高中物理电学实验实验题

某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题图所示的部件（选填"A"、"B"、"C"或"D"）。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。

（2）题图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了（选填"短路"或"断路"）。
（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。

小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。

（1）图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。
（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用（填"О"或"×"）表示的。
（3）请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为Ω。

现要测量一个未知电阻的阻值，除外可用的器材有：
A.多用电表（仅可使用欧姆挡）；
B.一个电池组（电动势）：
C.一个滑动变阻器（，额定电流）：
D.两个相同的电流表（内阻，满偏电流）：
E.两个标准电阻（，）：
F.一个电键、导线若干。
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用" "挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是（填字母代号）。
A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆
B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆
C．如需进一步测量可换""挡，调零后测量
D．如需进一步测量可换""挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁。

实验室购买了一捆标称长度为的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为，查得铜的电阻率为，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：
电流表：量程，内阻约；
电压表：量程，内阻约；
滑动变阻器：最大阻值；
滑动变阻器：最大阻值；
定值电阻：；
电源：电动势，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选（填""或""），闭合开关S前应将滑片移至端（填""或""）。
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为时，电压表示数如图乙所示，读数为。（4）导线实际长度为（保留2位有效数字）。

影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而某种半导体材料的电阻率则与之相反。某课题研究组在研究某种器件Z的导电规律时，测得其两端电压与通过电流的关系如表所示：
① 根据表中数据，判断器件Z可能属于上述         材料（选填“金属”或“半导体”）。

U/V	0.00	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50
I/A	0.00	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81

 
② 实验所用的器材规格是：
电压表（0－3V－15V，内阻约30kΩ）；
电流表（0－0.6A－3A，内阻约4Ω）；
滑动变阻器（变化范围0～10Ω）； 
电源（3V，内阻约1Ω）； 
器件Z；
电键；导线若干．
根据本次实验提供的数据，请用笔画线代替导线在实物图上连接电路；

③ 根据表中的数据已经在I－U坐标中描好点，如图所示，请连线作图；

④ 某同学根据图中规律猜想I与U的定量关系，用以下方法较为合理的是      （填选项前的字母）。
A．用I－U图象
B．用I－U²图象
C．用I²－U图象
D．用I－U^-1图象

小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大，某同学利用实验探究这一现象。所提供的器材有：

该同学选择仪器，设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据：

I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）请你推测该同学选择的器材是：电流表为           ，电压表为              ，滑动变阻器为              （以上均填写器材代号）。
（2）请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中。
（3）请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I — U曲线。
（4）若将该小灯泡直接接在电动势是 1.5 V，内阻是 2.0 Ω的电池两端，小灯泡的实际功率为          _________W。

在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如题20图所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：

a.电珠L不亮；电流表示数几乎为零
b.电珠L亮度增加；电流表示数增大
c电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断
d.电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断
与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为

A．③①②④

B．③④②①

C．③①④②

D．②①④③

甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R₁和R₂阻值。
实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R₁，待测电阻R₂，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0－99.99Ω），单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干。

先测电阻R₁的阻值。请将甲同学的操作补充完整：
A、闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U_l，
B、保持电阻箱示数不变，                 ，读出电压表的示数U₂。
C、则电阻R₁的表达式为R₁＝_______。
②甲同学已经测得电阻R_l＝4.80 Ω，继续测电源电动势E和电阻R₂的阻值。该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势 E＝_____V，电阻R₂＝_____Ω。（保留三位有效数字）

③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R_l，乙同学测电源电动势E和电阻R₂的阻值的做法是：闭合S₁，将S₂切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出于相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R₂。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围___________（选填“较大”、“较小”或“相同”），所以___________同学的做法更恰当些。

现用以下器材测量电池的电动势和内电阻
A．被测电池（电动势在10 V～15V之间）  B．电阻箱（0～20）
C．滑动变阻器（最大阻值20 ）         D．定值电阻R₀（阻值5 ）
E．电流表A₁（量程0．6A）               F．电流表A₂（量程3A）
G．电键                             H．导线若干

