2020届高三高考物理复习《电学实验》专题强化卷

1、电学实验1. (2019 湖北恩施州 2月教学质量检测)为了研究小灯泡的电阻随温度变化的规律，某同学设计了如图1甲所示的电路，电路中选用的小灯泡的额定值为“ 2.8V0.28A” .甲乙图1(1)实验室提供的滑动变阻器有R(50 Q , 1.5A)、R2(5 Q , 2A),本实验应选用 (选填" R”或" R”).(2)根据图甲所示的电路图，连接好图乙所示的实物电路图.(3)在某次测量中，电压表的示数如图丙所示，其读数为 V.(4)根据测得的电压、电流值，作出U I图象如图丁实线所示，由图象可得，小灯泡正常发光时的电流为 (保留三位有效数字)，这个电流值与额定电流有差别的

2、原因是 .(5)图丁中a为电压为1.00V时图线上的点的割线， b为该点的切线，要求图线上该点对应的灯泡的电阻，应求 (填“a”或" b”)的斜率，由图线可以分析：小灯泡的电阻随温度的升高而 .2. (2019 四川乐山市第一次调查研究)某实验小组研究元件R的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3kQ)、电流表(内阻约为10)、滑动变阻器等.(b)©0.05 OilOO. 5 0.20(125030 f/A(d)(1)使用多用电表粗测元件R的电阻，选择“X 1”欧姆挡测量，示数如图 2(a)所示，读数 Q ,据此应选择图中的 (选填“(b) ”或“(c) ”)电路进行实

3、验.(2)连接所选电路，闭合S,滑动变阻器的滑片 P从左向右滑动，依次记录电流表、 电压表的示数，重复实验，图(d) 是根据实验数据作出的 UI图线，该小组还借助 R和阻值R= 30a的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r,如图(e)所示，闭合S和S2,电压表读数为3.0V ,断开卷，电压表读数为1.0V ,结合图(d)可算出E=V,r =Q .(结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表)3. (2019 河南安阳市下学期二模 )为了测量一电压表 V的内阻，某同学设计了如图 3甲所示的电路.其中 Vo是标准电压表，R和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是

4、电源.甲乙图4图3(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整.(2)实验步骤如下：将S拨向接点1,接通S1,调节,使待测电压表指针偏转到适当位置，记下此时 的读数U;然后将S拨向接点2,保持R0不变，调节 ,使,记下此时R的读数；多次重复上述过程，计算R读数的,即为待测电压表内阻的测量值.(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：.4. (2019 山东德州市上学期期末 )如图4所示为某多用电表的简化电路图，已知表头的满偏电流Ig=5mA内阻rg= 1000;电源的电动势 E= 1.5

5、V ,内阻r = 1Q;定值电阻 R=5Q, R2=20Q .表头（1）测电流时，需要把选择开关（2）测电阻时，需要把选择开关B旋转至位置1或2,其中旋转至位置时量程较大，其量程为mA.5.（2019 安徽黄山市一模检测A.待测的干电池（电动势约为B.B旋转至位置3,测量前需欧姆调零，滑动变阻器R的阻值应调整为）某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材:1.5V,内电阻小于 1.0 Q）电流表A（量程03mA内阻%=10口）C.电流表A2（量程。0.6A,内阻12= 0.1 Q）D.滑动变阻器R（020Q, 10A）E.滑动变阻器 R(0200Q, 1A)F.定值电阻R（9

6、90 Q）G.开关和导线若1（1）他设计了如图5所示的（a）、（b）两个实验电路，其中更为合理的是图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选（填写器材名称前的字母序号）；用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式 E=.（用 11、I2、R1、R2、R、r 表示）.图7I 1 - I 2图线（I 1为电流表Ai的不'数，I 2V,内阻r =图6R,.b(b)（2）图6为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的为电流表A2的示数），为了简化计算，该同学认为I1远远小于I 2,则由图线可得电动势E=Q .（结果均保留两位小数）p >200Q

