2019-2023年高考物理真题分专题训练：电学实验（教师版含解析）

试卷第=page9696页，共=sectionpages9797页专题18电学实验一、实验题1．(2023·全国·统考高考真题)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：

(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S(2)将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I=_______，金属丝的电阻_____。(结果均用、、表示)(3)继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：()0.570.710.851.141.43()0.971.211.451.942.43(4)利用上述数据，得到金属丝的电阻。(5)用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图(b)所示，该读数为______mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率______。(保留2位有效数字)【答案】0.1505.0【详解】(1)[1]根据题意可知，两端的电压为则流过即流过待测金属丝的电流[2]金属丝的电阻联立可得(5)[3]螺旋测微器的读数为(6)[4]根据电阻定律又代入数据联立解得2．(2023·全国·统考高考真题)某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为，电流表内阻约为．实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)(2)若选择另一个电路图进行实验，在答题卡所给图上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图______。【答案】a【详解】(1)[1]灯泡电阻由U-I图像可知，当U=6V时，I=0.5A，此时电阻可知电表内阻对电路的影响较小，因，则该同学采用电流表外接法，则该同学选择的电路图是图(a)。[2]若选用另一个电路图即图(b)实验，会有U=U灯＋IRA则分别代入电流200mA、400mA、500mA，可知对应的电压应为1.3V、4.0V、6.75V，描点连线有3．(2023·天津·统考高考真题)测电阻R大小。(1)同学们首先用欧姆表×1档位大致测出电阻阻值大小，如图，则电阻大小读数为_________Ω。

同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：(括号中为电表量程及内阻)A．电压表V1(0—15V，15kΩ)

B．电压表V2(0—3V，3kΩ)C．电流表A1(0—3A)

D．电流表A2(0—0.6A)

作者的备注：原卷画出了实物图，这里还原出的是电路图。(2)应选择电压表_________，电流表_________。(填器材前字母)(3)下列哪些说法是正确的？_________A．电压表分流属于系统误差B．实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端C．如图所示的电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0D．多组实验可以减小系统误差【答案】7BDAC/CA【详解】(1)[1]电阻大小读数为7×1Ω=7Ω(2)[2]由于同学们使用学生电源(4V)，则为减小误差电压表应选择V2。故选B。[3]整个回路中的最大电流约为则电流表应选择A2。故选D。(3)[4]A．电压表分流属于系统误差，故A正确；B．为保护电路，实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端，故B错误；C．如图所示的电路为分压式电路，可以通过调节滑片使电压表示数为0，故C正确；D．多组实验可以减小偶然误差，故D错误。故选AC。4．(2023·山东·统考高考真题)电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下：

电容器C(额定电压，电容标识不清)；电源E(电动势，内阻不计)；电阻箱(阻值)；滑动变阻器(最大阻值，额定电流)；电压表V(量程，内阻很大)；发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。

回答以下问题：(1)按照图甲连接电路，闭合开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动(填“a”或“b”)。(2)调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V(保留1位小数)。(3)继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为___________C(结果保留2位有效数字)。(4)本电路中所使用电容器的电容约为___________F(结果保留2位有效数字)。(5)电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________(填“”或“”)闪光。【答案】b6.5【详解】(1)[1]滑动变阻器分压式接法，故向b端滑动充电电压升高；(2)[2]量程15V，每个小格0.5V，估读，故6.5V；(3)[3]图像所围的面积，等于电容器存储的电荷量，38个小格，故电容器存储的电荷量为C；(4)[4]由电容的定义式得：C；(5)[5]开关掷向2，电容器放电，故闪光。5．(2023·海南·统考高考真题)用如图所示的电路测量一个量程为100μA，内阻约为2000Ω的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为12V，有两个电阻箱可选，R1(0~9999.9Ω)，R2(99999.9Ω)

(1)RM应选_________，RN应选_________；(2)根据电路图，请把实物连线补充完整_________；

(3)下列操作顺序合理排列是______：①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材(4)如图是RM调节后面板，则待测表头的内阻为_________，该测量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。

(5)将该微安表改装成量程为2V的电压表后，某次测量指针指在图示位置，则待测电压为_________V(保留3位有效数字)。

(6)某次半偏法测量表头内阻的实验中，S2断开，电表满偏时读出RN值，在滑动头P不变，S2闭合后调节电阻箱RM，使电表半偏时读出RM，若认为OP间电压不变，则微安表内阻为_________(用RM、RN表示)【答案】R1R2

①③②④1998.0Ω小于1.28【详解】(1)[1][2]根据半偏法的测量原理可知，RM与R1相当，当闭合S2之后，变阻器上方的电流应基本不变，就需要RN较大，对下方分压电路影响甚微。故RM应选R1，RN应选R2。(2)[3]根据电路图连接实物图有

