2024年全国高考物理电学实验真题(附答案)

2024年全国高考物理（电学实验）真题

一、实验探究题

1.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“一”、“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U-/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银铭丝将满偏电流与=300必1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的银铭丝，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。

1

则/-点图像斜率k=________mA-m.若要把该表头G改装成量程为97nA的电流表，需要把长

Lt

为m的银格丝并联在表头G两端。（结果均保留两位有效数字）

2.老师要求各小组自备电池测量电源电动势和内阻。

（1）甲小组通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中可制作水果电池，其电动势约IV,现

用柠檬做水果电池并测其电动势和内阻，首先用量程为0-3V、内阻约50kQ的电压表测其两极时读

数为0.96V,但当将四个这样的柠檬电池串起来给标称值为“3V0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发

光！经检查，灯泡、线路均无故障，那么原因是“柠檬电池”-

接着，小组用内阻为500。的灵敏电流表直接连“柠檬电池”的两极，测得电流为0.48mA,可以估

算出“柠檬电池”的内阻值约为

（2）乙小组带来的是一节新干电池。实验室提供了电压表V（量程3V,内阻约3k。）、电流表A

（量程2A,内阻约0.1C）以外，还有：滑动变阻器Ri（最大阻值3kC）、滑动变阻器R2（最大阻值

20Q）、定值电阻R3（阻值1。）。要尽量精确地测量新电池的电动势和内阻，应选择最优电路

（填写参考电路对应的字母）进行测量。

乙小组将测得的数据在坐标纸上描点如图,则电动势E为V,内阻r为

（小数点后保留两位小数）

1.0

0.10.20.30.40.50.6Z/A

3.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。

实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择:

A.电压表V（量程0~3V,内阻Rv=10kfl）

B.电流表G（量程0~10mA,内阻RG=100Q）

C.电流表A（量程0~3A,内阻约为0.5Q）

D.滑动变阻器：Ri（阻值范围0〜10Q,额定电流2A）

E.滑动变阻器：R2（阻值范围0〜1000Q,额定电流1A）

F.定值电阻：R3=1.0Q

（1）该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因

是O

（2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联，相当于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）。

（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用滑动变阻器（填写器

材的前面的序号）

（4）该同学利用上述实验原理测得数据，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2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势氏V（结果保留

三位有效数字），电源的内阻r=（结果保留三位有效数字）

4.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&（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103C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60Q,用于加热煮饭）限流电阻

Ri和R2,（阻值均为IkQ）：指示灯Li和L2（2.5V,0.6W,当电流低于30mA时可视为熄灭）保险

丝T。

内胆底感温磁体弹簧电热板

（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，，Li和L2均发光

B.当锅内温度高于103°。时，Si自动断开，Li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，L发光，L2熄灭

（2）简易电饭煲制作完成后，试用时Li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

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Li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Li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）

5.小梦同学自制了一个两挡位（“xl”“X1O”）的欧姆表，其内部结构如图所示，Ro为调零

电阻（最大阻值为Rom），Rs、Rm、Rn为定值电阻（Rs+ROm<Rm<Rn）,电流计G的

内阻为RG（RS<<RG）。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S与m接通，电流计G示数为Im保持电阻Ro滑片位

置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电流计G示数变为In,则ImIn（填“大于”

或“小于”）

（2）将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的挡位为（填“XI”或“义10”）

（3）若从“XI”挡位换成“X10”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Ro的滑片应该调节（填“向上”或"向下”）

（4）在“xlO”挡位调整欧姆零点后，在①②间接入阻值为100。的定值电阻电,稳定后

电流计G的指针偏转到满偏刻度的|取走比,在①②间接入待测电阻Rx，稳定后电流计G

的指针偏转到满偏刻度的<，则&=

6.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：

⑴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。

⑵导电绳拉伸后的长度L及其电阻/?工的测量

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Si,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/1。

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/2，则此时导电绳的电阻&=（用0、h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。

⑶该电压表内阻对导电绳电阻的测量值（选填“有”或“无”）影响。

⑷图（c）是根据部分实验数据描绘的a-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AX为1.33k0,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。

7.某实验小组测量一段已知长度电阻丝的电阻率，实验操作如下：

（1）用如图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋

（选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次

测量，再取平均值作为电阻丝的直径，目的是减少误差（选填“偶然”或“系统”）。

（2）用图乙电路图测电阻丝的电阻Rx,请用笔画线代替导线，把丙图实物电路中补充完

整。

（3）第一次测量按乙图的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U和电流I值第二次测量将电压

表改接在a、b两端，测得5组电压U和电流I值，并作出如图丁的U-/关系图象。由此可知第一

次测量得到图线是（填或，讽”），电阻丝的电阻七=0，根据电阻定律可得电

阻丝的电阻率。

T

8.用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,画出的/-U图像叫作导体的伏安特性曲线。伏安特性