7、- m的工业废水即达到（电阻极小），其余侧面由绝6.（2019 福建福州市期末质量检测）某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（达标的污水中重金属离子浓度低，电阻率大，一般电阻率 排放标准）.图7甲所示为该组同学所用圆柱形盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板 缘材料制成，左、右两侧带有接线柱.（1）先用刻度尺和游标卡尺分别测量盛水容器的长度L和内径D,某次测量示数如图乙所示，它们的读数分别为：L=40.0cm ; D=cm.将水样注满容器后，进行以下操作：（2）分别用多用电表欧姆挡的“X 1 k” “X 100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针

8、如图8所示，则所测水样的电阻约为 Q.V；（3）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材:A.电流表（量程5mA电阻 R= 800 Q）B.电压表（量程15V,电阻 R约为10k ）C.滑动变阻器（020Q,额定电流1A）D.电源（12V,内阻约10）E.开关一只，导线若干请在图9中完成电路连接.图9（4）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如 卜表所示.U/V2.04.06.08.010.0I /mA0.731.432.172.893.58由以上测量数据得到 U的平均值为2772 ，则待测水样的电阻为 Q.据此

9、可知，所测水样 排放标准（填“达到”或“没达到”）.7. （2019 全国卷 23）某小组利用图 10（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R为定值电阻（阻值100a ）; S为开关，E为电源.实验中二 极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出.图（b）是该小组在恒定电流为 50.0 A时得到的某硅二极管 U-1关系曲线.回答下列问题:n.450.400.35wv3。4力 50 60 70 月口 审）(b)图10（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 A,应调节滑动变阻器 R使电压表M的

10、示数为U=mV根据图（b）可知，当控温炉内的温度 t升高时，硅二极管正向电阻 （填“变大”或“变小”），电压表 V1示数 （填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向 （填“A"或"B'）端移动，以使V1示数仍为U.（2）由图（b）可以看出 U与t成线性关系.硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为|詈| =X 10-3V/C （保留2位有效数字）.8. （2019 福建福州市期末）某实验小组用如图11所示实验电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律.E r图11图12（1）实验操作步骤:按实验电路连接好实验器材;把滑动变阻器滑片P移到滑动变阻器

11、的（填“最右端”或“最左端”）；闭合开关S,调节滑片P到适当位置，读出电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，并记录数据，断开开关S；调整滑片P到不同位置，多次重复步骤.某次测量时三个电表指针位置如图12所示，电流表读数A,电压表V读数V,电压表 V2的读数整理好实验器材.（2）实验小组把测量数据在图13所示UI坐标系中描出，作出两条图线 A B图13从图中可以算出电源的电动势E=V,内阻r=（计算结果保留两位有效数字 ）.滑动变阻器滑片 P移到滑动变阻器的最右端时，小灯泡的实际功率为 W（计算结果保留两位有效数字）.请在图中用描点法画出滑动变阻器两端电压随电流表电流变化的图线.9. （201

12、9 山东烟台市下学期高考诊断 ）（1）某实验小组在使用多用电表的过程中，下列说法中正确的是 A.在测量电压时，要将红表笔接在高电势点B.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调节欧姆调零旋钮C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大的欧姆挡进行试测D.在测量未知电流时，必须先选择量程最大的电流挡进行试测E.测量电阻时，如果红、黑表笔插错插孔，测量结果不会受影响（2）如图14所示，若用多用电表测量某电阻R阻值，多用电表选择开关处于“X 10”欧姆挡，指针指在如图所示位置，则R的阻值 300 Q（选填“大于” “等于”或“小于”）0中PA-V-ft图14（3）现用伏安法更精确地测量（2）中的电阻R,可供该

13、同学选用的器材除开关S导线、待测电阻R外，还有:A.电源E（E= 12V,内阻不计）B.定值电阻 R（阻值等于1Q）C.电压表 V（量程015V,内阻未知）D.电流表 A（量程010mA内阻1=30）E.电流表 A2（量程00.6A,内阻2=0.2 0）F.滑动变阻器R（01kQ,额定电流0.1A）实验中电流表应选择（填写器材前面的字母标号）；请在虚线框内画出实验电路图；在实验过程中，测量多组数据，以电压表读数U为纵坐标，以电流表读数I为横坐标，作出相应 UI图象，发现U- I图象为一条斜率为 k的直线，若考虑电表内阻对电路的影响，则电阻R=（用题目中已知物理量字母符号和k表示）.参考答案1.

