押实验题(陕西、山西、宁夏、青海卷)电学实验-2025年高考物理冲刺抢押秘籍(陕西、山西、宁夏、青海专用)
2025-04-01
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2份
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42页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电磁学 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省,山西省,青海省,宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.09 MB |
| 发布时间 | 2025-04-01 |
| 更新时间 | 2025-04-01 |
| 作者 | 数理天下 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51368586.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
押实验题(陕西、山西、宁夏、青海卷)
电学实验
猜押题型
新高考
课标要求
命题分析
实验题12
八省联考
1.熟练掌握电学实验的基本原理和方法,并借助基本实验分析拓展创新实验。2.掌握传感器的性质,能利用传感器制作简单的自动控制装置。
考查内容与范围:高考电学实验命题通常会覆盖电路分析、电阻测量、电动势和内阻测量、感应电动势研究等核心知识点。实验题可能涉及实物连接、电路设计、误差分析、数据处理等多个方面。
命题特点:注重考查学生的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力。题目可能结合生活或科技场景,考查学生将理论知识迁移到实际问题的能力。强调对实验原理、实验步骤和实验误差的深入理解。
题型一 测电阻类
1.(2025·辽宁葫芦岛·一模)在“金属丝电阻率的测量”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图1所示,金属丝直径 mm。
(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻。将单刀双掷开关分别打到处和处,通过观察分析,发现电压表示数变化更明显,由此判断开关打到 (填“”、“”)处时进行实验系统误差较小。
(3)为了消除系统误差,设计用电流计G和电阻箱替代V,电路如图3所示。为电阻箱阻值读数,为A示数,为G示数。实验绘制出了图像是如图4所示直线,斜率为,纵截距为。则 。
【答案】(1)1.000
(2)
(3)
【详解】(1)由图中的显示可知,螺旋测微器读数为
(2)单刀双掷开关分别打到a处和b处,发现电压表示数变化更明显,说明电流表分压对实验影响较大,应采用电流表外接法,即开关应接a处。
(3)根据并联电路两支路电压相等可得
化简整理可得
图像中的斜率为,所以可得
2.(情境创新题)某物理兴趣小组测量一段粗细均匀的合金丝电阻率。
(1)实验开始前,用螺旋测微器测量合金丝的直径,如图甲所示,读数为 ;
(2)某同学采用分压电路和电流表内接法,取这段合金丝绕在半径为的量角器上,连成图乙所示电路。闭合开关前,请老师检查,发现导线 (填写标号)接线错误,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“左”或“右”);
(3)该同学改正错误后,改变金属夹位置,通过调节滑动变阻器保持电压表示数始终为,记录电流表的示数I与接入电路的合金丝所对应的圆心角,根据实验数据在图丙中作出图像 ,则该合金丝的电阻率为 ,电流表的内阻为 。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)0.800
(2) ③ 右
(3) 0.20
【详解】(1)螺旋测微器读数
(2)[1][2]按实物图转化为电路原理图如图
可知实物图接成了电流表外接法,导线③接错;实验开始前,滑动变阻器的滑片应置于右端。
(3)[1]由欧姆定律得
设量角器的半径为,根据电阻定律得
解得
代入数据得
作出图线,如图
[2]由图可知图线的斜率
求得
[3]图线的纵轴截距在数值等于电流表的内阻
3.(情境创新题)磁阻效应是指某些材料的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。如图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻——磁感应强度特性曲线,其中、分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为测量某磁场的磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值。实验器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值
B.滑动变阻器,总电阻为
C.电流表A,量程3mA,内阻未知
D.电压表V,量程,内阻为
E.直流电源,电动势,内阻不计
F.定值电阻
G.开关,导线若干
(1)待测磁场磁感应强度大小约为,选择一个合理的定值电阻 (选填“”“”“”);
(2)为使测量尽量精确,下列电路图符合实验要求的是___________;
A. B.
C. D.
(3)将该磁敏电阻置于待测匀强磁场中,不考虑磁场对电路其它部分的影响。某次闭合开关后,电压表的示数如图乙所示,此时电压表读数为 V;
(4)进行多次测量,得到电压表读数U和电流表读数,绘出图像如图丙所示,根据图像,进一步分析得到匀强磁场中磁敏电阻的阻值 ,结合图甲可知待测磁场的磁感应强度 T。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2)A
(3)1.30
(4) 1.2
【详解】(1)磁场磁感应强度大小约为,根据图像可知磁敏电阻,电压表与电源相比,需要扩量程,所以串联电阻
(2)采用伏安法测量电阻,由于待测电阻较大,且电压表内阻已知,为了准确测量,选择电流表外接,滑动变阻器采用分压式接法。
故选A。
(3)电压表最小分度值为0.1V,读数为1.30V。
(4)[1][2]根据欧姆定律
整理得
根据图像有
解得
结合图甲可知待测磁场的磁感应强度
4.(2025·甘肃天水·模拟预测)在“测定金属的电阻率”实验中,所用器材如下:
A.电池组电动势为6V,内阻约为;
B.电流表内阻约为;
C.电压表内阻约为;
D.滑动变阻器允许通过的最大电流为;
E.直尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。
(1)用直尺测得金属丝的长度为50cm,用多用电表欧姆挡初测金属丝的阻值大约,用螺旋测微器测量金属丝的直径,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)用伏安法测量金属丝的阻值,应采用的电路图为______填选项前的符号。
