2018版高三物理一轮复习 专题9 电学实验（含2012年高考真题）.docVIP

电学实验 1．(2012全国新课标).（10分） 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线. （1）在图中画线连接成实验电路图. （2）完成下列主要实验步骤中的填空 ①按图接线. ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1. ③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________. ④用米尺测量_______________. （3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________. （4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里. 答案： ③重新处于平衡状态, 电流表的示数I, 此时细沙的质量m2 ④D的底边长L （4） 解析：根据实验目的和电磁天平的原理，将电源、开关、电阻箱、电流表及U形金属框串联起来，连接成电路图.设金属框质量为M，托盘质量为m0，第一次操作中未接通电源时由平衡条件：Mg＝(m0＋m1)g，第二次接通电源后，加入适量细沙m2使D重新处于平衡状态，然后读出电流表的示数I，并测量出金属框底部的长度l，若金属框受到的安培力竖直向下，由平衡条件：，两式联立解得：；若金属框受到的安培力竖直向上，则，综上B=，若m2＞m1，则由左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外，反之，磁感应强度方向垂直纸面向里. 2.（2012广东卷）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻. ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（a）和图15（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm. ②按图15（c）链接电路后，实验操作如下： （a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0； （b）将电阻箱R2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω； ③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω. 答案： （1）①5.01 5.315 ②（a）大 （b）大 ③1280 解析：(1)①游标卡尺的精度为0.1 mm,所以L=(50+1×0.1)mm=5.01 cm,螺旋测微器的读数为 d=(5+31.6×0.01) mm=5.316 mm. ②为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻. 3.（2012北京高考卷）．（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测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（该值接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(电动势为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 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上数据可知，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．请根据图(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． 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次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字)． 根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号) A．1×10-2Ωm B．1×10-3Ωm