电学实验
1．（2011丰台二模）(18分)
(1）某同学做“用单摆测重力加速度”实验。
①用游标卡尺测量摆球直径d，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用米尺测量出悬线长度l。

某次测量摆球直径时游标卡尺示数部分如图所示，则摆球直径为d= c 。
②在小钢球某次通过平衡位置时开始计时，并将这次通过平衡位置时记为0，数出以后小钢球通过平衡位置的次数为n，用停表记下所用的时间为t。请根据他的计数方法写出单摆周期的表达式：_____________。
③用上面的测量数据计算重力加速度的表达式为g= 。
(2）某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0V的小灯泡伏安特性图线，并研究小灯泡实际功率及灯丝温度等问题。
①根据电路图，将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。

②连好电路后，开关闭合前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于 (填“a端”、“b端”或“ab正中间”）。
③闭合开关，向b端调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为 。
A．小灯泡短路
B．小灯泡断路
C．电流表断路
D．滑动变阻器断路

④排除故障后，该同学完成了实验。根据实验数据，画出的小灯泡I--U图线如图。形成图中小灯泡伏安特性图线是曲线的原因为 。
⑤根据I--U图线，可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为 。（保留两位有效数字）。

⑥已知小灯泡灯丝在27oC时电阻是1.5Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t)，k为比例常数。
根据I--U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为 oC。

1、(18分)
(1）
① 2.26 (2分）② T= (2分）
③ (2分）

(2）
①如图连接 (2分）
②a端 (2分）
③灯泡断路 (2分）
④灯丝的电阻随温度的升度而增大 (2分）
⑤0.78W (2分）
⑥977 oC (2分）

2．（2011朝阳二模）（8分）
(1）如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为200 的待测电阻，具体测量步骤如下：
①调节 ，使电表指针停在表盘左侧的零刻度线处。
②将选择开关旋转到“ ”档的 位置。（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）
③将红、黑表笔分别插入“+”、“―”插孔，将两表笔短接，调节 ，使电表指针指向表盘右侧的零刻度线处。
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为
。
⑤测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。

(2）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜
面上的匀变速直线运动。实验步骤如下：
a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率
为50Hz的交流电源上。
b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下
运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍
去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。
c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2……x8。
d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。
e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v-t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值，其中xs未测定，请你根据图乙将这个测量
值填入表l中。
表1：
符号x0x1x2x3x4x5x6x7x8
刻度数值/01.122.754.867.4914.1918.2722.03

②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据表l中的x5和x7，计算出v6的值，并填人表2中。
表2：
符号v1v2v3v4v5v6v7
速度数值/（•s―1）0.340.470.590.720.840.98
③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v4和v6对应的坐标点，并画出v―t图线。

④根据v-t图线可计算出小车的加速度a=____/s2。（保留两位有效数字）
⑤为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T，并做了以下的计算：
；

求出其平均值 。你认为a和a′哪个更准确，请说明理由。

3．（2011昌平二模）（18分）
⑴ ①在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，以下做法正确的有______。
A．选用约1长、不易形变的细线充当摆线
B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的
C．单摆偏离平衡位置的角度不能过大，应控制在5°以内
D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆的振动周期
②某同学通过游标卡尺测定某小球的直径，测量的结果如图所示，则该小球的直径为________。

理科综合试卷第5页（共13页）
⑵ 硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件。某同学利用图（甲）所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系。图中定值电阻R0=2Ω，电压表、电流表均可视为理想电表。
①用“笔画线”代替导线，根据电路图，将图（乙）中的实物电路补充完整。

②实验一：用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻R的阻值，通过测量得到该电池的U―I曲线a（见图丙）。则由图象可知，当电流小于200 A时，该硅光电池的电动势为________V，内阻为________ Ω。
③实验二：减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的U―I曲线b（见图丙）。当可调电阻R的阻值调到某值时，若该电路的路端电压为1.5 V，由曲线b可知，此时可调电阻R的电功率约为________W。