A. B.
C. D.
(3)实验测量记录的3组数据如表:
次数
1
2
3
取平均值可知,该金属丝的阻值 保留两位有效数字。
(4)根据以上数据可知,该金属丝的电阻率 保留一位有效数字。
【答案】(1)0.900
(2)A
(3)23
(4)
【详解】(1)由图示螺旋测微器可知,其读数为
(2)由于待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法;
由于,
则
则电流表需要采用内接法,应选择图A所示电路图。
(3)由欧姆定律得,,
该金属丝的阻值
(4)由电阻定律得
解得
5.(2025·天津宁河·一模)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝(接入电路部分的阻值约)
B.电源(电动势4V,内阻不计)
C.电流表(,内阻约)
D.电流表(,内阻约)
E.灵敏电流计G(满偏电流为,内阻为)
F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流1A)
G.滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
H.电阻箱()
(1)为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填写仪器前的字母)
(2)甲同学按照图1电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计G的示数和电流表A的示数的关系图线如图2所示。由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值 (保留两位有效数字)。
【答案】(1) D F
(2)4.5
【详解】(1)电路最大电流约为
则电流表应选择D;滑动变阻器采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选择F。
(2)根据图示电路图,由欧姆定律得:
理得:
由图2所示图像可知:
代入数据解得:
题型二 测电源电动势
6.(2025·贵州黔东南·一模)某同学把铜片和锌片相隔约2cm插入一个土豆中,制成了一个土豆电池。为了测量它的电动势E和内阻r,他用到的实验器材还有电阻箱(最大阻值为9999Ω)、电压表(量程为0~0.6V,内阻很大,可视为理想电压表)、开关、导线若干。
(1)将该土豆电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接好;将电阻箱的阻值调节为如图乙所示,此时电阻箱接入电路的电阻为 Ω,闭合开关,待电压表的示数稳定后,记录电压表的示数。土豆电池长时间工作后内阻会发生明显变化,故记录电压表的示数后应 (填“保持开关闭合”或“立即断开开关”)。
(2)多次改变电阻箱的阻值R,同时记录相应的电压表示数U,绘制出关系图线,如图丙所示。根据绘制的图线,可得该土豆电池的电动势为 V,内阻为 kΩ。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) 7014 立即断开开关
(2) 0.40 0.80
【详解】(1)[1]根据电阻箱读数方法,可读出图乙中示数为
[2]土豆电池长时间工作后内阻会发生明显变化,为了减小误差,记录电压表的示数后,应该立即断开开关。
(2)由闭合电路欧姆定律有
整理得
结合图丙则有,
解得,
7.(情境创新题)学校实验小组同学通过网络了解到某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术,他们找到一块拆解出来的电芯,测量其电动势E和内阻r。
(1)实验前,要想预测一下电池的内阻,用调好的多用电表欧姆挡来进行测量,这么做是否合适?请说明理由 。
(2)该实验小组设计了如图甲所示的电路图,并完成了如下的操作:
组装好实验器材后,将电阻箱的阻值调到最大,开关闭合,减小电阻箱的阻值,读出电压表的示数U及相应的电阻箱示数R,反复调节,记录多组实验数据;
根据测量数据,作图线,如图乙所示,测得图线斜率为k,截距为b。若电压表视为理想电表。则该电源电动势 ;内阻 。(用、k、b表示)。
(3)若考虑电压表内阻的影响,上述实验得到的电动势和其真实值相比 (选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
【答案】(1)不合适,因为电池为电源,欧姆表不能直接测量其内阻
(2)
(3)偏小
【详解】(1)要想预测一下电池的内阻,用调好的多用电表欧姆挡来进行测量,这么做不合适,因为电池为电源,欧姆表不能直接测量其内阻。
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
根据图乙中的图像可得,
解得,
