高中物理实验题

用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E约为8 V，内阻r约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表A（量程为0.05 A.内阻约为0.2 Ω）
B．电压表V（量程为6 V、内阻为20 kΩ）
C．定值电阻R₁（阻值为100 Ω、额定功率为1 W）
D．定值电阻R₂（阻值为200 Ω、额定功率为1 W）
E．滑动变阻器R₃（阻值范围为0～10 Ω、额定电流为2 A）
F．滑动变阻器R₄（阻值范围为0～750 Ω、额定电流为1 A）
G．导线和单刀单掷开关若干
（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。（填写器材名称）
（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。取得多组数据，作出了如图所示的图线。根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。（结果保留两位有效数字）

在物理课外活动中，刘聪同学制作了一个简单的多用电表，图甲为该电表的电路原理图.其中选用的电流表满偏电流I_g="10" mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度不均勻且对应数据没有标出，C为中间刻度.若指针

（1）若指针在图乙所示位置，选择开关接1时，其读数为______;选择开关接3时，其读数为______
（2）为了测选择开关接2时欧姆表的内阻和表内电源的电动势，刘聪同学在实验室找到 了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R₁的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指中间刻度位置C处，此时电阻箱的示数如图丙，则C处刻度应为______Ω.
③计算得到表内电池的电动势为______V.(保留两位有效数字）
(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω.(保留两位有效数字）

为了测定一节旧干电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有：
A．电流表A（量程为0.6A）
B．电压表V（量程为2V，内阻为1.2kΩ）
C．滑动变阻器R（0~10Ω，1A）
某实验小组设计了如图所示的电路．利用上述实验电路进行实验，测出多组电压表读数U_V与对应的电流表读数I_A，利用U_V–I_A的图象所示．由图象可知，电源的电动势E=    V，内阻r=    Ω．

(13分) 如图，边长L="0.2" m的正方形abcd区域（含边界）内，存在着垂直于区域的横截面（纸面）向外的匀强磁场，磁感应强度B=5.0×10^-2T。带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场E（不考虑金属板在其它区域形成的电场），MN放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF。EF中间有一小孔O，金属板长度、板间距、挡板长度均为l="0.l" m。在M和P的中间位置有一离子源S，能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q=3.2×l0^-19 C，质量均为m=6.4×l0^-26 kg。不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。

（l）当电场强度E=10⁴N/C时，求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率。
（2）电场强度取值在一定范围时，可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子直接从
bc边射出，求满足条件的电场强度的范围。

两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R₀、电源的电动势E和内电阻r。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U—I直线．回答下列问题：

（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知正确的是      

A．甲同学是根据电压表 V1和电流表A的数据

B．甲同学是根据电压表 V2和电流表A的数据

C．乙同学是根据电压表 V1和电流表A的数据

D．乙同学是根据电压表 V2和电流表A的数据

根据图（b），求出定值电阻R₀﹦       Ω， 电源内电阻的阻值r﹦       Ω

为探究小灯泡的电功率和电压U²的关系，小明测量小灯泡的电压和电流，利用得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1. 8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10。
（1）准备使用的实物电路如图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。（用笔画线代替导线）

（2）现有10、20和50的定值电阻，电路中的电阻应选_______的定值电阻。
（3）测量结束后，应先断开开关，拆除_______两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材。
（4）小明处理数据后将、描点在坐标纸上，并作出了一条直线，是否正确?答: _____。

某兴趣小组为了尽量精确测量某电阻Rx的阻值设计了如图所示的电路．已知各元件规格如下：
电压表○V：量程0-3V，内阻约为3KΩ
电流表○A：量程0-200mA，内阻为4.0Ω
滑动变阻器R：最大阻值5Ω
定值电阻：R1=2.0Ω
电源：电动势E约为3V，内阻较小

（1）为了保护各元件安全，开关闭合前滑动变阻器的滑片应该滑至滑动变阻器的最_______端（选“左”或“右”）.
（2）多次实验后，该小组在U-I坐标系下将电压表和电流的各组读数描点后用直线拟合，得到如图所示U-I图，则待测电阻Rx阻值为_______（保留两位有效数字）.