14、 (2019 湖北恩施州 2月教学质量检测)为了研究小灯泡的电阻随温度变化的规律，某同学设计了如图1甲所示的电路，电路中选用的小灯泡的额定值为“ 2.8V0.28A” .(1)实验室提供的滑动变阻器有R(50 Q , 1.5A)、R(5 , 2A),本实验应选用 (选填" R”或" R”).(2)根据图甲所示的电路图，连接好图乙所示的实物电路图.(3)在某次测量中，电压表的示数如图丙所示，其读数为 V.(4)根据测得的电压、电流值，作出U I图象如图丁实线所示，由图象可得，小灯泡正常发光时的电流为 (保 留三位有效数字)，这个电流值与额定电流有差别的原因是 (5)图丁中a为

15、电压为1.00V时图线上的点的割线，b为该点的切线，要求图线上该点对应的灯泡的电阻，应求(填“a”或" b”)的斜率，由图线可以分析：小灯泡的电阻随温度的升高而 .答案 (1) R (2)见解析图 (3)2.40(4)0.283(0.2820.284)电压表有分流作用(5) a 增大解析(1)由于滑动变阻器采用分压接法，为了使调节时电压表的示数变化尽可能趋于均匀，滑动变阻器应该选择 阻值较小的R2;(2)实物连线如图;电压表读数为2.40V;(4)由题图丁可知小灯泡正常发光时的电流约为283mA= 0.283A(0.2820.284A),这个电流值比额定电流值大的原因是电压表的分流作

16、用； 根据R= %可知，要求图中电压为 1.00V时图象上的点对应的电阻，应求割线a的斜率；随温度升高，割线的斜 率越来越大，灯泡的电阻越来越大.2. (2019 四川乐山市第一次调查研究)某实验小组研究元件RX的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3ka)、电流表(内阻约为1)、滑动变阻器等.加却1,3(1)使用多用电表粗测元件 R的电阻，选择“X 1”欧姆挡测量，示数如图 2(a)所示，读数 Q ,据此应选 择图中的 (选填“(b) ”或“(c) ”)电路进行实验.(2)连接所选电路，闭合S,滑动变阻器的滑片 P从左向右滑动，依次记录电流表、电压表的示数，重复实验，图(d)是根据实验数

17、据作出的UI图线，该小组还借助 R和阻值R= 30a的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r,如图(e)所示，闭合S和S2,电压表读数为3.0V ,断开电电压表读数为1.0V ,结合图(d)可算出E=V, r =Q .(结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表)答案 (1)10.0(b)(2)4.55.0解析(1)使用多用电表粗测元件 R的电阻，选择“X 1”欧姆挡测量，示数如图(a)所示，读数为10.0 .元件R的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图(b)所示实验电路.3.0(2)根据U- I图线得出兀件 R的电阻R=Q = 10Q ;0.30闭合S1和S2,

18、电压表读数为3.0V;断开S2,读数为1.0V,根据闭合电路欧姆定律列出等式 E= 3.0V + 30x r10E= 1.0V+ 110-x (r + 30 Q )解得：e= 4.5V, r =5.0 Q .3. (2019 河南安阳市下学期二模)为了测量一电压表 V的内阻，某同学设计了如图3甲所示的电路.其中 V。是标准电压表，R和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电源.甲乙图3(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整.(2)实验步骤如下：将S拨向接点1,接通Si,调节,使待测电压表指针偏转到适当位置，记下此时 的读数U

19、;然后将S拨向接点2,保持R0不变，调节 ,使,记下此时R的读数；多次重复上述过程，计算R读数的,即为待测电压表内阻的测量值.(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一 种可能的原因：.答案(2)R标准电压表VoR标准电压表Vo仍为U平均值(3)电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等解析(2)将S拨向接点1,接通S,调节R,使待测电压表指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表Vo的读数U;然后将S拨向接点2,保持R0不变，调节R,使标准电压表 Vo仍为U,记下此时R的读数；多

