专题11 电学实验-【好题汇编】2024年高考物理三模试题分类汇编（山东专用）

专题11 电学实验 1、（2024·枣庄市高考三模）某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻，实验所用器材如下： A.待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为2Ω） B.电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ） D.滑动变阻器（最大电阻为20Ω、额定电流为1A） E.定值电阻（阻值为5Ω） F.开关与导线若干 请回答下列问题： （1）实验中定值电阻的作用是______； （2）将滑动变阻器的滑片移至阻值最小处，闭合开关S后，发现电压表指针偏转角度很小，该小组同学随即改变滑片位置使滑动变阻器接入电路的阻值增大，发现电压表指针偏转角度仍然很小，接着他又将电压表的b接线柱处导线拆下，依次与c、d、e三个接线柱进行试触，发现试触c、d时，电压表无示数，试触e时电压表示数接近满偏，可以判断电路存在的故障是______； （3）该小组同学排除故障后按规范操作继续进行实验，闭合开关S后，改变滑动变阻器滑片位置，记录若干组电压表示数U和对应的电流表示数I，根据记录的实验数据作出U﹣I图像，如图乙所示，由图像可得，电源的电动势E=______，内阻r=______；（用、、表示） （4）在滑动变阻器滑片从左向右缓慢滑动的过程中，测得若干组U、I值，从测得的第一组数据开始，若依次选用两组连续的U、I值计算电源电动势和内阻，则测得的电动势和内阻的测量误差______（选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。 2、（2024·烟台市招远市高考三模）某实验小组利用如图甲所示的电路图连接好图乙的电路，来测量电压表的内阻和电流表的内阻，已知定值电阻的阻值为，合上开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，读出电压表、电流表的示数U、I，根据所得的数据描绘出关系图线如图丙所示，回答下列问题： （1）在乙图中补全实验实物连接图______； （2）合上开关S之前，滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最______端，写出关系图线的表达式______（用、、、R、U、I来表示）； （3）由乙图可得______，内阻______（用、a、b来表示）。 3、（2024·潍坊市高考三模）某实验小组为测量电流表内阻和蓄电池的电动势及内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下： 电流表（量程0~120mA，内阻未知）；电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 定值电阻；定值电阻； 电阻箱（阻值0~99.99Ω）；蓄电池（电动势约为6V，内阻约1Ω）； 开关两个和导线若干。 （1）调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和示数及电阻箱的读数，某同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为___________Ω； （2）闭合开关。重新测量并纪录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω（结果均保留2位有效数字）； （3）测出电源电动势和内阻后，该同学根据闭合前记录的数据，作出电流表的电流的倒数与电阻箱电阻R的图像（图像），则该同学___________（填“能”或“不能”）计算出电流表的内阻。 4、（2024·泰安市高考三模）某实验小组想精准测量一段粗细均匀。长度为L=1m合金丝的电阻率，该实验小组想用如图甲所示的电路测量合金丝的阻值，实验室提供的实验器材有： A.电源（电动势约为3V，内阻不计） B.电流表A1（0~100mA，内阻为20Ω） C.电流表A2（0~0.6A，内阻为10Ω） D.电压表V1（0~3V，内阻约为2kΩ） E.电压表V2（0~15V，内阻约为10kΩ） F.滑动变阻器R1（0~5Ω） G.滑动变阻器R2（0~20Ω） H.开关、导线若干 （1）为了多测量几组实验数据并尽可能准确地测量合金丝的阻值，电流表应选用________，电压表选用________，滑动变阻器选用________；（均填实验器材前的字母序号） （2）正确连接电路，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，并描绘出合金丝的伏安特性曲线如图乙所示，可知合金丝的阻值为________Ω（结果保留3位有效数字）； （3）用螺旋测微器测量合金丝的直径结果如图丙所示，则合金丝的直径为________mm； （4）最终算得合金丝的电阻率约为________Ω·m（结果保留3位有效数字）。 5、（2024·山东省实验中学高考三模）某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为）的方案，实验电路如图甲所示。 主要实验步骤如下： ①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好； ②按甲图所示的电路原理图连接好各元件； ③将电阻箱的阻值调至，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角（弧度制）； ④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（，R）值； ⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。 根据分析，试回答下列问题： （1）已知乙图中图像与纵轴的截距为，由此可求得______； （2）实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从K到P的电流，那么此时测出的值与真实值相比______（填“偏小”、“相等”或“偏大”）； （3）该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线，其中一根导线因损坏而与大地相通，现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置，其方法如图丙所示（终端用导线AB接通），电阻丝MN长，输电距离，若金属夹K在电阻丝上距M端时，灵敏电流计示数为零，则损坏处C与输电线起始处的距离为______m（结果保留两位有效数字）。 