑动变阻器 R 串联接在电源 E 两端，当继电器的电流超过 15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为 20 ，热敏电阻的阻值 Rt与温度 t 的关系如下表所示（1）提供的实验器材有：电源 E1（3 V，内阻不计） 、电源 E2（6 V，内阻不计） 、滑动变阻器 R1（0200） 、滑动变阻器 R2（0500） 、热敏电阻 Rt，继电器、电阻箱（0999.9 ） 、开关 S、导线若干。为使该装置实现对 3080之间任一温度的控制，电源 E 应选用 （选填“E1”或“E2”） ，滑动变阻器 R 应选用 （选填“R1”或“R2”） 。''（2）实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图 11-2 图所示的选择开关旋至 （选填“A”、 “B”、 “C”或“D”）（3）合上开关 S，用调节好的多用电表进行排查，在题 11-1 图中，若只有 b、c 间断路，则应发现表笔接入 a、b 时指针 （选填“偏转”或“不偏转”） ，接入 a、c 时指针 （选填“偏转”或“不偏转”） 。（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50时被吸合，下列操作步骤正确顺序是 。 （填写各步骤前的序号）将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 108.1【答案】 （1）E2 R2 （2）C （3）不偏转 偏转 （4）''【解析】(1)由表格数据知，当温度为 30°时，热敏电阻阻值为 199.5，继电器的阻值R0=20，当电流为 15mA 时，E=I（Rt+R0）=3.3V，所以电源选 E2，80°时，热敏电阻阻值 Rt=49.1，则E2=I(Rt+R0+R)，此时变阻器阻值 R=330.9，所以变阻器选择 R2；（2）多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压档 C 处；（3）若只有 b、c 间断路，表笔接入 a、b 时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入 a、c 时电流流经电表，故指针偏转；（4）50时，热敏电阻阻值为 108.1，所以应将电阻箱阻值调至 108.1，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为（海南卷）（海南卷）某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。现有器材为：待测电阻 R（阻值约为 5 ），电源（电动势 3 V），滑动变阻器（阻值范围 010 ），电流表（量程 0.6 A，3 A），电压表（量程 3 V，15 V），开关，导线若干。实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用。回答下列问题：（1）按照实验要求在图（a）中画出实物连线图。（2）若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为 3 V，电流表的示数始终接近 0。写出产生这种现象的一个原因：_。（3）在连线正确后，闭合开关。电压表和电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示。由图可知，电压表读数为_V，电流表读数为_A。由此可得待测电阻的阻值为_（结果保留 3 位有效数字） 。''【答案】 （1）实物连线图见解析（2）待测电阻 R 出现断路（3）2.2；0.48；4.58 【分值】12 分 【解析】(1)因为待测电阻 R（阻值约为 5 ），电源（电动势 3 V），则可估算电路中的最大电流为：，所以电流表选 0.6A 的量程；根据精确性原则，电压表选 3V0.6mEIAR的量程；实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用，则实物连线图如下 图所示：（2）由于电流表的示数始终接近 0，则可知电路出现断路故障，又电压表的示数始终约为 3 V，根据电压表的改装原理可知，电压表与电源肯定构成了回路，则可判断出待测电阻 R 出 现断路故障； （3）根据实验原理，由图示电压表可知，其量程为 3V，分度值为 0.1V，示数为 2.2V；由 图示电流表可知，其量程为 0.6A，分度值为 0.02A，示数为 0.48A；根据欧姆定律可知，则待测电阻的阻值为；2.24.580.48URI 4.58（天津卷）（天津卷）某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻 r1=1.0 k，电阻 R1=9.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个 R0=3.0 的电阻。按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建 S 闭合，用多用电表的电压挡先测量 a、b间电压，读数不为零，再测量a、a间电压，若读数不为零，则一定是_导线断开；若读''数为零，则一定是_导线断开。排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表 A1和 A2的多组 I1、I2数据，作出图象如右图。由 I1I2图象得到电池的电动势E=_V，内阻 r=_。【答案】（3）aa bb1.41（1.361.44 均可） 0.5（0.40.6 均可）