2022届高考物理二轮复习：电学实验（含答案）

2022年高考物理二轮专题复习电学实验综合强化卷

1.（1）在“测金属的电阻率''的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体

的长度和横截面的直径如图实所示。则该圆柱体的长度为cm,横截面的直径为mm。

（2）有一标有额定电压为“6V”，额定功率模糊不清的小灯泡（电阻约为15。）。一名同学到实验室测该

灯泡的额定功率与电阻，除导线和开关若干外，实验室还有以下器材：

A.直流电源1OV（内阻不计）

B.直流电流表O~600mA（内阻约为5C）

C.直流电压表0~10V（内阻约为15k。）

D.滑动变阻器5。，2A

画出实验电路图______

2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图1所示的/-U坐标系中,

通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。

（1）根据图线的坐标数值，请在图2中选出该实验正确的实验电路图___________（选填“甲”或"乙

（2）根据所选电路图，请在图3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。（）

（3）由图1可知，该小灯泡的电阻随电压的升高而。（选填"增大减小‘'或''不变”）

3.2020年新冠状病毒肆虐的疫情假期，物理兴趣小组成员陈俊宇同学，根据手头的实验器材设计了如图

所示的欧姆表电路，通过调节开关S,可使欧姆表具有“xl”和“xlO”的两种倍率。可用器材如下：

A.干电池（电动势E=1.5V,内阻不计）

B.电流表G（满偏电流乙=1mA,内阻叫=90。）

C.定值电阻&（阻值为5.0C）

D.滑动变阻器Q（最大阻值为150。）

E.定值电阻Ra

F.定值电阻RZ?

G.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干

（1）该兴趣小组陈俊宇同学按照如图所示电路图连接好实验电路。当开关S合向（填或

"夕’），欧姆表的倍率是％10”倍率；

（2）已知欧姆表为“xl”倍率时的中值电阻为15C,则定值电阻/?斫C,Rb=Q；

（3）将开关S合向b,第一步：调节滑动变阻器R/,当R尸。时，将红、黑表笔短接，电流表电

流达到满偏电流。第二步：在红、黑表笔间接入待测电阻网,发现电流表指针指向上的位置，则待测电

3

阻Rx=Qo

4.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，实验电路如图甲所示，已知电流表内阻

心=1。。

甲

（1）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下。请根据表中的数据，在所给坐标系图中作出电

压和电流的图像。（）

（2）根据图像求得：电动势E=V；内阻尸C。（结果均保留2位小数）.

（3）若只考虑系统误差，则电动势的测量值真实值（选填“大于”、“等于"、“小于”），内阻的测量

值_____真实值（选填"大于”、“等于"、"小于”）。

5.某同学要测量一金属丝的电阻率小步骤如下：

（1）先分别用毫米刻度尺和螺旋测微器测量其长度L和直径d,（金属丝的另一端已与刻度尺的零刻线对

齐），如图甲、乙所示，则乙=cm,d=mrrio

（2）再用多用电表粗测其电阻，请完善他在该实验中的主要测量步骤：

①调节指针定位螺丝，使多用电表指针指着电流电压挡的零刻度线；

②将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，再把选择开关拨到“xlO”挡上；并将两表笔短接，调节欧姆调零

