高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题13电学实验含解析.doc

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1、1 / 14【2019【2019 最新最新】精选高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题精选高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题 1313电学实验含解析电学实验含解析1【2017天津卷】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表 A1 的内阻 r1=1.0 k，电阻 R1=9.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个 R0=3.0 的电阻。按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建 S 闭合，用多用电表的电压挡先测量 a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是_导线断开；若读数为

2、零，则一定是_导线断开。aa bbccbaa排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表 A1 和 A2 的多组 I1、I2 数据，作出图象如右图。由 I1I2 图象得到电池的电动势 E=_V，内阻 r=_。【答案】 1.41（1.361.44 均可） 0.5（0.40.6 均可）aa bb【考点定位】实验用伏安法测干电池的电动势和内阻【名师点睛】由图象法处理实验数据的关键是要理解图线的物理意义纵轴截距和斜率表示什么，闭合电路的欧姆定律是核心。2 【2017新课标卷】 （10 分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡 L（额定电压 3.8 V，额定电

3、流 0.32 A） ；电压表 V（量程 3 V，内阻 3 k） ；电流表（量程 0.5 A，内阻 0.5 ） ；固定电阻 R0（阻值 1 000 ） ；滑动变阻器 R（阻值 09.0 ） ；2 / 14电源 E（电动势 5 V，内阻不计） ；开关 S；导线若干。VAAA（1）实验要求能够实现在 03.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_（填“增大” “不变”或“减小” ） ，灯丝的电阻率_（填“增大” “不变”或“减小” ） 。（3）用另一电源 E0（电动势 4 V，内阻 1.

4、00 ）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器 R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在 R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W。 （结果均保留 2 位小数）【答案】 （1）如图所示 （2）增大 增大 （3）0.39 1.17【解析】 （1）要求能够实现在 03.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如答案图所示；（2）由 IU 图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律知，电阻率增大；lRS（3）当滑动变阻器的阻值为 9 时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时

5、E=U+I（r+R）得 U=10I+4，在图中作出该直线如左图所示，交点坐标约为U=1.75 V，I=225 mA，P1=UI=0.39 W；整理得：，当直线的斜率最大时，与灯泡的 IU 曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的功率最大。当滑动变阻器电阻值R=0 时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为 U=3.67 V，I=0.32 A，如右图所示，最大的功率为 P2=UI=1.17 W。 1EIURrRr 3 / 14【考点定位】研究小灯泡的伏安特性曲线【名师点睛】电路图主要是控制电路、测量电路的连接。小灯泡阻值为小电阻外接法，电压从 0 开始测量分压式接法。然后由伏安特性曲线分析阻值的变化，注意纵

6、轴是电流。第（3）问求小灯泡消耗的实际功率较难，因小灯泡的阻值随电流的变化而变化，通过闭合电路的欧姆定律找到小灯泡实际的电流、电压值。3 【2017新课标卷】 （9 分）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为 100 A，内阻大约为 2 500 ）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器 R1、R2（其中一个阻值为 20 ，另一个阻值为 2 000 ） ；电阻箱Rz（最大阻值为 99 999.9 ） ；电源 E（电动势约为 1.5 V） ；单刀开关 S1 和S2。C、D 分别为两个滑动变阻器的滑片。（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。（2）完成下列填空：R1 的阻值为 （填“

7、20”或“2 000” ） 。为了保护微安表，开始时将 R1 的滑片 C 滑到接近图（a）中的滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将 R2 的滑片 D 置于中间位置附近。将电阻箱 Rz 的阻值置于 2 500.0 ，接通 S1。将 R1 的滑片置于适当位置，再反复调节 R2 的滑片 D 的位置。最终使得接通 S2 前后，微安表的示数保持不变，这说明 S2 接通前 B 与 D 所在位置的电势 （填“相等”或“不相等” ）。将电阻箱 Rz 和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将 Rz 的阻值置于 2 601.0 时，在接通 S2 前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为 4