6、（2024·齐鲁名校大联考高考三模）实验小组要测量某未知型号的锰铜合金的电阻率，他们找来一根用该材料制成的长为L的导体棒。主要实验步骤如下： （1）他们首先用多用电表测量该导体棒的电阻，测量时多用电表面板显示如图甲所示。 该小组同学认为读数误差较大，他们又断开电路重新选择欧姆挡进行测量。请在下列实验步骤中选择正确的操作并按正确的顺序进行排序__________。（填写步骤前的字母代号） A.使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线 B.使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线 C.断开电路，将选择开关调至“OFF”挡 D.使两表笔接触导体棒两端进行测量读数 E.将选择开关调至“×1”挡 F.将选择开关调至“×100”挡 （2）为更精确地测量该导体棒的电阻，他们用实验室提供的下列器材再次进行测量： 待测导体棒R1； 电压表V（量程为0~15V，内阻约为10kΩ）； 电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）； 电流表A2（量程为0~1.0A，内阻约为0.1Ω）； 电流表A3（量程为0~3.0A，内阻约为0.05Ω）； 滑动变阻器R2（总阻值为15Ω）； 电池组E（电动势为20V，内阻不计）； 开关、导线若干。 请在如图乙所示的虚线框中将最优实验电路图补充完整，并标明所选器材的字母代号__________。 （3）他们用游标卡尺测量该导体棒的直径d，所用游标卡尺由于多次不规范使用，测量长度为0时主尺的零刻线与游标尺的零刻线不对齐，如图丙所示。测量该导体棒直径时显示的刻度如图丁所示，则导体棒的直径d=__________mm。 （4）电压表V的示数用U表示，电流表A1的示数用I1表示，电流表的示数用I2表示，电流表的示数用I3表示，则该电阻材料的电阻率__________（选用L、d、U、I1、I2、I3中的字母表示），由于电路的系统误差，用此表达式得出的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 7、（2024·聊城市高考三模）半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，现有以下器材： 电源：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程250，内阻约为50 电流表A2：量程250，内阻约为10 电压表V：量程3V，内阻约为20； 滑动变阻器R：阻值范围0~100 压力传感器，开关S，导线若干。 （1）为了提高测量的准确性，电流表应选_______（选填“A1”或“A2”），并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路___。 （2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示，重力加速度取。 （3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子工秤，它主要构成有：压力传感器，定值电阻、理想电流表（量程），电动势为6V的电源，电源内阻不计。 ①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为200g，电流表示数为，通过计算可得电梯的加速度大小为_______； ②若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则重物质量的测量值将_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 8、（2024·淄博市高考三模）我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的图像。 （1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图____（填“a”或“b”）。 （2）已知电压表V的量程为，内阻为，若要将该电压表改装成量程为的电压表，该电表需串联一个____的电阻。 （3）太阳能电池板作为电源，在一定光照强度下其路端电压与总电流的关系如图丙所示，把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，该电源的效率是____%。（结果保留三位有效数字） （4）太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线如图乙所示。太阳能电池板没有光照时（没有储存电能）其电阻用符号表示，将同规格的电池板接入电路如丁图所示，已知电源电动势，内阻，可得电池板消耗的功率___（保留三位有效数字）。 9、（2024·滨州市高考三模）多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图。 （1）通过一个单刀多掷开关S，接线柱B可以分别与触点1、2、3、4、5接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。图中的E是电源电动势（内阻不计），、、是定值电阻，居是欧姆调零电阻， A、B分别与两表笔相接。、、、都是定值电阻，表头G的满偏电流为20mA，内阻为，已知。关于此多用电表，下列说法正确的是__________； A. 图中B是黑表笔 B. 当S接触点1或2时，多用电表处于测量电流的挡位，且接1比接2时量程小 C. 当S接触点3时，多用电表处于测电阻的挡位，电源的电动势越大，欧姆表的内电阻越大 D. 当S接触点4、5时，多用电表处于测量电压的挡位，且接5比接4时量程大 （2）该学习小组将“B”端与“3”相接，将A、B表笔短接，调节进行欧姆调零后测量未知电阻。得到通过表头G的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示，由此可知多用电表中电池的电动势E=_______V（结果保留三位有效数字）。通过分析可知该小组使用多用电表的__________（填“×1”“×10”或“×1k”）倍率的欧姆挡进行测量未知电阻。 （3）实验小组用多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。 器材有：待测电源（电动势约为8V），定值电阻，多用电表一只，电阻箱一只，连接实物如图丁所示，正确操作后测得电阻箱接入电路的阻值R及其两端电压U，记录多组数据后，得到对应的图，如图丙所示，则电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留三位有效数字）。 10、（2024·济宁市高考三模）某同学利用如图所示的电路测量多个物理量。实验室提供的器材有： 两个相同的待测电源E（内阻约为） 电阻箱（最大阻值为） 电阻箱（最大阻值为） 电压表V（内阻约为） 电流表A（内阻约为） 灵敏电流计G，两个开关、 主要实验步骤如下： ①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为0.40A、11.7V、、； ②反复调节电阻箱和（与①中的电阻值不同），再次使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.5V。 回答下列问题： （1）利用步骤①中的测量数据可以求得电压表V的内阻___________； （2）步骤①中电流计G的示数为0时，B和D两点的电势差___________V； （3）结合步骤①、步骤②的测量数据，测得一个电源的电动势___________V，内阻___________。（保留1位小数） 11、（2024·济南市高考三模）某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路，并验证等温条件下气体压强与体积的反比关系。该小组查阅资料得知，所用到的压敏电阻工作面受到的压力与阻值的关系如图甲所示，图中压力在到之间时，阻值与压力满足（Ω），该实验小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强为，压敏电阻工作面面积为。 该实验小组把压敏电阻（工作面向下）嵌入到活塞上，并设计了如图乙所示的电路图来进行实验，主要实验器材有： 微安表（，内阻）； 电阻箱（）； 电源（电动势为，内阻不计）； 开关K、导线若干。 （1）调节电阻箱的阻值，当工作面受到压力为时，电流表示数为，则电阻箱接入阻值为___，此时压敏电阻工作面所处环境的压强为____； （2）打开针管的出气口，调节活塞位置至气体体积为，然后关闭出气口，缓慢推动针管活塞，记录多组针管内气体的体积以及与之对应的电流，实验过程中，气体体积越小，微安表的示数____（选填“越大”或者“越小”）； （3）在（2）过程中，电流倒数与气体体积的倒数若满足的关系为：____，即可验证一定质量的气体在等温条件下压强和体积满足反比关系。 12、（2024·德州市一中高考三模）某学习小组探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”，实验器材如下： 小灯泡（额定电压为，额定功率为） 电池组（电动势E约为，内阻忽略不计）； 电流表（量程，内阻约为）； 电流表（量程，内阻为）； 电阻箱R（阻值）； 滑动变阻器（阻值）； 开关一只，导线若干 主要实验步骤如下： （1）将电流表与电阻箱R_________（选填“串联”或“并联”）改装为量程的电压表，此时电阻箱接入电阻的阻值为_________； （2）在答题纸虚线框内补全实验电路图（ ）。为保护电路，实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到_________（选填“a端”或者“b端”）； （3）测得的表的多组数据，作出小灯泡的图线如图所示。若将该小灯泡直接接到一个电动势为、内阻为的旧电池组两端，小灯泡两端的电压_________（选填“会”或“不会”）超过额定电压。 13、（2024·菏泽市外国语学校高考三模）某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻，实验所用器材如下： A.待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为2Ω） B.电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ） D.滑动变阻器（最大电阻为20Ω、额定电流为1A） E.定值电阻（阻值为5Ω） F.开关与导线若干 请回答下列问题： （1）实验中定值电阻的作用是______； （2）将滑动变阻器的滑片移至阻值最小处，闭合开关S后，发现电压表指针偏转角度很小，该小组同学随即改变滑片位置使滑动变阻器接入电路的阻值增大，发现电压表指针偏转角度仍然很小，接着他又将电压表的b接线柱处导线拆下，依次与c、d、e三个接线柱进行试触，发现试触c、d时，电压表无示数，试触e时电压表示数接近满偏，可以判断电路存在的故障是______； （3）该小组同学排除故障后按规范操作继续进行实验，闭合开关S后，改变滑动变阻器滑片位置，记录若干组电压表示数U和对应的电流表示数I，根据记录的实验数据作出U﹣I图像，如图乙所示，由图像可得，电源的电动势E=______，内阻r=______；（用、、表示） （4）在滑动变阻器滑片从左向右缓慢滑动的过程中，测得若干组U、I值，从测得的第一组数据开始，若依次选用两组连续的U、I值计算电源电动势和内阻，则测得的电动势和内阻的测量误差______（选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。 14、（2024·青岛市高考三模）实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有： A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知） B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ） D．变阻箱R（0~9999.9Ω） E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个 F．游标卡尺（20分度） G．开关一个，导线若干 （1）组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件______（选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为______mm（图丙），修正后内径d2=______mm。 （2）为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的______（选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用______Ω。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为______（使用题中所给物理量的符号表示）； （4）考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率______（选填“偏大’“偏小”或“等于”）。 试卷第4页，共5页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 电学实验 1、（2024·枣庄市高考三模）某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻，实验所用器材如下： A.待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为2Ω） B.电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ） D.滑动变阻器（最大电阻为20Ω、额定电流为1A） E.定值电阻（阻值为5Ω） F.开关与导线若干 请回答下列问题： （1）实验中定值电阻的作用是______； （2）将滑动变阻器的滑片移至阻值最小处，闭合开关S后，发现电压表指针偏转角度很小，该小组同学随即改变滑片位置使滑动变阻器接入电路的阻值增大，发现电压表指针偏转角度仍然很小，接着他又将电压表的b接线柱处导线拆下，依次与c、d、e三个接线柱进行试触，发现试触c、d时，电压表无示数，试触e时电压表示数接近满偏，可以判断电路存在的故障是______； （3）该小组同学排除故障后按规范操作继续进行实验，闭合开关S后，改变滑动变阻器滑片位置，记录若干组电压表示数U和对应的电流表示数I，根据记录的实验数据作出U﹣I图像，如图乙所示，由图像可得，电源的电动势E=______，内阻r=______；（用、、表示） （4）在滑动变阻器滑片从左向右缓慢滑动的过程中，测得若干组U、I值，从测得的第一组数据开始，若依次选用两组连续的U、I值计算电源电动势和内阻，则测得的电动势和内阻的测量误差______（选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。 【答案】（1）保护电路 （2）滑动变阻器短路 （3） ①. ②. （4）越来越小 【解析】 【小问1详解】 实验中定值电阻的作用是保护电路； 【小问2详解】 将滑动变阻器的滑片移至阻值最小处，闭合开关S后，发现电压表指针偏转角度很小，该小组同学随即改变滑片位置使滑动变阻器接入电路的阻值增大，发现电压表指针偏转角度仍然很小，说明滑动变阻器以及电流表两端电压之和很小，即电阻很小；接着他又将电压表的b接线柱处导线拆下，依次与c、d、e三个接线柱进行试触，发现试触c、d时，电压表无示数，说明滑动变阻器两端电压为零，可能是滑动变阻器短路，试触e时电压表示数接近满偏，进一步判断是滑动变阻器短路，即可以判断电路存在的故障是滑动变阻器短路。 【小问3详解】 [1][2]根据 结合图像可得 可得 【小问4详解】 该实验的误差来自电压表的分流作用；在滑动变阻器滑片从左向右缓慢滑动的过程中，滑动变阻器的阻值越来越小，回路电流越来越大，而此时电压表的分流比例越来越小（短路时电压表不再分流），则根据相邻两组U、I的值测得的电动势和内阻值误差越来越小。 2、（2024·烟台市招远市高考三模）某实验小组利用如图甲所示的电路图连接好图乙的电路，来测量电压表的内阻和电流表的内阻，已知定值电阻的阻值为，合上开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，读出电压表、电流表的示数U、I，根据所得的数据描绘出关系图线如图丙所示，回答下列问题： （1）在乙图中补全实验实物连接图______； （2）合上开关S之前，滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最______端，写出关系图线的表达式______（用、、、R、U、I来表示）； （3）由乙图可得______，内阻______（用、a、b来表示）。 【答案】（1） （2） ①. 左 ②. （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据图甲电路图，在乙图中补全实验实物连接图，如图所示 【小问2详解】 [1]由图甲电路图可知，合上开关S之前，滑动变阻器应将上方电路短路，则滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的最左端。 [2]根据图甲电路图，由欧姆定律有 整理可得 【小问3详解】 [1][2]由（2）结论，结合图丙有 ， 解得 3、（2024·潍坊市高考三模）某实验小组为测量电流表内阻和蓄电池的电动势及内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下： 电流表（量程0~120mA，内阻未知）；电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 定值电阻；定值电阻； 电阻箱（阻值0~99.99Ω）；蓄电池（电动势约为6V，内阻约1Ω）； 开关两个和导线若干。 （1）调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和示数及电阻箱的读数，某同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为___________Ω； （2）闭合开关。重新测量并纪录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω（结果均保留2位有效数字）； （3）测出电源电动势和内阻后，该同学根据闭合前记录的数据，作出电流表的电流的倒数与电阻箱电阻R的图像（图像），则该同学___________（填“能”或“不能”）计算出电流表的内阻。 