曲线常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一。某学习小组欲描绘小灯泡的

伏安特性曲线，某物理小组进行实验：

A.待测小灯泡：额定电压为3.8V,额定功率为2W

B.电压表Vi：量程为3V,内阻为3k。

C.电压表V2：量程为15V,内阻为6k。

D.电流表Ai：量程为0.6A,内阻约为0.1。

E.电流表A2：量程为3A,内阻约为0.02Q

F.滑动变阻器Ri：最大阻值为200。，允许通过的最大电流为1A

G.滑动变阻器/?2：最大阻值为5Q,允许通过的最大电流为3A

H.定值电阻Ro：阻值为IkQ

I.电动势为4.5V的直流电源一个，开关一个，导线若干。

（1）要求尽可能减小测量误差，电压表应选用，电流表应选用,滑动变阻器

应选用o（均填写器材前的符号）

（2）在下列设计的测量电路中，应选用

(3)按正确操作进行重复实验，该物理组得到的伏安特性曲线如图所示。若将两个该种小灯泡串

联后再与电动势为6.0V、内阻为4.5。的直流电源串联组成闭合电路，则此时每个小灯泡的电阻和电

功率分别为。、W。(结果均保留两位有效数字)

9.某学习小组为了测量一个电流表的内阻，设计了如图所示的电路。已知被测电流表量程为

0-0.6A,电源电动势约为3V。

⑴电路中的电压表应选择,定值电阻灯应选择，滑动变阻器R2应选择

A.量程0~3V,内阻约为3kQ的电压表

B.量程0~15V,内阻约为15kQ的电压表

C.5Q的定值电阻

D.20Q的定值电阻:

E.调节范围0〜20。的滑动变阻器

F.调节范围0〜100。的滑动变阻器

⑵实验过程中记录的电压表和电流表上的数据如下表所示:

次数123456

电压U/V0.511.051.561.972.292.70

电流I/A0.100.200.300.380.460.52

⑶按第（2）中表格内的数据，在以下坐标系内描点，并作出图像

欧姆。（计算结果保留两位有效数

字）

10.某兴趣小组设计了如图甲所示的电路，用来测量某直流电源的电动势（约为3V）和内阻以及均

匀金属丝材料的电阻率。实验室提供的实验器材有:

A.待测电源

B.待测金属丝H,

C.电压表（量程为2V,内阻很大）

D.电压表（量程为3V,内阻很大）

E.电阻箱R（最大阻值为999.9。）

F.螺旋测微器、刻度尺、开关S及导线若干。

（1）若按正确步骤操作，用螺旋测微器测量金属丝的直径D时，螺旋测微器的示数如图乙所

示，贝ijD=mm„

乙

（2）在如图甲所示的电路中，电压表力应选用。（填"C”或"D”）

（3）闭合开关S,改变电阻箱接入电路的阻值，可获得多组电阻箱接入电路的阻值R、电压表力

的示数为、电压表，2的示数比的数据，用描点法作出』一意图像和音一与图像分别如图丙、丁所

示，其中a、b、c均为已知量，k为某一已知数值。若不考虑电表对电路的影响，则电源的电动势

E=，电源的内阻r=,金属丝接入电路的阻值R'=。

丙丁

（4）若用刻度尺测得金属丝接入电路的长度为L,则金属丝材料的电阻率

P=o（用相关物理量的符号表示）

11.多用电表的“xHT欧姆挡的电路简化图如图（a）所示，其刻度盘如图（b）所示，已知电流表

的电阻勺=2.0亿满偏电流%为可变电阻。

（1）某同学在使用前将两表笔短接，调节可变电阻灯,但因电源老化发现指针始终无法对齐

“0。”刻度线，指针偏转角度最大时在图（b）中的位置A,此时可变电阻电的滑动片位于

（选填"M”或"N”）端，通过电流表的电流为mA

（2）使指针偏转角度最大后保持可变电阻电阻值不变，在两表笔间接入电阻箱，逐渐减小电阻

箱的阻值R,指针偏转角度随之（选填“增大”或“减小”）

（3）当电阻箱阻值为12.0。时指针位置如图（b）中的位置B,则电源的电动势为V,

内阻为2（结果保留两位有效数字）

12.某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定

值电阻（阻值为即）、一个电流表（内阻为HQ、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于焉，并配有可

在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个

圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主

要实验步骤如下：

⑴将器材如图（a）连接：

⑵开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的端（填"a”或"b”）

⑶改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角8和电流表示数I,得

到多组数据

⑷整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k,与纵轴截距为d,

设单位角度对应电阻丝的阻值为『0，当接入电路的电阻丝对应的圆心角为。时，电阻丝接入电路的电

阻Hx=（用题中字母表示），根据图（b）,该电池电动势和内阻可表示为后=,

r=（用Ro、RA>k、d、表示）

图(b)

⑸为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值ro。利用现有器材设计实验，在图

（c）方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）

图(c)

⑹利用测出的小，可得该电池的电动势和内阻。

13.欲测量一个未知电阻R的阻值。

（1）某同学先用万用表欧姆“xlO”挡粗测。测量中，表盘指针位置如图（a）,其示数为.

