1、- 1 -2016 万卷周测卷（二十）电磁学实验一 、实验题（本大题共 5 小题 ）1. 某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用小灯泡上标有“3.8V 0.5A”的字样，现有电压表（04.5 V 内阻约为 3k） 、电源、开关和导线若干，以及以下器材：A电流表（00.6A 内阻约为 1） B电流表（03A 内阻约为 0.25）C滑动变阻器（020 ） D滑动变阻器（0500 ） （1）实验中如果即满足测量要求，又要误差较小，电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 。 （选填相应器材前的字母）（2）下列给出了四个电路图，请你根据实验要求选择正确的实验电路图 （3）下图是实验所用器材实物图
2、，图中已连接了部分导线，请你补充完成实物间的连线。（4）某同学在实验中得到了几组数据，在下图所示的电流电压（ IU）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线，根据此电流电压图线可知，小灯泡的电阻随电压的增大而_（填“增大” 、 “不变”或“减小” ） ，其原因是_，同时可以根据此图像确定小灯泡在电压为 2 V 时的电阻 R = （5）根据此电流电压图线，若小灯泡的功率是 P，通过小灯泡的电流是 I，下列给出的四个图中可能正确的是 。 I/AU/V0 1 2 3 40.60.40.2IPAIPBI2PCI2PDA AVRS B AVRS D AVRSC AVRS- 2 -2. 某同学要测
3、量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率 。步骤如下：(1)用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为 cm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为 mm；(3)用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为 。(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱形导体电阻 R电流表 A1(量程 04 mA，内阻约 50 )电流表 A2(量程 010 mA，内阻约 30 )电压表 V1(量程 03 V，内阻约 10 k)电压表 V2(量程 015 V，内阻约
4、 25 k)直流电源 E(电动势 4 V，内阻不计)滑动变阻器 R1(阻值范围 015 ，额定电流 2.0 A)滑动变阻器 R2(阻值范围 02 k，额定电流 0.5 A)开关 S，导线若干为减小实验误差，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出合理的测量电路图，并标明所用器材的代号。 3. 利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱 R(最大阻值 999.9)，电阻 R0(阻值 3.0)，电阻 R1(阻值 3.0)，电流表 (量程为 200mA，内阻为 RA=6.0)，开关 S A0 252015乙丙5 6 70 5 10甲cm- 3 -实验步骤
5、如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值 R；以 为纵坐标， R 为横坐标，作 - R 图线(用直线拟合)I11求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b回答下列问题：(1)分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则 1/I 与 R 的关系式为 。(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R=3.0 时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表。答： ， 。R/1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0I/A 0.143 0.125 0.100 0.091 0.084 0.077I-1/A-1 6.99 8.00
6、10.0 11.0 11.9 13.0(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率 k= ，截距 b= A-11A(4)根据图线求得电源电动势 E= V，内阻 r = 4.（1）某照明电路出现故障，其电路如题 6 图 1 所示，该电路用标称值 12V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流 50V 挡检测故障。他将黑表笔接在 c 点，用红表笔分别探测电路的 a、b 点。断开开关，红表笔接 a 点时多用表指示如题 6 图 2 所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯） 。红表笔接 b 点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后
7、，多用表指示仍然和题 6 图 2相同，可判断发生故障的器件是 。 （选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）- 4 -a b蓄电池保险丝 开关小灯c 图 1图 2（2）为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如题 6 图 3所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D 的两立柱上，固定点分别为 P 和 Q，P 低于 Q，绳长为 L（LPQ） 。D图 3QCP他们首先在绳上距离 P 点 10cm 处（标记为 C）系上质量为 m 的重物（不滑动） ，由测力计读出绳 PC、QC 的拉力大小 TP、T Q。随后，改变重物悬挂点 C 的位置，每次将
8、 P 到 C 的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到 TP、T Q与绳长 的关系曲线如题 6 图 4 所示。由实验可知：曲线中拉力最大时，C 与 P 点的距离为 cm，该曲线为 （选填：T P或 TQ）的曲线。在重物从 P 移到 Q 的整个过程中，受到最大拉力的是 （选填：P 或 Q）点所在的立柱。曲线、相交处，可读出绳的拉力为 T0= N，它与 L、D、m 和重力加速度g 的关系为 T0= 。- 5 -图4T/NPC(cm)080 1004020 60 1601.02.03.04.05.01201405. 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
9、尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别如图 (a)、(b)所示，长度为_ cm，直径为_ mm.(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下将滑动变阻器 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.将电阻箱 R2的阻值调至最_(填“大”或“小”)，S 2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 1280 .(3)由此可知，圆柱体的电阻为_.- 6 -R1 ERV1A20.2016 万卷周测卷（二十）答案解析一 、实验题1.【答案】 （1）A（2 分） ；C（2 分） （2）C
10、（2 分） （3）见图（2 分） （4）增大（2分） ；电压升高使电流增大于是功率增大导致温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大（2分） ；5（2 分） （5）D（4 分）2. 【答案】(1) 5.015 (2 分) (2) 4.700 (2 分) (3) 220 (2 分)(4)如图所示 (4 分)(电压表选 V1、电流表选 A2、分压接法、电流表外接各 1 分)3. 【答案】(1) 或315rI110AARRIE(2)0.110 9.09(3)见图(c)答 1.06.0(4)3.01.0- 7 -【解析】(1)由于电流表 与电阻 R1并联，且 RA=6.0， R1=3.0，当电流表示数为 I
11、A时，电路总电流应为 3I。根据闭合电路欧姆定律有： E=3I( +R0+R+r)，代入数据1A整理得： 15rRIE(2)根据图（b）可得电流表示数为 110mA=0.110A；所以 1/I=9.09(3)见图(c)答(4) 根据和图象可得： ， ，解得： E=3V r=1.031k536rbE4. 【答案】 （1）11.5V（11.2.V11.8V 之间的值均可） ，蓄电池；小灯。（2）60，T P；Q；4.30， 2mgLD【解析】(1)由题图 2 可知，直流 50V 挡的最小分度为 lV，故按“十分之一”估读法可知读数应为 11.5V 左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，
12、说明a、c 两点与电源之间是通路，只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定。同理可知，两表笔接 c、b 时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。(2)由题图 4 可读出，中拉力最大时，c 与 p 点的距离为 60 cm。此时以 C 点为研究对象，如图所示，竖直方向 ,水平方向 。12sinipQTmg12cosspQT当 时， ，即 ，若 C 点左移即 减小，则 增大，PQT12osP减小， 减小， 增大， ，即 ,故为 的曲线，1cos22c21cospQTQP为 的曲线。QT由题图 4 可知图线 I 对应的极值最大，故受到最大拉力的是 Q 点所在的立柱。曲线 I、相交处，可读出绳的拉力 为 4.30 N。0T此时满足关系： 0PQT- 8 -12siniPQTmgcos2sinLD解得： 1220mgLDT5.【答案】 (1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1 280
