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2013年全国各地高考物理试题
分类汇编------物理实验
1、(2013·高考山东卷，21题) (1)图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm.
(2)霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．
①若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线连接．
②已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示.
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
根据表中数据在坐标纸上画出UH-I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10－3 V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字)．
③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路．S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流自Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”), S2掷向________(填“c”或“d”)．
为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其他连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．
2、(2013·高考江苏卷，10题)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P＝UI得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V　1.8 W”，电源为12 V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω.
(1)准备使用的实物电路如图(a)所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．(用笔画线代替导线)
(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻．
(3)测量结束后，应先断开开关，拆除________两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．
(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图(b)所示．请指出图象中不恰当的地方．
3、(2013·高考新课标全国卷Ⅰ，22题)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB，求出加速度a；
④多次重复步骤③，求a的平均值 ；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.
回答下列问题：
(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图(b)所示，其读数为________cm.
(2)物块的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a＝________________.
(3)动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ＝________________.
(4)如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于________(选填“偶然误差”或“系统误差”)．
4、(2013·高考新课标全国卷Ⅰ，23题)某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：
多用电表；
电压表：量程5 V，内阻十几千欧；
滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；
导线若干．
回答下列问题：
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示．多用电表和电压表的读数分别为________kΩ和________V.
(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V．从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ.
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为________kΩ.
5、(2013·高考新课标全国卷Ⅱ，23题)某同学用量程为1 mA、内阻为120 Ω 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和1 A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：
(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线．
(2)开关S闭合时，多用电表用于测量________(填“电流”、“电压”，或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量________(填“电流”、“电压”或“电阻”)．
(3)表笔A应为________色(填“红”或“黑”)．
(4)定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.(结果取3位有效数字)
6、(2013·高考北京卷，21题)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值．
(1)现有电源(4 V，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)，开关和导线若干，以及下列电表：
A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)
B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图1中的________(选填“甲”或“乙”)．
(2)图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线．
(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)．
(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母)
A．电流表测量值小于流经Rx的电流值
B．电流表测量值大于流经Rx的电流值
C．电压表测量值小于Rx两端的电压值
D．电压表测量值大于Rx两端的电压值
(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U－x关系的示意图中正确的是________．
7、(2013·高考天津卷，9题)(2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．
①下列做法正确的是 ________ (填字母代号)
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．(选填“远大于”，“远小于”或“近似等于”)
③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲 ________ m乙 ，μ甲 ________ μ乙．(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；
电流表(量程为0～250 mA，内阻约5 Ω)；
电压表(量程为0～3 V，内阻约3 kΩ)；
电键一个、导线若干．
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号)．
A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω， 额定电流1 A)
B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)
②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W.
2013年全国各地高考物理试题分类汇编-----物理实验
参考答案
1、【解析】(1)只有用“A”的两边缘才能测出钢笔帽的内径，由题图乙可知，游标尺上第6条刻线与主尺上某一条刻线对齐，则钢笔帽的内径d＝11 mm＋0.05×6 mm＝11.30 mm(判断第5条或第7条刻线对齐也可以，则内径为11.25 mm、11.35 mm也算正确)．
(2)①带正电粒子由P向Q运动，磁感应强度方向向下，据左手定则可知M端带正电，故电压表的“＋”接线柱应接“M”．
②根据数据作出UH-I图线，如图所示．
由UH＝k
得斜率为＝0.38
得k＝0.38× V·m·A－1·T－1≈1.5×10－3 V·m·A－1·T－1.
③只有当S1掷向b、S2掷向c时，才能保证回路电流自Q端流入P端流出．为保证串联电阻的作用，将电阻接在电源和单刀双掷开关之间即可，即将定值电阻串接到S1、E或S2、E之间．
【答案】：(1)A　11.30(11.25或11.35)　(2)①M　②如图所示　1.5(1.4或1.6)　③b　c　S1　E(或S2　E)
2、【解析】(1)从P-U2图象上描出的点可知，小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大，故滑动变阻器采用分压电路．根据P＝IU知，通过小灯泡的最大电流I＝＝0.6 A，故电流表选0～0.6 A的量程．实物电路如图所示．
(2)由小灯泡规格可知，小灯泡允许通过的最大电流为0.6 A，故要求接入R1后，电路中的总电流要不小于0.6 A，根据I＝得总电阻R＝＝ Ω＝20 Ω，故R1应选10 Ω的定值电阻．
(3)为了实验仪器的安全，防止电源短路及误将电源与其他电路接通，所以断开开关后，先拆除电池两端的导线，再拆除其他导线．
(3)从坐标纸上所描点可以看出这些点不近似在一条直线上，应为曲线，小明作出了一条直线不合适．作图时应使这些点占据整个坐标纸，而小明的横坐标只用了一半，所以小明横坐标的标度选择不合适．
答案：(1)见解析图　(2)10　(3)电池
(4)图线不应画为直线；横坐标的标度选择不合适．
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＝，物块做匀加速直线运动，则v－v＝2ax，即()2－()2＝2as，得a＝.