a。

（2）为了准确测出心的阻值，实验室提供了以下器材

A.电池组（电动势3V,内阻很小）

B.电流表（量程100mA,内阻以1约10）

C.电流表（量程25mA,内阻乙2=412）

D.电流表（量程1mA,内阻以3=1。0。）

E.电阻箱（阻值0—9999.9。）

F.滑动变阻器（阻值。〜10。）

G.开关一只，导线若干。

①根据提供的器材，该同学设计了图（b）所示的电路。其中，Ai表应选（填器材序

号字母）。

图（b）图（c）

②要使图（b）所示虚线框中改装后的电表的量程为3V,乙表应选（填器材序号字

母），且该同学应将电阻箱接入电路的电阻调到Q

③完成以上工作后，该同学在实验中测出了多组公表和42表的示数匕和/2,由这些数据得到了图

（C）所示的/2-。图像。利用图像求得被测电阻的阻值为厩=◎（结果取3位有效数

字）。

14.近些年，桶装饮用水抽检不合格的新闻屡见不鲜，检验饮用水是否合格的一项重要指标是电导

率，电导率为电阻率的倒数。小张同学想要探究离子浓度对饮用水电导率的影响，其中某组实验的

操作如下：取100mL饮用水加入适量的食盐，搅拌溶解得到未饱和食盐溶液，为了方便测量溶液的

电阻，取部分溶液装入绝缘性良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所

Zj\O

（1）在溶液未达到饱和之前，溶解的食盐越多则溶液的电导率会（填“越大”或“越

小”）

（2）小张同学先用多用电表粗测其电阻，将选择开关置于欧姆“x100挡位置，在欧姆调零后测量

其阻值时记录电表指针偏转如图乙所示，该电阻的阻值为

-----Ht-i

4

图甲图乙图丙

（3）小张同学想进一步精确测量其电阻，实验室能提供以下器材：

A.干电池两节（每节干电池电动势约为1.5V,内阻可忽略）

B.电流表Ai（量程为。〜0.6A,内阻约为0.7Q）

C.电流表A2（量程为0〜3A,内阻约为0.5。）

D.灵敏电流计G（量程为0〜250（iA,内阻等于900Q）

E.电压表Vi（量程为0〜3V,内阻约为4k。）

F.电压表V2（量程为0〜15V,内阻约为7kQ）

G.滑动变阻器R1（最大阻值为10。）

H.电阻箱Rz（最大阻值为9999.9。）

I•开关若干导线

为了完成测量，除两节干电池、开关、若干导线和滑动变阻器Ri外，还应选择的最恰当的器材是

（填写器材前面的字母）。

（4）小张同学已经完成了部分电路设计，如图丙所示，请完成剩余电路图，要求电表读数均能大

于量程的《（在图中标上必要的电学符号，待测电阻用Rx表示）

15.一同学想要测定某电源的电动势和内电阻，所使用的器材有：待测干电池一节、电流表A（量

程0.6A,内阻RA小于1。）、电流表Ai（量程0.6A,内阻未知），电阻箱Ri（0-999.990）、滑动变

阻器R2（0-10。）、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个，导线若干。

（1）为了更准确地进行测量，该同学计划先用欧姆表测出电流表A的内阻，如图1所示所用欧

姆表内部电源电动势为4.60V,表盘中间刻线示数为“15”，将该欧姆表红、黑表笔接在电流表两接线

柱上，则红表笔应接在电表（选填“正”或“负”）接线柱，欧姆表选取挡位时，发现指

针偏转角度较大，而此时电表读数为Q30A,可知电流表内阻为Q。（保留两位有效数字）

（2）该同学又设计了如图2所示电路进行实验操作。

①利用该电路测电流表A的内阻：闭合开关K,将开关S与D接通，通过调节电阻箱Ri和滑动

变阻器R2,读取电表A的示数为0.20A、电流表Ai的示数为0.60A,电阻箱Ri的示数为0.15Q,则

电流表A的内阻RA=Qo（保留两位有效数字）

②测电源的电动势和内阻：断开开关K,将开关S接C,调节电阻箱Ri,记录电阻箱Ri的阻值

和电流表A的示数多次调节电阻箱Ri重新实验，并记录多组电阻箱Ri的阻值R和电流表A的示

数I。如图3所示是由实验数据绘出的;R图象，获得图象的斜率为k,纵轴的截距为b,由此求出

干电池的电动势£=、内阻r=o（均用字母k、b、RA表示）

二、综合题

16.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

1.0。，定值电阻Ro的阻值为20.0Q电阻箱R的最大阻值为999.9Q。首先将S2置于位置1,闭合

Si,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/QI/Ay/A-1

5.00.4142.42

10.00.3522.84

15.00.3083.25

20.00.2723.68

25.00.2444.10

30.00.2224.50

根据表中数据，在图丙中绘制出;-R图像。