1．（18分）
⑴ ①AC（3分） ②8.30（3分）
⑵ ①实物连接图如图所示（3分）
②2.90（3分） 4.0（3分）
③0.0828（3分）

4．（2011东城一模）(2）某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（标称阻值为180Ω）的电流随其两端电压变化的特点。
实验器材：多用电表，电流表A（0－50A，内阻约15Ω），电压表V（5V，内阻约20kΩ），电源E（6V直流电源，内阻可忽略不计），滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），定值电阻R0（100Ω），电阻箱（99.9Ω）、开关K和导线若干。
①该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值，发现表头指针偏转的角度很小；为了准确地进行测量，应换到 倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是： ，补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则它的电阻是 Ω 。

②该小组按照自己设计的电路进行实验。实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从0开始逐渐增大到5V，作出热敏电阻的I-U图线，如右下图所示。
请在所提供的器材中选择必需的器材，在方框内画出该小组设计的电路图。

③分析该小组所画出的I-U图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而　　　　　　；分析其变化的原因可能是　　　　　　
。
④请提出一个简单的实验方法，说明你对变化原因的判断是正确的。

2．(2）（12分）①“×10 ”（1分）；两表笔直接接触，调节欧姆表的调零旋钮，使指针指在“0Ω”处（或重新进行欧姆档的调零）（1分）；200（200～205都给分）。（1分）
②.测量电路（电流表内接不给分）（2分）；供电电路（用限流接法不给分）（2分）
③减小（2分），这是由于电流较大时，通电生热，使热敏电阻的温度升高，阻值变小。（1分）
④答案比较开放，只要能用实验说明热敏电阻的温度升高电阻变小即可。如：用欧姆档测热敏电阻的阻值，如果用手握热敏电阻使其温度升高，可以看出热敏电阻随温度升高阻值变小。（2分）
注：热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越小。通过热敏电阻的电流很小时，其I-U曲线近于直线，这是由于此刻电流的发热可以忽略，热敏电阻的温度跟环境温度相同，电阻阻值保持不变。环境温度变化时，它的电阻随温度而变化。热敏电阻做为测温元件使用时，要满足通过热敏电阻的电流是很小的限制条件。当通过热敏电阻的电流较大时，由于热敏电阻本身发热，温度升高，其电阻也要变化，热敏电阻的这个特性，常常应用在控制电路中。

5．（2011西城一模）（18分）（1）（10分）甲同学欲采用下列器材准确测定一个约20Ω的电阻的阻值。
A．直流电源（10V，内阻不计）；
B．开关、导线等；
C．电流表（0~3A，内阻约0.03Ω）；
D．电流表（0~0.6A，内阻约0.13Ω）；
E．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）；
F．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）；
G．滑动变阻器（0~10Ω，额定电流2A）；

① 为测量准确，电流表应选用 ，电压表应选用 ；（选填代号）
② 为了获得尽可能多的数据，该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压，请在图1虚线中画出正确的实验电路图，并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路；

③ 闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑动头的位置，记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U。某次电流表、电压表的示数如图3所示。
处理实验数据时，制作如图4所示的I ―U坐标图，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点。请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中，并在图4中把坐标点连成图线；
④ 根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为R＝ Ω。

（18分）(1）① D（1分）、F（1分）；
② 电路图如答图1所示（2分） 实验电路如答图2所示（2分）
③ 描点及连线如答图3所示（2分）
④ 18.0 (17.5~18.5)（2分）
6．（2011西城一模）（2）（8分）乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图5所示。质量为1.00 kg的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架A连接，弹簧的劲度系数均为100N/。滑块B还通过滑动头与长为12.00 c的电阻CD相连，CD中任意一段的电阻都与其长度成正比。将框架A固定在被测物体上，使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行。通过电路中指针式直流电压表的读数，可以得知加速度的大小。不计各种摩擦阻力。电压表内阻足够大，直流电源的内阻可忽略不计。
设计要求如下：
a．当加速度为零时，电压表示数为1.50V；
b．当物体向左以可能达到的最大加速度10.00/s2加速运动时，电压表示数为满量程3.00V；
c．当物体向右以可能达到的最大加速度10.00/s2加速运动时，
电压表示数为0。
① 当电压表的示数为1.80V时，物体运动加速度的大小为 /s2；
② 当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻CD的C端 c处；
③ 应选用电动势为______V的直流电源。