(3)若考虑电压表内阻的影响,设电压表的内阻为,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可得图像的斜率为
可得
则考虑电压表内阻的影响,上述实验得到的电动势和其真实值相比偏小。
8.(2025·广东深圳·一模)某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了如图(a)所示实验电路图,,起保护电源作用。实验步骤如下:
(1)实验前,应该把电阻箱的阻值调至 (填“最大”或“最小”),把电阻箱的阻值调至 (填“最大”或“最小”),以确保电流或电压不超过电流表或电压表的量程。
(2)该同学闭合开关之后,再把闭合于1处,多次调节电阻箱的选择旋钮,同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数I,再把示数I换算为倒数,描绘得到如图(b)所示的的图像,可求得电源电动势 V,内阻 Ω。(结果均保留2位有效数字)
(3)该同学又再把闭合于2处,多次调节电阻箱的选择旋钮,同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U,则应对实验数据作什么换算?为使图像更直观,应以什么物理量为坐标画图像,来计算电源电动势和内阻? 。
(4)步骤(2)中,内阻测量值 (填“偏大”或“偏小”),步骤(3)中,内阻测量值 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 最大 最小
(2) 5.0 1.0
(3)见解析
(4) 偏大 偏小
【详解】(1)[1][2]实验前,应该把电阻箱的阻值调至最大,使电流表支路电阻最大;把电阻箱的阻值调至最小,使电压表分压最小,以确保电流或电压不超过电流表或电压表的量程。
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律
整理得
所以
解得
(3)把闭合于2处,多次调节电阻箱的选择旋钮,同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U,则实验数据应采用电压表示数和的阻值,根据闭合电路欧姆定律
整理得
为使图像更直观应以为纵轴、为横轴进行计算。
(4)[1][2]步骤(2)中,忽略了电流表内阻的分压作用,所以内阻测量值偏大。步骤(3)中,忽略了电压表内阻的分流作用,内阻测量值偏小。
9.(2025·安徽安庆·二模)在准确测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,小丽同学设计了如图甲所示的实验电路,并以此电路图完成实物电路的连接。合上开关、接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像,如图乙所示,两条直线与纵轴的截距分别为,与横轴的截距分别为、。
(1)接2位置时,作出的图线是图乙中的 (选填 “A”或“B”)线;
(2)由乙图可知:这节干电池的电动势 和内阻 。
【答案】(1)A
(2)
【详解】(1)当S2接2位置时,可把电流表与电源看作一个等效电源,根据闭合电路欧姆定律
可知,电动势等于真实值,短路电流偏小,所以作出的图线应是A线;
(2)[1]接1时短路电流准确,接2时断路电压准确,则这节干电池的电动势为
[2]这节干电池的内阻为
10.(情境创新题)某同学为测量硅光电池的电动势和内阻,进行了如下实验探究。将内阻较小的待测硅光电池(保持光照强度一定,电动势可视为不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线连接成电路如图1所示。
(1)闭合开关前,该同学发现图1中有一处连线错误,应去掉图中序号为 的导线。(选填“①”、“②”、“③”或者“④”)
(2)正确连线后,由实验中记录的数据,得到该电池的曲线,如图2所示。某次调节滑动变阻器时,电流表的示数为250mA,电压表示数如图3所示,读出电压表的示数为 V。根据U-I曲线,计算此时硅光电池的内阻为 Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(3)若硅光电池的曲线在范围内可视为直线,该直线斜率为。现将该电池分别与阻值为、的定值电阻连接构成闭合回路,且,实验测得两组数据、,其中,,则两种情况下硅光电池的输出功率 (选填“大于”、“等于”或者“小于”)。
【答案】(1)③
(2) 1.49#1.50#1.51 5.6
(3)大于
【详解】(1)测量电源电动势和内阻实验需要电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,如图所示连接电路导线③可使得电压表短路,所以应该去掉图中序号为③的导线
(2)[1]观察图中电压表,其量程为3V,分度值为0.1V,指针指在1刻度后的第5格上,所以电压表的示数为1.50V