旋钮，使电表指针对准欧姆零点；

③把两表笔分别与待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转接近满偏：

④再换用挡（选填"xl”或"xl00”），重新欧姆调零后，测量结果如图丙所示，其阻值为

R=£2；

⑤测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置，把多用电表放回桌上原处。

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

19202122232425cm

甲乙

丙

（3）该同学想用伏安法更精确地测量其阻值，现有的器材及其代号和规格如下：

待测金属丝R

电流表Ai（量程0~0.6A,内阻约为0.5。）

电流表A2（量程0~100mA,内阻为2Q）

电压表Vi（量程0~3V,内阻约3kC）

电压表V?（量程0~15V,内阻约15kQ）

直流电源E（电动势4V,内阻不计）

滑动变阻器R/（阻值范围0〜10。，允许通过的最大电流2.0A）

滑动变阻器R2（阻值范围0〜IkC,允许通过的最大电流0.5A）

开关S、导线若干

为使实验调节方便，测量误差较小，要求测得多组数据，请在图虚线框中画出测量的电路图，并标明所

用器材的代号。（）

6.某同学用多用电表的欧姆挡来测量电压表的内阻，先将选择开关旋至“x10”挡，红、黑表笔短接调零

后进行测量，欧姆表的（选填“红”或“黑”）表笔应接电压表的“+”接线柱，结果发现欧姆表

指针偏角太小，则应将选择开关旋至___________（选填“xl”或“xlOO”）挡并重新短接调零，最终测量结

果如图所示，则电压表的电阻为Q（结果保留两位有效数字）。

7.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A.被测干电池一节；

B.开关、导线若干；

C.电流表：量程0~0.6A,内阻0.1Q；

D.电流表：量程0~3A,内阻约为0.024C：

E,电压表：量程0~3V,内阻未知；

F.电压表：量程0~15V,内阻未知；

G.滑动变阻器：0〜IOC,2A；

H.滑动变阻器：0〜100C,1A。

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现

有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

R

甲乙

（i）上述器材中，电压表应选择，电流表应选择（填写选项前的字母）；

（2）实验电路图应选择图中的（填“甲”或"乙

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的（/一/图象，则在修正了实验系统误差后,

干电池的电动势氏V,内电阻尸C。（结果均保留两位有效数字）

8.某同学想测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率夕。他先使用多用电表粗测出圆柱体的电阻约为

10（X1,再用现有的器材进行精确地测量：

电流表

A1（量程0~3mA,内阻约50。）

A2（量程o~30mA,内阻约20。）

电压表

V、（量程0~3V,内阻约10k。）

V2（量程0~15V,内阻约25kA）

直流电源E（电动势4V,内阻不计）

滑动变阻器R（阻值范围0~10C,允许通过的最大电流2OA）

开关S,导线若干

（1）据题意，该同学应选择电流表代码是、电压表的代码是、

（2）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择下图所示的四个电路中的

（3）请按所选择的最合理的电路图进行下图的实物连线。

（4）若待测电阻的测量长度用心表示，直径用O表示，加在电阻两端的电压用U表示，通过电阻的电流

用/表示，则此圆柱体材料的电阻率表达式为夕=。

9.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻，现在实验室提供了如下的器材：

A.电压表V（量程3V,内阻Rv约为10kC）B.电流表G（量程3mA,内阻&=100C）

C.电流表A（量程3A,内阻约为0.5Q）D.滑动变阻器R/（0〜20Q,额定电流2A）

E.滑动变阻器R2（0〜500C）,额定电流1A）F.定值电阻&=0.4。

G.开关S和导线若干

（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的

改装，则他改装后的电流表对应的量程是A。（结果保留两位有效数字）。

（2）该同学根据实际情况设计了如图所示的原理图。请你根据原理图用笔画线代替导线连接实物图。

（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是o（填B或/?2）

（4）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标，绘出

了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势后=V,电源的内阻厂=C。（电源内阻结

果保留两位有效数字）

10.（1）伏安法测电阻的测量电路如图甲，电压表为3V量程，电流表为0.6A量程，电表读数如图所示.

已知电流表内阻为0.10C,电压表的内阻为3000C。在图甲情况下，4的测量值为C（保留两位

小数），真实值是（保留两位小数）

（2）用螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示，则笔芯的直径为d=mm。

（3）某次电学实验记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校

准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图所示，则电阻箱接入的阻值

11.某物理兴趣小组准备测量精确测定电源的电动势和内阻，现备有下列器材：

A.电流表G（量程为40mA、内阻3Q）B.电阻箱R（0~999.9。）

C.开关、导线若干D.电源E

（电动势约10V,内阻未知）

—

甲

测定该电源的电动势和内阻的电路如图甲所示。闭合开关S,调整电阻箱上读取相应的电流表示数/,

记录多组数据（R，/）,得到如图丙所示的;-R图线，则电源的电动势£=V,内阻r=

12.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均己校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50

cm。

（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3V,内阻约1。）、电流表（内阻约

0.1。）、电压表（内阻约3kC）、滑动变阻器R（0-20Q,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:

次数1234567

UN0.100.300.701.001.501.702.30

Z/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

由以上实验数据可知，他们测量也是采用图中的（选填“甲”或“乙”）图。

（2）这个小组的同学在坐标纸上建立。、/坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐

标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出图线。由图线得到金属丝的

阻值Rx=C（保留两位有效数字）.

