专题14 电学实验 题组5-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编物理

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 专题14 题 班级： 电学实验 组 姓名： 五学号： 1.(2025黑吉辽蒙卷)在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的 影响，某同学设计了如图()所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。 多用电表 Ac m 元件 电流表 用 电源 图(a 图(b) 实验步骤如下： ①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关； ②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压Ub; ③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I,记录a、c间电压Uc: ④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I记录b、c间电压U,计 算Uae-Uc ⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。 作出IUab、IUac及Irc)Aavs4 alcol(Uac-Ubc曲线如图b)所示。 回答下列问题： (I)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量α、b间的电压时，红表笔应连 (选填“a”或b接点。 (2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡0.5V”位置，电表示数如图(c)所示，此时电表 读数为 V(结果保留三位小数) 504030 20 15 10 100 0 2 TmTmm 0.5 A-V-2 2.5 图(c) (3)图b)中乙是 (选填“IUab”或IUac”)曲线。 (4)实验结果表明，当此元件阻值较小时， (选填“甲”或“乙”)曲线与1 rc)Aavs4 alcol(Uac-LUbc曲线更接近。 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 2.(2025·广东卷)科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。 图甲()是电磁铁磁感应强度的测量电路，所用器材有：电源E(电动势l5V,内阻不计)； 电流表OA(量程有0.6A和3A,内阻不计)；滑动变阻器R(最大阻值1002)；定值电阻R。 (阻值10Q)；开关S;磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻162）；导线若干。图甲b)是实 物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。 请完成下列实验操作和计算。 (①)量程选择和电路连接。 ①由器材参数可得电路中的最大电流为 A(结果保留2位有效数字)，为减小测量 误差，电流表的量程选择0.6A挡。 ②图甲b)中己正确连接了部分电路。请在虚线框中完成R、R。和OA间的实物图连线。 测试仪 R 磁传感器 人电磁铁 (a) 计时器 转轴 圆盘 一电机 电源 底座 (b) 图甲 (2)磁感应强度B和电流I关系测量。 ①将图甲()中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器Rp的滑片P置于b端。置于b 端目的是使电路中的电流 ,保护电路安全。 ②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S,此时OA的示数如图乙所示，读数为A, 分别记录测试仪示数B和I,断开S。 B/mT 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 rg 0.20.47 6.0 0 A 0.6 4o 0.10.20.30.40.50.6I1A 图乙 图丙 ③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。 ④图丙是根据部分实验数据描绘的BI图线，其斜率为 mT/A(结果保留2位有效 数字)。 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2XXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 (3)制动时间t测量。 利用图甲b)所示装置测量了t,结果表明B越大，t越小。 3.(2024全国甲卷)电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保 持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电 压.建立电压与氧气含量之间的对应关系.这一过程称为定标。一同学用图()所示电路对他制 作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流1A)、毫安表 (内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为1%、 5%、10%、15%、206) 完成下列实验步骤并填空： (1)将图(a)中的实验器材间的连线补充完整.使其能对传感器定标。 (2)连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口。 (3)把滑动变阻器的滑片滑到 (选填“a”或“b")端，闭合开关。 (4)缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为1mA,记录电压表的示数U。 (⑤)断开开关.更换气瓶.重复步骤(3)和(4)。 (⑥获得的氧气含量分别为1%、5%、10%和15%的数据已标在图b)中；氧气含量为20% 时电压表的示数如图(c),该示数为 V(结果保留2位小数)： 气体入口气体出口 传感器接线柱。。 气室 电源 图(a) 现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安 表的示数为1mA,此时电压表的示数为1.50V,则此瓶气体的氧气含量为%（结果保留 整数)。 ·独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 U/V 5.0: 4.0 3. 2.0 1.0日 5 101520氧气含量% 图(b) 23 图(c) 4.(2024江西卷)某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利 用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此，需先测量水的电阻率，再 进行合理设计。 (1)如图()所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入 其中，测得水的截面宽d=0.07m和高h=0.03m。 电极板 ☑来水 40 纱 图(a) (2)现有实验器材：电流表（量程300μA,内阻R4=25002)、电压表（量程3V或15V, 内阻未知)、直流电源(3V)、滑动变阻器、开关和导线。请在图()中画线完成电路实物连接。 (3)连接好电路，测量26℃的水在不同长度1时的电阻值Rx。将水温升到65℃，重复测量。 绘出26℃和65℃水的R1图线，分别如图(b)中甲、乙所示。 ·独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 R/(×1032) 14 甲 12 10 0 0.10.20.30.40.50.60.71/m 图(b) (4若R1图线的斜率为k,则水的电阻率表达式为p= (用k、d、h表示)。实验 结果表明，温度 (选填“高”或“低”)的水更容易导电。 (⑤)测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水 量不变，选用内直径为8.0×10-3m的水管。若人体的安全电流为1.0×10-3A,热水器出水温 度最高为65℃，忽略其他电阻的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端）， 则该水管的长度至少应设计为m。(保留两位有效数字) 5.(2023湖北卷)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图()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0999.92）： 干电池一节、开关一个和导线若干。 A 图(a) 图b) (I)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Ⅱ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 2(保留2位有效数字)。 ↑UV A 2 1.50# 1.45 1,40 1.35 电 0.000.100.200.301/A05101520253035R/2 图(c) 图(d 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 (3)该小组根据记录数据进一步探究，作出11-R图像如图(d)所示。利用图（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2（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 (选填“偏大”或 “偏小”)。 6.(2022海南卷)某同学将一满偏电流I。=50μA的表头G改装成量程为1mA的电流表 并校准。 (1)用图甲所示的电路测量表头G的内阻，连接电路，闭合开关S,调节滑动变阻器R, 当电流表A的示数为84mA时，表头G的示数如图乙所示，该读数为 μA。 20.30 G 10 .40 NlL A Er 图甲 图乙 (2)已知电流表A的内阻r=1.0Q,则表头G的内阻r= 2。经计算，用一个阻 值为R1的电阻与表头G并联，将表头G改装成电流表。 (3)将改装后的电流表与标准电流表串联进行校准。当通过表头G的电流为45。时，标准 电流表的示数为0.76mA,则改装后的电流表量程实际为 mA (4)如果是因为”。测量不准确导致改装后的电流表量程不是1mA,为使改装后的电流表 量程变为1mA,只需在R1的两端并联一个阻值R2= R1的电阻即可。 7.(2021湖南卷)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R)、一个电流表（内阻为R)、一根均匀电阻丝（电阻丝总 阻值大于R,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： (1)将器材如图(a)连接。 电阻丝 金属夹 表盘 图(a 图b) (②)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的 (选填“a”或“b端。 (3)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和电流表示 数L.得到多组数据。 (4)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，该电池电动势和内阻可表示为E= 。