[2]根据闭合电路欧姆定律
U-I曲线的斜率的绝对值表示内阻
由[1]可知当电流表的示数为250mA,根据电压为1.50V
当电流I=0时,
根据
(3)当范围内可视为直线,该直线斜率为,由
在时硅光电池的内阻可视为
对于硅光电池与定值电阻构成的闭合回路,其输出功率
根据闭合电路欧姆定律
则输出功率
当时
对于,输出功率
对于,出功率
所以当且时,
时,硅光电池的U-I曲线不再是斜率为的直线,其内阻不再是
从U-I曲线的性质来看,随着电流的增大,电池的内阻会增大(实际电池的内阻会随工作状态变化)
输出功率,对于接(电流)的情况,由于内阻增大,根据
在E不变,I增大且r增大的情况下,路端电压会比按照内阻计算的值更小
对于,输出功率(,内阻为)
对于,输出功率(,内阻大于)
电源内阻按计算时
实际内阻增大导致减小,所以
题型三 欧姆表的使用
11.(2025·江西·模拟预测)某学生实验小组要测量一量程为3V的电压表的内阻(约为几千欧)。
(1)先用多用电表粗测电压表内阻;将多用电表选择开关拨到电阻挡“×100”挡,将两表笔短接进行 调零,再将多用电表的 (选填“红”或“黑”)表笔与待测电压表的正接线柱相连,将另一支表笔与另一个接线柱相连,多用电表的指针位置如图甲所示,那么粗测结果是 Ω。
(2)为了精确测量此电压表的内阻,小组成员用半偏法测此电压表的内阻。设计的电路如图乙所示,其中:电阻箱R(最大阻值9999.9Ω),直流电源E(电动势6V),滑动变阻器最大阻值为20Ω。实验时,将图乙中滑动变阻器滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表满偏。断开开关,再调节电阻箱,使电压表半偏,这时电阻箱的阻值为,则电压表的内阻为 ,此法测得的电压表内阻与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)。
(3)另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻,其中电压表为被测电压表,为量程为6V的电压表,实验时,按正确的操作,闭合开关后,调节滑动变阻器及电阻箱的阻值,使两电压表的指针偏转均较大,若调节后,电压表的示数为、电压表的示数为,电阻箱接入电路的电阻为R,则被测电压表的内阻 。
【答案】(1) 欧姆 黑 3200
(2) 左 大
(3)
【详解】(1)[1][2]将两表笔短接进行欧姆调零,再将多用电表的黑表笔与待测电压表的正接线柱相连,将另一支表笔与另一个接线柱相连;
[3]根据图甲可知粗测结果是
(2)[1]实验时,将图乙中滑动变阻器滑片移到最左端,使电压表示数从最小开始调节。
[2]用半偏法测此电压表的内阻,断开开关,再调节电阻箱,使电压表半偏,这时电阻箱的阻值为,可认为电压表两端电压与两端电压相等,则电压表的内阻为
[3]断开开关,再调节电阻箱,使电压表半偏,此时电压表支路电阻变大,电压表支路的总电压变大,则两端电压大于电压表两端电压,大于电压表实际内阻,所以用半偏法测得的电压表内阻与真实值相比偏大。
(3)由图丙电路图可得
解得被测电压表的内阻为
12.(2025·河北·模拟预测)如图所示为实验室某型号单电源欧姆表内部的简化电路图,1、2为两个倍率挡位,S为倍率转换开关,为欧姆表的调零电阻(其最大阻值为),、、、、均为定值电阻,其中、、阻值较大,G为电流计,电源内阻不可忽略。请分析并回答下列问题:
(1)如图所示,欧姆表有A、B两个表笔,其中 (填“A”或“B”)为红表笔;
(2)已知欧姆表有“×1”和“×10”两个挡位,且,则将倍率转换开关S与2接通时,挡位为 (填“×1”或“×10”);
(3)在欧姆表的使用过程中,从“×1”转换为“×10”挡位时,需要进行欧姆调零(即调节电流计G满偏),则滑片P应该适当 (填“向左”或“向右”)调节;
(4)欧姆表所测量的电阻值与电路中所用电流计的表盘刻度一一对应,电流计的满偏电流为,已知“×1”挡位的20Ω刻线与电流计的倍的刻线重合,则其5Ω刻线与电流计的 倍的的刻线重合。
【答案】(1)B
(2)×10
(3)向左
(4)
【详解】(1)电流从红表笔流入电表,故B为红表笔。
(2)欧姆表倍率挡的内阻大小决定了它的倍率值,内部电路可等效为下图
在倍率转换开关S与2或1接通时,电流计满偏的情况下,由于
可知S与2接通时干路总电流更小,欧姆表的内阻较大,2挡位为×10挡。
(3)“×1”挡欧姆调零正常使用后,转换为“×10”挡位,更大阻值的接入电路,两表笔短接调零时,会导致电源外的电路分压增大,电流计中的电流将增大,故应将滑片P向左移。
(4)根据电路串并联知识易得,在“×1”挡位时,干路总电流与电流计的电流成正比,干路总电流的最大值记为,则
由题意R=20Ω,且
可得
当R=5Ω时,干路总电流
故与倍的刻线重合。
13.(情境创新题)某实验小组研究甲、乙两个电阻的阻值随温度变化的规律。
