考点17 电学实验-五年（2020-2024年）高考物理真题专项分类汇编

五年（2020-2024）高考真题专项分类汇编PAGEPAGE23考点17电学实验—五年（2020—2024年）高考物理真题专项分类汇编一、实验题1．[2024年甘肃高考真题]精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。（1）考虑电流表内阻影响①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______Ω（保留2位有效数字）。③用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用和表示。则干电池电动势______（用和表示）。③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______Ω（保留1位小数）。（2）考虑电压表内阻影响该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。A.电路设计会损坏仪器 B.滑动变阻器接法错误C.电压太大无法读数 D.电流太小无法读数2．[2024年浙江高考真题]在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中，（1）用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡_______（选填“”或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管_______（选填“正极”或“负极”）。（2）图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接_______接线柱（选填“a”“b”“c”或“d”），Q应连接_______接线柱（选填“a”“b”“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50mA挡测量，指针如图（B）所示，则电流_______mA（3）根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是_______元件（选填“线性”或“非线性”），正常发光时电压在_______V范围。3．[2024年山东高考真题]某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：学生电源（输出电压0~16V）；滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；电压表V（量程3V，内阻未知）；电流表A（量程3A，内阻未知）；待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；游标卡尺，螺旋测微器，开关S、单刀双掷开关K，导线若干。回答以下问题：（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm；（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到_______（填“1”或“2”）端；（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯图像如图丙所示，求得电阻_______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm。使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率_______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。4．[2023年湖北高考真题]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0~3V，内阻很大）；电流表（量程0~0.6A）；电阻箱（阻值0~999.9Ω）；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__________Ω（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__________Ω（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”）。5．[2023年辽宁高考真题]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；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，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___________（用表示）；（3）根据图像计算出该样品的电阻率___________Ω·m（保留两位有效数字）。6．[2023年河北高考真题]某实验小组测量绕制滑动变阻器电阻丝的电阻率ρ，实验器材：电源E（3V，内阻很小）、电压表（量程为0~3V，内阻很大）、待测滑动变阻器（最大阻值几十欧姆）、电阻箱（最大阻值9999Ω）、滑动变阻器（最大阻值50Ω）、毫米刻度尺、开关S以及导线若干。实验电路如图。第一步：按图连好电路。将滑动变阻器和的滑片均置于最左端，电阻箱阻值调为零。闭合开关S，调整滑片的位置，使电压表的示数为2.00V。第二步：断开开关S，保持滑片的位置不动，将的阻值调为5Ω。第三步：闭合开关S，向右移动的滑片P，使电压表的示数仍为2.00V，记录的阻值R以及的滑片P到左端点a之间的距离l。第四步：断开开关S，保持滑片的位置不动，调节的阻值分别为…，重复第三步。第五步：实验结束，整理仪器。实验记录的部分数据见下表。组次1234505101520020.336.860.581.1（1）表中不合理的一组数据为___________（填组次序号）。（2）当l为80.0mm时，的滑片P到a之间电阻丝的匝数为133，电阻丝的半径________mm（保留2位有效数字）。（3）用拟合表中数据，得k近似为，测得单匝电阻丝周长为90.0mm，则电阻丝的电阻率_________（保留2位有效数字）（4）若电阻率ρ的测量值与参考值相比偏大，产生误差的原因可能是______。A.未考虑电压表内阻B.未考虑电阻丝绝缘层厚度C.未考虑电源内阻7．[2023年广东高考真题]某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验.所用器材有：电源E（电动势恒定，内阻可忽略）；毫安表（量程15mA，内阻可忽略）；电阻（阻值500Ω）、（阻值500Ω）、（阻值600Ω）和（阻值200Ω）；开关和；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。（1）电路连接图（a）为实验原理图。在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，只有一端的导线还未连接，该导线应接到的________（填“左”或“右”）端接线柱。（2）盐水电导率和温度的测量①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水。②闭合开关，________开关，毫安表的示数为10.0mA，记录此时毫安表的示数。计算得到流过样品池的电流为________mA。③________开关，毫安表的示数为15.0mA，记录此时毫安表的示数。计算得到流过样品池的电流为________。④断开开关，测量并记录盐水的温度。（3）根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。8．[2023年天津高考真题]某实验小组的同学们为了测量一未知电阻R的阻值，做了以下实验。①同学们首先用多用电表欧姆“×1”挡位大致测出电阻R的阻值大小，如图丙所示，则其读数为______Ω；同学们继续使用学生电源（4V）组装图丁电路进行实验，其中电表可以从如下中进行选择：A.电压表（0~15V） B.电压表（0~3V）C.电流表（0~3A） D.电流表（0~0.6A）②电压表应选择________，电流表应选择________；（填器材前字母序号）③下列说法正确的是________。A.电压表分流属于系统误差B.闭合开关前滑动变阻器滑片应该调到b端C.可以通过调节滑片使电压表示数为0D.多次实验可以减小系统误差9．[2023年江苏高考真题]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。实验电路如题图所示。（1）电压表量程应选用_______（选填“3V”或“15V”）。（2）题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，如题图中实线所示。（4）在题图所示的电路中，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______（用表示），据此作出理论图线如题图中虚线所示。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。10．[2023年湖南高考真题]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“×100”挡粗测的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是______Ω；（2）适当调节，使电压传感器示数为0，此时，的阻值为______Ω（用表示）；（3）依次将0.5g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U，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200mV，则大小是_______N（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200mV，则______（填“>”“=”或“<”）。11．[2022年福建高考真题]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.12．[2022年湖北高考真题]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的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定值电阻的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9Ω。首先将置于位置1，闭合，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。5.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50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”)。13．[2021年福建高考真题]某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为100~200Ω。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________mm。（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“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。（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________Ω。（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________Ω·m（结果保留3位有效数字）。

