資源簡介

2013年全國各地高考物理試題
分類匯編------物理實驗
1、(2013·高考山東卷，21題) (1)圖甲為一游標卡尺的結構示意圖，當測量一鋼筆帽的內徑時，應該用游標卡尺的________(填“A”“B”或“C”)進行測量；示數如圖乙所示，該鋼筆帽的內徑為________mm.
(2)霍爾效應是電磁基本現象之一，近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展．如圖丙所示，在一矩形半導體薄片的P、Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現電壓UH，這個現象稱為霍爾效應，UH為霍爾電壓，且滿足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數．某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數．
①若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電，電流與磁場方向如圖丙所示，該同學用電壓表測量UH時，應將電壓表的“＋”接線柱與________(填“M”或“N”)端通過導線連接．
②已知薄片厚度d＝0.40 mm，該同學保持磁感應強度B＝0.10 T不變，改變電流I的大小，測量相應的UH值，記錄數據如下表所示.
I/(×10－3 A)
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
UH/(×10－3 V)
1.1
1.9
3.4
4.5
6.2
6.8
根據表中數據在坐標紙上畫出UH-I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數為________×10－3 V·m·A－1·T－1(保留2位有效數字)．
③該同學查閱資料發現，使半導體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數的測量誤差，為此該同學設計了如圖丁所示的測量電路．S1、S2均為單刀雙擲開關，虛線框內為半導體薄片(未畫出)．為使電流自Q端流入，P端流出，應將S1擲向________(填“a”或“b”), S2擲向________(填“c”或“d”)．
為了保證測量安全，該同學改進了測量電路，將一合適的定值電阻串聯在電路中．在保持其他連接不變的情況下，該定值電阻應串聯在相鄰器件________和________(填器件代號)之間．
2、(2013·高考江蘇卷，10題)為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關系，小明測量小燈泡的電壓U和電流I，利用P＝UI得到電功率. 實驗所使用的小燈泡規格為“3.0 V　1.8 W”，電源為12 V的電池，滑動變阻器的最大阻值為10 Ω.
(1)準備使用的實物電路如圖(a)所示．請將滑動變阻器接入電路的正確位置．(用筆畫線代替導線)
(2)現有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值電阻，電路中的電阻R1應選________Ω的定值電阻．
(3)測量結束后，應先斷開開關，拆除________兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材．
(4)小明處理數據后將P、U2描點在坐標紙上，并作出了一條直線，如圖(b)所示．請指出圖象中不恰當的地方．
3、(2013·高考新課標全國卷Ⅰ，22題)圖(a)為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數的實驗裝置示意圖．實驗步驟如下：
①用天平測量物塊和遮光片的總質量M、重物的質量m；用游標卡尺測量遮光片的寬度d；用米尺測量兩光電門之間的距離s；
②調整輕滑輪，使細線水平；
③讓物塊從光電門A的左側由靜止釋放，用數字毫秒計分別測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間ΔtA和ΔtB，求出加速度a；
④多次重復步驟③，求a的平均值 ；
⑤根據上述實驗數據求出動摩擦因數μ.
回答下列問題：
(1)測量d時，某次游標卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數如圖(b)所示，其讀數為________cm.
(2)物塊的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示為a＝________________.
(3)動摩擦因數μ可用M、m、和重力加速度g表示為μ＝________________.
(4)如果細線沒有調整到水平，由此引起的誤差屬于________(選填“偶然誤差”或“系統誤差”)．
4、(2013·高考新課標全國卷Ⅰ，23題)某學生實驗小組利用圖(a)所示電路，測量多用電表內電池的電動勢和電阻“×1 k”擋內部電路的總電阻．使用的器材有：
多用電表；
電壓表：量程5 V，內阻十幾千歐；
滑動變阻器：最大阻值5 kΩ；
導線若干．
回答下列問題：
(1)將多用電表擋位調到電阻“×1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調零點．
(2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端．
(3)將滑動變阻器的滑片調到適當位置，使多用電表的示數如圖(b)所示，這時電壓表的示數如圖(c)所示．多用電表和電壓表的讀數分別為________kΩ和________V.
(4)調節滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零．此時多用電表和電壓表的讀數分別為12.0 kΩ和4.00 V．從測量數據可知，電壓表的內阻為________kΩ.
(5)多用電表電阻擋內部電路可等效為由一個無內阻的電池、一個理想電流表和一個電阻串聯而成的電路，如圖(d)所示．根據前面的實驗數據計算可得，此多用電表內電池的電動勢為________V，電阻“×1 k”擋內部電路的總電阻為________kΩ.
