2013高考实验题专项训练(三)Microsoft Word 文档 (2)

2013高考实验题专项训练（三）
姓名班级初始分实际得分
一、提示：本组实验试题考查了以下内容
（1）游标卡尺、验证力的平行四边形定则（A1）
（2）传感器——光敏电阻探究性设计实验
（3）设计电路，测量电流表的内阻
（4）测量某电阻、游标卡尺
（5）探究弹力与弹簧伸长的关系变式
（6）电路故障的检查与判断、伏安法测电阻
（第一组）
1.新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据．通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19 mm等分成10
份，39 mm等分成20份，99 mm 等分
成50份．图7－2就是一个“39 mm等
分成20份”的新式游标卡尺．
(1)它的准确度是__________mm．
(2)用它测量某物体的厚度，示数如图6－1所示，正确的读数是__________cm．
2.光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：
照度(lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2
电阻(kΩ)754028232018
①根据表中数据，请在给定的坐标系中(如图7－10
乙所示)描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度
变化的特点．
②如图7－10丙所示，当1、2两端所加电压上升至2
V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计
一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗
照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，在虚线框内完成电路
原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
图7－10丙
提供的器材如下：
光敏电阻R P(符号阻值见上表)；
直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；
定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；
开关S及导线若干．
3.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻r1．要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据．
(1)画出电路图，标明所用器材的代号．
(2)若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1＝______________________，式中各符号的意义是：________________________________________________．
4.有一根圆台状匀质合金棒如图7－9甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：
(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L．图6－8乙中的游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝________cm．
(2)测量该合金棒电阻的
关器材的参数已在图中标
出)．该合金棒的电阻约为几个
欧姆．图中有一处连接不当的
导线是________．(用标注在导
(3)改正电路后，通过实验测
得合金棒的电阻R＝6.72 Ω．根
据电阻定律计算电阻率为ρ、长
为L、直径分别为d和D的圆台
状合金棒的电阻分别为R d＝
13.3 Ω、R D＝3.38 Ω．他发现：
在误差允许范围内，电阻R满足
R2＝R d·R D，由此推断该圆台状
合金棒的电阻R＝________．(用
ρ、L、d、D表述)
5.某校研究性学习小组的同学
们很想知道每根长50 m、横截面积为400 cm2的新悬索能承受的最大拉力．由于悬索很长，
抗断拉力又很大，直接测量很困难，于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究．
由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹
簧的长度、横截面积及材料有关．因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律．
(1)同学们准备像做“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验一样，先将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物来完成本实验．但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施是：___________________________________．
(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积，某次测量的结果如图7－11
所示，则该样品的直径为__________cm．
图7－11
(3)同学们经过充分的讨论，不断完善实验方案，最后测得实验数据如下．
①分析样品C 的数据可知，其所受拉力F (单位：N)与伸长量x (单位：m)所遵循的函数关系式是________________．
②对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度的________________成正比、与悬索的横截面积的________________成正比．
6.在如图所示的电路中，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．现用多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．
7.为了检测小灯泡以及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)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤：____________________________________________________________________．
8．图示为用伏安法测量电阻的原理图．图中，为电压表，内阻为4000 Ω；为电流表，内阻为50 Ω；E 为电源，R 为电阻箱，R x 为待测电阻，S 为开关．
(1)当开关闭合后电压表读数U ＝1.6 V ，电流表读数I ＝2.0
mA ．若将R x ＝U I
作为测量值，所得结果的百分误差是__________． (2)若将电流表改为内接，开关闭合后，重新测得电压表读数和
电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时
结果的百分误差是________．
(百分误差＝⎪⎪⎪⎪
⎪⎪实际值－测量值实际值×100%) 参考答案
1【解析】(1)游标上20格对应的长度为39 mm ，即每格长为1.95 mm ，游标上每格比主尺上每两格小Δx ＝0.05 mm ，故准确度为0.05 mm ．
(2)这种游标卡尺的读数方法为：主尺读数＋游标对准刻度×Δx ＝3 cm ＋6×0.005 cm ＝3.030 cm ．[答案] (1)0.05 (2)3.030
2[答案] (1)①bcd ②更换不同的小重物
(2)①光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图7－10丁所示．特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．
②如图6－9戊所示
丁 戊
3【解析】根据所列仪器的特点，电流表的内阻已知，由此
可采用两电流表并联．因为两电流表两端的电压相等，即可省去电
压的测量，从而减小实验误差，由I 2r 2＝I 1r 1，得r 1＝I 2r 2I 1． [答案]
(1)电路图如图所示
(2)I 2r 2I 1 I 1、I 2分别为、的示数
【点评】①分析题意可知需测量电流表的内阻，按常规方法
应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析可知即使该电流表满偏，其两端的电压也仅为0.4 V ，远小于量程10 V ．这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”．
②此题也可理解为“将已知内阻的电流表当成电压表使用”，这实际也是伏安法的一种推广形式．
4.【解析】(1)游标卡尺的读数，按步骤进行则不会出错．首先，确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05 mm ；然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00 mm ，注意小数点后的有效数字要与精度一样；再从游标尺上找出对的最齐一根刻线，精度×格数＝0.05×8 mm ＝0.40 mm ；最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00 mm ＋0.40 mm ＝99.40 mm ＝9.940 cm ．
(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法．
(3)审题是关键，弄清题意也就能够找到解题的方法．根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆柱状合金棒的电阻分别为：
R d ＝13.3 Ω，R D ＝3.38 Ω 即R d ＝ρL π⎝⎛⎭⎫d 22，R D ＝ρL π⎝⎛⎭
⎫D 22 而电阻R 满足R 2＝R d ·R D 将R d 、R D 代入得：R ＝4ρL πdD ．[答案] (1)9.940 (2)⑥ (3)4ρL πdD
5.[答案] (1)将悬索样品一端固定并水平放置在光滑水平面上，另一端连接轻绳绕过滑轮悬挂钩码
(2)0.830 (3)①F ＝2×106x ②平方的倒数 大小
6.【解析】Ⅰ．在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，在1、2同时断开的情况下，应选用欧姆挡．
(2)表明5、6两点可能有故障．
(3)①调到欧姆挡；②将红黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；③测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障．
7.[答案] Ⅰ．(1)10.243 (2)24.220 (3)1.69 8．(1)20% (2)5%
【点评】①无论是否显示单位，螺旋测微器和游标尺主尺最小刻度一定都为mm ； ②内接法的测量值R 测＝R x ＋R A ，外接法的测量值R 测＝R x ∥R V。