2009高考真题汇编18-电学实验综合

某同学用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤：
⑴检查多用电表的机械零点。
⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
⑶将红、黑表笔，进行欧姆调零。
⑷测反向电阻时，将表笔接二极管正极，将表笔接二极管负极，读出电表示数。
⑸为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘（填"左侧"、"右侧"或"中央"）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复⑶、⑷。
⑹测量完成后，将选择开关拨向位置。

图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流$I_R$=300$\mu$$A$,内阻$R_g$="100" ，可变电阻$R$的最大阻值为10 $k\Omega$，电池的电动势$E="1.5"V$,内阻$r$="0.5" ，图中与接线柱$A$相连的表笔颜色应是色，接正确使用方法测量电阻$R_x$的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则$R_x$=$k\Omega$.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述$R_x$其测量结果与原结果相比较（填"变大"、"变小"或"不变"）。

某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。图为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，先需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：

器材（代号）	规格
电流表（$A_1$） 电流表（$A_2$） 电压表（$V_1$） 电压表（$V_2$） 滑动变阻器（$R_1$） 滑动变阻器（$R_2$） 直流电源（$E$） 开关（$S$） 导线若干	量程$0~50mA$，内阻约为$50\Omega$量程$0~200mA$，内阻约为$10\Omega$量程$0~3V$，内阻约为$10k\Omega$量程$0~15V$，内阻约为$25k\Omega$阻值范围$0~15\Omega$，允许最大电流$1A$阻值范围$0~1k\Omega$，允许最大电流$100mA$输出电压$6V$，内阻不计

①为提高实验结果的准确程度，电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选用。（以上均填器材代号）

②为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。
③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合，请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点？
相同点：，
不同点：。

如图所示的电路中1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.
(1)为了检测小灯泡及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的挡。
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明可能有故障。
(3)小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。

硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压$U$与总电流$I$的关系。图中$R_0$为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。
①请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。
②若电压表$V_2$的读数为$U_0$，则$I$＝$mA$；
③
实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的$U-I$曲线$a$。见题22图4，由此可知电池内阻（填"是"或"不是"）常数，短路电流为$mA$ ，电动势为$V$。
④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得$U-I$曲线$b$，见题22图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5$V$。则实验二中外电路消耗的电功率为$mW$（计算结果保留两位有效数字）。

（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距$d=0.2mm$的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离$L=700mm$。然后，接通电源使光源正常工作。

①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有$50$分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数$x_1=1.16mm$；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数$x_2=$；
②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离$∆x=$$mm$；这种色光的波长$\lambda =$$nm$。
（2）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势$E$和内电阻$r$，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为$9.999\Omega$，科当标准电阻用）一只电流表（量程$I_g=0.6A$,内阻$r_g=0.1\Omega$）和若干导线。
①请根据测定电动势$E$内电阻$r$的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。

②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值$R$，读处与$R$对应的电流表的示数$I$，并作记录。
当电阻箱的阻值$R=2.6\Omega$时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值$I$的倒数$\frac{1}{I}$;再制作$R-\frac{1}{I}$坐标图，如图6所示，图中已标注出了$(R,\frac{1}{I})$的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势$E=$ $V$，内电阻$r=$$\Omega$。

Ⅰ．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于$a$、$b$的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，$a$和$b$的相应读数是多少？请填在表格中。

（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择$V$，电流表的量程应选择$A$；$R_0$应选择$\Omega$的定值电阻，R应选择阻值范围是$\Omega$的滑动变阻器。
Ⅱ．用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻$R_0$起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程$0.6A$、$3A$）；
（b）电压表（量程$3V$、$15V$）
（c）定值电阻（阻值$1\Omega$、额定功率$5W$）
（d）定值电阻（阻值$10\Omega$，额定功率$10W$）
（e）滑动变阻器（阴值范围$0--10\Omega$、额定电流$2A$）
（f）滑动变阻器（阻值范围$0-100\Omega$、额定电流$1A$）
那么

（2）引起该实验系统误差的主要原因是。
Ⅲ．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为$W$、$2W$、$3W$、……；
  （2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度$v_1$、$v_2$、$v_3$、……；
  （3）作出$W-v$草图；
  （4）分析$W-v$图像。如果$W-v$图像是一条直线，表明$\propto v$；如果不是直线，可考虑是否存在$W\infty v^2$、$W\infty v^3$、$W\infty \sqrt{v}$等关系。
以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是。
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为$W$、$2W$、$3W$、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为$W$，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是$2W$、$3W$、……。
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。

青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0：照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50$mA$时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50$mA$时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100$mA$。

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。光敏电阻$R_1$,符号 ，灯泡$L$，额定功率40$W$，额定电压36$V$，符号保护电阻$R_2$,符号，，电磁开关，符号，蓄电池$E$，电压36$V$，内阻很小；开关$S$，导线若干。
（2）回答下列问题：
①如果励磁线圈的电阻为200$\Omega$，励磁线圈允许加的最大电压为$V$，保护电阻$R_2$的阻值范围为$\Omega$。

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。
答：。

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。
答：。