5、(2013·高考新課標全國卷Ⅱ，23題)某同學用量程為1 mA、內阻為120 Ω 的表頭按圖(a)所示電路改裝成量程分別為1 V和1 A的多用電表．圖中R1和R2為定值電阻，S為開關．回答下列問題：
(1)根據圖(a)所示的電路，在圖(b)所示的實物圖上連線．
(2)開關S閉合時，多用電表用于測量________(填“電流”、“電壓”，或“電阻”)；開關S斷開時，多用電表用于測量________(填“電流”、“電壓”或“電阻”)．
(3)表筆A應為________色(填“紅”或“黑”)．
(4)定值電阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.(結果取3位有效數字)
6、(2013·高考北京卷，21題)某同學通過實驗測定一個阻值約為5 Ω的電阻Rx的阻值．
(1)現有電源(4 V，內阻可不計)，滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)，開關和導線若干，以及下列電表：
A．電流表(0～3 A，內阻約0.025 Ω)
B．電流表(0～0.6 A，內阻約0.125 Ω)
C．電壓表(0～3 V，內阻約3 kΩ)
D．電壓表(0～15 V，內阻約15 kΩ)
為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用________，電壓表應選用________(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖1中的________(選填“甲”或“乙”)．
(2)圖2是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線．請根據在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線．
(3)接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U.某次電表示數如圖3所示，可得該電阻的測量值Rx＝＝________Ω(保留兩位有效數字)．
(4)若在(1)問中選用甲電路，產生誤差的主要原因是________；若在(1)問中選用乙電路，產生誤差的主要原因是________．(選填選項前的字母)
A．電流表測量值小于流經Rx的電流值
B．電流表測量值大于流經Rx的電流值
C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值
D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值
(5)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U－x關系的示意圖中正確的是________．
7、(2013·高考天津卷，9題)(2)某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質量的關系．
①下列做法正確的是 ________ (填字母代號)
A．調節滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行
B．在調節木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源
D．通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度
②為使砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內砝碼的總質量________木塊和木塊上砝碼的總質量．(選填“遠大于”，“遠小于”或“近似等于”)
③甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關系，分別得到圖中甲、乙兩條直線．設甲、乙用的木塊質量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲 ________ m乙 ，μ甲 ________ μ乙．(選填“大于”“小于”或“等于”)
(3)要測繪一個標有“3 V　0.6 W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3 V，并便于操作．已選用的器材有：
電池組(電動勢為4.5 V，內阻約1 Ω)；
電流表(量程為0～250 mA，內阻約5 Ω)；
電壓表(量程為0～3 V，內阻約3 kΩ)；
電鍵一個、導線若干．
①實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的________(填字母代號)．
A．滑動變阻器(最大阻值20 Ω， 額定電流1 A)
B．滑動變阻器(最大阻值1 750 Ω，額定電流0.3 A)
②實驗的電路圖應選用下列的圖________(填字母代號)．
③實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5 V，內阻為5 Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是________W.
2013年全國各地高考物理試題分類匯編-----物理實驗
參考答案
1、【解析】(1)只有用“A”的兩邊緣才能測出鋼筆帽的內徑，由題圖乙可知，游標尺上第6條刻線與主尺上某一條刻線對齊，則鋼筆帽的內徑d＝11 mm＋0.05×6 mm＝11.30 mm(判斷第5條或第7條刻線對齊也可以，則內徑為11.25 mm、11.35 mm也算正確)．
(2)①帶正電粒子由P向Q運動，磁感應強度方向向下，據左手定則可知M端帶正電，故電壓表的“＋”接線柱應接“M”．
②根據數據作出UH-I圖線，如圖所示．
由UH＝k
得斜率為＝0.38
得k＝0.38× V·m·A－1·T－1≈1.5×10－3 V·m·A－1·T－1.
③只有當S1擲向b、S2擲向c時，才能保證回路電流自Q端流入P端流出．為保證串聯電阻的作用，將電阻接在電源和單刀雙擲開關之間即可，即將定值電阻串接到S1、E或S2、E之間．
【答案】：(1)A　11.30(11.25或11.35)　(2)①M　②如圖所示　1.5(1.4或1.6)　③b　c　S1　E(或S2　E)
2、【解析】(1)從P-U2圖象上描出的點可知，小燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大，故滑動變阻器采用分壓電路．根據P＝IU知，通過小燈泡的最大電流I＝＝0.6 A，故電流表選0～0.6 A的量程．實物電路如圖所示．
(2)由小燈泡規格可知，小燈泡允許通過的最大電流為0.6 A，故要求接入R1后，電路中的總電流要不小于0.6 A，根據I＝得總電阻R＝＝ Ω＝20 Ω，故R1應選10 Ω的定值電阻．
(3)為了實驗儀器的安全，防止電源短路及誤將電源與其他電路接通，所以斷開開關后，先拆除電池兩端的導線，再拆除其他導線．
(3)從坐標紙上所描點可以看出這些點不近似在一條直線上，應為曲線，小明作出了一條直線不合適．作圖時應使這些點占據整個坐標紙，而小明的橫坐標只用了一半，所以小明橫坐標的標度選擇不合適．
答案：(1)見解析圖　(2)10　(3)電池
(4)圖線不應畫為直線；橫坐標的標度選擇不合適．
3、【解析】(1) d＝0.9 cm＋12×0.05 mm＝0.9 cm＋0.060 cm＝0.960 cm.