00.100200300.400500.«）-

13.某班分成A、B两组分别进行“测伏安特性曲线”和“测电源电动势和内阻”的实验:

（1）A组进行“测伏安特性曲线”的实验，现有一个标有“2.5V,0.6A”的小灯泡，该组成员通过一系列

实验操作，测绘出小灯泡的/-U特性曲线如图甲所示，则可知该灯泡电阻随电压升高而（填

“增大""减小''或"不变”）：若将该灯泡与一电动势为3V、内阻为5c的电源串联成闭合回路，则该灯泡的

实际功率为W（保留两位有效数字）。

（2）B组同学利用如图乙所示电路测电源电动势和内阻，A为理想电流表，定值电阻9=2。。调节电阻

箱R,记录阻值R和对应的电流/,建立如图丙所示坐标系作出图像，则该图像选取了（填

“/,,”/2，，或“亍，）为纵坐标，则由图线可得该电源电动势为V,内阻为Q；

14.一兴趣小组要测一节干电池的电动势（约1.5V）和内阻（小于1C）,借助以下实验器材进行实验。

A.毫安表mA（量程0~600mA,内阻约为0.1C）；

B.微安表G（量程0〜400pA,内阻为100。）；

C.滑动变阻器飞（0〜20C）；

D.滑动变阻器&（0〜1k。）；

E.电阻箱R（0-9999.9Q）；

F.定值电阻扁（阻值为2.50C）；

G.定值电阻％（阻值为10.00。）;

图1图2

（1）将微安表G改装为量程2V的电压表，该小组应将电阻箱调到的阻值为Qo

（2）该小组设计电路原理图如图1所示，则应该选择的滑动变阻器为（填“C”或"D”），定值电阻

为。（填“F域“G”）。

（3）该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数L随毫安表mA的示数乙变化的图像如图2所示，则

该节干电池的电动势E=V,内阻r=Qo（保留2位小数）

15.某同学利用所给器材测量量程为2.5V的电压表V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：

电阻箱R（最大阻值99999.9C）,滑动变阻器4（最大阻值50C）,滑动变阻器&（最大阻值5kQ）,直

流电源E（电动势3V）,开关1个，导线若干。

实验步骤如下：

①根据实验器材设计电路图；

②将电阻箱阻值调节为0,闭合开关S；

③调节滑动变阻器，使电压表满偏；

④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）根据实验器材设计电路图；

（2）实验中应选择滑动变阻器（填"4"或"（"）。

（3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为620.0C,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可

得电压表的内阻为Q（结果保留到个位）。

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流约为o（填

正确答案标号）

A.lOOpAB.250HAC.500RAD.1mA

16.干电池是实验室常见的实验器材，某同学在测量干电池电动势和内阻的实验时，发现没有电流表，

便根据现有的实验器材设计了如下的实验。由于电池内阻较小，所以该同学在实验时，将相同的两节干

电池串联作为电源。

A.干电池两节，每节电动势约为1.5V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V1、V2,量程均为0~3V,内阻约为3kC

C.定值电阻4,阻值为5c

D.滑动变阻器R,最大阻值50c

E.导线和开关

（1）该同学设计的电路图如图所示，请根据电路图将实物图补充完整.

（2）移动滑动变阻器触头，读出伏特表V1和v?的多组数据q、u2,描绘出a图像如图所示.图

中直线斜率为与横轴的截距为m则每节电池的电动势E=,内阻为「=（用左、。、

凡表示）。

（3）若实验操作和数据处理无误，实验中测得电池内阻，-的测量值______其真实值，电池电动势E的

测量值______其真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）

17.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A。

（1）部分连线的实物照片如图甲所示，请在答题纸上完成实物连接图_____;

（2）某次实验中，当电流表的示数为0.18A,电压表的指针如图乙所示，则电压为V,此时小灯泡

的功率是W；

（3）正确测量获得的伏安特性曲线是下列图像中的（填字母）。

18.超级电容器（一般容量可达1〜5000F）能够在电动汽车启动时快速提供强大的电流（一般可达

100-1500A）；物理兴趣小组利用高电阻放电法测一标示模糊的电容器的电容。

实验步骤如下：

【步骤1】按图甲电路图连接好电路；

【步骤2］先使开关S与2端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成；

【步骤3】断开开关，把多用电表调到电压档，调零后测量电容器两端的电压；

【步骤4】再把开关S与1端相连，同时开始计时并测量数据，每隔5s或10s读一次电流/的值，将测得

数据填入预先设计的表格中：

【步骤5】在如图乙所示的坐标纸上标出测量的数据点，并用平滑的曲线把数据点连接起来。

根据实验回答以下问题：

（1）以下电子元件中，属于电容器的是（）

（2）使用多用电表测量电容器电压时，红表笔应接在______点（选填"S'或"V'）；

（3）若多用电表测得电容器两端的电压为8V,可估算电容器的电容为F（结果保留两位有效数

字）；

（4）兴趣小组在实验中发现，使用多用电表电压档测量电容器电压，若测量时间过长时，会发现电表指

针读数在缓慢减小，请分析产生这种现象的可能原因：

参考答案:

