2024高考物理高頻實驗重點新題訓(xùn)練18電學(xué)創(chuàng)新實驗

2024高考物理高頻試驗重點新題精選訓(xùn)練18電學(xué)創(chuàng)新試驗

1.（6分）（2024上海市虹口區(qū)期末）如圖（a）所示，為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁

感應(yīng)強度特性曲線，測試時，磁敏電阻的軸向方向與磁場方向一樣.

圖（b）

（1）試結(jié)合圖（a）簡要答復(fù)，磁感應(yīng)強度3的阻值隨磁場變更的特點：

（2）某同學(xué)想利用磁敏電阻圖3）所示特性曲線測試某長直導(dǎo)線產(chǎn)生日勺磁場，設(shè)計電路如

圖1b）所示，磁敏電阻與電鍵、電源和靈敏電流表連接，長直導(dǎo)線與圖示電路共面并通以

圖示電流，請指出本試驗裝置H勺錯誤之處.

假設(shè)裝置調(diào)整正確后再進(jìn)展測量，電路中所用干電池的電動勢為L5V,不計電池、電流

表的內(nèi)阻，試寫出磁敏電阻所在磁場的磁感應(yīng)強度8的變更過程中，通過磁敏電阻的電流強

度4隨磁感應(yīng)強度8變更日勺關(guān)系式：.

（6分）答案：（1）磁感應(yīng)強度B在。?，磁敏電阻隨磁場非線性增大，?范圍內(nèi)磁敏電阻口勺

阻值隨磁場線性增大〔2分）

（2）磁敏電阻的軸向方向與磁場方向不一樣（2分）

IA=——-——（2分）

（22500^-3000）

解析：磁敏電阻所在蹴場的磁感應(yīng)強度8從0町至1.2T的變化過程中，由圖（a）可

得磁敏電阻的阻值%二225OCE-3OOOQ由閉合電路歐姆定律，通過磁敏電阻的電流強度

/，隨磁感應(yīng)強度8變化的關(guān)系式：I=E/R尸——-——

（225005-3000）

2.（6分）（2024上海市靜安區(qū)期末）如圖甲是某金屬材料制成H勺電阻〃隨攝氏溫度E變更

的圖象，圖中吊表示該電阻在0C時的甩阻值，圖線的斜

率為4.假設(shè)用該電阻與電池（電動勢為反內(nèi)阻為二）、

志向電流表A、滑動變阻器串聯(lián)起來，連接成如圖乙

所示日勺電路.用該電阻做測溫探頭，把電流表A的電流刻

度改為相應(yīng)日勺溫度刻度，就得到了一個簡潔的J“金屬電陽溫度計〃.

（1）依據(jù)圖甲，溫度為1（r>0℃）時電阻4日勺大小為.

（2）在標(biāo)識“金屬電阻溫度計〃的溫度刻度時，須要弄清所測溫度和電流口勺對應(yīng)關(guān)系.請用

E、必、R'（滑動變住器接入電路的阻值）、4等物理量表示待測溫度￡與電流/的關(guān)系

式t=.

（3）假如某次測量時，指針正好指在溫度刻度的10℃到20CI向正中心，那么測量值

15℃（填“大于"、"小于”或”等于〃）.

答案：Q)R：+kt；

iF

(2)t=由-(出"+叨

⑶小于

f

解析：由圖甲可得，R=Ro+kt。由閉合電路歐俎定律，l=E/(R+R+r),解得待測溫度t與電

流/的關(guān)系式t="專-(？+V+&)］。由l=E/(R4%+kt+r)可知，待測溫度t與電流/呈

非線性變化，其刻度左密右稀，所以測量值小15c

3.(2024上海市黃浦區(qū)期末如圖(a)所示為某同學(xué)設(shè)計的電子秤原理圖，其中E是電動勢

為3V的電源(內(nèi)阻不計)，A是電流表(在設(shè)計中方案被改成電子秤的示數(shù)表盤)，吊是阻

值為5Q定值電阻，"是一根長為6cm、阻值為15Q的勻稱電阻絲.c是一根金屬彈簧(電

阻不計)，其壓縮量△￡與所受壓力戶之間日勺關(guān)系如圖(b)所示，c頂端連接有一個塑料盤.

制作時調(diào)整彈簧口勺位置，使之不稱重物時滑片P剛好在電阻絲臥Ja端.(計算中g(shù)取lOm/s?)

