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第1页共5页理科综合物理实验题（11）1．（18分）某同学对黑箱（如图1）中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量，他发现该元件两端的电压Uab（Uab=Ua－Ub）与流过电流I之间的变化关系有如下规律：（1）当－15VUab0时，I近似为零。Uab和I的实验数据见下表（a）；（2）当Uab≥0时，Uab和I的实验数据见下表（b）。表（a）表（b）（1）在图2的坐标纸中已描出表（b）对应的部分数据，请出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线。（2）估算该元件在Uab=+0.6V电压下的实际工作电阻值。（3）根据上述实验事实，判断该元件是什么电学元件。（选填“电阻”、“电容”、“电感”、“二极管”）（4）在本次测量中，当－15VUab0时，电流表应采用；当Uab≥0时，电流表应采用。（选填“内接法”或“外接法”）（5）本实验中，滑动变阻器宜采用分压接法，其理由是。（6）图3是采用一个单刀双掷开关和一个双刀双掷开关，来实现控制电流表接法和控制该元件两端（a、b）的电势高低转换的电路（部分元件已用导线连接），请你将电路图补画完整。2．实验题：（18分）（1）示波器是一种常用的电子仪器，利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况。某次测量时，示波器的扫描范围旋钮置于“外X档”，Y增益被定位于2Vcm－1（即荧光屏上Y方向每一小格相当于电压2V），被测信号从“Y输入”送入“X输入”不输入信号。所得的波形如图所示，被测量的电压是（）A．8V直流B．8V峰值交流编号1234567U/V1.04.08.012.015.015.215.3I/mA0.0000.0100.0120.0200.0423.5207.500编号1234567U/V0.0000.4800.6500.7050.7250.7450.760I/mA0.000.250.601.704.257.5038.20图3第2页共5页S1R/RGES2图1C．4V直流D．4V峰值交流E．2V峰值交流（2）如图所示是一个测定电池电动势的原理图，在这个测量图中要求E1E2。在测量中，闭合S，适当调节变阻器R1和R2，从伏特表中可以直接读出E2的大小。根据这个原理图，连接好电路。开始时R2阻值最大，R1中P的位置靠近a，则测量中重要的操作步骤是：a．调节P上移，使○A表读数（填“满偏”、“为零”）。b．减小R2，观察○A表读数，若○A表读数同a（必要时可调节P使○A表读数符合要求），记下此时○V表读数U。若U=1.50V，则电源E2的电动势E2=测量中为提高精度，安培表的量程选择量程（填“大”、“任意”、“小”）。电路中的R2的作用是。3．（15分）现有一块59C2型的小量程电流表G（表头），满偏电流为50mA，内阻约为800～850，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20；滑动变阻器2R，最大阻值100kΩ电阻箱R，最大阻值9999定值电阻0R，阻值1kΩ；电池E1，电动势1.5V；电池2E，电动势V0.3；电池3E，电动势V5.4；（所有电池内阻均不计）标准电流表A，满偏电流mA5.1；单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3，电阻丝及导线若干。（1）采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为；选用的电池为。（2）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和图3。图为合理电路，另一电路不合理的理由是。（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用A来表示。4．（14分）（1）某学生想在实验室测定当地的重力加速度，有以下器材可供选用（设计出一种实验方案即可）：A．闪光照相机（已知物像的长度比为K，闪光灯闪光时间间隔为t）B．秒表C．电磁式打点计时器D．4—6伏的交流电源（周期为T）E．导线若干F．纸带G．复写纸H．铁架台I．游标卡尺J．重物K．刻度尺L．直径为1cm的小钢球M．1m长的弹性绳N．照相底片（a）请你帮他从给定的器材中选出实验所需器材（填器材前面的字母）。（b）需要测量的物理量是。（c）用你测量的物理量写出重力加速度的表达式。（2）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量一个刻度盘总共有10个小格且刻度均匀、但量程未准确确定的电压表V1的量程U1m。要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测出多组数据。G10mA1mA1mA10mAGRaRbRcRdS3S3图2图3第3页共5页器材（代号）规格待测电压表V1量程在25V左右，内阻r1=250kΩ标准电压表V2量程2V，内阻r2=20kΩ电流表A量程3A，内阻r3=0.01Ω滑动变阻器R总阻值1kΩ稳压电源E30V，内阻很小开关S导线若干注：上述各电表的内阻都是已知量。（a）画出电路，标明所用器材的代号，并填入答卷中的指定位置。（b）若选用测量数据中的一组合理数据来计算V1的量程U1m，则表达式为U1m=，式中各字母代表的是。5．（18分）（1）如图所示，游标卡尺的读数是cm。（2）有一待测的电阻器RX，其阻值约在40~50Ω之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：电压表V（量程0~10V，内电阻约20kΩ）电流表A1（量程0~500mA，内电阻约20Ω）电流表A2（量程0~300mA，内电阻约4Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）滑动变阻器R2（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）电键及若干导线实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出I—U图线。a．电流表应选用b．滑动变阻器选用（选填器材代号）c．请在方框内画出实验电路图，并将右图中器材连成符合要求的电路。第4页共5页参考答案1．（18分）（1）见图（2分）（2）（0.9~1.4）×103Ω（2分）（3）二极管（2分）（4）内接法（2分）、外接法（2分）（5）电压从零开始连续可调（2分）（6）如图（6分）2．（1）（D）（2）为零1.50V小限流，保护电流表3．（1）①2R（或最大阻值kΩ100）②3E（或电动势4.5V）（2）①2②图3电路在通电状态下，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏（3）如图4．（1）方案a：CDEFGHJK2分测量纸带上相邻的相等时间内的位移差△S2分g=△S/T22分方案b：AKLN2分测量小钢球相邻两位置间的位移差△S2分g=k·△S/t22分注：上述两个方案只要答对一个即可。（2）（a）两伏特表串联，滑动变阻器接成分压器电路，3分（b）21210nrrU其中r1=250kΩ，r2=20kΩ3分；U2：某次测量时V2的读数，n：某次测量V1的指针偏转格数。2分5．（本题18分）（1）3.235cm（5分）（2）a、A1b、R1（4分）（3）电路图5分，变阻器接成限流器接法不给分，电流表内接得3分；实物图4分，电表正负接线错误得2分。第5页共5页