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1、 永久免费组卷搜题网2009年2月理科综合物理实验题（2）1（17分）有一只电压表，量程已知，内阻为Rv，另有一蓄电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略），请用这只电压表和蓄电池，再用一个单刀双掷开关和一些连接导线，设计测量某一高值电阻Rx的实验方法。（已知Rx的值与Rv相差不大）。 （1）在图甲的方框内，画出实验电路图：甲 （2）请用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图（其中部分已连好）； （3）简要写出实验的主要步骤，并根据实验测得的数据，推导出高值电阻Rx的表达式。2（20分）在图a所示的电路中，滑动变阻器R的电阻改变时，它消耗的电功率也要变化，为了研究在此电路中，滑动变阻器
2、消耗的最大电功率，可以先研究当变阻器的电阻变化时，它两端的电压随电流变化的情况.（1）按照图a用铅笔连线代表导线，将图b中的元件连成测量电路，测量滑动变阻器两端的电压随电流变化的关系.（2）实验中测出了6组数据，如下表所示，请在图中的坐标纸上画出滑动变阻器两端的电压随电流变化的UI图线.I(A)0.1500.2400.3220.4000.4780.550U(V)2.402.041.701.401.100.80（3）根据实验得到的UI图象，可知滑动变阻器在电路中消耗的最大电功率是 . 此时变阻器的电阻值为 .（结果要求二位有效数字）（4）有3个阻值都是5的电阻装入黑盒子中，用欧姆表对盒 子的A、
3、B、C、D四个接线柱测量的结果是：，. 在右图黑盒子中填入电阻连接的线路.3（22分）电流表在生产、生活中的用途相当广泛。通常电流表的量程较小，一般在几十微安至几百微安。常用的量程较大的电流表都是通过改装的。电流表还可以改装为电压表、欧姆表。在生产、科研实验中往往有一些非电磁量需要测量，可通过传感器将非电磁量转换为电磁量用电流表进行测量。以下为使用电流表的一组问题，请回答：实验室在“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”实验中，若所用的电流表的内阻较大（与电池的内阻可比），那么在下列的甲、乙两种测量电路中应选择采用 电路。 甲 乙以下为实验室用电流表测量电阻的一组问题，请按要求作答： （1）实
4、验室现备有电流表A一只，已知阻值的电阻R0一只，单刀单掷电键一个K1（作为电路总电键用），单刀双掷电键一个K2，滑动变阻器R一个，电源一个及导线若干。请利用以上器材设计一电路测量一个未知电阻Rx的阻值，在以下虚线框A中画出你设计的电路图，并简述测量的步骤。A B （2）若实验室能提供如下器材，现要测量一未知电阻Rx（约20）的阻值器材代号规 格电流表电流表电流表电流表电阻箱滑动变阻器电池组电键及导线若干A1A2A3A4R1R2量程50mA 内阻r160量程50mA 内阻r260量程200mA 内阻r320量程200mA 内阻r4200999.9，额定电流为1A050，额定电流为1A电动势6V，
5、内阻约1请你设计一种在测量中可以较准确并能不通过计算就能直接读出待测电阻阻值的电路，请在以上虚线框B中画出你设计的电路图，并简述其测量方法步骤。4（17分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图17所示，用米尺测量金属丝的长度。金属丝的电阻大约为。先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。（1）从图17中读出金属丝的直径为 mm。（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源；电动势约4.5V,内阻很小;电流表A1；量程00.6A，内阻0.125；电流表A2；量程03.0A，内阻0.025
6、；电压表V；量程03V，内阻；滑动变阻器R1；最大阻值10；滑动变阻器R2；最大阻值50;开关、导线等。在可供选择的器材中，应该选用的电流表是 ，应该选用的滑动变阻器是 。（3）根据所选的器材，在右边的方框中画出实验电路图。（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为，则这种金属材料的电阻率为 m。（保留二位有效数字）200902245（16分）.（8分）各种传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。传感器是把非电物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成电学量（如电压、电流等）的一种元件。电容器的电容C决定于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素。如果某一物理
7、量（如角度、位移s、深度h等）的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，那么，通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化。作这种用途的电容器称为电容式传感器。下图是用来测定角度的电容式传感器。 （1）试说明其中道理： （2）请再设计一个用来测定其它非电物理量电容式传感器。（8分）要测量由2节干电池串联而成的电池组成的电动势E和内阻r（约几欧），提供下列器材，电压表V1（量程3V， 内阻1k）、电压表V2（量程15V，内阻1k）、电阻箱（09999）、开关、导线若干。 某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步聚如下： （1）合上开关S，将电阻R的阻值调到R1=10读
8、得电压数表的读数为U1； （2）将电阻箱R的阻值调到R2=20，读得电压表的读数为U2 。 由方程组： 解出E、r 为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中应做哪些改进： 。参考答案1解：（1）实验电路图如图所示 （2）如图所示 （3）实验步骤：将单刀双掷开关扳到a端，读出电压表的读数U1，即电源的电动热E=U1；将单刀双掷开关扳到b端，读出电压表的读数U2，运用串联电路的知识和闭合电路欧姆定律，得 评分标准：（1）电路图正确6分 （2）实行连线正确4分 （3）步骤合理4分，结果正确3分共17分。2（20分）（1）电路连线图略. （4分，有错为0分） （2）描点连线图略（4分，画成折线
9、、曲线都为0分）（3）0.56W(0.54W0.58W都给分)(4分) 都给分)(4分) (4)(4分)3（22分）选甲电路（6分）（16分）（1）（8分）电路图正确3分实验步骤：（5分）i.按上述电路图连接好电路，将滑动变阻器阻值置最大；ii.将K2置1，合K1，读出电流表示数I1；iii.将K2置2，读出电流表示数I2；iv.I1R0=I2RX 故RX=I1R0/I2步骤不完整者酌情扣分 （2）（8分）电路图正确3分实验步骤：（5分）i.按上述电路图连接好电路，将滑动变阻器置最大阻值；ii.合电键K，调整R1使电流表A3、A4的读数相同；iii.读出R1此时的示数即为RX的阻值。选择电流表
10、（A1，A2）有误扣2分；电路设计凡不能直读出RX阻值者，不能得分；步骤不完整者酌情扣分。4（17分）（1） 4分 （2）A1 R14分如图4所示5分 （4）（4分5（1）当动片与定片之间的角度发生变化时，引起极板正对面积S的变化，使电容C发生变化。知道C的变化，就可以知道的变化情况。 （2）例如；测定液面高度h的电容式传感器。在导线芯外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质。液面高度h发生变化时，引起正对面积发生变化，使电容C发生变化，知道C的变化，就可以知道h的变化情况。测定压力F 的电容传感器。待测压力F作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，使极板间距离d发生变化，引起电容C的变化。知道C的变化，就可以知道F的变化情况。测定位移X的电容式传感器。随着电介质进入极板间的长度发生变化，电容C发生变化。知道C的变化，就可以知道X的变化情况。评分标准本题满分8分，（1）解释正确4分；（2）设计正确给4分。（1）应选用量程为3V的电压表V1；（2）改变R的阻值多测几组数据，利用U1图象求电动势和内阻。评分标准本题满分8分，（1）正确4分；（2）正确给4分。 永久免费组卷搜题网