(3)[4]根据半偏法的实验步骤应为①将变阻器滑动头P移至最左端，将RN调至最大值；③断开S2，闭合S1，调节滑动头P至某位置再调节RN使表头满偏；②闭合开关S2，调节RM，使微安表半偏，并读出RM阻值；④断开S1、S2，拆除导线，整理好器材。(4)[5]根据RM调节后面板读数为1998.0Ω。[6]当闭合S2后，原电路可看成如下电路

闭合S2后，相当于RM由无穷大变成有限值，变小了，则流过RN的电流大于原来的电流，则流过RM的电流大于，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。(5)[7]将该微安表改装成量程为2V的电压表，则需要串联一个电阻R0，则有U=Ig(Rg＋R0)此时的电压读数有U′=I′(Rg＋R0)其中U=2V，Ig=100μA，I′=64μA联立解得U′=1.28V(6)根据题意OP间电压不变，可得解得6．(2023·辽宁·统考高考真题)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下：

a．测得样品截面的边长a=0.20cm；b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I=0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U—L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。回答下列问题：(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离；(2)写出电阻率的表达式ρ=___________(用k、a、I表示)；(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ=___________Ω∙m(保留两位有效数字)。【答案】乙6.5×10－5【详解】(1)[1]由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离。(2)[2]根据电阻定律有再根据欧姆定律有联立有则(3)[3]根据图像可知k=6.5V/m则根据(2)代入数据有ρ=6.5×10－5Ω∙m7．(2023·江苏·统考高考真题)小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池(电动势约1.5V，内阻不计)2节；两量程电压表(量程0~3V，内阻约3kΩ；量程0~15V，内阻约15kΩ)1个；滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个；定值电阻(阻值50Ω)21个；开关1个及导线若干．实验电路如题1图所示．

(1)电压表量程应选用________(选填“3V”或“15V”)．(2)题2图为该实验的实物电路(右侧未拍全)．先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”“D”)连接，再闭合开关，开始实验．

(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如题3图所示，其示数为________V．根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如题4图中实线所示．

(4)在题1图所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为，定值电阻的总阻值为，当被测电阻为R时，其两端的电压________(用E、、、R表示)，据此作出理论图线如题4图中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．(5)分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小．小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同意他的观点？请简要说明理由______．【答案】3VD1.50不同意，理由见解析【详解】(1)[1]所用电源为两节干电池，电动势为3V，则所用电表量程为3V；(2)[2]闭合电键之前，滑动变阻器阻值应该调到最大，则由图可知，电池盒上的接线柱A应该与滑动变阻器的接线柱D连接；(3)[3]电压表最小刻度为0.1V，则读数为1.50V；(4)[4]由闭合电路欧姆定律可得当被测电阻阻值为R时电压表读数(5)[5]不同意；当R较大时，则电压表内阻不能忽略，则电路中的电流则电压表读数为当R较大时，R=R2时R最大，此时因RV>>R1，则电压表读数接近于8．(2023·浙江·统考高考真题)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中

(1)部分连线如图1所示，导线a端应连接到________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________V。(2)测得的7组数据已标在如图3所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势________V和内阻________Ω。(计算结果均保留两位小数)【答案】B1.201.501.04【详解】(1)[1]电压表测量的电压应为路端电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处；[2]干电池电动势约为1.5V，电压表选择量程，分度值为0.1V，题图中电压表读数为1.20V；(2)[3][4]作出如图所示

根据闭合电路欧姆定律可知图像纵轴截距为电源电动势可得图像斜率的绝对值等于电源内阻9．(2023·北京·统考高考真题)采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。

(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________(填“M”或“N”)端。(2)按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。

【答案】Mb移动滑片时，电压表和电流表的示数不变【详解】(1)[1]实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在最大阻值处，滑动变阻器的滑片P应处在M端。(2)[2][3]滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变。10．(2023·湖南·统考高考真题)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图(a)所示，为电阻箱，为半导体薄膜压力传感器，间连接电压传感器(内阻无穷大)．

(1)先用欧姆表“”挡粗测的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是____;(2)适当调节，使电压传感器示数为0，此时，的阻值为_____(用表示)；(3)依次将的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小)，读出电压传感器示数，所测数据如下表所示：次数123456砝码质量0.00.51.01.52.02.5电压057115168220280根据表中数据在图(c)上描点，绘制关系图线_____；

(4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，电压传感器示数为，则大小是_____(重力加速度取，保留2位有效数字)；(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力，此时非理想毫伏表读数为，则_____(填“>”“=”或“<”)．【答案】1000#1000.01.7×10-2>【详解】(1)[1]欧姆表读数为10×100Ω=1000Ω(2)[2]当电压传感器读数为零时，CD两点电势相等，即即解得(3)[3]绘出U-m图像如图