(1)他们将多用电表的选择开关调成欧姆挡的合适倍率,然后将红黑表笔短接,通过调节旋钮 (填图1中的“A”或“B”)使指针指到 (填“左侧”或“右侧”)的0刻度;然后将电阻甲与多用电表欧姆挡连接成如图2所示的电路,用燃着的火柴烧烤甲电阻,然后离开,看到表盘指针偏角先变小后变大,在此过程中流过电阻甲的电流方向 (填“向左”或“向右”),甲电阻的阻值随着温度的升高而 (填“增大”或“减小”);
(2)他们将电阻乙(阻值约为几千欧)接入如图3所示的电路,其中实验器材如下:
A.电源(电动势4.5V,内阻不计)
B.电压表(量程3V,内阻为2kΩ)
C.定值电阻,阻值为2kΩ
D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω)
E.单刀双掷开关和开关各一
F.导线若干
①闭合开关S之前,需要将滑动变阻器的滑片滑到最 (填“左端”或“右端”),然后将单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表满偏;
②将单刀双掷开关接2,保持滑动变阻器滑片位置不变,测得此时电压表的示数为0.75V,此时电阻乙的阻值为 kΩ(结果保留2位有效数字);
③升高电阻乙所处环境的温度,读取多组电压表示数,发现电压表示数逐渐增大,则电阻乙的阻值随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) B 右侧 向左 增大
(2) 左端 3.0 减小
【详解】(1)[1][2]欧姆调零时,需要调整欧姆调零旋钮,即B,使指针指到表盘右侧的欧姆0刻度;
[3][4]由于多用电表的电流从红表笔流入,黑表笔流出,所以通过电阻甲的电流方向向左,在“用燃着的火柴烧烤甲电阻,然后离开”的过程中,电阻甲的阻值温度先升高后降低,指针的偏角先变小后变大,说明电阻甲的阻值先增大后减小,所以甲电阻的阻值随着温度的升高而增大。
(2)①[1]图3为滑动变阻器的分压式接法,闭合开关S之前,需要将滑动变阻器的滑片滑到最左端,以保证测量电路的电压为0;
②[2]由于滑动变阻器的阻值比较小,而并联支路的电阻比较大,所以在滑动变阻器的滑片位置不变的情况下,可以认为并联支路的电压不变,即
所以当电压表的示数为0.75V时,电阻乙两端的电压
此时流过电阻乙的电流
所以此时电阻乙的阻值为
③[3]电压表的示数逐渐增大,说明电阻乙的电压逐渐减小,由
可知电阻乙的阻值逐渐减小。
14.(2025·湖北·一模)为了测量电阻的阻值,某同学设计了如下实验:
(1)先用多用电表的欧姆“10”挡位测量待测电阻,发现指针偏转角很大,应改用欧姆 挡(选填“”或“”)。选择合适的挡位,正确操作后,指针如图(a)所示,则 。
(2)为精确测量出该电阻阻值,他设计如图(b)实验电路,实验器材如下:
A.电源(电压约为9V,内阻不计)
B.待测电阻
C.电流表(量程为,内阻约为)
D.电流表(量程为,内阻约为)
E.电阻箱(阻值范围)
F.保护电阻
G.开关1个、导线若干
①按照图(b)连接好电路,位置X应接入电流表 (选填“”或“”),位置接另一个电流表;
②调节电阻箱,闭合开关,记录两个电流表的读数分别、及的阻值;
③多次调节电阻箱,测量并记录多组数据;
④利用图像处理实验数据,得到如图(c)所示的图线;
⑤由图中数据可知, ,位置处的电流表的内阻 (结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1) 11.0
(2) 10 4.0
【详解】(1)[1][2]用多用电表的欧姆“”挡位测量待测电阻,发现指针偏转角很大,说明倍率档偏大,应改用低倍率挡“”挡测量;表盘读数11.0,则电阻;
(2)[1]由,Y表的量程应比X表的大,所以Y表应选,X表应选;
[2][3]由电路可知
得
由图线知直线斜率
所以
截距
所以4.0Ω
15.(2025·青海海南·一模)某同学欲将内阻为2.5Ω、量程为200mA的电流表改装成多倍率欧姆表,改装后,将欧姆表选择开关转到“”挡时,中值电阻为15Ω;选择开关转到“”挡时,中值电阻为150Ω。可选用的器材还有:滑动变阻器(最大阻值为20Ω),定值电阻(阻值大小未知),电池(电动势为3V,内阻为0.5Ω),电池(电动势为30V,内阻为1.5Ω),红、黑表笔,单刀双掷开关和导线若干。实验电路图如图甲所示。
(1)由图甲可知,A是 (填“红”或“黑”)表笔。
(2)欧姆表改装好后,若将开关K掷向a端,则对应欧姆表的倍率是 (填“”或“”);欧姆调零后,接入电路的电阻 。然后,将开关K掷向b端,红、黑表笔短接,发现电流表指针恰好满偏,则定值电阻 。
(3)若将电流表刻度更换为“”挡欧姆表的刻度,则图乙表盘上50mA处的刻度应更换为 Ω。
【答案】(1)红
(2) 12 134
(3)45
【详解】(1)欧姆表内置电源的负极与红表笔相连,由图甲所示电路图可知,A是红表笔。