(2）① 2.00；（2分）
② 5.00；（3分）
③ 3.60；（3分）

7．（2011海淀零模）（2）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大。某同学为研究这一现象，所用的实验器材如下：电压表V、电流表A、滑动变阻器（0~10Ω）、电源、小灯泡、开关以及导线若干，并利用这些器材设计实验电路并进行实验，将得到的实验数据通过描点的方式记录在图9的I-U坐标系中（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）。
①请在下面的方框中画出实验电路图；
②读出图8中的电压表和电流表的示数，并将该组数据标注在图9的I-U坐标系中，然后画出小灯泡的I-U曲线；
③若将该同学在此次实验中所用的的小灯泡L连接在图10所示电路中，电源电动势E=2.0V，内阻不计，电阻R=5.0Ω，则此时小灯泡的电功率P=______W。（保留2位有效数字）

(2）①见答图1；（3分）
②见答图2；（4分）
③0.16±0.02（2分）

8．（2011海淀一模反馈）（3）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
①用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 ；

②用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 ；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 Ω。
④该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4A，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～10A，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
⑤若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ＝ Ω•。（保留2位有效数字）
(）

(3） ①50.15 ②4.700 ③220
④如右图 ⑤

9．（2011朝阳一模）（2）某同学使用如下器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验：
待测小灯泡（额定电压12V，工作时电阻为100Ω左右）；
电源E（电动势为14V）；
电压表V（量程为15V，内阻约为15kΩ）；
电流表A（量程为100A，内阻约为10Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为10Ω）；
单刀单掷开关；导线若干。
①在实验中，既要满足实验要求，又要减小误差，应选用的实验电路图________。

A B C D
②请根据所选的实验电路图在实物图上连线。

③该同学描绘的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可求得小灯泡的额定功率为P=________W。（结果保留3位有效数字）

④由小灯泡的伏安特性曲线可知：在较低电压区域（0~2V）内，小灯泡的电阻几乎不变；在较高电压区域（7~10V）内，小灯泡的电阻随电压的增大而________（填“增大”、“不变”或“减小”）。它们变化规律不同的原因是________。

(2）①C 2分
②答案见下图 3分

③1.15~1.19 3分
④增大 2分
小灯泡的电阻随温度升高而增大 2分

10．（2011丰台一模）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kW的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤：
a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔。
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔。
c．旋转选择开关，对准欧姆档Í1k的位置。
d．旋转选择开关，对准欧姆档Í100的位置。
e．旋转选择开关，对准交流“OFF”档，并拔出两表笔。
①请把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 。
②根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 Ω。
(1) ① cabe (2分）
② 11kΩ (2分）
试题编号=167
11．（2011延庆一模）（1）某同学用电阻箱与电压表串联测量电压表内阻，实验中先取电阻箱阻值为零，记录电压表读数，然后调电阻箱使电压表读数为原来的一半，则电阻箱的阻值就是电压表内阻的测量值。实验中应采用下列哪个电路 (填A或B）

A（6分）
试题编号=168
12．（2011延庆一模）（2）某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，期中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R―1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是 ，内阻是 。

电源的电动势是 3v (3分） ，内阻是 1Ω（3分） 。

13．（2011怀柔一模）（2）（12分）某兴趣小组为了测量一待测电阻丝的阻值Rx，先用多用电表粗测出它的阻值约为9Ω，用再千分尺测量该段电阻丝的直径，如图7所示， 然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材:
A．多用电表
B．电压表Vl，量程3V，内阻约5kΩ
C．电压表V2，量程15V，内阻约25kΩ
D．电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2Ω
E．电流表A2，量程3A，内阻约0.04Ω
F．电源，电动势E=4.5V
G．滑动变阻器Rl，最大阻值5Ω，最大电流为3A
H．滑动变阻器R2，最大阻值200Ω，最大电流为1.5A
I．电键S、导线若干
①则此金属丝的直径是_______
②在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选 ；电流表应选 ；滑动变阻器应选 。(填器材前面的字母代号)
③在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图．
(2）（12分）①1.010 (2分） ②B D G 　(6分）
③如图所示　　(4分）

14．（2011石景山一模）(2)某研究性学习小组利用图1所示的电路测量某蓄电池的电动势E和内电阻r。由于蓄电池的内阻很小，因此在电路中接入一个定值电阻R0 = 2.0 Ω。闭合开关S，调整电阻箱R的阻值，读出电压表相应的示数U，得到数据如下表：
实验次数123456
R/Ω40.0020.0012.008.006.005.00
U/V1.891.781.661.571.431.35