(4)[4]由图像可知，当电压传感器的读数为200mV时，所放物体质量为1.75g，则(5)[5]可将CD以外的电路等效为新的电源，电动势E＇，内阻r＇，CD两点电压看做路端电压，因为换用非理想电压传感器时内阻不是无穷大，此时电压传感器读数当读数为U＇=200mV时，实际CD间断路(接理想电压传感器时)时的电压等于E＇大于200mV，则此时压力传感器的读数F1>F0。11．(2023·湖北·统考高考真题)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：电压表(量程，内阻很大)；电流表(量程)；电阻箱(阻值)；干电池一节、开关一个和导线若干。

(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线__________。

(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图(c)所示，则干电池的电动势为__________V(保留3位有效数字)、内阻为__________(保留2位有效数字)。

(3)该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为__________(保留2位有效数字)。(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值__________(填“偏大”或“偏小”)。【答案】1.580.642.5偏小【详解】(1)[1]实物连线如图：

(2)[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得由图像可知E=1.58V内阻(3)[4]根据可得由图像可知解得(4)[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。12．(2023·山西·统考高考真题)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，所用器材如下：电池、电容器、电阻箱、定值电阻、小灯泡、多用电表、电流表、秒表、单刀双掷开关以及导线若干。

(1)用多用电表的电压挡检测电池的电压。检测时，红表笔应该与电池的___________(填“正极”或“负极”)接触。(2)某同学设计的实验电路如图(a)所示。先将电阻箱的阻值调为，将单刀双掷开关S与“1”端相接，记录电流随时间的变化。电容器充电完成后，开关S再与“2”端相接，相接后小灯泡亮度变化情况可能是___________。(填正确答案标号)A．迅速变亮，然后亮度趋于稳定B．亮度逐渐增大，然后趋于稳定C．迅速变亮，然后亮度逐渐减小至熄灭(3)将电阻箱的阻值调为，再次将开关S与“1”端相接，再次记录电流随时间的变化情况。两次得到的电流I随时间t变化如图(b)中曲线所示，其中实线是电阻箱阻值为___________(填“R1”或“R2”)时的结果，曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的___________(填“电压”或“电荷量”)。【答案】正极C电荷量【详解】(1)[1]多用电表红表笔流入电流，黑表笔流出电流，故电流表红表笔应该与电池的正极接触；(2)[2]电容器充电完成后，开始时两极板电量较多，电势差较大，当闭合“2”接入小灯泡，回路立即形成电流，灯泡的迅速变亮；随着时间的积累，两极板电量变少，电势差变小，流过灯泡的电流减小，直至两极板电荷量为零不带电，则无电流流过小灯泡即熄灭，故选C。(3)[3]开始充电时两极板的不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为r，则开始充电时有由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为；[4]图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量。13．(2023·浙江·高考真题)在“测量金属丝的电阻率”实验中：(1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，图中的导线a端应与________(选填“一”、“0.6”或“3”)接线柱连接，b端应与___________(选填“—”、“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于____________(选填“左”或“右”)端。(2)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是___________(选填“甲”或“乙”)。(3)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图3所示。则图像斜率______。若要把该表头G改装成量程为的电流表，需要把长为__________m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)【答案】0.60.6左乙2.1/2.2/2.3/2.4/2.50.24/0.25/0.26/0.27/0.28【详解】(1)[1][2][3]实验中用两节干电池供电，滑动变阻器分压式连接，电压从零开始调节，电流表选较小量程测量电流减小误差，则图中的导线a端应与“0.6”接线柱连接，电压表测电阻两端的电压，则金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故b端应与“0.6”接线柱连接。为了保护电表，开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于左端。(2)[4]做U-I图象可以将剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度，减少实验的误差，则乙同学通过U-I图像求电阻，求电阻的方法更合理；(3)[5]由图像可知图像斜率[6]方法一：由电路可知解得则若要把该满偏电流为表头G改装成量程为的电流表，则并联的电阻解得方法二：延长图像可知，当I=9.0mA时可得即14．(2022·天津·高考真题)实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。(1)图1的电路图为下图中的__________。(选填“A”或“B”)(2)如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势__________V，内阻__________。(3)实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将__________，与纵坐标轴交点的数值将__________。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)【答案】B4.51.8不变变大【详解】(1)[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B；(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律有则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势；内阻(3)[4][5]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示数小于流过电池的电流，考虑电压表内阻的影响，流过电压表的电流为可知流过电池的电流为，因电压表内阻不变，随着电压值减小，电压表电流减小，当电压值趋于0时，I趋于，在图2中重新绘制的图线如图所示故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。15．(2022·福建·高考真题)在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。(1)按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整_____。