(用Ro、RA、k、d、O表示) 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXxk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 (⑤)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。利用现有器材设计实 验，在图（©）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) (⑥利用测出的。，可得该电池的电动势和内阻。 ·独家授权侵权必究 专题14　题组五 1.解析　(1)电流从红表笔流入，黑表笔流出，故测量a、b间的电压时，红表笔应连a接点。 (2)0.5 V的直流电压挡，分度值为0.01 V，由题图可知此时电压表读数为0.377 V。 (3)由题图可知，当表笔分别连a、c接点时测得是元件和电流表两端的电压和电流，则Rac＝ 当表笔分别连a、b接点时测得是元件两端的电压和电流，则Rab＝ 由于Rac>Rab 所以相同电流情况下，Uac>Uab 故图(b)中乙是IUac曲线。 (4)由题意可知，I图像测得是元件两端的电压和电流的关系，则实验结果表明，当此元件阻值较小时，甲曲线与I曲线更接近。 答案　(1)a　(2)0.377(0.376～0.378) (3)IUac　(4)甲 2.解析　(1)①当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中的电流最大，则由闭合电路欧姆定律可知电路中的最大电流为Im＝＝0.58 A。②根据电路图连接实物图如答图所示。 (2)①滑动变阻器的滑片置于b端，滑动变阻器连入电路的阻值最大，目的是使电路中的电流最小，保护电路安全。②由于电流表的量程选择0.6 A挡，则由题图乙可知其分度值为0.02 A，所以题图乙电流表的读数为I＝0.4 A＋4×0.02 A＝0.48 A。④根据题图丙中图线可知，其斜率k＝ mT/A＝30 mT/A。 答案　(1)①0.58　②如图所示　(2)①最小　②0.48　④30 3.解析　(1)连接实物图如图所示，注意连线不要有交叉，且电流从电表的正接线柱流入，从电表的负接线柱流出。 (3)为了保护电路，闭合开关瞬间，电流表和电压表的示数应为0，所以闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至a端。 (6)根据电压表的读数规则可知，电压表的示数为1.40 V，根据题图(b)中的数据点拟合电压表示数U与氧气含量的曲线如图所示，则可知当电压表的示数为1.50 V时，氧气含量为17%。 答案　(1)见解析图　(3)a　(6)1.40　17 4.解析　(2)由于电流表内阻准确已知，则电流表的分压可以求出，故电流表采用内接法，又电源电动势为3 V，则电压表应以量程3 V接入电路，电路连接如图所示。 (4)根据电阻定律有Rx＝ρ，又S＝dh，联立得Rx＝l，故Rx-l图像中图线的斜率k＝，解得ρ＝kdh，根据题图(b)可知，温度高的水的Rx-l图线(图线乙)斜率较小，则温度高的水的电阻率较小，更容易导电。 (5)根据欧姆定律和电阻定律有R＝＝ρ，代入数据解得水管长度的最小值为0.46 m。 答案　(2)见解析图　(4)kdh　高　(5)0.46 5.解析　(1)实物连线如图： (2)由电路结合闭合电路的欧姆定律可得 U＝E－Ir 由题图(c)可知E＝1.58 V 内阻r＝Ω＝0.64 Ω。 (3)根据E＝I(R＋RA＋r) 可得＝·R＋ 由图像可知＝2 A－1 解得RA＝2.5 Ω。 (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电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。 答案　(1)见解析图　(2)1.58　0.64　(3)2.5　(4)偏小 6.解析　(1)由电表的读数规则可知，表头G的读数为30.0 μA。 (2)电流表的示数I1＝84 mA时，表头G的示数I2＝ 30.0 μA，由并联分流规律可知＝，代入数据解得rg＝2800 Ω。 (3)表头示数为Ig＝40 μA时，流过定值电阻R1的电流为760 μA －40 μA ＝720 μA，则表头内阻与R1之比为18∶1，当表头指针满偏时，流过R1的电流为18×50 μA＝900 μA，所以改装后的电流表实际量程为50 μA＋900 μA＝950 μA＝0.95 mA。 (4)当表头满偏时，流过R1和R2的总电流为1000 μA －50 μA＝950 μA，所以表头内阻与R1、R2并联之后的总电阻之比为19∶1，即rg＝，而rg＝18R1，则有18R1＝，解得R2 ＝18R1。 答案　(1)30.0　(2)2800　(3)0.95　(4)18 7.解析　(2)开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律R＝ρ可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的b端。 (4)设圆心角为θ时，电阻丝接入电路中的电阻为θr0，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知 E＝I(RA＋R0＋θr0)＋Ir 整理得＝θ＋ 结合图象的斜率和截距满足 ＝k，＝d 解得电源电动势和内阻为E＝ r＝－R0－RA (5)实验器材中有定值电阻R0和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图所示 原理的简单说明： ①将开关置于R0位置，读出电流表示数I0； ②将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为I0，读出此时角度θ ； ③此时θr0＝R0，即可求得r0的数值。 答案　(2)b　(4)　－R0－RA　(5)见解析图 学科网（北京）股份有限公司 $