【答案】（1）5 （2） ①. 5.9 ②. 0.75 （3）能 【解析】 【小问1详解】 电流表的量程0~120mA，电流表的量程0~0.6A；两表指针偏转角度总是相同，则两电流表示数的关系为 根据并联电路的电流特点可知 则 根据欧姆定律和并联电路的电压特点 解得电流表A1的内阻 【小问2详解】 [1][2]闭合开关S2后，电流表A2被短路；电流表读数为I1时，干路电流 根据闭合电路的欧姆定律 代入数据整理得 由图乙可知，图像的斜率 由 解得电动势 图像的纵截距 由 解得电源内阻 【小问3详解】 电流表A1、电阻R1与电阻R2的并联电阻 开关S2断开，根据闭合电路的欧姆定律 变形得 图像的纵截距 由于电源的电动势、内阻以及并联电阻R并均为已知，因此能够根据图像的纵截距求解电流表A2的内阻。 4、（2024·泰安市高考三模）某实验小组想精准测量一段粗细均匀。长度为L=1m合金丝的电阻率，该实验小组想用如图甲所示的电路测量合金丝的阻值，实验室提供的实验器材有： A.电源（电动势约为3V，内阻不计） B.电流表A1（0~100mA，内阻为20Ω） C.电流表A2（0~0.6A，内阻为10Ω） D.电压表V1（0~3V，内阻约为2kΩ） E.电压表V2（0~15V，内阻约为10kΩ） F.滑动变阻器R1（0~5Ω） G.滑动变阻器R2（0~20Ω） H.开关、导线若干 （1）为了多测量几组实验数据并尽可能准确地测量合金丝的阻值，电流表应选用________，电压表选用________，滑动变阻器选用________；（均填实验器材前的字母序号） （2）正确连接电路，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电流表的示数I和对应的电压表示数U，并描绘出合金丝的伏安特性曲线如图乙所示，可知合金丝的阻值为________Ω（结果保留3位有效数字）； （3）用螺旋测微器测量合金丝的直径结果如图丙所示，则合金丝的直径为________mm； （4）最终算得合金丝的电阻率约为________Ω·m（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1） ①. B ②. D ③. F （2）13.3 （3）0.400 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]电源电动势为，所以电压表选用即可，根据伏安特性曲线电流取值小于，所以电流表选用，滑动变阻器采用分压式接法，选用即可。 【小问2详解】 伏安特性曲线上某点的电压与电流之比为合金丝和电流表的阻值之和，则有 所以合金丝的阻值为 【小问3详解】 根据螺旋测微器读出合金丝的直径 【小问4详解】 合金丝的横截面面积为 根据电阻公式可知，合金丝的电阻率 5、（2024·山东省实验中学高考三模）某实验小组利用量角器、一段均匀电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为）的方案，实验电路如图甲所示。 主要实验步骤如下： ①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好； ②按甲图所示的电路原理图连接好各元件； ③将电阻箱的阻值调至，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角（弧度制）； ④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组（，R）值； ⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。 根据分析，试回答下列问题： （1）已知乙图中图像与纵轴的截距为，由此可求得______； （2）实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计还有从K到P的电流，那么此时测出的值与真实值相比______（填“偏小”、“相等”或“偏大”）； （3）该小组同学所在学校与供电站间有两根埋在地下的输电线，其中一根导线因损坏而与大地相通，现尝试采用上述实验所涉及的原理找到损坏的大致位置，其方法如图丙所示（终端用导线AB接通），电阻丝MN长，输电距离，若金属夹K在电阻丝上距M端时，灵敏电流计示数为零，则损坏处C与输电线起始处的距离为______m（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2）偏小 （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，此方法是电桥法测电阻，当电流表示数为零时，R与串联，R与AK并联；同时与BK并联，所以有 ， 化简可得 ， 得 整理得 故已知乙图中图像与纵轴的截距为，斜率为，即 ， 则 【小问2详解】 若要使灵敏电流计示数为零，则需减小角（或增大电阻箱阻值R）由 可知，此时测出的值小于真实值； 【小问3详解】 由（1）可知 解得 6、（2024·齐鲁名校大联考高考三模）实验小组要测量某未知型号的锰铜合金的电阻率，他们找来一根用该材料制成的长为L的导体棒。主要实验步骤如下： （1）他们首先用多用电表测量该导体棒的电阻，测量时多用电表面板显示如图甲所示。 该小组同学认为读数误差较大，他们又断开电路重新选择欧姆挡进行测量。请在下列实验步骤中选择正确的操作并按正确的顺序进行排序__________。（填写步骤前的字母代号） A.使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线 B.使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线 C.断开电路，将选择开关调至“OFF”挡 D.使两表笔接触导体棒两端进行测量读数 E.将选择开关调至“×1”挡 F.将选择开关调至“×100”挡 （2）为更精确地测量该导体棒的电阻，他们用实验室提供的下列器材再次进行测量： 待测导体棒R1； 电压表V（量程为0~15V，内阻约为10kΩ）； 电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）； 电流表A2（量程为0~1.0A，内阻约为0.1Ω）； 电流表A3（量程为0~3.0A，内阻约为0.05Ω）； 滑动变阻器R2（总阻值为15Ω）； 电池组E（电动势为20V，内阻不计）； 开关、导线若干。 请在如图乙所示的虚线框中将最优实验电路图补充完整，并标明所选器材的字母代号__________。 （3）他们用游标卡尺测量该导体棒的直径d，所用游标卡尺由于多次不规范使用，测量长度为0时主尺的零刻线与游标尺的零刻线不对齐，如图丙所示。