(2)实验操作步骤如下：①将滑动变阻器滑到最左端位置②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关③将滑动变阻器滑到最左端位置④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关⑤分别作出两种情况所对应的和图像(3)单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时_____V。(4)根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势____________，内阻____________。(结果均保留两位小数)(5)由图丁可知____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测得的电源内阻更接近真实值。(6)综合考虑，若只能选择一种接法，应选择____________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更合适。【答案】见解析1.301.802.50接法Ⅱ接法Ⅱ【详解】(1)[1]根据图甲所示的电路图，实物连接如图所示(3)[2]量程为的电压表分度值为，需要估读到分度值的下一位，由图丙可知电压表读数为(4)[3]当单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电动势为的纵轴截距，则有[4]当单刀双掷开关接2时，电压表示数为零时，电流表测量准确，由图像可知此时电路电流为，根据闭合电路欧姆定律可知解得内阻为(5)[5]由图丁可知图像的斜率为解得由图丁可知图像的斜率为解得可得故接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。(6)[6]由电路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压，接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流，由于电源内阻较小，远小于电压表内阻，结合(5)问分析可知，若只能选择一种接法，应选择接法Ⅱ更合适。16．(2022·北京·高考真题)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。(1)用电压表(内阻约为)和电流表(内阻约为)测量一个电阻的阻值(约为)。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______________(选填“甲”或“乙”)。(2)一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______________(填各实验步骤前的字母)。A．将选择开关置于“”位置B．将选择开关置于“”位置C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”(3)图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________(选填选项前的字母)。A．导线断路B．滑动变阻器断路C．导线断路D．滑动变阻器短路【答案】甲ADCBC【详解】(1)[1]因为待测电阻约为，而故为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图；(2)[2]测量过程中应该先选择合适挡位，根据题意选择“”挡位，然后进行欧姆调零，再进行测量，测量完成后要将开关置于“”挡，故顺序为ADCB。(3)[3]闭合电键后，却发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，可能是电路中出现断路，电压表的示数不变化，说明电压表串联在电路中；当试触b、c时依然是这个情况说明b、c段是正常的，试触d时，电压表没有示数说明在cd之间某处发生了断路，故选C。17．(2022·辽宁·高考真题)某同学要将一小量程电流表(满偏电流为，内阻为)改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻，。(1)当开关S接A端时，该电流表的量程为___________；(2)当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________(填“大”或“小”)(3)该同学选用量程合适的电压表(内阻未知)和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图(b)中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________(填“甲”或“乙”)电路可修正由电表内阻引起的实验误差。【答案】1大乙【详解】(1)[1]由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为此时R1和R2的电流为所以总电流为即量程为0~1mA。(2)[2]当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。(3)[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。18．(2022·湖北·统考高考真题)某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。(1)该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标卡尺测得其长度L。(2)该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻R0的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。R/ΩI/A/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根据表中数据，在图丙中绘制出图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得_____Ω(结果保留2位有效数字)。最后可由表达式____得到该材料的电阻率(用D、L、表示)。(3)该小组根据图乙的电路和图丙的图像，还可以求得电源电动势_________V，内阻_______Ω。(结果均保留2位有效数字)(4)持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】3.7006.0123.0偏大【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，其读数为(2)(3)[2][3][4][5]由电路可知，当将S2置于位置1，闭合S1时即由图像可知解得解得再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A，则解得根据解得(3)由(2)可知(4)根据表达式因电源电动势变小，内阻变大，则当安培表由相同读数时，得到的的值偏小，即测量值偏大。19．(2022·浙江·统考高考真题)(1)探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化。①图2为实验器材部分连线图，还需要______(选填af、bf、fd、fc、ce或cg)连线。②图3所示电压表的示数为_______V。③已知滑动变阻器的最大阻值R0=10Ω，额定电流I=1.0A。选择负载电阻R=10Ω，以R两端电压U为纵轴，为横轴(x为AP的长度，L为AB的长度)，得到分压特性曲线为图4中的“I”；当R=100Ω，分压特性曲线对应图4中的__(选填“Ⅱ”或“Ⅲ”)；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是____。(2)两个相同的电流表G1和G2如图5所示连接，晃动G1表，当指针向左偏时，静止的G2表的指针也向左偏，原因是____。A．两表都是“发电机”