8、 / 14（结果保留到个位） 。（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： 。【答案】 （1）连线见解析 （2）20 左 相等 2 550 （3）调节 R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】 （1）实物连线如图：（2）滑动变阻器 R1 要接成分压电路，则要选择阻值较小的 20 的滑动变阻器；为了保护微安表，开始时将 R1 的滑片 C 滑到接近图（a）中滑动变阻器的左端对应的位置；将电阻箱 Rz 的阻值置于 2 500.0 ，接通 S1；将 R1 的滑片置于适当位置，再反复调节 R2 的滑片 D 的位置；最终使得接通 S2 前后，微安表的示数保持不变，这说明 S2 接通前后在 BD 中

9、无电流流过，可知 B 与 D 所在位置的电势相等；设滑片 P 两侧电阻分别为 R21 和 R22，因 B 与 D 所在位置的电势相等，可知；同理当 Rz 和微安表对调后，仍有：；联立两式解得：。z12122ARR RRz22122ARR RRz122500 2 6012550AZRR R （3）为了提高测量精度，调节 R1 上的分压，尽可能使微安表接近满量程。 【考点定位】电阻的测量【名师点睛】此题考查电阻测量的方法；实质上这种方法是一种“电桥电路” ，搞清电桥平衡的条件：对角线电阻乘积相等，即可轻易解出待测电阻值；知道分压电路中滑动变阻器选择的原则及实物连线的注意事项。5 / 144【201

10、7新课标卷】（9 分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4 和 R5 是固定电阻，R6 是可变电阻；表头的满偏电流为 250 A，内阻为 480 。虚线方框内为换挡开关，A 端和 B端分别与两表笔相连。该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位为：直流电压 1 V 挡和5 V 挡，直流电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡，欧姆100 挡。GA（1）图（a）中的 A 端与_（填“红”或“黑”）色表笔相连接。（2）关于 R6 的使用，下列说法正确的是_（填正确答案标号）。A在使用多用电表之前，调整 R6 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆

11、挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整 R6 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）根据题给条件可得 R1+R2=_，R4=_。（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时 B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时 B 端是与“3”相连的，则读数为_；若此时 B 端是与“5”相连的，则读数为_。（结果均保留 3位有效数字）【答案】（1）黑 （2）B （3）160 880 （4）1.47 mA（或 1.48 mA） 1 100 2.95V【考点定位】多用电表的使用、电表的改装【名师点睛】会规范使用多用电表，能正确读

12、出多用电表的示数，是解决本题的关键。在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和器材的正确使用方法，多用电表的读数，重点是分清测量的物理量不同，读数方法不同。6 / 145【2017江苏卷】（10 分）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图 111 图所示，继电器与热敏电阻 Rt、滑动变阻器 R 串联接在电源 E 两端，当继电器的电流超过 15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控继电器的电阻约为 20 ，热敏电阻的阻值 Rt 与温度 t 的关系如下表所示（1）提供的实验器材有：电源 E1（3 V，内阻不计）、电源 E2（6 V，内阻不计）、滑动变阻器 R1（0200

13、）、滑动变阻器 R2（0500 ）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0999.9 ）、开关 S、导线若干为使该装置实现对 3080 之间任一温度的控制，电源 E 应选用 （选填“E1”或“E2”），滑动变阻器 R 应选用 （选填“R1”或“R2”）（2）实验发现电路不工作某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图 112 图所示的选择开关旋至 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）合上开关 S，用调节好的多用电表进行排查，在题 111 图中，若只有b、c 间断路，则应发现表笔接入 a、b 时指针 （选填“偏转”或“不偏转”），接入 a、c 时指针 （选填“偏转”或“不偏

14、转”）（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50 时被吸合，下列操作步骤正确顺序是 （填写各步骤前的序号）将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值7 / 14断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 108.1 【答案】（1）E2 R2 （2）C （3）不偏转 偏转 （4）【解析】（1）由表格数据知，当温度为 30 时，热敏电阻阻值为 199.5 ，继电器的阻值 R0=20 ，当电流为 15 mA 时，E=I（Rt+R0）=3.3 V，所以电源选 E2，80 时，热敏电阻阻值 Rt=49.1 ，则E2=I（Rt+R0+R），此时