(3) 整体运用牛顿第二定律得：mg－μMg＝(M＋m)，则μ＝.
(4) 由实验装置引起的误差为系统误差．
答案：(1)0.960　(2) (3) 　(4)系统误差
4、【解析】(1)使用多用电表测电阻前，应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零．
(2)多用电表电流为“红进黑出”，图(a)中外电路电流由2到1，所以红表笔应连1端．
(3)多用电表挡位为×1 k，指针指15，则R＝15.0×1 k＝15.0 kΩ，由图(c)知电压表读数为3.60 V.
(4)当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，多用电表所测电阻为外电路电阻，即电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 kΩ.
(5)15.0 kΩ为多用电表电阻挡的中值电阻，中值电阻阻值即内电路阻值，所以电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为15.0 kΩ，设内电路电池电动势为E，则当电压表示数为4.00 V时，＝，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】将表头改装成电压表时，需串联一电阻进行分压，而改装成电流表时则需并联一电阻分流，因此闭合开关后，并联上R1改装成一电流表，断开开关，表头与R2串联则改装成一电压表．多用电表内部表头的正极在右侧，即电流应从表笔B流入，从表笔A流出，则表笔A为黑色．当断开S时，Ig(R2＋r)＝Um，解得R2＝880 Ω.
当闭合S时，Ig(R2＋r)＝(I－Ig)R1，解得R1≈1.00 Ω.
答案：(1)如图所示　
(2)电流　电压　(3)黑　(4)1.00　880
6、【解析】本题要明确测电阻时，如何选择器材，电流表内外接法的判断及误差的分析等，并且特别注意极限法在物理中的应用．
(1)为了减小误差，应使电流表读数为量程的～，因电源电动势为4 V，故电压表应选C，因此通过被测电阻Rx的最大电流Im＝ A＝0.6 A，故电流表应选B，本题测的是一个小电阻，即>，所以应采用电流表外接法，故采用图甲．
(2)电路连接如图所示．
(3)由题图中可读出电流表的读数为0.50 A，电压表的读数为2.6 V，故Rx＝＝5.2 Ω.
(4)甲图中引起误差的原因主要是电压表的分流作用，即电流表的测量值大于流经Rx的电流值，选项B正确．乙图中引起误差的原因主要是电流表的分压作用，即电压表的测量值大于Rx两端的电压值，选项D正确．
(5)因闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，设滑动变阻器的总阻值为R，两端总长度为L，则接入电路的阻值为R′＝(L－x)，故被测电阻两端的电压U＝，故选项A正确．
答案：(1)B　C　甲　(2)如图所示　(3)5.2　(4)B　D　(5)A
7、【解析】(2)①探究加速度与力、质量的关系时，牵引木块的细绳应与长木板平行；平衡摩擦力时应不挂砝码桶；对于打点计时器，应先接通电源，再放开木块；平衡摩擦力后，改变木块上砝码的质量，不需要重新平衡摩擦力．选项A、D正确，选项B、C错误．
②对于系统，根据牛顿第二定律，有a＝，牵引小车的拉力F＝Ma＝.要使F＝mg，则M≈M＋m，即要求m?M.
③对于木块，根据牛顿第二定律，得a＝＝－μg，故a-F图象的斜率反映了木块质量的倒数．有>，所以m甲μ乙．
(3)①为便于操作实验，滑动变阻器应选择总阻值小的滑动变阻器，故选A.②因为灯泡两端的电压由零逐渐增加到3 V，故滑动变阻器应采用分压接法．小灯泡的电阻R＝＝15 Ω，与电流表的内阻5 Ω相差不大，因此电流表采用外接法．故B图正确．
③在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图)，由两曲线的交点的电流I＝0.10 A，电压U＝1.0 V，得小灯泡消耗的功率P＝IU＝0.10×1.0 W＝0.1 W.
答案：(2)①AD　②远小于　③小于　大于
(3)①A　②B　③0.1

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