B．G1表是“发电机”，G2表是“电动机”C．G1表和G2表之间存在互感现象D．G1表产生的电流流入G2表，产生的安培力使G2表指针偏转【答案】af、fd、ceⅡBD/DB【详解】(1)[1]依原理图可知，还需要af、fd、ce连线；[2]依题意，所示电压表的示数为1.50V，考虑到偶然误差也可；[3]假定AP部分的电阻为，分别与10Ω与100Ω并联再与BP部分的电阻串联；由于相同的与100Ω并联后的电阻较与10Ω并联后的电阻大，则根据闭合电路的欧姆定律可知，滑片在相同位置下，负载电阻越大，其两端电压越大；即在相同横坐标下，此时负载100Ω时，电压表的示数应该较曲线为图4中的“I”来得大，故应该选“Ⅱ”。[4]由上述分析可知，对于不同的负载电阻，调节滑动触头时负载两端的电压变化规律不同，当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更迅速变化；当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变化，从而获得更多的实验数据。所以，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器最大阻值的选择依据是相比负载电阻越小越好，即。(2)[5]据题意可知：电流表主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈，G1和G2用导线连接起来．当晃动G1时，相当于G1中的线圈做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流；由于两个电表构成了闭合电路，则电流会通过G2表中的线圈，而该线圈处于磁场中，由于通电导线在磁场中受力的作用，G2的指针也会偏转；则G1表相当于“发电机”，G2表相当于“电动机”，故AC错误，BD正确。故选BD。20．(2022·广东·高考真题)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：(1)装置安装和电路连接；如图(a)所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。③闭合S2，电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx=__________(用I1、I2和U表示)。④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________(选填“有”或“无”)影响。(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm，即为机械臂弯曲后的长度。【答案】变小无51.80【详解】(2)[1]闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小。[2]加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2—I1，因此导电绳的电阻(3)[3]在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2—I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响。(4)[4]由图c可知，导电绳拉伸后的长度为51.80cm。21．(2022·河北·统考高考真题)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图1所示。选用的器材有：限温开关S1(手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合)；保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合)；电饭煲的框架(结构如图2所示)。自备元件有：加热电阻丝R(阻值为60Ω，用于加热煮饭)；限流电阻R1和R2，(阻值均为1kΩ)：指示灯L1和L2(2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭)；保险丝T。(1)按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是______(多选)。A．按下S1，L1和L2均发光B．当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光C．保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常。在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件。下列操作步骤的正确顺序是______(填写各步骤前的字母)。A．将选择开关旋转到“×100”位置B．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点C．调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度D．测量指示灯L1两端的阻值E．将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡操作时，将多用电表两表笔与L1两端接触，若指针如图3所示，可判断是______断路损坏；若指针如图4所示，可判断是______断路损坏。(用电路中的元件符号表示)【答案】CD/DCCABDEL1R1【详解】[1]A．按下S1后L2支路被短路，则L2不会发光，A错误；B．当锅内温度高于103℃时，S1断开，而要温度降到70℃以下时S2才会闭合，则此时L2可能发光，此时电路中R与R1和L1的串联部分并联，并联的整体再和L2、R2串联，则回路中并联的整体电阻RL=10.42ΩR并=56.64Ω则回路总电阻R总=1067.06Ω则回路总电流则L2一定发光，此时并联的整体的电压为U并=I总R并=11.89V则流过L1的电流为则流过L1的电流小于30mA，则L1熄灭，B错误；C．由题知，S2在锅内温度高于80℃时自动断开，锅内温度降到70℃以下时S2自动闭合，C正确；D．当锅内迢度低于70℃时，S2自动闭合，L2支路被短路，则L2不会发光，此时电路中R与R1和L1的串联部分并联，则此时流过L1的电流为则此时流过L1的电流大于30mA，则L1发光，D正确。故选CD。(2)[2]多用电表的操作步骤为：调整“指针定位螺丝”，使指什指到零刻度——机械调零；将选择开关旋转到“×100”位置——选挡；将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指计指向欧姆零点——欧姆调零；测量指示灯L1两端的阻值——测量；将选择开关置于OFF位置或交流电压最高挡——关闭多用电表。故正确顺序为CABDE。[3]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图3可看出L1两端有1090Ω左右的电阻，则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏。[4]由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，如图3可看出欧姆表的示数几乎为零，但由于RL=10.42Ω此时选用的是“×100”挡则说明灯泡L1正常，则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏。22．(2022·湖南·统考高考真题)小梦同学自制了一个两挡位(“”“”)的欧姆表，其内部结构如图所示，为调零电阻(最大阻值为)，、、为定值电阻()，电流计G的内阻为。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值，回答下列问题：(1)短接①②，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数为；保持电阻滑片位置不变，将单刀双掷开关与接通，电流计G示数变为，则______(填“大于”或“小于”)；(2)将单刀双掷开关与接通，此时欧姆表的挡位为______(填“”或“”)；(3)若从“”挡位换成“”挡位，调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时，调零电阻的滑片应该______调节(填“向上”或“向下”)；(4)在“”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为的定值电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的；取走，在①②间接入待测电阻，稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的，则______。【答案】大于向上【详解】(1)[1]根据题意可知，所以开关拨向时电路的总电阻小于开关拨向时电路的总电阻，电源电动势不变，根据可知；(2)[2]当开关拨向时，全电路的总电阻较大，中值电阻较大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关拨向时对应欧姆表的挡位倍率较大，即；(3)[3]从“”挡位换成“”挡位，即开关从拨向，全电路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满偏，则需要增大通过电流计所在支路的电流，所以需要将的滑片向上调节；(4)[4]在“”挡位，令与串联部分的总电阻为，上半部分单独叫，电路图结构简化如图第一次，当①②短接，全电路的总电阻为通过干路的电流为电流表满偏，根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知第二次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为电流表偏转了量程的，则结合第一次和第二次解得第三次，①②之间接入，全电路总电阻为，通过干路的电流为电流表偏转了量程的，则结合第二次和第三次，解得23．