测量该导体棒直径时显示的刻度如图丁所示，则导体棒的直径d=__________mm。 （4）电压表V的示数用U表示，电流表A1的示数用I1表示，电流表的示数用I2表示，电流表的示数用I3表示，则该电阻材料的电阻率__________（选用L、d、U、I1、I2、I3中的字母表示），由于电路的系统误差，用此表达式得出的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）EBDC （2） （3）9.25 （4） ①. ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 选择开关调至“×10”挡时测电阻，指针偏转较大，说明待测电阻阻值较小，应将选择开关调至“×1”挡，使两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线，使两表笔接触导体棒两端进行测量读数，断开电路，将选择开关调至“OFF”挡。故正确的操作顺序为EBDC。 【小问2详解】 电压表的量程为，待测导体棒的电阻约为，则通过导体棒的最大电流为 则通过导体棒的最大电流大于电流表A1、A2的量程，小于电流表A3的量程，由于使用电流表A3测量电流，指针偏转较小，误差较大，应将电流表A1、A2并联扩大电流表量程，电压表的内阻远大于导体棒的电阻，为减小实验误差，电流表采用外接法，实验电路图如图所示。 【小问3详解】 导体棒的直径为 【小问4详解】 [1]导体棒的电阻为 根据电阻定律 该电阻材料的电阻率 [2]由于电压表的分流，实际流过导体棒的电流小于电流表的示数，此表达式得出的测量值小于真实值。 7、（2024·聊城市高考三模）半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，现有以下器材： 电源：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程250，内阻约为50 电流表A2：量程250，内阻约为10 电压表V：量程3V，内阻约为20； 滑动变阻器R：阻值范围0~100 压力传感器，开关S，导线若干。 （1）为了提高测量的准确性，电流表应选_______（选填“A1”或“A2”），并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路___。 （2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示，重力加速度取。 （3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子工秤，它主要构成有：压力传感器，定值电阻、理想电流表（量程），电动势为6V的电源，电源内阻不计。 ①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为200g，电流表示数为，通过计算可得电梯的加速度大小为_______； ②若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则重物质量的测量值将_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. A1 ②. ③. 1.0 ④. 偏大 【解析】 （1）[1]电路中最大电流为 故为了提高测量的准确性，电流表应选A1； [2]由于滑动变阻器的阻值相比压力传感器阻值小得多，且使电表示数变化范围更大，滑动变阻器采用分压式接法，根据 所以电流表采用内接法，故电路图连接如图所示 （3）①[3]由闭合电路的欧姆定律 代入数据解得 由图乙可知，当时，压力传感器的示数为 由牛顿第二定律 解得 ②[4] 若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则电路中电流减小，的计算值增大，导致重物压力的值增大，所以重物质量的测量值将偏大。 8、（2024·淄博市高考三模）我国清洁能源设备生产规模居世界首位。太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的图像。 （1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图____（填“a”或“b”）。 （2）已知电压表V的量程为，内阻为，若要将该电压表改装成量程为的电压表，该电表需串联一个____的电阻。 （3）太阳能电池板作为电源，在一定光照强度下其路端电压与总电流的关系如图丙所示，把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，该电源的效率是____%。（结果保留三位有效数字） （4）太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性曲线如图乙所示。太阳能电池板没有光照时（没有储存电能）其电阻用符号表示，将同规格的电池板接入电路如丁图所示，已知电源电动势，内阻，可得电池板消耗的功率___（保留三位有效数字）。 【答案】（1）a （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据特性曲线可知，电流需要从零开始，因此滑动变阻器采用分压式接法，可知，实验电路应选用图甲中的图a。 【小问2详解】 将小量程电压表改装成大量程电压表，需要串联一个分压电阻，则有 代入得 【小问3详解】 由图丙，图像与纵轴交点为电动势，即。若把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，作出电阻的伏安特性曲线，如图所示 图像交点为工作点，即电阻两端电压为。该电池板的效率是 【小问4详解】 设两端的电压为，电流为，由闭合电路欧姆定律可得 则有 作出电源的图像，如图所示 可得，电池板消耗的功率约为 9、（2024·滨州市高考三模）多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图。 （1）通过一个单刀多掷开关S，接线柱B可以分别与触点1、2、3、4、5接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。图中的E是电源电动势（内阻不计），、、是定值电阻，居是欧姆调零电阻， A、B分别与两表笔相接。、、、都是定值电阻，表头G的满偏电流为20mA，内阻为，已知。关于此多用电表，下列说法正确的是__________； A. 图中B是黑表笔 B. 