20、次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值.(3)原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低， 内阻增大等.4. (2019 山东德州市上学期期末 )如图4所示为某多用电表的简化电路图，已知表头的满偏电流Ig=5mA内阻rg= 1000;电源的电动势 E= 1.5V ,内阻r = 1Q;定值电阻 R=5Q, F2=20Q .(1)测电流时，需要把选择开关B旋转至位置1或2,其中旋转至位置 时量程较大，其量程为 mA.(2)测电阻时，需要把选择开关B旋转至位置3,测量前需欧姆调零，滑动变阻器R的阻值应调整为 Q.答案 (1)

21、1125 (2)39解析(1)测电流时，把选择开关B旋转至位置1,分流电阻只有 R,可知量程较大；设此时量程为 I,则：Ig(rg+ R) = (I I g) R,解得 I = 125mA(2)测电阻时，需要把选择开关B旋转至位置3,此时表头电阻 鼻=坐/2 =20Qr g R rv此时满偏电流Igg=(I' Ig)(R+R),解得I' = 25mA欧姆调零时：I' =E,解得F5=39Q . g十k十r5. (2019 安徽黄山市一模检测 )某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0 )B.电流

22、表 A(量程03mA内阻R,1=10Q)C.电流表A2(量程00.6A,内阻R2=0.1 Q)D.滑动变阻器 R(020Q, 10A)E.滑动变阻器 R(0200Q, 1A)F.定值电阻R(990 Q)G.开关和导线若干(1)他设计了如图5所示的(a)、(b)两个实验电路，其中更为合理的是 图；在该电路中，为了操作方便且 能准确地进行测量，滑动变阻器应选 (填写器材名称前的字母序号 )；用你所选择的电路图写出全电路欧姆 定律的表达式 E=(用11 > 12> R1、R2、F0、r表示).Ji_Ji®_©_|«L -I*产00(b)图5(2)图6为该同学

23、根据(1)中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表 A的示数，I2为电流表A2的示数)，为了简化计算，该同学认为 I1远远小于I2,则由图线可得电动势E=V,内阻r =Q .(结果均保留两位小数)图6答案(b)D I1(®+R) + (I1+I2)r(2)1.47(1.461.48)0.82(0.80 0.84)解析(1)所给器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表.（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是 （b）;因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器， 有利于数据的测量和误差的减小，滑

24、动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表4读数太小，电流表 Ai读数变化不明显；根据电路可知：E= U Ir =Ii（Ri + R）+（Ii+l2）r;（2）根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压U= Ii（990 + 10） = 1000Ii,根据图象与纵轴的交点得电动势E= 1.47mAX 1000 Q = 1.47V; 1.47-1.1由题图可知当电流为0.45A时，电压为1.1mAX 1000 = 1.1V,则由闭合电路欧姆定律可知：r=0.45Q =0.82 Q.6.（2019 福建福州市期末质量检测）某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电

25、阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（达标的污水中重金属离子浓度低，电阻率大，一般电阻率 p >200Q - m的工业废水即达到 排放标准）.图7甲所示为该组同学所用圆柱形盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余侧面由绝缘材料制成，左、右两侧带有接线柱.图7（1）先用刻度尺和游标卡尺分别测量盛水容器的长度L和内径D,某次测量示数如图乙所示，它们的读数分别为：L=40.0cm ; D=cm.将水样注满容器后，进行以下操作：（2）分别用多用电表欧姆挡的“X 1 k” “X 100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图8所示，则所测水样的电阻约为 Q.图8（3）为更精确地测量所取

26、水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材:A.电流表（量程5mA电阻 R= 800 Q）B.电压表（量程15V,电阻R约为10k ）C.滑动变阻器（020Q,额定电流1A）D.电源（12V,内阻约10）E.开关一只，导线若干请在图9中完成电路连接.（4）正确连接电路后，闭合开关，测得一组UU I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如下表所示.U/V2.04.06.08.010.0I /mA0.731.432.172.893.58由以上测量数据得到 U的平均值为2772 ，则待测水样的电阻为 Q.据此可知，所测水样 排放标准 （填“达到”或“没达到" ）.答案