(2) 由v＝得，vA＝，vB＝，物塊做勻加速直線運動，則v－v＝2ax，即()2－()2＝2as，得a＝.
(3) 整體運用牛頓第二定律得：mg－μMg＝(M＋m)，則μ＝.
(4) 由實驗裝置引起的誤差為系統誤差．
答案：(1)0.960　(2) (3) 　(4)系統誤差
4、【解析】(1)使用多用電表測電阻前，應首先將紅、黑表筆短接進行歐姆調零．
(2)多用電表電流為“紅進黑出”，圖(a)中外電路電流由2到1，所以紅表筆應連1端．
(3)多用電表擋位為×1 k，指針指15，則R＝15.0×1 k＝15.0 kΩ，由圖(c)知電壓表讀數為3.60 V.
(4)當滑動變阻器連入電路的阻值為零時，多用電表所測電阻為外電路電阻，即電壓表內阻，所以電壓表內阻為12.0 kΩ.
(5)15.0 kΩ為多用電表電阻擋的中值電阻，中值電阻阻值即內電路阻值，所以電阻“×1 k”擋內部電路的總電阻為15.0 kΩ，設內電路電池電動勢為E，則當電壓表示數為4.00 V時，＝，解得：E＝9.00 V.
答案：(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60　(4)12.0
(5)9.00　15.0
5、【解析】將表頭改裝成電壓表時，需串聯一電阻進行分壓，而改裝成電流表時則需并聯一電阻分流，因此閉合開關后，并聯上R1改裝成一電流表，斷開開關，表頭與R2串聯則改裝成一電壓表．多用電表內部表頭的正極在右側，即電流應從表筆B流入，從表筆A流出，則表筆A為黑色．當斷開S時，Ig(R2＋r)＝Um，解得R2＝880 Ω.
當閉合S時，Ig(R2＋r)＝(I－Ig)R1，解得R1≈1.00 Ω.
答案：(1)如圖所示　
(2)電流　電壓　(3)黑　(4)1.00　880
6、【解析】本題要明確測電阻時，如何選擇器材，電流表內外接法的判斷及誤差的分析等，并且特別注意極限法在物理中的應用．
(1)為了減小誤差，應使電流表讀數為量程的～，因電源電動勢為4 V，故電壓表應選C，因此通過被測電阻Rx的最大電流Im＝ A＝0.6 A，故電流表應選B，本題測的是一個小電阻，即>，所以應采用電流表外接法，故采用圖甲．
(2)電路連接如圖所示．
(3)由題圖中可讀出電流表的讀數為0.50 A，電壓表的讀數為2.6 V，故Rx＝＝5.2 Ω.
(4)甲圖中引起誤差的原因主要是電壓表的分流作用，即電流表的測量值大于流經Rx的電流值，選項B正確．乙圖中引起誤差的原因主要是電流表的分壓作用，即電壓表的測量值大于Rx兩端的電壓值，選項D正確．
(5)因閉合開關前，滑動變阻器的滑片應處于最大阻值處，設滑動變阻器的總阻值為R，兩端總長度為L，則接入電路的阻值為R′＝(L－x)，故被測電阻兩端的電壓U＝，故選項A正確．
答案：(1)B　C　甲　(2)如圖所示　(3)5.2　(4)B　D　(5)A
7、【解析】(2)①探究加速度與力、質量的關系時，牽引木塊的細繩應與長木板平行；平衡摩擦力時應不掛砝碼桶；對于打點計時器，應先接通電源，再放開木塊；平衡摩擦力后，改變木塊上砝碼的質量，不需要重新平衡摩擦力．選項A、D正確，選項B、C錯誤．
②對于系統，根據牛頓第二定律，有a＝，牽引小車的拉力F＝Ma＝.要使F＝mg，則M≈M＋m，即要求m?M.
③對于木塊，根據牛頓第二定律，得a＝＝－μg，故a-F圖象的斜率反映了木塊質量的倒數．有>，所以m甲μ乙．
(3)①為便于操作實驗，滑動變阻器應選擇總阻值小的滑動變阻器，故選A.②因為燈泡兩端的電壓由零逐漸增加到3 V，故滑動變阻器應采用分壓接法．小燈泡的電阻R＝＝15 Ω，與電流表的內阻5 Ω相差不大，因此電流表采用外接法．故B圖正確．
③在小燈泡的伏安特性曲線圖上作出電源的伏安特性曲線(如圖)，由兩曲線的交點的電流I＝0.10 A，電壓U＝1.0 V，得小燈泡消耗的功率P＝IU＝0.10×1.0 W＝0.1 W.
答案：(2)①AD　②遠小于　③小于　大于
(3)①A　②B　③0.1

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