【解析】

(1)游标卡尺读数即圆柱体的长度为

49mm+2x0.05mm=49.10mm=4.910cm

螺旋测微器读数即横截面的直径为

4.5mm+20.2x0.01mm=4.702mm

(2)因为滑动变阻器的电阻比较小，故滑动变阻器采用分压式接法，由计算可得

R<

则电流表采用外接法，电路图如图所示

2.甲见解析增大

【解析】

(1)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，要求电压，电流从零开始变化，且小灯泡的电阻远远小

于电压表的内阻，所以该实验应采用滑动变阻器分压式，电流表外接法测量，故选甲电路。

(2)按照电流原理图，连线如图所示

(3)/-0图线的斜率表示电阻的倒数，由图1知图线斜率减小，则小灯泡的电阻随电压的升高而增

大。

答案第1页，共13页

3.b19136300

【解析】

(1)把虚线框内的电路等效成一个电流表，设当开关S合向a端时，等效电流表满偏电流为当开关

S合向6端时，等效电流表满偏电流为4,根据串联规律可得

(')&=：«+&)

(/厂/.)(&+&)=/£

可以看出

所以当开关S合向6端时，欧姆表是“x10”倍率挡；

(2)当开关S合向a端时，中值电阻

"15。

则

E

/=——=100mA

%

当开关S合向b端时，中值电阻

尺四二150c

则

E

I.=-----=10mA

R汕

结合

(…阳乜气+凡)

和

可解得

&=1。

Rh=9Q

(3)开关S合向8端时，把虚线框内的电路等效成一个电流表，其内阻

答案第2页，共13页

Rgb

6Re+&+R

解得

&=136。

此时将红、黑表笔短接，电流表电流达到满偏电流。当电流表指针指向4■的位置，干路电流为

3

U10U_4

y-亍一与

E

5+&+&+&

解得

&=300Q

4.1.45(1.44-1.46)0.50(0.48-0.52)等于

等于

【解析】

（1）根据描点得到U-/图像如图

答案第3页，共13页

(2)根据闭合电路的欧姆定律可知

U=E-I(r+RJ

故U-/图像的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示等效内阻，有

E»1.45V(1.44V-1.46V)

14507

--/?A®C'-'-1)Q-0.50Q(0.48-0.52)

A/"0.5

(3)电流表接在电压表之外，系统误差为电流表分压，导致电流的测量准确，路端电压的测量偏小，但

已知电流表内阻RA=1C,则可以消除系统误差，故电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值等于真实

值。

5.24.50±0.020.515±0.002xl6见解析

【解析】

(1)由图甲可读出金属丝长度为

L-24.50mm

由图乙可读出金属丝直径为

d=0.5mm+1.5x0.01mm=0.515mm

(2)④当选择“xlO”挡时，发现这时指针偏转接近满偏，说明该电阻为一个较小的电阻，应换应用较小

一点的倍率挡；由图丙可读出该电阻阻值为

Rx=6xIQ=6Q

(3)电源电动势为4V,电压表应选择Vi,电路中的最大电流为

U4

—=-A®0.67A

氏6

实验要求多组数据测量，所以电流表应选择Ai,滑动变阻器采用分压式接法，由于金属丝电阻较小，为

了方实验操作，滑动变阻器应选力，且金属丝电阻远远小于电压表内阻，故电流表应采用外接法，设计

电路图如图所示

6.黑xlOO3000.0

答案第4页，共13页

【解析】

用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通，且黑表笔接内部电源的正极，即电流从欧姆表的黑表笔流出，

从电压表的正极流入，则红表笔接电压表的负极，则黑表笔接电压表的正极

偏角小则电阻大，要用大量程,即“xlOO”

则电压表的电阻为

30.0xl()OC=3000.0。

7.EC甲1.50.90

【解析】

(1)干电池电动势约为1.5V,本着安全、准确、方便的原则，电压表选3V量程即可，故选E；电流表

选0.6A量程，故选C；

(2)电路图选甲，若用甲电路，则有

E^U+I(r+/?A)