(1)當(dāng)電流表示數(shù)為時，所稱重物的質(zhì)量為;

(2)該設(shè)計中運用歐I電流表歐I量程最小為，該電子秤的稱量范圍為

(3)將電流表的表盤改制成的電子秤示數(shù)盤有哪些特點？(請至少寫出兩個)

答案：（1）如圖。

⑶為

（3）壓力反向,阻值不變。&=16-2F

解析：由于&的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐，故用內(nèi)阻己知

的電流表A1作為電壓表使用，電流表A2連在干路上，即可測

出電阻尺的阻值。由并聯(lián)電路規(guī)律可得：&二=（，2-刃解得&=與。從圖像可以

看出壓力方向改變，其阻值不變，其電阻與壓力關(guān)系為一次函數(shù)。由圖像可知，

&=16-2F。

5.18分）（2024上海市閘北區(qū)期末）如下圖.虛線框內(nèi)存

在一沿水平方向、且與紙面垂直H勺勻強磁場.現(xiàn)通過圖示裝

置來測量該磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向.所用器

材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)II勺U形金屬框，其底

邊水平，長度為乙兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動勢為反內(nèi)阻為八萬為電阻箱：S為

開關(guān).此外還有細(xì)沙、天平和假設(shè)干輕質(zhì)導(dǎo)線.重力加速度為g

先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)

量如閉合開關(guān)S,將電阻箱阻值調(diào)整至"=力在托盤內(nèi)重新參與細(xì)沙，使D重新處于平衡

狀態(tài)，用天平稱出此時細(xì)沙日勺質(zhì)量為助且傀＞判.

（1）磁感應(yīng)強度4大小為,方向垂直紙面（選填“向里”或“向

外"）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)整至是二2八那么U形金屬框D（選填"向下”或"向上"）

加速，加速度大小為

答案：（O23,向外;

（2）向上，蛇口

3（叫+的）

（每空2分）

解析：設(shè)U形金屬框質(zhì)量M,將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡

狀態(tài)，m：g=Mg。閉合開關(guān)S,將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至比寸，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D

重新處于平衡狀態(tài)，m2g=Mg+BIL,l=E^r,聯(lián)立解得B=＞（咋一町）@,由左手定則可得

磁場方向垂直紙面向外。

將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至&=2「，此時電路中電流減小，所受安培力BIL減小，則U形金屬

框D向上加速，電流f=E/Br,由牛頓第二定律，m2g?（Mg+BI'L）=（m2+M）a,聯(lián)立解得

加速度大小為a=^二返。

3（叫+叱）

6.（8分）12024上海市徐匯區(qū)期末）“探討回路中感應(yīng)電動勢西磁通量變更快慢的關(guān)系"試

驗，如圖1所示:

圖1

（1）某同學(xué)變更磁鐵釋放時的高度，作;I/-△￡圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線.由此

他得出結(jié)論：磁通量變更的時間越短，感應(yīng)電動勢磁大，即皚△1成反比.

①試驗過程是的（填寫“正確”"不正確”）；

②試驗結(jié)論:（推斷是否正確并說明理由）.

（2）對試驗數(shù)據(jù)的處理可以采納不同H勺方法

①假如橫坐標(biāo)取，就可獲得如圖3所示的圖線；

②假設(shè)在①根底上僅增加線圈"勺匝數(shù)，那么試驗圖線的斜率將（填“不變”"增

大"或"減小”）.

ENEN

圖3

答案：?（8分”）①正確（2分）;

②不正確，只有在磁通量變化相同的條件下，時間越短，感應(yīng)電動勢才越大。另外，

從3圖象并不能得到E與At成反比的結(jié)論。（2分）

⑵①必￡（2分）②變大（2分）

解析：由于圖2所示的圖線是曲線，可將橫坐標(biāo)取可獲得如圖3所示的直線

圖線。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，若在①基礎(chǔ)上僅增加線圈的匝數(shù)，則實驗圖線的斜率

將變大。

7.（2024年1月山西晉中市質(zhì)檢）市場上有一種在蚊帳內(nèi)運用口勺小型直流電動機電風(fēng)扇，

某物理探討性學(xué)習(xí)小組想測量電風(fēng)扇正常運行時的機械功率，于是找到了一臺這樣的電風(fēng)

扇并從銘牌上讀出了額定電壓U,但其他字跡不清晰.該小組成員取出電池，并從電風(fēng)扇連

接的電池II勺正、負(fù)兩極各接出一條引線，供應(yīng)的器材有電流表、電壓表、滑動變阻器（阻值

較?。瑐溆秒姵丶僭O(shè)干節(jié)，開關(guān)、假設(shè)干導(dǎo)線、固定電池的電池盒.

（1）測量時，選擇的電路圖比擬合理的是圖（填寫“甲”或"乙〃〕

（2）該小組進(jìn)展了如下試驗步驟，請補寫步驟③的試驗操作過程.

①按事先設(shè)計U勺電路連接各元件，并將滑動變阻器的滑動片移動到最左端.

②合上開關(guān)，將滑動片從最左端開場緩慢向右移動，使電壓表和電流表都有明顯的示數(shù)，

但電風(fēng)扇并未轉(zhuǎn)動，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為U。、1°.

③.