27、(1)15.155(2)1600(3)如图所示（4）1972 没达到7. （2019 全国卷 23）某小组利用图10（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R为定值电阻（阻值100a ）; S为开关，E为电源.实验中二 极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出.图（b）是该小组在恒定电流为50.0 A时得到的某硅二极管 U-1关系曲线.回答下列问题:一一一隆eiejm. !，;，:!一 E!"i:,LXIZ:!, -一''-isfEI.BS, 罔曹诙=聘慝胫一博=慝腌退正

28、 1 一一muE_Elr=岳三箧活 M一前,前一同一一BB 进一，三寸“需7K相q油造修3:.“;-r:=v!:k.前»凰一网一.剧氨蜀=:凰道 胫i!w哽亘脏一一圈Ei 一倡通 国图一图创一圜制mlgl=lEEI，一iBiil图10（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 A,应调节滑动变阻器 R,使电压表M的示数为U=mV根据图（b）可知，当控温炉内的温度 t升高时，硅二极管正向电阻 （填“变大”或“变小”），电压表 V1示数 （填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向 （填“A"或" B'）端移动，以使 V1示数仍为U1.（2）由图（b）可以

29、看出 U与t成线性关系.硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为| -1-U| =X 10-3V/C （保留2位有效数字）.答案 （1）5.00 变小增大 B （2）2.8解析 （1）实验中硅二极管与定值电阻R串联，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压U=IR0=50.0 AX 100 Q =1 .00mV;由题图（b）可知，当控温炉内温度升高时，硅二极管两端电压减小，又题图 （b）对应的电流恒为 50.0科A, 可知硅二极管的正向电阻变小，定值电阻R两端电压增大，即电压表V1示数增大，应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小电路中的电流，从而使电压表M示数保持不变，故应将 R的滑片向B端

30、移动.（2）由题图（b）可知=0.44-0.?0 V/C = 2.8X10 3V/C.j t 80- 308 .（2019 福建福州市期末）某实验小组用如图11所示实验电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律.图11图12（1）实验操作步骤：按实验电路连接好实验器材；把滑动变阻器滑片 P移到滑动变阻器的 （填“最右端”或“最左端”）；闭合开关S,调节滑片P到适当位置，读出电流表 A电压表V1和电压表V2的示数，并记录数据，断开开关S;调整滑片P到不同位置，多次重复步骤.某次测量时三个电表指针位置如图12所示，电流表读数 A,电压表 V读数 V,电压表 V2的读数V；整理好实验器材.（2

31、）实验小组把测量数据在图13所示UI坐标系中描出，作出两条图线A BUN图13从图中可以算出电源的电动势E=V,内阻r=（计算结果保留两位有效数字 ）.滑动变阻器滑片 P移到滑动变阻器的最右端时，小灯泡的实际功率为 W（计算结果保留两位有效数字）.请在图中用描点法画出滑动变阻器两端电压随电流表电流变化的图线.答案(1)最左端 1.502.91.30(2)4.51.05.0见解析图解析（1）由于滑动变阻器采用限流式接法，所以把滑动变阻器滑片 电流表选择03A的量程，每一大格表示 1.0A,每一大格里有 示数为1.50A;电压表V1选才i 06V的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为0.2V,故

32、指针所指的示数为2.9V;电压表V2选才i 03V的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为 0.1V,故指针所指的示数为1.30V;P移到滑动变阻器的最左端；10个小格，则每个小格表示0.1A,则指针所指的2V,每一大格又分为10小格，则每一小格表示1V,每一大格又分为10小格，则每一小格表示（2）从题图中可以读出电源的电动势E= 4.5 V,通过计算得出内阻=*=41r1.0近滑动变阻器滑片 P移到滑动变阻器的最右端时，小灯泡的电流最大为功率为 P= UI = 5.0W.滑动变阻器两端电压（随电流表电流变化的图线）如图所示：I=2.0A,电压为 U= 2.5V,小灯泡的实际9 . （2019 山东烟台市下学期高考诊断 ）（1）某实验小组在使用多用电表的过程中，下列说法中正确的是 A.在测量电压时，要将红表笔接在高电势点B.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调节欧姆调零旋钮C.在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大的欧姆挡进行试测D.在测量未知电流时，必须先选择量程最大的电流挡进行试测