因电流表内阻己知，可求得电动势和内阻的真实值。

(3)由图甲可得

U=E-1(r+&)

可知U—/图象的纵截距等于电源电动势，由图丙可得

E=1.5V

图象斜率

NU

—T+RA——~=1.0Q

~\10.5

故电源内阻

r=(l-0.1)Q=0.90Q

UnD2

8.A2V,甲见解析

41L

【解析】

(1)本实验中需要使待测电阻两端的电压能有比较大的调节范围，从而获取较为丰富的数据，所以滑动

变阻器应采用分压式接法，由此可知待测电阻两端电压最大值约为4V,虽然电压表Vi量程不足4V,电

压表V2量程超过4V,但后者指针摆动幅度较小，读数误差较大，所以电压表选择V"通过待测电阻最

大电流约为

3

/=—A=0.03A-30mA

100

所以电流表选择A2。

(2)根据前面分析可知滑动变阻器采用分压式接法；因为待测电阻的阻值满足

答案第5页，共13页

R*<JRQRV、

所以为了减小系统误差，电流表采用外接法。综上所述可知电路应选择甲。

(4)根据欧姆定律有

根据电阻定律有

联立解得

0.80

【解析】

(1)根据串并联规律可得，则他改装后的电流表对应的量程是

/,„=/+Wxl0-3+2”Uo.75A

&仆0.4

(2)连接实物图如图所示

答案第6页，共13页

(3)根据

为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是4

(4)根据图线可知电源电动势

E=1.50V

根据闭合电路欧姆定律有

。=石'-250〃

根据图像则有

―广八AUL5-1•1_„„_

250r=——=-------r=200Q

M2.0x10-3

电源的内阻为

一翁0.80C

10.5.205.101.20035000.0

【解析】

(1)在图甲情况下，R/的测量值为

'叫/0.5

电阻的真实值是

R、=%_Ra=5.20Q-0.10Q=5.10Q

(2)笔芯的直径为

d=1mm+0.01mmx20.0=1.2(X)mm

(3)电阻箱接入的阻值35000.0C。

11.942

【解析】

根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知

£"=/(/?+9+〃)

答案第7页，共13页

变形得

1r+R1

—=------

1EE

则由图象可知图象的斜率

105-55_1

-900-450-9

又因

k=-

E

解得

E=9V

图象与纵轴的交点为5,则可知

E

可得

r=42C

12.0.397（0.395-0.399均可）甲4.5C4.3-4.7

00.100200300.400.500.60

均可)

【解析】

(1)读数应为

39.9xO.OImm=0.399mm

(2)根据数据记录，电流及电压有较大的调节范围，所以控制电路应选分压法，故选甲。

(3)标点连线如图

答案第8页，共13页

图像的斜率即为金属丝电阻，所以其电阻为4.5C。

13.增大0.38；4.52.5

【解析】

(1)/-U图线的斜率表示电阻的倒数，因斜率减小，故灯泡电阻增大；

由闭合电路欧姆定律可知，将该电源的/-U图线也在同一坐标中画出，则可得两图线的交点即为实际的

电流、电压，如图所示，则可得实际功率为

P=0.9Vx0.42Ax0.38W

E=IR+I(r+R))

整理可得

1rR

—=----+一

IEE

则选取;作为纵坐标，则结合图像可得

E-45

则

E=4.5V

答案第9页，共13页

-+r=]

E

则

r=2.5Q

14.4900CF1.440.50

【解析】

（1）将微安表G改装为量程2V的电压表，当微安表满偏时，微安表和电阻箱两端电压之和应为2V,

有

2V=/G（R+凡）

解得

R=4900C

（2）为了操作方便，滑动变阻器选择阻值范围较小的R-即选C；由于电源内阻较小，为了测量绘图方

便，故可把定值电阻与，等效看成电源的内阻，从而便于精确测量，故选《“，即选F。

（3）[4根据闭合电路欧姆定律有

£=/l（/?+/?G）+/2（r+/?0l）

整理得

2

'R+RcR+Rc

结合图像可知

解得

E=1.44V,r=0.50夏

15.见解析Ri2480D

【解析】

（1）根据“半偏法”测电阻的原理设计电路图如图所示。

答案第10页，共13页

(2)本实验滑动变阻器采用分压式接法，为便于控制分压，应选择最大阻值较小的R/。

(3)根据串联电路规律可得

2.0V2.5V-2.0V

Rv-620Q

解得