(2)[1][2]若开关K掷向a端,欧姆表内阻
则对应的欧姆表倍率是,欧姆调零时滑动变阻器接入电路的阻
[3]开关掷向b时,欧姆表内阻
阻值
(3)若将电流表刻度更换为“”挡欧姆表的刻度,由闭合电路的欧姆定律得
其中,代入数据解得
则图乙表盘上处的刻度应更换。
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押实验题(陕西、山西、宁夏、青海卷)
电学实验
猜押题型
新高考
课标要求
命题分析
实验题12
八省联考
1.熟练掌握电学实验的基本原理和方法,并借助基本实验分析拓展创新实验。2.掌握传感器的性质,能利用传感器制作简单的自动控制装置。
考查内容与范围:高考电学实验命题通常会覆盖电路分析、电阻测量、电动势和内阻测量、感应电动势研究等核心知识点。实验题可能涉及实物连接、电路设计、误差分析、数据处理等多个方面。
命题特点:注重考查学生的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力。题目可能结合生活或科技场景,考查学生将理论知识迁移到实际问题的能力。强调对实验原理、实验步骤和实验误差的深入理解。
题型一 测电阻类
1.(2025·辽宁葫芦岛·一模)在“金属丝电阻率的测量”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图1所示,金属丝直径 mm。
(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻。将单刀双掷开关分别打到处和处,通过观察分析,发现电压表示数变化更明显,由此判断开关打到 (填“”、“”)处时进行实验系统误差较小。
(3)为了消除系统误差,设计用电流计G和电阻箱替代V,电路如图3所示。为电阻箱阻值读数,为A示数,为G示数。实验绘制出了图像是如图4所示直线,斜率为,纵截距为。则 。
2.(情境创新题)某物理兴趣小组测量一段粗细均匀的合金丝电阻率。
(1)实验开始前,用螺旋测微器测量合金丝的直径,如图甲所示,读数为 ;
(2)某同学采用分压电路和电流表内接法,取这段合金丝绕在半径为的量角器上,连成图乙所示电路。闭合开关前,请老师检查,发现导线 (填写标号)接线错误,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“左”或“右”);
(3)该同学改正错误后,改变金属夹位置,通过调节滑动变阻器保持电压表示数始终为,记录电流表的示数I与接入电路的合金丝所对应的圆心角,根据实验数据在图丙中作出图像 ,则该合金丝的电阻率为 ,电流表的内阻为 。(结果均保留两位有效数字)
3.(情境创新题)磁阻效应是指某些材料的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。如图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻——磁感应强度特性曲线,其中、分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为测量某磁场的磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值。实验器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值
B.滑动变阻器,总电阻为
C.电流表A,量程3mA,内阻未知
D.电压表V,量程,内阻为
E.直流电源,电动势,内阻不计
F.定值电阻
G.开关,导线若干
(1)待测磁场磁感应强度大小约为,选择一个合理的定值电阻 (选填“”“”“”);
(2)为使测量尽量精确,下列电路图符合实验要求的是___________;
A. B.
C. D.
(3)将该磁敏电阻置于待测匀强磁场中,不考虑磁场对电路其它部分的影响。某次闭合开关后,电压表的示数如图乙所示,此时电压表读数为 V;
(4)进行多次测量,得到电压表读数U和电流表读数,绘出图像如图丙所示,根据图像,进一步分析得到匀强磁场中磁敏电阻的阻值 ,结合图甲可知待测磁场的磁感应强度 T。(结果均保留两位有效数字)
4.(2025·甘肃天水·模拟预测)在“测定金属的电阻率”实验中,所用器材如下:
A.电池组电动势为6V,内阻约为;
B.电流表内阻约为;
C.电压表内阻约为;
D.滑动变阻器允许通过的最大电流为;
E.直尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。
(1)用直尺测得金属丝的长度为50cm,用多用电表欧姆挡初测金属丝的阻值大约,用螺旋测微器测量金属丝的直径,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)用伏安法测量金属丝的阻值,应采用的电路图为______填选项前的符号。