(2022·山东·统考高考真题)某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：干电池E(电动势1.5V，内阻未知)；电流表A1(量程10mA，内阻为90Ω)；电流表A2(量程30mA，内阻为30Ω)；定值电阻R0(阻值为150Ω)；滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)；待测电阻Rx；开关S，导线若干。测量电路如图所示。(1)断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______(填“A1”或“A2”)；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。(2)断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为________Ω。(3)本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值_________(填“有”或“无”)影响【答案】A160100无【详解】(1)[1]若不考虑电源内阻，且在电源两端只接R0时，电路中的电流约为由题知，闭合开关，调节滑片位置，要使电流表指针指在满刻度的处，则该同学选到的电流表应为A1。[2]当不考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有计算出R=60Ω(2)[3]断开开关，保持滑片的位置不变，用Rx替换R0，闭合开关后，有代入数据有Rx=100Ω(3)[4]若考虑电源内阻，根据闭合电路的欧姆定律有联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。24．(2022·全国·统考高考真题)某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势，内阻很小)，电流表(量程，内阻约)，微安表(量程，内阻待测，约)，滑动变阻器R(最大阻值)，定值电阻(阻值)，开关S，导线若干。(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图_____；(2)某次测量中，微安表的示数为，电流表的示数为，由此计算出微安表内阻_____。【答案】见解析990【详解】(1)[1]为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻R0并联，再与电流表串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻R0的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内电阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动电阻器采用分压式解法，实验电路原理图如图所示(2)[2]流过定值电阻R0的电流加在微安表两端的电压微安表的内电阻25．(2022·全国·统考高考真题)一同学探究阻值约为的待测电阻在范围内的伏安特性。可用器材有：电压表V(量程为，内阻很大)，电流表A(量程为，内阻为)，电源E(电动势约为，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选或)，定值电阻(阻值可选或)，开关S，导线若干。(1)要求通过的电流可在范围内连续可调，在答题卡上将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图________；(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为______(填“”或“”)的滑动变阻器，应选阻值为______(填“”或“”)的定值电阻；(3)测量多组数据可得的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时两端的电压为______V，流过的电流为_____，此组数据得到的的阻值为______(保留3位有效数字)。【答案】【详解】(1)[1]电流表内阻已知，电流表与并联扩大电流表量程，进而准确测量通过的电流，电压表单独测量的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从开始测量，满足题中通过的电流从连续可调，电路图如下(2)[2]电路中应选最大阻值为的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；[3]通过的电流最大为，需要将电流表量程扩大为原来的倍，根据并联分流的规律示意图如下根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知解得(3)[4]电压表每小格表示，向后估读一位，即；[5]电流表每小格表示，本位估读，即，电流表量程扩大倍，所以通过的电流为；[6]根据欧姆定律可知26．(2022·浙江·统考高考真题)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图2中图线a所示。(1)在实验中使用的是_______(选填“0~20”或“0~200”)的滑动变阻器。(2)在某次测量时，量程为3V电压表的指针位置如图3所示，则读数U=_______V。(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2，则合金丝甲的电阻率为_______·m(结果保留2位有效数字)。(4)图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝甲的横截面积_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积。【答案】0~201.32(1.31~1.34)1.1×10-6(0.90×10-6~1.3×10-6)小于【详解】(1)[1]由实验原理可知而由图像可知待测电阻最大约为8，为了使电压表有明显的读数变化，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选0~20比较合适；(2)[2]量程为3V的电压表，精度为0.1V，估读到0.01V，则电压为1.32V(1.31~1.34)；(3)[3]根据电阻定律有则图像的斜率为可得合金丝甲的电阻率为(4)[4]另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为由图2中图线b可得解得故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积。27．(2021·福建·统考高考真题)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为，材料未知。实验过程如下：(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为___________。(2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡(填“”“”“”或“”)。(4)将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为___________。(6)测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置。(7)实验测得的该电阻丝电阻率为___________(结果保留3位有效数字)。【答案】1.414160【详解】(1)[1]该电阻丝的直径为(3)[2]使用多用电表欧姆挡测电阻时，为了减小误差，应尽可能使指针偏转至刻度盘中央附近，由于该电阻丝的阻值在100~200Ω，而表盘中央刻度在15~20左右，所以应选择×10倍率的电阻挡；(5)[3]15~20之间的分度值为1，所以该电阻丝的电阻值为(7)[4]根据电阻定律有解得该电阻丝的电阻率为28．(2021·海南·高考真题)在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E(电动势约，内阻约)，待测电阻(阻值小于)，电压表V(量程，内阻约)，电流表A(量程，内阻约)，滑动变阻器(最大阻值)，单刀开关，单刀双掷开关，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。回答下列问题：(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到___________(填“a”或“b”)端；(2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向___________(填“c”或“d”)；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是___________(填正确选项前的标号)；A．电流表分压