——★参考答案★——1．答案：（1）1.0；；1.40；1.0（2）D解析：（1）由图2可知，电压表读数为电流表读数为根据欧姆定律可得电流表内阻为由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为根据变形为根据图像可知，纵截距斜率的绝对值所以待测干电池电动势为电源内阻为（2）由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。故选D。2．答案：（1）；负极（2）a；d；45.0（3）非线性；1.9-2.5解析：（1）指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用档继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。（2）实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接a；根据图C可知电压表选取量程，故Q接d；多用电表量程为50mA，分度值为1mA，需要估读到0.1mA，故电表的读数为（3）根据图像可知I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件，根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。3．答案：（1）2.450（2）1（3）1.92（4）大于解析：（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为；（2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端；（3）根据题图丙结合欧姆定律可得；（4）根据电阻定律可得，分别代入数据可知。4．答案：（1）如图所示（2）1.58；0.64（3）2.5（4）偏小解析：（1）根据电路图依次将实物图连接，如答图所示。（2）由闭合电路欧姆定律得，由图（c）可知，图像斜率的绝对值等于电源的内阻，则。（3）根据闭合电路欧姆定律得，结合图（d）整理得，由图（d）可知图像的纵截距为，即，解得。（4）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干电池内阻的并联值，即实验中测得的干电池内阻偏小。5．答案：（1）乙（2）（3）解析：（1）由图（a）可知，电压表测的是乙、丙探针之间的样品两端的电压，从图（b）中可以看出L越大，电压表示数U越大，且图像的延长线过坐标原点，在串联电路中电压表所测电阻部分的阻值越大，电压越大，说明L为电压表所测样品部分的长度，即L是丙到乙的距离。（2）电阻决定式为，其中所测样品横截面积为，解得，其中电阻，解得，由图（b）可知，图像的斜率为，所以该样品的电阻率可以表示为。（3）由图（b）可知斜率为，代入电阻率的表达式解得。6．答案：（1）3（2）0.30（3）（4）B解析：（1）分析实验数据可知，l的数值约为R的数值的4倍，则第3组数据的l应近似为40mm，因此第3组数据不合理。（2）当l为80.0mm时，的滑片P到a之间电阻丝的匝数为133，根据题意可知，则电阻丝的半径，解得。（3）对单匝线圈根据电阻定律有，则电阻丝的电阻，又，则电阻率，解得。（4）根据可知电压表内阻以及电源内阻是否考虑不影响电阻率的测量，AC不符合题意；若未考虑电阻丝绝缘层厚度，导致电阻丝的半径测量值偏大，则电阻率ρ的测量值与参考值相比偏大，B符合题意。7．答案：（1）右

（2）②断开；40.0；③闭合；60.0

（3）100解析：（1）由图（a）可知接在毫安表和串联部分的两端，因此结合题图（b）可得右侧的导线应接在的右端。

（2）结合题图（a）和串并联电路中电流的规律可知，当开关闭合、断开时，电路中的总电阻较大，总电流较小，毫安表的示数较小；当开关、均闭合时，和并联接入电路，电路中的总电阻较小，总电流较大，毫安表的示数较大。故②中应为断开开关，③中应为闭合开关。

②闭合，断开，则有

③闭合和，则有

（3）和并联的总电阻为，设盐水的电阻为；闭合，断开，电动势；闭合和，电动势；结合和并联的总电阻为，解得。8．答案：①7；②D；③AC解析：①由多用电表欧姆挡下的读数规则可知，该电阻的大小应为表盘的读数与所选挡位的乘积，即该读数为；②由于同学们使用的是学生电源（4V），为减小误差，则电压表应选择B，流过电流表的最大电流约为，则电流表应选择D；③电压表分流是器材本身带来的实验误差，应属于系统误差，A正确；为保护电路，开关闭合时应使测量电路分得的电压最小，又滑动变阻器用作分压接法，则闭合开关前滑动变阻器的滑片应该调到a端，B错误；滑动变阻器用作分压接法时，两电表的示数均可调节为0，C正确；实验时，应多次测量求其平均值，目的是减小偶然误差，D错误。9．答案：（1）3V（2）D（3）1.50（4）（5）不同意，理由见解析解析：（1）由题图可知两节干电池全部接入电路，则电源电动势约为3V，因此电压表量程选择3V。（2）电源正极与D连接，开始时接入电路的电阻最大，且滑动变阻器滑片向右滑动时，电阻减小，因此接线柱A与滑动变阻器的接线柱D连接。（3）结合电压表选用的量程可知电压表的读数为1.50V。（4）根据闭合电路欧姆定律可得被测电阻R两端的电压。（5）不同意。当R较小时，电压表的内阻大，分流小；当R较大时，和电压表并联以外的电阻分压很小，电压表是否理想对电压表读数的影响不大。10．答案：（1）1000（2）（3）如图所示（4）0.018（5）>解析：（1）由图（b）可知，对应的读数为。（2