15、变阻器阻值 R=330.9 ，所以变阻器选择 R2；（2）多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压挡 C 处；（3）若只有 b、c 间断路，表笔接入 a、b 时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入 a、c 时电流流经电表，故指针偏转；（4）50 时，热敏电阻阻值为 108.1 ，所以应将电阻箱阻值调至 108.1 ，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为【考点定位】多用电表的使用 闭合电路的欧姆定律 传感器【名师点睛】结合表格中数据，利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值，选择电源和滑动变阻器明确实验的目的是实现对 3080 之间任一温度的控制，其中 3080 就是提示的信息，

16、结合表格数据，可知电阻值的取值 1【2017安徽省江淮十校第三次联考】在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，某同学先用多用电表的 250mA 挡测量通过小灯泡的电流。（1）在图甲电路中，需要将多用电表的两表笔连接到 a、b 两处，其中黑表笔应与_连接（填“a”或“b”）。（2）将得到的数据记录在表格中，当电源为 150V 时，对应的多用电表指针指示如图乙所示，其读数为_mA。8 / 14（3）由于长期使用多用电表，表内电池的电动势会降低，仍按第（2）步骤测量电路中的电流，则测量示数会_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】 （1） b （2） 174（或 173） （3） 不变2【2017市

17、第三次质量预测】实验小组要测力一个电池组的电动势 E 和内阻 r，并测量保护电阻的阻值 Rx。巳知电池组的电动势约为 6V，电池内阻和待测电阻阻值均约为几十欧。可选用的实验脸器材有：电流表 A1（量程 0-30mA）电流表 A2（量程 0-100mA）电压我 V1 和 V2（量程均为 0-6V）滑动变阻器 R1（阻值 0-5）汾动变阻器 R2（阻位 0-300）开关 S 一个，导线若干某同学设计的实验过程如下：实验电路图如图 1 所示，正确连接电路；将变阻器 R 接入电路的组值调到最大，闭合开关 S；逐渐减小变阻器 R 的阻值，测量并记录多组电压表和电流表的数据U1、U2、I根据上面信息，回答

18、下列问题：（1）实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_。（2）如图 2 是根据步骤的测量数据作出的 U1I 图象，由图象可知，电源电动势 E=_V，电源内阻 r=_（结果均保留两位有效数字）9 / 14（3）用 U1、U2、I 表示待测保护电阻的阻值为 R1=_,考虑电表内阻对测量结果的影晌，实验中待测电阻的测量值与真实值相比_（填“偏小”“偏大”或“相等”）。【答案】（1）A2 R2 （2）59V 25 （3） 偏大【名师点睛】根据题目中给出的电源及待测电阻的大约阻值，略算对应的电流，则可明确电流表及滑动变阻器应选择的仪器；由图象的性质及闭合电路欧姆定律可得出电源内阻；根据电路结构，利用闭

19、合电路欧姆定律可得出对应的表达式可知待测电阻的测量值与真实值相比偏大。 3【2017广东省市 4 月模拟】（9 分）某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门 K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为 3 V，内阻可忽略），电压表 V1（量程为 3 V，内阻很大），电压表 V2（量程为 3 V，内阻很大），定值电阻 R1（阻值 4 k），定值电阻 R2（阻值 2 k），电阻箱R（最大阻值 9 999 ），单刀双掷开关 S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验步

20、骤如下：A用游标卡尺测量玻璃管的内径 d；B向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度 L；C把 S 拨到 1 位置，记录电压表 V1 示数；D把 S 拨到 2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表 V2 示数与电压表 V1 示数相同，记录电阻箱的阻值 R；10 / 14E改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤 C、D，记录每一次水柱长度 L 和电阻箱阻值 R；F断开 S，整理好器材。（1）测玻璃管内径 d 时游标卡尺示数如图乙，则 d=_mm。（2）玻璃管内水柱的电阻 Rx 的表达式为：Rx=_（用R1、R2、R 表示）。（3）利用记录的多组水柱长度 L 和对应的电阻箱阻值 R 的数据，绘制出如图丙

21、所示的 R关系图象。自来水的电阻率 =_m（保留两位有效数字）。（4）本实验中若电压表 V1 内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_（填“偏大”“不变”或“偏小”）。【答案】（1）3000 （2） （3）14 （4）偏大（1）游标卡尺的主尺读数为 30cm=30mm，游标尺上第 0 个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为 3000mm；（2）设把 S 拨到 1 位置时，电压表 V1 示数为 U，则此时电路电流为，总电压当把 S 拨到 2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表 V2 示数与电压表 V1 示数相同也为 U，则此时电路中的电流为，总电压，由于两次总电压相等，都等于电源电压 E，可得，解得