B．电压表分流

C．电源内阻分压(3)实验时，若已知电流表的内阻为，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向___________(填“c”或“d”)；读得电压表的示数为，电流表的示数为，则___________(结果保留两位有效数字)。【答案】B【详解】(1)[1]滑动变阻器采用限流式接入电路，开关闭合前，滑片应滑到端，使滑动变阻器接入电路阻值最大，保护电路；(2)[2]根据题意可知待测电阻的阻值满足所以电流表的分压比较明显，电流表应采用外接法，所以开关应拨向端；[3]外接法的测量误差主要来源于电压表的分流，故选B；(3)[4]若电流表内阻，则电流表的分压可以准确计算，所以电流表采用内接法，所以开关应拨向端；[5]电压表测量电流表和待测电阻的总电压，电流表分压为根据欧姆定律可知待测电阻阻值为29．(2021·湖北·统考高考真题)小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6A的电流表、一个电池组(电动势E不大于4.5V、内阻r未知)、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻(用作保护电阻)，开关S和导线若干。他设计了如图(a)所示的电路，实验步骤如下：第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R。第二步∶取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻R0，记下电流表的示数I0。第三步∶取下定值电阻R0，将n个(n=1，2，3，4，5)待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。请完成如下计算和判断∶(1)根据上述第二步，与R0、R1、E、r的关系式是=___________。(2)定义，则Y与n、R、R0、E的关系式是Y=__________。(3)已知R0=12.0Ω，实验测得I0=0.182A，得到数据如下表∶n12345In/A0.3340.2860.2500.2240.200Y/A-12.5001.9981.4951.0300.495根据上述数据作出图像，如图(b)所示，可得R=______Ω(保留2位有效数字)，同时可得E=______V(保留2位有效数字)。(4)本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值_______影响(选填“有"或“无")。【答案】2.04.0无【分析】本题考查测定电源电动势以及电阻测量的实验，意在考查考生处理实验数据的能力。第(1)问通过闭合电路欧姆定律写出关系式，变形即可得到的表达式；第(2)问结合题中的信息以及闭合电路欧姆定律整理出Y的表达式；第(3)问利用数形结合法解读出图像的斜率以及截距的物理意义，求出电源的电动势和定值电阻的阻值；第(4)问把电流表的内阻考虑进内之后列出关系式直接分析出电流表的内阻对Y测量值的影响即可。【详解】(1)[1]由闭合电路欧姆定律得整理得(2)[2]A、B间接入n个待测电阻后，由闭合电路欧姆定律得又由以上整理得(3)[3][4]由变形得结合图(b)得又解得(4)[5]如果考虑电流表的内阻，则有整理得显然电流表的内阻对Y的测量值没有影响。30．(2021·天津·高考真题)随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为，内阻很小，最大放电电流为，某实验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流，定值电阻，两只数字多用电表M、N，两表均为理想电表，并与开关S连成如图所示电路。①图中测量电流的电表是___________，测量电压的电表是___________。(均填写字母“M”或“N”)②调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，记录如下表，其中只有一个数据记录有误，审视记录的数据，可以发现表中第___________次的记录数据有误。(填测量次数的序号)次数1234567电流0.2990.4770.6840.8771.0651.2811.516电压4.9704.9524.9324.9424.8944.8724.848③电路中接入可以达到下列哪个效果。___________(填选项前的字母)A．使测电流的电表读数变化明显

