2022年2021年高考物理试题分类汇编：电学实验 .pdf

2019 年高考物理试题分类汇编：电学实验1(2018 全国新课标 ). （10 分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。 所用部分器材已在图中给出，其中 D为位于纸面内的U形金属框， 其底边水平， 两侧边竖直且等长； E 为直流电源；R 为电阻箱；A为电流表； S 为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空按图接线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S， 调节 R的值使电流大小适当， 在托盘内重新加入适量细沙，使 D_；然后读出 _，并用天平称出_。用米尺测量_。（3）用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B=_。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 答案 重新处于平衡状态, 电流表的示数I, 此时细沙的质量 m2D的底边长L （3）ILgmmB21（4）12mm2(2018 全国理综 ). （6 分）在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1、2、3. 用欧姆表测得1、2 接线柱之间的电阻为1， 2、3 接线柱之间的电阻为1.5 ， 1、3接线柱之间的电阻为2.5 。（1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；（2）如果将1、3 接线柱用导线连接起来，1、2 接线柱之间的电阻为_。【解析与答案】（1）如下图（2）两电阻并联为6. 0。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - 3（1） （2018 广东卷）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。分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15 （ a）和图 15（b）所示，长度为_cm，直径为 _mm 。按图 15（c）链接电路后，实验操作如下：（ a）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；（ b）将电阻箱 R2的阻值调至最 _（填“大”或“小”） ； 将 S2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；由此可知，圆柱体的电阻为_。答案：（1） 5.01 5.315 （ a）大（b）大1280 4. （ 2018 北京高考卷） （18 分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm （ 1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1 所示，其读数应为_mm （该值接近多次测量的平均值）（ 2）用伏安法测金属丝的电阻Rx实验所用器材为：电池组 (电动势为3V，内阻约 1 ) 、电流表 ( 内阻约 0.1 ) 、电压表 ( 内阻约 3k) 、滑动变阻器R(020，额定电流2A)、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2 中的 _图( 选填“甲”或“乙”) 次数1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 V A R S RxR S 图 2 乙甲V A Rx名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - （ 3）图 3是测量 Rx的实验器材实物图， 图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端请根据图 (2) 所选的电路图，补充完成图3 中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏（ 4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I 坐标系，如图4 所示，图中已标出了测量数据对应的4 个坐标点请在图4 中标出第2、4、6 次测量数据坐标点，并描绘出UI 图线由图线得到金属丝的阻值Rx=_ ( 保留两位有效数字) （ 5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_( 填选项前的符号) A 110-2m B 1 10-3m C 110-6m D110-8 m （ 6）任何实验测量都存在误差本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是 _( 有多个正确选项) A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D用 UI 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案：（1） （0.3950.399 ）（2）甲（3）如答图3 （4）如答图3 （4.34.7 ）（5）C （6）CD 解析： （1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7 ，所测长度为0+39.7 0.01=0.397mm.(0.3950.399) 。（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约 5。则有501.05AxRR，60053000 xVRR比较 Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小。P Rx 图 3 0 I/ A 图 4 U/ V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 P Rx 答图 3 0 I/ A 答图 4 U/ V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - 由（ 3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0 开始调节，所以应该采用分压接法（甲） 。（3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0。先连外接法（线1）再连分压法（线2 和 3） ，此时滑片P必须置于变阻器的左端。（4）描绘出第2、4、6 三个点后可见第6 次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U-I 图线。其中第4 次测量数据的坐标点在描绘出的U-I 图线上，有5. 4220.000.1xR(4.3 4.7) 。（ 5）根据电阻定律SlRx有662105.45.010397.014.35 .4lSRx m ，估算出的金属丝电阻率是C。（6）用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。答案C D。5. （2018 山东卷）（2）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：xR（阻值约4，额定电流约0.5A） ；电压表：V（量程3V，内阻约3k） ；电流表：1A（量程0.6A，内阻约0.2） ；2A（量程3A，内阻约0.05） ；电源：1E（电动势3V，内阻不计）2E（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：R（最大阻值约20）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。1 用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。2 若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均填器材代号） ，在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图。答案： （2）1 1.773 【1.771-1.775 均正确】2 A1；E1；电路图如右。解析： 1 773【17711775 均正确】电压表量程3V，所以电源应选E1，通过待测金属丝的最大电流约为75.043xREIA，所以电流表应选A1。电路图如右。6.（ 2018 四川卷） (2)某学习小组的同学拟探究小灯泡L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡 L，规格“ 4.0 V0.7A”；名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - 电流表 A1，量程 3A，内阻约为0.1 ;电流表 A2，量程 0.6A，内阻 r2=0.2;电压表 V，量程 3V，内阻 rV=9k；标准电阻 R1，阻值 1；标准电阻 R2，阻值 3 k ;滑动变阻器R，阻值范围O 10, ；学生电源 E，电动势6V，内阻不计；开关 S及导线若干。甲同学设计了如图1 所示的电路来进行测量，当通过 L 的电流为0.46A 时，电压表的示数如图2 所示，此时L 的电阻为 _。乙同学又设计了如图3 所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L 上的电压值是_V。学习小组认为要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图 4 所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。22(2) 5（ 3 分） ；4（ 3 分） ；说明：画出答图1 给 4 分，只画出答图2 给 2 分。【分析点拨】先分析图1、图 3 的弊端，在扩充量程的同时，还要尽可能做到排除电流表的分压以及电压表的分流。【解析】：电压表示数2.3V，546.03.2R。4)30009000(90003LUV。准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线，需要将电流电压调节达到小灯泡的额定值。