①为了准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图象来处理实验数据。图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是 ；
②计算出与该组数据对应的物理量并填在答题卡的表格中；；
③请在图2所给的坐标纸中作图（要求在答题卡上答图2中作出图象），利用图象得到E = V，r = Ω。

(2）（10分）
①电压U与电阻R的比值U/R（或电流I）（2分）
②表格中数据如下：（2分）
电阻箱读数R/Ω40.0020.0012.008.006.005.00
电压表示数U/V1.891.781.661.571.431.35
电压U与电阻R的比值UR-1（或电流I）/A0.0470.0890.1380.1960.2380.270
③图象如图2所示（2分），2.00（2分），0.40（2分）

15．(2011昌平期末)用伏安法测某一电阻时，如果采用如图12所示的甲电路，测量值为R1 ，如果采用乙电路，测量值为R2 ，那么R1 、R2与真实值R之间的大小关系为 。

R1＜R＜R2
16．(2011昌平期末)（12分）一些材料的电阻随温度的升高而变化。
(1)如图15（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5A、内阻不计）、电阻箱R′ 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

①电流刻度较大处对应的温度刻度_____________；(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5A时对应的温度数值为_________°C。

(2)某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了如下表所示的一组数据，并描绘出其I-U图线如图16中(a)所示。

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而_________（选填“增大”或“减小”）
②实验还用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图（b）中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。
(1）①较小 (3分) ②50 (3分)
(2）①增大 (3分) ②见右图 (3分)
17．(2011朝阳期末)现有一根长约为20c的柱状金属丝，其横截面为边长约1的正方形，金属丝的电阻率为5×10-5Ω•。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择：
A．量程为0～0.6A，内阻约为1Ω的电流表
B．量程为0～1A，内阻约为10Ω的电流表
C．量程为0～6V，内阻约为4kΩ的电压表
D．量程为0～10V，内阻约为50kΩ的电压表
E．阻值为0～10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器
F．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器
(1）以上器材应选用__________________________。（填写器材前的字母）
(2）为了减小误差，应采用电流表的______________（选填“内接法”或“外接法”）。
(3）将下图所示器材连接成实验电路。
(1）A、C、E（2）外接法（3）见右图

18．（2011丰台期末）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率。某同学电路如图13所示。给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。
(1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图11和图12所示。
由图可知其长度为__________c，直径为________。

(2）闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是 (填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。
(3）对照电路的实物连接画出正确的电路图。

(4）图14中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出U－I图线。

(5）求出的电阻值R =__________________Ω（保留3位有效数字）。

(6）请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ =_______________。

(1）59.40c (2分) (59.39~59.41 c)
0.434 (2分） (0.433~0.435 )
（2）待测金属丝。(2分)
(3）如图。(2分)
(4）作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。(图略)(2分)
(5）5.80Ω。(2分) (5.60～6.00Ω）
(6） （2分）[:Z。xx。k.Co]

19．（2011石景山期末）(3)（8分）为了测量某电池的电动势 E（约为3V）和内阻 r，可供选择的器材如下：
A．电流表G1（2A 100Ω）B．电流表G2（1A 内阻未知）
C．电阻箱R1（0~999.9Ω）D．电阻箱R2（0~9999Ω）
E．滑动变阻器R3（0~10Ω 1A） F．滑动变阻器R4（0~1000Ω 10A）
G．定值电阻R0（800Ω 0.1A） H．待测电池
I．导线、电键若干

①采用如图12（甲）所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：
I1（A）0.400.811.201.592.00
I2（A）0.200.400.600.801.00
根据测量数据，请在图12（乙）坐标中描点作出I1―I2图线．由图得到电流表G2的内阻等于 　　　 Ω．
②在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图12（丙）所示的电路．在给定的器材中，图中滑动变阻器①应该选用 　　，电阻箱②应该选用 　　 (均填写器材后面的代号）．
③根据图12（丙）所示电路，请在图12（丁）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．

(3）①（1分）；200（2分）；②R3（2分）；R2（2分）；③连线见图12（丁）（1分）．

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