当S接触点1或2时，多用电表处于测量电流的挡位，且接1比接2时量程小 C. 当S接触点3时，多用电表处于测电阻的挡位，电源的电动势越大，欧姆表的内电阻越大 D. 当S接触点4、5时，多用电表处于测量电压的挡位，且接5比接4时量程大 （2）该学习小组将“B”端与“3”相接，将A、B表笔短接，调节进行欧姆调零后测量未知电阻。得到通过表头G的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示，由此可知多用电表中电池的电动势E=_______V（结果保留三位有效数字）。通过分析可知该小组使用多用电表的__________（填“×1”“×10”或“×1k”）倍率的欧姆挡进行测量未知电阻。 （3）实验小组用多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。 器材有：待测电源（电动势约为8V），定值电阻，多用电表一只，电阻箱一只，连接实物如图丁所示，正确操作后测得电阻箱接入电路的阻值R及其两端电压U，记录多组数据后，得到对应的图，如图丙所示，则电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留三位有效数字）。 【答案】（1）CD （2） ①. 3.60 ②. ×10 （3） ①. 8.33 ②. 4.00 【解析】 【小问1详解】 A．图中B接3接线柱时，由于B连接的是电源负极，根据电流从红表笔流入，从黑表笔流出，因此B为红表笔．故A错误： B．当S接触点1或2时．且电路中没有电源，由于表头和电阻并联，故改装成了电流表，且接1时左边的电阻为分流电阻，即一个电阻为分流电阻：接2时两个电阻申联后为分流电阻，所以S接1时分流电图小，故接1时的量程更大，故B错误； C．当S接点3时，电表内部有电源，故多用表为欧姆表，电源的电动势越大，流过表头电流相同的情况下，欧姆表的内电阻就越大，故C正确： D．当开关S接4或5时．多用表为电压挡。但接4时分压电阻为一个电阻，即左边的电阻：接5时两个电阻串联后的总电阻为分压电阻，所以接5时分压电阻的阻值要大，故接5时量程更大，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]由闭合电路欧姆定律 结合图乙可得 联立可得 [2] 由上述分析可知欧姆表中值电阻为150Ω，则该小组使用多用电表的“×10”倍率的欧姆挡进行测量未知电阻。 【小问3详解】 [1][2]根据丙图和闭合电路欧姆定体可知 整理可得 结合图像的核起和解率可知 解得 E=8.33V r=400Ω 10、（2024·济宁市高考三模）某同学利用如图所示的电路测量多个物理量。实验室提供的器材有： 两个相同的待测电源E（内阻约为） 电阻箱（最大阻值为） 电阻箱（最大阻值为） 电压表V（内阻约为） 电流表A（内阻约为） 灵敏电流计G，两个开关、 主要实验步骤如下： ①按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为0.40A、11.7V、、； ②反复调节电阻箱和（与①中的电阻值不同），再次使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.5V。 回答下列问题： （1）利用步骤①中的测量数据可以求得电压表V的内阻___________； （2）步骤①中电流计G的示数为0时，B和D两点的电势差___________V； （3）结合步骤①、步骤②的测量数据，测得一个电源的电动势___________V，内阻___________。（保留1位小数） 【答案】（1）1170 （2） （3） ①. 12.1 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 根据欧姆定律可得电压表V的内阻为 小问2详解】 步骤①中电流计G的示数为0时，B和A两点电势相等，则B和D两点的电势差 由于两个待测电源相同，通过两电源的电流相等，根据闭合电路欧姆定律可知 则B和D两点的电势差为 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律得 联立可得 ， 代入 ，，， 解得 ， 11、（2024·济南市高考三模）某实验小组利用压敏电阻设计可测量气体压强的实验电路，并验证等温条件下气体压强与体积的反比关系。该小组查阅资料得知，所用到的压敏电阻工作面受到的压力与阻值的关系如图甲所示，图中压力在到之间时，阻值与压力满足（Ω），该实验小组在此压力范围内进行实验。已知实验室大气压强为，压敏电阻工作面面积为。 该实验小组把压敏电阻（工作面向下）嵌入到活塞上，并设计了如图乙所示的电路图来进行实验，主要实验器材有： 微安表（，内阻）； 电阻箱（）； 电源（电动势为，内阻不计）； 开关K、导线若干。 （1）调节电阻箱的阻值，当工作面受到压力为时，电流表示数为，则电阻箱接入阻值为___，此时压敏电阻工作面所处环境的压强为____； （2）打开针管的出气口，调节活塞位置至气体体积为，然后关闭出气口，缓慢推动针管活塞，记录多组针管内气体的体积以及与之对应的电流，实验过程中，气体体积越小，微安表的示数____（选填“越大”或者“越小”）； （3）在（2）过程中，电流倒数与气体体积的倒数若满足的关系为：____，即可验证一定质量的气体在等温条件下压强和体积满足反比关系。 【答案】（1） ①. 9000 ②. （2）越大 （3）或者 【解析】 【小问1详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律可知 解得 [2] 此时压敏电阻工作面所处环境的压强为 【小问2详解】 由题意可知，当缓慢推动针管活塞，气体体积越小，压强越大，即压力越大，由图可知，越小，所以微安表的示数越大。 【小问3详解】 由题意可知，打开针管的出气口，针管中压强为大气压强，则压敏电阻所受压力为，即缓慢推动针管活塞，压力从开始变化，符合题中阻值与压力的关系，根据等温变化可知 解得 根据压力与压强的关系可知 结合题中阻值与压力的关系可知 根据闭合电路欧姆定律可知 联立解得 12、（2024·德州市一中高考三模）某学习小组探究“小灯泡发光时的电压与电流的关系”，实验器材如下： 小灯泡（额定电压为，额定功率为） 电池组（电动势E约为，内阻忽略不计）； 电流表（量程，内阻约为）； 电流表（量程，内阻为）； 电阻箱R（阻值）； 滑动变阻器（阻值）； 开关一只，导线若干 主要实验步骤如下： （1）将电流表与电阻箱R_________（选填“串联”或“并联”）改装为量程的电压表，此时电阻箱接入电阻的阻值为_________； （2）在答题纸虚线框内补全实验电路图（ ）。