（3）若不考虑实验的偶然误差，则该实验的测量结果与Rx的真实阻值相比，测量值_______（选“偏大”或“偏小”或“相等”）.

某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．利用测得的数据在下边坐标纸上画出如图所示的图像


（1）由图像可知，该电池的电动势E＝__________V，内阻r＝________Ω；
（2）利用该实验电路测出的电动势E_测和内阻r_测与真实值E_真和r_真相比，理论上，E_测________E_真，r_测________r_真（选填“＞”“<”或“＝”）．

某物理实验小组用下列器材进行实验描绘一种特殊元件的伏安特性曲线，所测数据记录在表格中。

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
U/V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.6	2.8	3.0
I/mA	0	0.9	2.2	4.2	6.7	11.9	19.0	23.8	30.0	37.1

器材有：
A.待测元件R_x
B．电流表A（0～50 mA，内阻约为200 Ω）
C．电压表V₁（0～3 V，内阻约为10 kΩ）
D．电压表V₂（0～6 V，内阻约为15 kΩ）
E．滑动变阻器R₁（0～20 Ω，2 A）
F．滑动变阻器R₂（0～200 Ω，0.2 A）
G．学生电源（直流4 V）
H．开关及导线
（1）为了调节方便，并使测量尽可能准确，实验中电压表应选________，滑动变阻器应选________。（填器材符号）
（2）在虚线框内画出实验电路图。
（3）在坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性曲线。
（4）若该元件的最佳工作电压为2.8 V，现用电动势为4 V，内阻r＝1 Ω的电源为其供电，则要在电路中串联一个阻值为R＝________Ω的电阻，才能使其处于最佳工作状态。（保留两位有效数字）

在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图①所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹。

（1）根据实验装置知，②、③、④依次是           、             、             。
（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图②所示，此时螺旋测微器的读数为            。
（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数。若实验测得4条亮纹中心间的距离为，已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，则对应的光波波长              。

一只灯泡，标有“ ”字样，现要描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验器材有：

A．最大阻值为的滑动变阻器

B．电动势为、内阻约为电源

C．量程为、内阻约为的电流表

D．量程为、内阻约为的电流表

E．量程为、内阻约为的电压表
F．量程为、内阻约为的电压表
G．开关、导线若干
（1）电压表应选用         ；电流表应选用                  （将选项代号的字母填在横线上）。
（2）根据以上器材，选出既能满足实验要求，又要减小误差的实验电路图         。

（3）开关S闭合之前，所选正确实验电路图中滑动变阻器的滑片应该置于最       端（填“左”或者“右”）。
（4）在描绘小灯泡的伏安特性时，以电流表作横坐标，电压表做纵坐标，所得的图线可能是图线中的（  ）

研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率．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              mm；
   
（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为         mm；
（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）用伏安法测定该圆柱体在不同长度时的电阻，除被测圆柱体外，还有如下供选择的实验器材：
电流表A₁(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)
电流表A₂(量程0～10 mA，内阻约30 Ω)
电压表V₁(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)
电压表V₂(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V，内阻不计)
滑动变阻器R₁(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)
滑动变阻器R₂(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)
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，请在如图所示的虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

某实验小组按照图甲所示的电路图，规范操作，准确测量，得到一系列数据，如图乙中的散点。

同学们为了弄清电阻变化的原因，对实验进行了下述改进。如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在。规范操作，准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点 。已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻。
     
丙                                       丁
（1）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻          _______（越来越小、基本不变或越来越大）。
（2）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线；曲线表明，随着电压升高，小灯泡的电阻          _______（越来越小、基本不变或越来越大）。
（3）在同样的电压（如2.00V）下，曲线的电阻值明显      （大于、等于或小于）曲线的电阻值，其原因是        。

学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干．请回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔      ，调零点．
（2）将图（a）中多用电表的红表笔和      （填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．
（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为      kΩ和      V．
（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为      kΩ．
（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（d）所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为      V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为      kΩ．

某同学用刻度尺测金属丝的长度L，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度L=      cm，金属丝直径d=     mm．他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R=  Ω．