A. B.
C. D.
(3)实验测量记录的3组数据如表:
次数
1
2
3
取平均值可知,该金属丝的阻值 保留两位有效数字。
(4)根据以上数据可知,该金属丝的电阻率 保留一位有效数字。
5.(2025·天津宁河·一模)按图1所示的电路图测量合金丝的电阻。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝(接入电路部分的阻值约)
B.电源(电动势4V,内阻不计)
C.电流表(,内阻约)
D.电流表(,内阻约)
E.灵敏电流计G(满偏电流为,内阻为)
F.滑动变阻器(,允许通过的最大电流1A)
G.滑动变阻器(,允许通过的最大电流)
H.电阻箱()
(1)为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选 ,滑动变阻器应选 。(均填写仪器前的字母)
(2)甲同学按照图1电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计G的示数和电流表A的示数的关系图线如图2所示。由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值 (保留两位有效数字)。
题型二 测电源电动势
6.(2025·贵州黔东南·一模)某同学把铜片和锌片相隔约2cm插入一个土豆中,制成了一个土豆电池。为了测量它的电动势E和内阻r,他用到的实验器材还有电阻箱(最大阻值为9999Ω)、电压表(量程为0~0.6V,内阻很大,可视为理想电压表)、开关、导线若干。
(1)将该土豆电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接好;将电阻箱的阻值调节为如图乙所示,此时电阻箱接入电路的电阻为 Ω,闭合开关,待电压表的示数稳定后,记录电压表的示数。土豆电池长时间工作后内阻会发生明显变化,故记录电压表的示数后应 (填“保持开关闭合”或“立即断开开关”)。
(2)多次改变电阻箱的阻值R,同时记录相应的电压表示数U,绘制出关系图线,如图丙所示。根据绘制的图线,可得该土豆电池的电动势为 V,内阻为 kΩ。(结果均保留两位有效数字)
7.(情境创新题)学校实验小组同学通过网络了解到某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术,他们找到一块拆解出来的电芯,测量其电动势E和内阻r。
(1)实验前,要想预测一下电池的内阻,用调好的多用电表欧姆挡来进行测量,这么做是否合适?请说明理由 。
(2)该实验小组设计了如图甲所示的电路图,并完成了如下的操作:
组装好实验器材后,将电阻箱的阻值调到最大,开关闭合,减小电阻箱的阻值,读出电压表的示数U及相应的电阻箱示数R,反复调节,记录多组实验数据;
根据测量数据,作图线,如图乙所示,测得图线斜率为k,截距为b。若电压表视为理想电表。则该电源电动势 ;内阻 。(用、k、b表示)。
(3)若考虑电压表内阻的影响,上述实验得到的电动势和其真实值相比 (选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
8.(2025·广东深圳·一模)某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了如图(a)所示实验电路图,,起保护电源作用。实验步骤如下:
(1)实验前,应该把电阻箱的阻值调至 (填“最大”或“最小”),把电阻箱的阻值调至 (填“最大”或“最小”),以确保电流或电压不超过电流表或电压表的量程。
(2)该同学闭合开关之后,再把闭合于1处,多次调节电阻箱的选择旋钮,同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数I,再把示数I换算为倒数,描绘得到如图(b)所示的的图像,可求得电源电动势 V,内阻 Ω。(结果均保留2位有效数字)
(3)该同学又再把闭合于2处,多次调节电阻箱的选择旋钮,同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U,则应对实验数据作什么换算?为使图像更直观,应以什么物理量为坐标画图像,来计算电源电动势和内阻? 。
(4)步骤(2)中,内阻测量值 (填“偏大”或“偏小”),步骤(3)中,内阻测量值 (填“偏大”或“偏小”)。
9.(2025·安徽安庆·二模)在准确测量一节干电池的电动势和内阻的实验中,小丽同学设计了如图甲所示的实验电路,并以此电路图完成实物电路的连接。合上开关、接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数和对应的电流表示数的图像,如图乙所示,两条直线与纵轴的截距分别为,与横轴的截距分别为、。
(1)接2位置时,作出的图线是图乙中的 (选填 “A”或“B”)线;
(2)由乙图可知:这节干电池的电动势 和内阻 。
10.(情境创新题)某同学为测量硅光电池的电动势和内阻,进行了如下实验探究。将内阻较小的待测硅光电池(保持光照强度一定,电动势可视为不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线连接成电路如图1所示。
(1)闭合开关前,该同学发现图1中有一处连线错误,应去掉图中序号为 的导线。(选填“①”、“②”、“③”或者“④”)
(2)正确连线后,由实验中记录的数据,得到该电池的曲线,如图2所示。某次调节滑动变阻器时,电流表的示数为250mA,电压表示数如图3所示,读出电压表的示数为 V。根据U-I曲线,计算此时硅光电池的内阻为 Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(3)若硅光电池的曲线在范围内可视为直线,该直线斜率为。现将该电池分别与阻值为、的定值电阻连接构成闭合回路,且,实验测得两组数据、,其中,,则两种情况下硅光电池的输出功率 (选填“大于”、“等于”或者“小于”)。