为保护电路，实验开始前应将滑动变阻器的滑片滑动到_________（选填“a端”或者“b端”）； （3）测得的表的多组数据，作出小灯泡的图线如图所示。若将该小灯泡直接接到一个电动势为、内阻为的旧电池组两端，小灯泡两端的电压_________（选填“会”或“不会”）超过额定电压。 【答案】 ①. 串联 ②. 950##950.0 ③. ④. a ⑤. 会 【解析】 （1）[1][2]要改装成量程为3V的电压表，应串联一个分压电阻，其阻值为 （2）[3]小灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如图所示 [4]开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于a端使待测支路电压为零。 （3）[5]旧电池阻与小灯泡组成闭合电路，路端电压 路端电压，则有 图像如图所示 图象交点应该在坐标轴描点最后一点的上方，此时电流I2>2.5mA灯泡两端电压 因此小灯泡两端的电压会超过额定电压 13、（2024·菏泽市外国语学校高考三模）某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻，实验所用器材如下： A.待测电源（电动势E约为3V，内阻r约为2Ω） B.电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ） D.滑动变阻器（最大电阻为20Ω、额定电流为1A） E.定值电阻（阻值为5Ω） F.开关与导线若干 请回答下列问题： （1）实验中定值电阻的作用是______； （2）将滑动变阻器的滑片移至阻值最小处，闭合开关S后，发现电压表指针偏转角度很小，该小组同学随即改变滑片位置使滑动变阻器接入电路的阻值增大，发现电压表指针偏转角度仍然很小，接着他又将电压表的b接线柱处导线拆下，依次与c、d、e三个接线柱进行试触，发现试触c、d时，电压表无示数，试触e时电压表示数接近满偏，可以判断电路存在的故障是______； （3）该小组同学排除故障后按规范操作继续进行实验，闭合开关S后，改变滑动变阻器滑片位置，记录若干组电压表示数U和对应的电流表示数I，根据记录的实验数据作出U﹣I图像，如图乙所示，由图像可得，电源的电动势E=______，内阻r=______；（用、、表示） （4）在滑动变阻器滑片从左向右缓慢滑动的过程中，测得若干组U、I值，从测得的第一组数据开始，若依次选用两组连续的U、I值计算电源电动势和内阻，则测得的电动势和内阻的测量误差______（选填“越来越大”“越来越小”或“不变”）。 【答案】（1）保护电路 （2）滑动变阻器短路 （3） ① ②. （4）越来越小 【解析】 【小问1详解】 实验中定值电阻的作用是保护电路； 【小问2详解】 将滑动变阻器的滑片移至阻值最小处，闭合开关S后，发现电压表指针偏转角度很小，该小组同学随即改变滑片位置使滑动变阻器接入电路的阻值增大，发现电压表指针偏转角度仍然很小，说明滑动变阻器以及电流表两端电压之和很小，即电阻很小；接着他又将电压表的b接线柱处导线拆下，依次与c、d、e三个接线柱进行试触，发现试触c、d时，电压表无示数，说明滑动变阻器两端电压为零，可能是滑动变阻器短路，试触e时电压表示数接近满偏，进一步判断是滑动变阻器短路，即可以判断电路存在的故障是滑动变阻器短路。 【小问3详解】 [1][2]根据 结合图像可得 可得 【小问4详解】 该实验的误差来自电压表的分流作用；在滑动变阻器滑片从左向右缓慢滑动的过程中，滑动变阻器的阻值越来越小，回路电流越来越大，而此时电压表的分流比例越来越小（短路时电压表不再分流），则根据相邻两组U、I的值测得的电动势和内阻值误差越来越小。 14、（2024·青岛市高考三模）实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有： A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知） B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ） D．变阻箱R（0~9999.9Ω） E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个 F．游标卡尺（20分度） G．开关一个，导线若干 （1）组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件______（选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为______mm（图丙），修正后内径d2=______mm。 （2）为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的______（选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用______Ω。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为______（使用题中所给物理量的符号表示）； （4）考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率______（选填“偏大’“偏小”或“等于”）。 【答案】（1） ①. ②. 7.65 ③. 7.50 （2） ①. B ②. 1k （3） （4）不变 【解析】 【小问1详解】 [1]测量内径应使用内测量爪，故选a； [2]游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，所以游标卡尺的示数为 [3]修正后内径为 【小问2详解】 [1]由于电压表V1与电阻R0串联，所以电压表V1的内阻已知，故选B； [2]由于电源电动势为4.5V，而电压表V1量程为3V，所以串联的电阻R0的阻值为 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 整理可得 根据电阻定律可得 联立可得 【小问4详解】 考虑电压表V2的分流影响，根据欧姆定律有 整理可得 图像的斜率为 与电压表内阻无关，测得电阻值不变，电阻率不变。 试卷第4页，共5页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$