22、11 / 14（3）从图丙中可知，时，此时玻璃管内水柱的电阻，水柱横截面积，由电阻定律得（4）若电压表 V1 内阻不是很大，则把 S 拨到 1 位置时，此时电路电流大于，实际总电压将大于，所以测量的将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大；4【2017河南省南阳、信阳等六市高三第二次联考】为了测量一节干电池的电动势和内电阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，实验室准备了下列器材供选用A待测干电池一节B直流电流表 A1（量程 006A，内阻约为 01）C直流电流表 A2（量程 03A，内阻约为 002）D直流电压表 V1（量程 03V，内阻约为 5 k）E直流电压表 V2（量程 015V，内阻约为

23、 25 k）F滑动变阻器 R1（阻值范围为 015，允许最大电流为 1A）G滑动变阻器 R2（阻值范围为 01000，允许最大电流为 2A）H开关I导线若干（1）实验中电匪表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_（填字母代号）（2）实验小组在进行实验时，初始滑片 P 在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关 S 后发现滑片 P 向左滑过一段距离 x 后电流表才有读数，12 / 14于是该组同学分别作出了电压表读数 U 与 x、电流表读数 I 与 x 的关系图，如图乙所示，则根据图像可知，电池的电动势为_ V，内阻为_【答案】 （1）V1 A1 R1 （2）15（149151） 0

24、5（048053）【解析】试题分析：干电池电动势约为 15V，电压表应选 V1，由于电路中电流较小，因此电流表应选 A1，为方便实验操作，滑动变阻器应选 R1；由图可知当 I1=020A 时，U1=140V；当 I2=040A 时，U2=130A；根据 U=E-Ir 得：140=E-020r130=E-040r解得：E=15V r=05考点：测量电源的电动势及内阻5【2017四川省凉山州高三第三次诊断】 某实验小组要探究一小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡在不同电压下的实际功率，实验电路如图甲所示：（1）实验闭合电键前，滑动变阻器的划片应在_端（填“a”或“b”）（2）实验中闭合开关，把滑动片

25、向一端移动过程中，发现电流表与电压表均有明显读数且读数几乎不变，则电路中出现故障的元件可能是_（填“A”或“B”）A小灯泡 B滑动变阻器（3）该小组根据实验数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，可判定在图乙中小灯泡的功率与加在两端电压的平方 U2 的图像正确的是_（选填“1”、“2”、“3”）13 / 14（4）某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接在电源两端，已知电源的电动势 E=3V、内阻 r=2，则此时每个小灯泡的实际功率为_ （结果保留两位有效数字） 【答案】（1） a； （2）B； （3）3； （4）044（042-046 均得分）（灯泡两端的电压为，流过每个灯泡的电流为，则，得

26、）（3）由,随着小灯泡两端电压的增大,灯丝温度升高,电阻增大,P 随 U2 的变化变缓,即图线为 3;（4） 灯泡两端的电压为，流过每个灯泡的电流为，则，得,画出电源的 U-I 图线如图,交点坐标,所以小灯泡消耗的电功率为:。 6【2017广东省市高三二模】有一约 7V 数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据。现要更加准确测量其电动势 E 和内电阻 r，实验室备有下列器材：A电流表（量程 06 A，内阻为 3） B电压表（量程 3 V，内阻为 3 k）C电压表（量程 30 V，内阻为 30 k） 14 / 14D定值电阻 R1=500E定值电阻 R2=5000 F滑动变阻器（阻值范围 030）G开关及导线（1）该实验中电压表应选_，定值电阻应选_。（均选填选项前的字母序号）（2）电路图如图所示，将实物连线图补充完整_。（3）若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表读数为 U，电流表读数为 I，则电源电动势和内阻间的关系式为_。【答案】 （1）B E （2）如图所示 （3） 【解析】（1）C 量程太大，误差大。选择 B，串联 5000 的定值电阻，可以测8v 的电压，满足要求。（2）实物连线图如下：（3）电压表读数为 U，电流表读数为 I 时， 路端电压为，干路电流为，根据闭合电路欧姆定律得：