B．为了更准确地测量充电宝内阻C．避免使充电宝的放电电流过大

D．减小测量电压的电表分流作用【答案】NM4C【详解】①[1]器件N串联在电路中，测量干路电流，所以N为电流表；[2]器件M一端接在开关上，另一端接在充电宝的负极，闭合开关后相当于并联在电源两端，所以M为电压表，测量路端电压；②[3]题中表格的电流不断增大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压不断减小，电压表的示数不断减小，所以第4次的记录数据有误；③[4]因为充电宝的内阻很小，所以电阻串联在电路中，起保护电路的作用，避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件。故选C。31．(2021·北京·高考真题)在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。(1)该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_______。(2)除电源(电动势3.0V，内阻不计)、电压表(量程0~3V，内阻约3kΩ)、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A．电流表(量程0~0.6A，内阻约0.1Ω)B．电流表(量程0~3.0A，内阻约0.02Ω)C．滑动变阻器(最大阻值10Ω，额定电流2A)D．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定电流0.5A)为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用_______。(选填实验器材前对应的字母)(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U-I图线_____，根据图线得出该金属丝电阻R=________Ω(结果保留小数点后两位)。(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。()【答案】6AC5.80刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变【详解】(1)[1]将选择开关调节到“×1Ω”，由图1可知，金属丝的电阻Rx=6×1Ω=6Ω(2)[2]由题知，电源电动势为3V，则回路中的最大电流为故电流表选A；[3]为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C；(3)[4]将描出的点用直线连接，即可得U-I图线，则有[5]取(0.3A，1.75V)，可得(4)[6]刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。32．(2021·山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有：待测热敏电阻(实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧)；电源E(电动势，内阻r约为)；电阻箱R(阻值范围)；滑动变阻器(最大阻值)；滑动变阻器(最大阻值)；微安表(量程，内阻等于)；开关两个，温控装置一套，导线若干。同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：①按图示连接电路；②闭合、，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开，调节电阻箱，使微安表指针半偏；④记录此时的温度和电阻箱的阻值。回答下列问题：(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。(2)请用笔画线代替导线，将实物图(不含温控装置)连接成完整电路__________。(3)某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为，该温度下热敏电阻的测量值为___________(结果保留到个位)，该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。(4)多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________(填“增大”或“减小”)。【答案】3500大于减小【详解】(1)[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联，滑动变阻器的阻值越小，S2闭合前、后并联部分电阻变化越小，从而并联部分的电压值变化越小，故滑动变阻器应选R1。(2)[2]电路连接图如图所示(3)[3]微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即可得[4]当断开S2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。(4)[5]由于是图像，当温度T升高时，减小，从图中可以看出减小，从而减小，因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。33．(2021·浙江·高考真题)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。(1)因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图2所示，其读数___________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表___________(填“内”或“外”)接法。(2)完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：①器材间连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图___________；②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________(填“有”或“无”)明显的实验误差，其理由是___________。【答案】0.34见解析外5有电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其它合理解释)【详解】(1)[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A[2]电压表的百分比变化为电流表的百分比变化为因此可知电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，采用外接法(2)①[3]电路图如图②[4]两次实验中电路电流相同，因此可有可得读数可得[5][6]电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值为5.4Ω，则实验只能测得其为，误差较大。34．(2021·广东·高考真题)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。(2)再按图连接好电路进行测量。①闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片滑到_______端(选填“a”或“b”)。

将温控室的温度设置为T，电阻箱调为某一阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。记录此时电压表和电流表的示数、T和。断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S。反复调节和，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。断开开关S。②实验中记录的阻值_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值_____。【答案】短接减小b大于【详解】(1)[1][2]选择倍率适当的欧姆挡，将两表笔短接；欧姆表指针向右偏转角度越大，则阻值越小，可判断热敏电阻的阻值随温度升高而减小。(2)①[3]闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的阻值调到最大，即将滑片滑到b端；②[4][5]因两次电压表和电流表的示数相同，因为即可知R01大于R02。35．(2021·全国·高考真题)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约)和内阻r(小于)。图中电压表量程为，内阻：定值电阻；电阻箱R，最大阻值为；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：(1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________(填“5.0”或“15.0”)；(2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；(3)根据图(a)所示电路，用R、、、E和r表示，得___________；(4)利用测量数据，做图线，如图(b)所示：(5)通过图(b)可得___________V(保留2位小数)，___________(保留1位小数)；(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为，由此产生的误差为___________%。【答案】15.01.551.05【详解】(1)[1]为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大，则由并联电路分压可得代入数据解得因此选。(3)[2]由闭合回路的欧姆定律可得化简可得(5)[3][4]由上面公式可得由图象计算可得代入可得将代入解析式可得解得(6)[5]如果电压表为理想电压表，则可有则此时因此误差为36．(2021·全国·高考真题)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡(额定电压2.5V，额定电流0.3A)电压表(量程300mV，内阻300)电流表(量程300mA，内阻0.27)定值电阻R0滑动变阻器R1(阻值0-20)电阻箱R2(最大阻值9999.9)电源E(电动势6V，内阻不计)开关S、导线若干。完成下列填空：(1)有3个阻值分别为10、20、30的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线，R0应选取阻值为___________的定值电阻；(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的___________(填“a”或“b”)端；(3)在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图(b)所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为___________(保留1位有效数字)；(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为_______。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由图(b)和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻___________(填“增大”“减小”或“不变”)；(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率P1=_______W(保留2位有效数字)；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为P2，则=_______(保留至整数)。【答案】10a0.72700增大0.0074100【详解】(1)[1]因为小灯泡额定电压2.5V，电动势6V，则滑动滑动变阻器时，为了保证电路安全，需要定值电阻分担的电压则有则需要描绘小灯泡在0~300mA的伏安特性曲线，即R0应选取阻值为10；(2)[2]为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的a端；(3)[3]由图可知当流过电流表的电流为10mA时，电压为7mV，则小灯泡的电阻为(4)[4]由题知电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V时，有解得(5)[5]由图(b)和表格可知流过小灯泡电流增加，图像中变大，则灯丝的电阻增大；(6)[6]根据表格可知当电流为160mA时，电压表的示数为46mV，根据(4)的分析可知此时小灯泡两端电压为0.046V，则此时小灯泡电功率P1=0.046V×0.16A≈0.0074W[7]同理可知当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡两端电压为2.5V，此时小灯泡电功率P2=2.5V×0.3A=0.