测量准确 3A电流表不能使用，3V 电压表和0.6A 电流表量程不够必须改装；将电压表和2R串联，刚好满足4 V 量程（小灯泡额定） ；电流的2A与1R并联即可将电流量程扩至 0.72 A （额定为0.7 A ） 。两表改装完毕之后，再考虑内、外接的问题。由于改装后的电压表量程刚好等于小灯泡额定电压，也就不适于将改装后的安培表内接了，否则电压表会超量程的。这里最好采用外接法，即答图1。7. （ 2018 天津卷）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示，已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验。实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为（填步骤的字母代号）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - A合上开关S2B分别将R1和 R2的阻值调至最大C记下 R2的最终读数D反复调节R1和 R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使 G2的指针偏转到满刻度的一半，此时R2的最终读数为r E合上开关S1F调节 R1使 G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数仍为I1，记下此时G1的示数仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比（填“偏大” 、 “偏小”或“相等” ）若要将G2的量程扩大为I ，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻 Rs的表达式， Rs= 9（3）解析：在组装实验时正确操作是将所有开关断开，将滑动变阻器和电阻箱的电阻调到最大， 然后闭合电源控制开关S1，就可以校对待测表G2，由于标准表和待测表串联流过的电流相等，这时就可以调节R1由小到大改变电流对待测表的刻度逐个校对，直到待测表满偏。校对完成后闭合开关S2构成半偏法测量表头G2内阻的电路，在没有G1的情况下只调节R2使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数，这种做法会造成G1的示数增大（原理上是不变），误差大。由于有G1可以方便观察干路电流的变化，所以操作为闭合开关S2反复调节 R1和 R2使标准表达到待测表满偏时的电流值，同时使待测表半偏，则表头内阻等于R2此时的读数。正确顺序为B、E、 F、A、D、C。解析： 由于 G1测量了干路电流，G2测量了支路电流，另一直流电流是两表示数之差，然后根据并联电路电流电阻成反比准确计算。答案”相等”。解析：扩大电流表的量程需要并联一个电阻根据并联关系有SRIIrI)(11，则rIIIRS118.（ 2018 上海卷） （4 分）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈 L 连接，如图所示。已知线圈由a 端开始绕至b 端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L 时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_（填“顺时针”或“逆时针”） 。（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L 时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为_（填“顺时针”或“逆时针”） 。答案：（1）顺时针，（2）逆时针，9. （ 2018 上海卷） （6 分）在练习使用多用表的实验中（1）某同学连接的电路如图所示若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过_的电流；若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是_的电阻；S N a S G L b N名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - 若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_两端的电压。（2） （单选）在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若（）（A）双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大（B）测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量（C）选择“10”倍率测量时发现指针位于20 与 30 正中间，则测量值小于25（D）欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大答案：（1） R1， R1和 R2串联， R2（或电源）， （ 2）D，10. （ 2018 安徽卷） . （8 分）图为“测绘小灯伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5V。（1） 完成下列实验步骤： 闭 合 开 关前，调节滑动变阻器的滑片， 闭 合 开 关后，逐渐移动变阻器的滑片，；断开开关，。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。(2) 在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。21答案：（ 1）使滑片移到变阻器最左端；逐渐增大电压直到灯泡额定电压， 分别读出多组相应电流表和电压表的值并记入表格。(2)电路图如图11 （2018 江苏卷） （10 分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验，实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，将A拉到 P点，待 B稳定后静止释放，A最终滑到Q点，分别测量 OP 、OQ的长度 h 和 s，重复上述实验，分别记录几组实验数据（1）实验开始时，发现A 释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方案；（2）请根据下表的实验数据作出s-h 关系图像（3）实验测得A、B 的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg，根据s-h图像可计算出A 木块与桌面间的动摩擦因数=_ （结果保留一位有效数字）h（cm）20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 s（cm）19.5 28.5 39.0 48.0 56.5 R1 S R2V A 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - （4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致 的测量结果 _（选填“偏大”、或“偏小”【答案】 (1)A (2)短暂（3）5.0 （如图）12. （2018 重庆卷）（ 2）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E 和内阻 r ，并探究电极间距对 E 和 r 的影响。实验器材如题目22 图 3 所示。测量 E和 r 的实验方案为： 调节滑动变阻器， 改变电源两端的电压U和流过电源的电流I ，依据公式 _，利用测量数据作出U-I 图像，得出E和 r 。将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题22 图 3 中用笔画线代替导线连接电路。实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I 图像如题22 图 4（见下页）中（ a） 、 （b） 、 （c） 、 （d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势_（填“增大”“减小”或“不变” ） ，电源内阻 _（填“增大” “减小”或“不变” ） 。曲线（ c）对应的电源电动势E=_V，内阻 r=_ ，当外电路总电阻为 2500时，该电源的输出功率P=_mW. （均保留三位有效数字）22答案： U=E-Ir 见答 22 图不变增大0.975 478 0.268 13. （2018 福建卷）（12 分）某研究性学习组欲 测 定一块电池的电动势E 。先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为 _V。然后，用电压表、电阻箱 R、定值电阻0R、开关 S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - （）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。（）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U 。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R 与 1/U 的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U-1/R图线。答案：14.（2018 海南卷） .图 1 是改装并校准电流表的电路图，已知表头a 的量程为Ig=600A内阻为 Rg，A是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。（1）图 1 中分流电阻Rp的阻值为 _。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - （2）在电表改装成后的某次校准测量中，a 表的示数如图所是，由此读出流过a 电流表的电流为 _mA 。此时流过分流电阻R跑的电流为 _mA （保留一位小数）答案 (1) 99gR (2)49.5、 49.0 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -