(19)电学实验-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习单元检测卷（U）

高三一轮复习单元检测卷/物理 (十九)电学实验 (考试时间75分钟，满分100分) 1.(8分)某同学用如图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。如图丙所示的实验装置是用来探 究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器的左侧极板A和静电计外壳均接地，电容器的右极 板B与静电计的金属球相连，使电容器带电后与电源断开。 ↑I/mA 4.0 2.0 04 4.08.012.0t/s 甲 丙 (1)图甲中若要对电容器进行充电，开关S应该与 (填“1”或“2”)连接 (2)若电源的电动势为2V,由电脑绘制的I-t曲线如图乙所示，测得I-t曲线与坐标轴围成的面 积为10mA·s,则该电容器的电容C F(结果保留两位有效数字)。 (3)图甲中，电容器充电稳定后，将开关S突然改接到另一接线柱上，电阻R1中存在 (填 “自下而上”或“自上而下”)方向的电流。 (4)图丙中，保持两极板所带的电荷量Q不变，极板间的距离不变，让带有绝缘手柄的极板A向下 移动，发现静电计指针的偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电 容C随两极板间的正对面积的减小而 (填“增大”“减小”或“不变”)。 2.(12分)某同学在实验室测量一电阻R,的阻值。 电阻箱 x1000 x100 P 0、0.2.43 0A0.6 如” 单刀双掷开关 甲 戊 (1)因电表的内阻未知，用如图甲所示的电路来判定电流表是内接还是外接。正确连线后，闭合开 关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数U1 1.60V,电流表的示数如图乙所示，其读数I1= A。将单刀双掷开关K掷到2，电压表和 电流表的读数分别为U2=1.75V,I2=0.32A。由此可知应采用电流表 (填“内”或 “外”)接法，用此方法测量的电阻值 (填“大于”或“小于”)电阻的真实值。 (2)完成上述实验后，该同学进一步尝试用其他方法进行实验。 ①设计电路如图丙所示，在图丁中完成器材连线。 ②先将单刀双掷开关掷到α端，记录电流表的读数，再将单刀双掷开关掷到b端，调节电阻箱的阻 值，使电流表的读数与前一次相同，电阻箱的示数如图戊所示，则待测电阻R,= 2。此方 法 (填“有”或“无”)系统误差。 3.(12分)某实验小组采用如下步骤测定金属丝的电阻率 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d,其中某次测量结果如图所示，则其读数为 mm。 9 (2)用刻度尺测得金属丝的有效长度为L。 25 (3)测定金属丝的阻值R(阻值约为52)。可供使用的器材有： 20 A.直流电源（电动势为3V,内阻不计） B.电流表A,(量程为0.6A,内阻约为0.62) C.电流表A2(量程为10mA,内阻Ra=202) D.电压表V1(量程为15V,内阻约为15k2) 物理第1页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三 E.定值电阻R1=282 F.定值电阻R2=2802 G.滑动变阻器（最大阻值约为202） H.开关、导线若干 ①为了准确测出金属丝的阻值R,所选的定值电阻为 (填 “R1”或“R2”)。 ②在方框中画出测量电路的实验电路图。 (4)根据实验电路图，还需测量的物理量为 (写 出物理量并用符号表示各物理量)，则金属丝的电阻率ρ三 (用题中所给物理量符号及由电路测量的物理量符号表示)。 (5)电流表A1的内阻对本实验结果 (填“有”或“无”)影响。 4.(12分)某学习小组测定某电池的电动势与内阻，已知其电动势E约为十几伏，内阻r约为几欧 姆，实验室中提供以下器材： A.电流表G(量程为0~10mA,内阻未知)； E r ↑/A-1 B.电阻箱R1(阻值范围为0~9999.92)； C.定值电阻R。(阻值为502)； D.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1002)； E.滑动变阻器R3(阻值范围为0~20002)； © R1/2 F.开关2个，导线若干。 甲 丙 先用如图甲所示的电路来测定电流表G的内阻。实验步骤如下： ①按图甲连接好电路，断开开关S1、S2,将滑动变阻器R'的滑片调至图中a端所对应的位置； ②闭合开关S1,调节滑动变阻器R',使电流表G满偏； ③保持滑动变阻器R'接入电路的阻值不变，再闭合开关S2,调节电阻箱R1的阻值为100.0Ω时， 电流表G的读数为5mA; ④调节电阻箱时，干路上的电流可视为几乎不变，即可测定电流表G内阻R。的大小。 (1)为确保实验仪器安全，滑动变阻器R应该选取 (填“R2”或“R”);实际干路上电流会 发生变化，故测得的电流表内阻比真实值（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (2)按图乙连接电路，闭合开关S,多次调节电阻霜R1的阻值，记录每次电阻箱的阻值R1及对应 的电流表的示数I。作出R1图像如图丙所示，处理数据得到斜率k的大小为0.2，纵截距b为 8,则求得电池的电动势为 V,内阻为 2。(结果均保留两位有效数字) 5.(12分)在练习使用多用电表的实验中。 0 20 15 uu山4 .5 005 50002Y 2 25000/V A-V-O o 图1 a bb a a口 甲 乙 丙 图2 (1)某同学连接的电路如图1甲所示：若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑 动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是 两端的电压。 (2)若S为选择开关，Q为欧姆挡调零旋钮，欧姆表的中央刻度为15。现在要用它测量一阻值约 为170Ω的待测电阻，下面提供了测量过程中一系列可能的操作，请选出尽可能准确地测定阻值 轮复习单元检测卷十九 物理第2页（共4页） 回 的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面横线上的空白处。 A.旋动S,使其尖端对准欧姆挡×1k B.旋动S,使其尖端对准欧姆挡×100 C.旋动S,使其尖端对准欧姆挡×10 D.旋动S,使其尖端对准欧姆挡×1 E.旋动S,使其尖端对准OFF F.将两表笔分别接在待测电阻的两端，读出待测电阻的阻值，随后即断开 G.两表笔短接，调节Q,使指针对准欧姆表刻度盘上的0，随后断开 所选操作及其顺序为 (用字母代号填写)。 (3)实验小组的成员先采用多用电表粗测某电阻的阻值。在已经完成机械调零的情形下，当用“× 10”挡时发现指针偏转角度过小，应该换用 (填“×100”或“×1”)挡，进行一系列正确操作 后，指针静止时的位置如图1乙所示，其读数为 20 (4)用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图2甲、乙、丙所示。由图2可 知 的二极管是好的，该二极管的正极是 端。 6.(8分)合川是中国枇杷之乡，其中古楼镇种植的枇杷规模最大。如图乙所示为某课外兴趣小组设 计的一个自动筛选枇杷重量的装置，可以筛选出两类重量不同的枇杷。当不同重量的枇杷传送到 压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻R,上，其阻值随压力秤所受压力的变化图像如图甲所 示。R2为可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段 时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，枇杷就进入B通道。已知电源 电动势E=12V,内阻不计，R2调节为102。 R/2 60 A通道 传送带 】 50+ 压力科 弹簧 B通道 40 30田 放 20出出出 10日 电 01 23456F/x101N 路 甲 (1)由图甲可知，压力传感器的阻值随压力的增大而 (填“增大”或“减小”)。 (2)从B通道通过的是 (填“重”或“轻”)枇杷。 (3)由甲、乙两图可知，若R2两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则选择的重枇杷 对压力秤的压力要大于 N。(结果保留两位有效数字) (4)要想选择出更重的枇杷，需要把电阻R2的阻值调 (填“大”或“小”)。 7.(12分)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针的摆动方向与电流 方向的关系，可以使用一个已知正、负极性的 直流电源进行探究。某同学想到了多用电表 内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表 的 (填“欧姆”“直流电流”“直流电压” G “交流电流”或“交流电压”)挡，对灵敏电流表 进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入 电流表时，指针向右偏转 (2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流 表的正接线柱。再将黑表笔 (填“短 暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱。若 甲 灵敏电流表的指针向左偏转，说明电流由电流表的 (填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流 表的。 (3)实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插人线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图 甲中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性。 (4)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实 物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。 ①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接； 物理第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 ②将线圈L,插入线圈L2后，下列实验操作产生的感应电流与闭合开关时产生的感应电流方向相 同的是 。(填正确答案标号) A.闭合开关，稳定后断开开关 B.闭合开关，稳定后拔出线圈L C.闭合开关，稳定后拔出软铁棒 D.闭合开关，稳定后使滑动变阻器的滑片P左移 8.(8分)物理兴趣小组用可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图 甲、乙所示。 变压器铁芯A 线 Ro 线圈 变压器铁芯B 丙 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电 压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 (填正确答案标号) A.控制变量法 B.等效替代法 C.演绎法 D.理想实验法 (2)若变压器原、副线圈的匝数分别选择n1=800匝、2=400匝，原线圈与10V正弦式交流电源 相连，用理想电压表测得输出电压U2=3V,输出电压的测量值明显小于理论值，可能的原因是 (填正确答案标号) A.原线圈匝数1少于800匝 B.副线圈匝数n2多于400匝 C.副线圈阻值较大 D.铁芯B没有与铁芯A连接在一起 (3)等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了 物理学科“化繁为简”之美。如图丙所示为某电学仪器的原理图，变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。 若将右侧实线框内的电路等效为一个电阻，可利用闭合电路的规律解决如下极值问题：在 流电源的电压有效值不变的情况下，在调节可变电阻R的过程中，当 (用m、n2表 示)时，R获得的功率最大。 9.(16分)科技实践小组的同学们应用所学电路中传感器的知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行改装， 使纸巾剩余量可视化。 同学们使用的器材有：电源（电动势E=3V,内阻不计）、定值电阻R。=602、多用电表、粗细均匀 的铅笔芯（如图甲中AB所示）、导线若干、开关。 504030 2015 10 255.025P 纸巾 500 100 200 多用 7 电表 100 150 TTTTT 50002/Y 25002y 电源 甲 (1)用多用电表测量一整根铅笔芯的电阻，选用“×10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针的偏 转角度很小，因此需选择 (填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡，并需 (填操作过 程)后，再次进行测量，若多用电表的指针如图乙所示，测量结果为 n (2)将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板C,并保证导线与铅笔芯接触良好且能 自由移动，完成电路图连接。 (3)若不计多用电表的内阻，多用电表应该把选择开关旋到“mA”挡，量程为 mA (4)将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯的总电阻为 R、总长度为L,多用电表的内阻为R1,则多用电表的示数I与纸巾剩余厚度d的关系式为I= (用题中物理量的符号表示)。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表的读数一一记录下 来，并进行标识，从而完成“一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。 轮复习单元检测卷十九 物理第4页（共4页）】 回高三一轮复习U ·物理· 高三一轮复习单元检测卷/物理（十九） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ.分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ②③ ④ 档次 系数 1 非选择题 8 电容器的充、放电过程 中 0.70 2 非选择题 12 电阻的测量 0.70 3 非选择题 12 测定金属丝的电阻率 中 0.70 4 非选择题 12 测定某电池的电动势与内阻 中 0.70 5 非选择题 12 练习使用多用电表 中 0.65 6 非选择题 8 传感器的使用 中 0.65 7 非选择题 12 探究影响感应电流方向的因素 中 0.65 探究变压器原、副线圈电压与匝 8 非选择题 8 难 0.55 数的关系 应用传感器知识改装“一抽到 9 非选择题 16 0.55 底”的纸巾盒 叁考答案及解析 1.(1)1(2分) 突然改接到另一接线柱上，则进行放电，那么电阻R (2)5.0×108(2分) 中的电流方向为自上而下。 (3)自上而下(2分) (4)保持两极板所带的电荷量Q不变，极板间的距离 (4)减小(2分) 不变，让带有绝缘手柄的极板A向下移动，发现静电 【解析】(1)给电容器充电应该与电源相连接，图甲中 计指针的偏角变大，则极板间的电压变大，根据C= 开关S应接“1”。 号可知电容变小，得出的结论是：在其他条件不变的 (2)根据Q=It可知I-t曲线与坐标轴围成的面积表 情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的正对面 示电容器所带的电荷量，则Q=10mA·s=1.0× 积的减小而减小。 102A×1s=1.0×10-?C。根据电容的定义式可得 2.(1)0.34(2分)外(2分)小于(2分) C=9=1.0X10F=5.0X108E. 2 (2)①如图所示(2分) (3)电容器充电时，下极板跟电源的正极相连，开关S ·87· ·物理· 参考答案及解析 路图，如答案图所示。 (4)由实验电路图可知，需测量的各物理量为电流表 A:的示数I1和电流表A2的示数I2。根据电路图， 由欧姆定律可得R=IR士R),由电阻定律有R I-I, 4L 单刀双掷开关 P专=P,联立解得p=dL(R十R 4L(11-12) ②5(2分)无(2分) (5)由上述分析可知，电流表A,的内阻对流过金属 【解析】(1)电流表的量程为0.6A,则每小格表示 丝的电流没有影响，对金属丝两端的电压也没有影 0.02A,所以电流表的读数为0.34A。因为电压表 响，则电流表A的内阻对本实验结果无影响。 的读数变化比较大，说明电流表的内阻不可忽略，所 4.(1)R(3分)偏小(3分) 以应该让电流表采用外接法。采用外接法时，由于电 (2)15(3分)6.7(3分) 压表的分流，导致待测电阻的测量值小于它的真 【解析】(1)由于电池的电动势约为十儿伏，电流表的 实值。 量程为10mA,可知电路的最小电阻应大于10002， (2)①连线如答案图所示。 滑动变阻器为限流接法，为确保实验仪器安全，滑动 ②因为两次电流表的示数相同，则电路中的电流相 变阻器应该选取R,。由于接入电阻箱R,导致干路 等，说明电阻箱接入电路的阻值等于待测电阻的阻 上的电流变大，当电流表G的示数为5mA,则流过 值，电阻箱的示数为5，则可知R=52,因为两次电 电阻箱的电流大于5mA,则电流表内阻的真实值大 流表的示数完全相同，所以这种方法无系统误差。 于R的示数，故测得的电流表内阻比真实值偏小。 3.(1)0.760(2分) (2)由上述步骤可知流过电阻箱R的电流与流过电 (3)①R2(2分) 流表的电流相等时，电流表内阻等于电阻箱接入电路 ②如图所示(2分) 的阻值，即R。=R1=1002,根据图乙所示的电路图， 由闭合电路欧姆定律得E=Ia(r十R,)十IR,由定 值电阻R与电流表G并联可知I。=R十R1,联立 R 解得子-是R,+是，+是可知宁R图 R。E RE (4)电流表A,的示数I1和电流表A2的示数I2 像的斜率为凡十B=k,解得电池的电动势E RE (2分) dPLl,(R+R)(2分) 4L(I1-I2) 15V,子R:图像的纵截距为尽，十是=6，解 (5)无(2分) 得内阻r≈6.72。 【解析】(1)由图可知其读数d=0.5mm+26.0× 5.(1)R2(2分) 0.01mm=0.760mm。 (2)CGFE(2分) (3)①为了准确测出金属丝的阻值R,电压表的量程 (3)×100(2分)1000(2分) 太大，需用电流表A2串联一个定值电阻改装成电压 (4)乙(2分)a(2分) 表，需串联的电阻R三一R=280Q,所选定值电 【解析】(1)滑动变阻器与多用电表串联后接在电阻 阻为R2。 R,两端，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左 ②改装后的电压表内阻已知，为了淮确测出金属丝的 端，滑动变阻器接入电路的阻值为零，因此多用电表 电阻R,采用电流表外接法，画出测量电路的实验电 电压挡测的是R,两端的电压。 ·88· 高三一轮复习U ·物理· (2)欧姆表的中央刻度为15。现在要用它测量一阻 7.(1)欧姆(2分) 值约为170Ω的电阻，为了减小测量误差，欧姆表的 (2)短暂(2分)负(2分) 倍率应该选择“×10”挡，即旋动S,使其尖端对准欧 (3)如图所示(2分) 姆挡×10：然后进行欧姆调零、测量电阻、旋动S使其 尖端对准OF℉等操作，因此实验顺序为CGFE。 (3)采用多用电表粗测某电阻，用“×10”挡时发现指 针偏转的角度过小，欧姆表指针对应的示数过大，为 使欧姆表的指针指向表盘中央附近，应该换用 (4)①如图所示(2分) “×100”的挡位，欧姆表的读数为10002。 (4)二极管正向导电，反向截止，故二极管反向时，指 针的偏转角度应该有较大差异，故图2乙中二极管是 正常的，图2甲中，二极管的正向、反向电阻都很大， 图2丙中，二极管的正向、反向电阻都很小，二极管损 坏；电流从二极管正极流入，二极管导通，正向电阻 小，欧姆表指针对应的示数小；欧姆表的内部电流从 黑表笔（插“一”插孔）流出，因此二极管的正极为 a端。 ②D(2分) 6.(1)减小(2分)》 【解析】(1)根据题意可知，实验要使用电表内部某一 (2)重(2分) 挡含有直流电源，只有多用电表的欧姆挡有电源，所 (3)0.20(2分) 以需要选用多用电表欧姆挡对灵敏电流表进行测试。 (4)小(2分) (2)灵敏电流表的量程太小，欧姆表内部电源电压相 【解析】(1)由图甲可知，压力增大时，阻值减小，所以 对较大，若电流超过电流表量程，长时间通电会损坏 压力传感器的阻值随压力的增大而减小。 电流表，故应将黑表笔短暂接触灵敏电流表的负接线 (2)对R的压力越大，R:的阻值越小，则电路中的总 柱；欧姆表黑表笔连接电源的负极，灵敏电流表的指 电阻越小，电流越大，R2两端的电压越大，电磁铁的 针向左摆动，说明电流从电流表的负接线柱流入。 磁性越大，可以吸动衔铁使弹簧下压，枇杷就进入B (3)电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱流 通道，所以从B通道通过的是重枇杷。 入电流表，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律 (3)若R两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔 可知，原磁场方向向上，故插入的磁铁下端为S极，如 铁向下，则此时R两端的电压为12V一3V=9V, 图所示。 即R两端的电压是R,两端电压的3倍，所以此时 (4)①将线圈L与电流计串联形成回路，将电源、开 R的阻值为302，根据图甲可知R1上的压力为 关、滑动变阻器、线圈L串联形成另一个回路，实物 0.20N,即选择的重批杷对压力秤的压力要大 图如图所示。 于0.20N。 ②根据题意，闭合开关时，穿过线圈L的磁通量增 (4)从原理上分析，当枇杷变重时，R的阻值变小，如 大，而拔出软铁棒、拔出线圈L、断开开关S,穿过线 果R2的阻值不变，获得的电压就变大，就会使电磁铁 圈L2的磁通量均减小，A、B、C项错误：当使滑动变 吸引弹簧，同等条件下，为了使R两端获得较小的电 阻器的滑片P左移，电流增大，穿过线圈L2的磁通 压，使电磁铁不吸引弹簧，需要把电阻R2的阻值 量增大，D项正确。 调小。 8.(1)A(2分) ·89· ·物理· 参考答案及解析 (2)D(3分) (2)如图所示(2分) (3)(兴)产(3分) 纸巾 【解析】(1)决定副线圈两端电压的因素有原、副线圈 多用 的匝数及原线圈两端电压等，所以该探究过程采用的 电表 科学探究方法是控制变量法，B、C、D项错误，A项 正确。 (2)根据变压器变压规律得是-号，理想情况下，副 电源 线圈丙瑞的电压-产-织×10V=5V。.若 (3)50(3分) 原线圈匝数1少于800匝，则副线圈两端电压应该 EL （4)R+RLL-R(2分) 大于5V,A项错误：若副线圈匝数多于400匝，则 【解析】(1)电表指针的偏转角度很小，说明读数很 副线圈两端电压应该大于5V,B项错误；副线圈阻值 大，倍率较小，则需选择“×100”倍率的欧姆挡，从而 较大，不影响次级电动势，C项错误；铁芯B没有与铁 将指针拉回到中值电阻附近，减小实验误差，并需要 芯A连接在一起，则变压器会“漏磁”，则副线圈电压 重新欧姆调零后进行测量，测量结果为1200Ω。 小于5V,D项正确。 (2)将多用电表选择开关调至合适的直流电流挡，红 (3)设原、副线圈中的电流分别为I1和I2,根据变压 表笔接C,黑表笔接电源负极，如答案图所示。 器的原理可知U。=U十1R。,由变压规律有= (3)纸巾没有使用时，连入电路的铅笔芯的电阻可视 n2 U2,解 是由变流规律有兴=士由欧鳞定律有山一贵， 为零，则最大电流=卡=50mA,则量程选50mA。 E 得R只=（受）R,将U,等效为电源电动势，R (4)根据欧姆定律得1= R。+R+R L 等效为电源内阻，R等效为外电阻，当R消耗功率最 EL 大时，则R=R。,此时是=()。 (R。+R,)L+(L-d)R R。1 9.(1)×100(3分)欧姆调零(3分)1200(3分) ·90·