题型三 欧姆表的使用
11.(2025·江西·模拟预测)某学生实验小组要测量一量程为3V的电压表的内阻(约为几千欧)。
(1)先用多用电表粗测电压表内阻;将多用电表选择开关拨到电阻挡“×100”挡,将两表笔短接进行 调零,再将多用电表的 (选填“红”或“黑”)表笔与待测电压表的正接线柱相连,将另一支表笔与另一个接线柱相连,多用电表的指针位置如图甲所示,那么粗测结果是 Ω。
(2)为了精确测量此电压表的内阻,小组成员用半偏法测此电压表的内阻。设计的电路如图乙所示,其中:电阻箱R(最大阻值9999.9Ω),直流电源E(电动势6V),滑动变阻器最大阻值为20Ω。实验时,将图乙中滑动变阻器滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表满偏。断开开关,再调节电阻箱,使电压表半偏,这时电阻箱的阻值为,则电压表的内阻为 ,此法测得的电压表内阻与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)。
(3)另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻,其中电压表为被测电压表,为量程为6V的电压表,实验时,按正确的操作,闭合开关后,调节滑动变阻器及电阻箱的阻值,使两电压表的指针偏转均较大,若调节后,电压表的示数为、电压表的示数为,电阻箱接入电路的电阻为R,则被测电压表的内阻 。
12.(2025·河北·模拟预测)如图所示为实验室某型号单电源欧姆表内部的简化电路图,1、2为两个倍率挡位,S为倍率转换开关,为欧姆表的调零电阻(其最大阻值为),、、、、均为定值电阻,其中、、阻值较大,G为电流计,电源内阻不可忽略。请分析并回答下列问题:
(1)如图所示,欧姆表有A、B两个表笔,其中 (填“A”或“B”)为红表笔;
(2)已知欧姆表有“×1”和“×10”两个挡位,且,则将倍率转换开关S与2接通时,挡位为 (填“×1”或“×10”);
(3)在欧姆表的使用过程中,从“×1”转换为“×10”挡位时,需要进行欧姆调零(即调节电流计G满偏),则滑片P应该适当 (填“向左”或“向右”)调节;
(4)欧姆表所测量的电阻值与电路中所用电流计的表盘刻度一一对应,电流计的满偏电流为,已知“×1”挡位的20Ω刻线与电流计的倍的刻线重合,则其5Ω刻线与电流计的 倍的的刻线重合。
13.(情境创新题)某实验小组研究甲、乙两个电阻的阻值随温度变化的规律。
(1)他们将多用电表的选择开关调成欧姆挡的合适倍率,然后将红黑表笔短接,通过调节旋钮 (填图1中的“A”或“B”)使指针指到 (填“左侧”或“右侧”)的0刻度;然后将电阻甲与多用电表欧姆挡连接成如图2所示的电路,用燃着的火柴烧烤甲电阻,然后离开,看到表盘指针偏角先变小后变大,在此过程中流过电阻甲的电流方向 (填“向左”或“向右”),甲电阻的阻值随着温度的升高而 (填“增大”或“减小”);
(2)他们将电阻乙(阻值约为几千欧)接入如图3所示的电路,其中实验器材如下:
A.电源(电动势4.5V,内阻不计)
B.电压表(量程3V,内阻为2kΩ)
C.定值电阻,阻值为2kΩ
D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω)
E.单刀双掷开关和开关各一
F.导线若干
①闭合开关S之前,需要将滑动变阻器的滑片滑到最 (填“左端”或“右端”),然后将单刀双掷开关接1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表满偏;
②将单刀双掷开关接2,保持滑动变阻器滑片位置不变,测得此时电压表的示数为0.75V,此时电阻乙的阻值为 kΩ(结果保留2位有效数字);
③升高电阻乙所处环境的温度,读取多组电压表示数,发现电压表示数逐渐增大,则电阻乙的阻值随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。
14.(2025·湖北·一模)为了测量电阻的阻值,某同学设计了如下实验:
(1)先用多用电表的欧姆“10”挡位测量待测电阻,发现指针偏转角很大,应改用欧姆 挡(选填“”或“”)。选择合适的挡位,正确操作后,指针如图(a)所示,则 。
(2)为精确测量出该电阻阻值,他设计如图(b)实验电路,实验器材如下:
A.电源(电压约为9V,内阻不计)
B.待测电阻
C.电流表(量程为,内阻约为)
D.电流表(量程为,内阻约为)
E.电阻箱(阻值范围)
F.保护电阻
G.开关1个、导线若干
①按照图(b)连接好电路,位置X应接入电流表 (选填“”或“”),位置接另一个电流表;
②调节电阻箱,闭合开关,记录两个电流表的读数分别、及的阻值;
③多次调节电阻箱,测量并记录多组数据;
④利用图像处理实验数据,得到如图(c)所示的图线;
⑤由图中数据可知, ,位置处的电流表的内阻 (结果均保留2位有效数字)。
15.(2025·青海海南·一模)某同学欲将内阻为2.5Ω、量程为200mA的电流表改装成多倍率欧姆表,改装后,将欧姆表选择开关转到“”挡时,中值电阻为15Ω;选择开关转到“”挡时,中值电阻为150Ω。可选用的器材还有:滑动变阻器(最大阻值为20Ω),定值电阻(阻值大小未知),电池(电动势为3V,内阻为0.5Ω),电池(电动势为30V,内阻为1.5Ω),红、黑表笔,单刀双掷开关和导线若干。实验电路图如图甲所示。
(1)由图甲可知,A是 (填“红”或“黑”)表笔。
(2)欧姆表改装好后,若将开关K掷向a端,则对应欧姆表的倍率是 (填“”或“”);欧姆调零后,接入电路的电阻 。然后,将开关K掷向b端,红、黑表笔短接,发现电流表指针恰好满偏,则定值电阻 。
(3)若将电流表刻度更换为“”挡欧姆表的刻度,则图乙表盘上50mA处的刻度应更换为 Ω。
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