④用測得日勺物理量表示電動機M正常運轉(zhuǎn)時輸出的I機械'力率P輸出二.

（3）該小組同學(xué)找了甲、乙兩個不同規(guī)格的電風(fēng)扇接著進(jìn)展測量，用伏安法分別測出甲、

乙兩個電風(fēng)扇口勺伏安特性曲線如圖丙所示.假設(shè)他們將甲、乙兩個電風(fēng)扇串聯(lián)接在6V日勺恒

定電源兩端，那么甲的實舔功率為W,乙口勺實際功率為W.

答案：（1）甲

（2）③移動滑動變阻器的滑動片，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到U時，此時電風(fēng)扇正常工作，

記下此時電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)Io

④IU-工

LV

（3）1.42.8

解析：測量電風(fēng)扇正常運行時的機械功率，應(yīng)該選擇分壓電路，選擇的電路圖比較合理

的是圖甲。由urp*：=+iRR=U：/I：,解得用測得的物理量表示電動機M正常運轉(zhuǎn)時輸

出的機械功率二IU-手。由甲、乙兩個電風(fēng)扇的伏安特性曲線可知，電流為0.7A

對應(yīng)的兩個電風(fēng)扇的電壓分別為2V和4V,甲的實際功率為P甲=U甲1=2X0.7W=1.4W,乙的

實際功率為P乙乙I=4X.

8.（12分）（2024山東省名校期末檢測）課外活動小組日勺同學(xué)設(shè)計了一個試驗方案，用來測

算纏繞螺線管H勺金屬絲長度.

纏繞螺線管的金屬絲電阻較小，經(jīng)查閱資料得知該金屬絲口勺電阻率為PXICT'。-m.他

們選用了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等

器材.

（1）他們運用多用電表粗測螺線管金屬絲的電阻，操作分以下

三個步驟，請?zhí)顚懙冖诓?/p>

操作.

①將紅、黑表筆分別插入多用電表H勺“+〃、“一〃插孔；

選擇電阻檔“XI”

②③把紅、黑表筆分別與螺線管

金屬絲區(qū))兩端相接，多用

電表口勺實數(shù)如圖表示.

從圖中可知金屬絲的電阻R=Q.

(2)依據(jù)多用電表實數(shù)，為了削減電阻測量的試驗誤差，某同學(xué)將試驗器材連接成以下

圖所示的電路，要求試驗中電壓表的實數(shù)能夠從零開場變更，閉合開關(guān)前，請你檢查

試驗電路，在錯誤的連線上畫“X”,并改正至正確位置.依據(jù)你改正的電路，在方框中畫

出電路日勺原理圖.

(3)他們運用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)

如右圖所示，金屬絲的直徑為mm

(4)依據(jù)多用電表測得日勺金屬絲電阻值，可估算出繞

制這個螺絲管所用金屬絲的I長度約為m

〔結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)

答案.（1分）將紅、黑表筆短按，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零（2分）；12。（1分）

（2）

（3）0.260mm（2分）

（4）39m（2分）

解析：由電阻定律，R=PL/S,R=12。，P=1.7X1O-S^?m,S=7T<f/4=5.3X代

入解得L=39m。

9.（2024年浙江五校聯(lián)考）某試驗小組要測量一個用電器/歐|額定功率（額定電壓為10V、

額定功率在12代?15W之間），測量電路的局部導(dǎo)線己經(jīng)接好（如下圖）.試驗室有以下器材

可供選用:

直流電源：片（電動勢為3V,內(nèi)阻很?。?/p>

區(qū)（電動勢為15V,內(nèi)阻很小）

直流電流表：4（量程0?0.6A,內(nèi)阻約為0.5。）

4（量程0~3A,內(nèi)阻約為0.1Q）

直流電壓表：量程為3V、內(nèi)阻為3k。）

滑動變阻器：吊（阻值范圍0—20。）

吊（阻值范圍。?200Q）

定值電阻：吊=3kQ、吊二9k。、拈尸25kQ

開關(guān)一個，導(dǎo)線假設(shè)干

為使測量盡可能精確、便利，請答復(fù)：第15題圖

①電源應(yīng)當(dāng)選擇▲〔填“區(qū)"或"￡"）；

②電流表應(yīng)當(dāng)選擇▲（填“4"或"4"）；

③滑動變阻器應(yīng)當(dāng)選扭▲（填“吊”或“僅'〕；

④由于電壓表的量程不夠，要利用一個定值電阻進(jìn)展改裝.請選擇相宜的定值電阻，在答

卷所示圖中用筆畫線當(dāng)導(dǎo)線連接好測量電路的剩余局部.

答案：①壇

②勺

③_______________

④如圖

解析：要測量一個用電器L的額定功率（額

定電壓為10V,額定功率在12W—15VV之間）電

源必須選擇電動勢大于10V的