高三物理高考实验分析习题和答案课件

1VARSRxRS图2乙甲VARx高三物理讲座（1）高考实验分析2012年北京卷高考实验题：21.（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为mm(该值拉近多次测量的平均值）。(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的图（选填“甲”或“乙”）。（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。图12（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值=Ω（保留两位有效数字）。（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为（填选项前的符号）。A.1×10-2Ω·mB.1×10-3Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是（有多个正确选项）。A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪器引起的系统误差D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差（2012北京卷）19.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，她把一个带铁芯的线圈I、开关S和电源用导终连接起来后.将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某司学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列四个选项中.导致套环未动的原因可能是（）A.线圈接在了直流电源上.B.电源电压过高.C.所选线圈的匝数过多，D.所用套环的材料与老师的不同32011年高考题21．（18分）（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:○1旋动部件________，使指针对准电流的0刻线。○2将K旋转到电阻挡×l00的位置。○3将插入十、－插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________(填0刻线或∞刻线)。○4将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡×1k的位置B．将K旋转到电阻挡×10的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准（2）如图2，用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。○1实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程○2图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_________。(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量ml、m24B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM，ON○3若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________(用○2中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________(用○2中测量的量表示)。○4经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1´，则p1:p1´=____:11；若碰撞结束时m2的动量为p2´，则p1´:p2´=11:_______。实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值112ppp为____________。○5有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用○4中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm。（2011北京卷）19．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是（）A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自感系数较大答案：2012高考题：21、（1）0.395～0.399，（2）甲，（3）略，（4）4.3—4.7，（5）C，（6）CD；19、D.2011高考题：21、（1）○1S○3T0刻线○4ADC；（2）○1C○2ADE或DEA或DAE；○3121mOMmONmOP222121mOMmONmOP○4142.911.01○576.8；19、C。5一、伏安法测电阻伏安法测电阻的原理：利用部分电路欧姆定律I=U/R得出R=U/I。如果能测出待测电阻两端的电压和电阻中的电流即可据此测量求解。如果电路中没有明确的电压或电流测量则应在电路中分析电压或电流的间接求解方法。系统误差：认为A、V表理想。（1）、伏安法测电阻内接法外接法1.用图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知道待测电阻xR的大概值，所以不能确定线路的接法，为了减小误差，可在电路接好以后将电压表的一个接线端K分别与M、N接触，观察电压表和电流表的读数哪一个有明显变化，则下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是（）A.若电流表读数有明显变化，K应接在M点B.若电流表读数有明显变化，K应接在N点C.若电压表读数有明显变化，K应接在M点D.若电压表读数有明显变化，K应接在N点2.欲测量一未知电阻Rx，但不知其电阻约为多少，现采用图A、B所示的两电路图进行测试，闭合开关，A图中电压表示数为2.9V，电流表示数为4mA；B图中伏特表示数为3V，安培表示数为3mA。则下面对于Rx的叙述正确的是（）A.采用A图误差较小，Rx的测量值为725ΩB.采用B图误差较小，Rx的测量值为1000ΩC.Rx的真实值应在725－1000Ω之间D.若电源内阻不计，可知Rx的真实值为975Ω3.测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：A．待测电压表（量程3V，内阻约3KΩ）一块B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只C．定值电阻（R=3KΩ，额定电流0.5A）一个D．电池组（电动势略小于3V，内阻不计）E．开关两只F．导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：（1）为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中相对比较合理的是（填“甲”或VAVA6“乙”）电路。其理由是：。（2）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量；用上述所测各物理量表示电压表内阻，其表达式应为Rv＝。答案：1、BC；2、BCD；3、（1）乙；因为甲图中电压表的内阻大，流过电流表的电流太小，读数误差比较大（2）K2闭合前后电压表的读数U1、U2；121UURU二、半偏法测电阻在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G的内阻时备有下列器材：A．待测电流表（量程lmA，内阻约几十欧）B．滑动变阻器（阻值范围0——100)C．滑动变阻器（阻值范围0——20k)D．电阻箱（0——999.9)E．电阻箱（0——9999)F．电源（电动势2V，有内阻）G．电源（电动势9V，有内阻）H．开关．导线①若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，1R应选用,2R应选用，电源应选用（用器材前的英文字母表示）。②实验要进行的步骤有：A．合上开关S1B．合上开关S2C．将R1的阻值调到最大D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处F．记下R2的阻值并.断开S1G．按如图所示连接好实验电路以上步骤，合理的顺序是（用步骤前的英文字母表示）。7③若在步骤F中读得R2的阻值是50Ω，则电流表内阻Rg=Ω，若要将该电流表改装成量程是3V的电压表，则应联一个阻值是的电阻。表的刻度盘上原0.6mA处应改写成V。答案：（1）①变大②变小（2）①19.40②9.86（3）①C、D、G②G、C、A、D、B、E、F③50、串、2950、1.8三、滑动变阻器的使用①限流器1.用电器的电阻比滑动变阻器的电阻小。2.用电器的电压范围U——Umax3.用电器的电压变化是非线性变化。②分压器1.用电器的电阻比滑动变阻器的电阻大。2.用电器的电压的范围是0——Umax实验器材的选择基本原则：①电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流。②用电器的额定电流不能小于通过该电器的实际最大电流。③电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。④电压表和电流表的指针应指到满偏刻度的三分之二位置左右。滑动变阻器的选择：①当用电器比变阻器全值电阻小或差不多时，且实验要求变化范围不大，一般选择限流电路。②当用电器电阻大于变阻器电阻时，且实验要求电压变化范围较大，一般选用分压电路。③若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用分压电路。④要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压电路才能满足。⑤若两种电路都能满足要求时，从减小电能损耗考虑，应优先选用限流电路。典型例题RYYR81.许多精密仪器中常常采用如图所示的电路精确地调节某一电阻两端的电压，图中R1、R2是两只滑动变阻器，通过它们可以对负载电阻R0（阻值约为500Ω）两端的电压进行粗调和微调，已知两滑动变阻器的最大电阻分别为200Ω和10Ω，那么，下面关于R1、R2的说法中正确的是（）A．如R1=200Ω，R2=10Ω，调节R1起粗调作用B．如R1=10Ω，R2=200Ω，调节R1起微调作用C．如R1=200Ω，R2=10Ω，调节R2起粗调作用D．如R1=10Ω，R2=200Ω，调节R2起微调作用2.左图甲为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、p两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线（）A.①B.②C.③D.④3．如图所示，电路中ab是一段长10cm，电阻为100Ω的均匀电阻丝。两只定值电阻的阻值分别为R1=80Ω和R2=20Ω。当滑动触头P从a端缓慢向b端移动的全过程中灯泡始终发光。则当移动距离为____cm时灯泡最亮，移动距离为_____cm时灯泡最暗。4.要使小灯泡接入电路后，灯泡两端的电压从零开始调节，滑动变阻器如何接入电路，将下列实物按要求接成电路。5.用伏安法测定金属导线的电阻R，使把图中所给的器材连接成测量R的合适的电路。要求减小由于电路连接不同而引起的误差。已知图中电流表的量程为0—0.6A—3A，内阻接近1欧姆；电压表量程为0—3V—1