实验中只用到了包括电池和定值电阻R₀在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R₀除外）的关系图线，即-R图线，如图所示。则：
①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择      ；
②在虚线框内画出实验原理图；
③根据图线求出电池的电动势为    V，内阻为     ；
④说出实验中产生误差的原因（说出两条即可）：      。

在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
①用刻度尺测量金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如下图所示，则这次测量的读数D=         mm。

②该同学先用欧姆表粗测该金属的电阻约3欧，然后使用电流表和电压表精确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用A ，电流表应选用       滑动变阻器应选用           _________（选填器材前的字母），滑动变阻器接入电路应选择          接法（填“分压”或“限流”）。

某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G (量程为1mA、内阻约为100Ω) 的内阻。实验室中可供选择的器材有：
电流表A₁：量程为3mA 内阻约为200Ω；
电流表A₂：量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；
定值电阻R₁：阻值为10Ω；
定值电阻R₂：阻值为60Ω；
滑动变阻器R₃：最大电阻20Ω，额定电流1.5A；
直流电源：电动势1.5V，内阻0.5Ω；
开关，导线若干。
（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为      、定值电阻为       。（填写器材的符号）
（2）在方框中画出你设计的实验电路图。

（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为I₁，电流表G的示数为I₂，则电流表G的内阻的表达式为r_g=              。
（4）请列出你所知道的测量电阻的方法：                              。（至少写出两种）

一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计

B．电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1

C．电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4

D．电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1

E. 电流表A₂：量程为0~0.6A，内阻约为0.6
F. 滑动变阻器R₁：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0A
G. 滑动变阻器R₂：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0A
H. 开关S，导线若干
① 实验中使用的电压表应选用　　　　　；电流表应选用　　　　　；滑动变阻器应选用　　　　　（请填写选项前对应的字母）．
② 实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最    （填“左”或“右”）端．

③.实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U-I图线．并简述该图线不是直线的主要原因                                        

理科综合试卷第8页（共16页）

④.若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为              W（保留两位有效数字）．

为了测量一个量程0～3V、内阻约3 kΩ的电压表的内电阻， 提供的实验器材有：
A．待测电压表V₁；
B．电流表A₁（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
C．电压表V₂（量程0～10 V，内电阻约10kΩ）；
D．滑动变阻器R₁（0～50Ω，额定电流0.5A）；
E．定值电阻R="5" kΩ；
F．电源E（电动势8V，内阻较小）；
G．开关一个、导线若干。
⑴.在虚线框内画出正确的实验电路图   。（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）

⑵.实验时需要测得的物理量有   。（用符号表示并说明其物理意义）
⑶.待测电压表内电阻表达式为=   。〔用⑵.中符号表示〕

2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究。他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的2B铅笔芯中就含有石墨，能够导电。某同学设计了探究2B铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U分别表示通过2B铅笔芯的电流和其两端的电压)。

U/V	0.00	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00
I/A	0.00	0.10	0.18	0.28	0.38	0.48

实验室提供如下器材：
A．电流表A₁(量程0．6A，内阻约为1．0)
B．电流表A₂(量程3A，内阻约为0．1)
C．电压表V₁(量程3V，内阻3k)
D．电压表V₂(量程l5V，内阻15k)
E．滑动变阻器R₁(阻值0～10，额定电流2A)
F．滑动变阻器R₂(阻值0～2k，额定电流0．5A)
①除长约l4cm的中华绘图2B铅笔芯、干电池(2节)、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有             (填选项前字母)；
②在答题卡的虚线方框中画出实验电路图。

(12分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率P。步骤如下：
①游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为mm；
②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为mm；

③选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为；

④为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A₁(量程300mA，内阻约为2)；
电流表A₂(量程l50mA，内阻约为10)；
电压表V₁(量程lV，内阻r=1000)；
电压表V₂(量程l5V，内阻约为3000)；
定值电阻R₀=1000；
滑动变阻器R₁(最大阻值5)；
滑动变阻器R₂(最大阻值l000)；
电源E(电动势约为4V，内阻r约为1)；
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。(均填器材代号)
根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图。