实验组合训练（七）-2027届高三物理一轮复习同步练习

**基本信息** 聚焦“测量电源电动势和内阻”“多用电表使用”实验，通过11道模拟题构建从基础操作到综合创新的分层训练，强化科学探究与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|伏安法操作、多用电表调零|如第1题伏安法数据处理，第7题机械调零与欧姆调零，夯实实验基础| |提升层|误差分析、仪器改装|如第3题电压表扩程，第8题多用电表挡位设计，培养科学推理能力| |综合层|创新方案、跨器材应用|如第5题双开关测叠层电池，第11题自制电阻表，体现质疑创新素养|

实验组合训练（七）-2027届高三物理一轮复习同步练习 姓名： 班级： 学号： 实验：测量电源的电动势和内阻 1.（8分）（2025云南昆明模拟）某实验小组用伏安法测量一个直流电源（电动势约为5 V，允许通过的最大电流为1 A）的电动势和内阻，实验室提供的器材有：电压表V（量程0~6 V，内阻未知）；电流表A（量程0~1.0 A，内阻为RA＝1.0 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~15 Ω）；导线和开关S。 （1）小组成员根据实验器材，设计了如图甲所示电路图。 （2）闭合开关S，多次调节滑动变阻器R，测得多组电流表A的示数I及对应的电压表的示数U，绘制得到的U－I图像如图乙所示，则直流电源电动势E＝　　　　 V，内阻r＝　　　　 Ω。（结果均保留2位有效数字）  （3）实验　　　　（选填“存在”或“不存在”）系统误差，原因是　 。 2.（8分）（2025浙江金华模拟）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，电流表内阻很小，电压表内阻很大。 （1）按电路图甲连接实物图乙，其中连接错误的导线是　　　　（选填“①”“②”或“③”）；  （2）该小组并未发现连线错误，于是继续进行实验。记录电压表和电流表示数，发现电压表最小示数为2 V，此时电流表示数最大为2 A；电压表最大示数为2.7 V时，此时电流表示数为0.3 A，定值电阻R0＝　　　　 Ω，滑动变阻器最大阻值R＝　　　　 Ω，由此可知电源电动势E＝　　　　 V，内阻r＝　　　　 Ω。（结果均保留2位有效数字）  3.（8分）（2026广西河池模拟）某学习兴趣小组想要较精确地测量某手机电池的电动势和内阻，实验前小组成员发现两个问题：第一，该电池标签标识电动势为4.50 V，而实验室电压表量程为0~3 V，需要扩大电压表量程；第二，由于实验室没有定值电阻，于是在完成实验测量时，用最大阻值为5 Ω的滑动变阻器R0作为定值电阻，最终实验设计电路如图甲所示，实验步骤如下： （1）将滑动变阻器R0的滑片滑至最左端，电阻箱R1调至零，闭合开关S0，单刀双掷开关S接通1，调节滑动变阻器R2，使电压表示数为3 V，然后调节R1，当电压表示数为　　　　 V时，R1与电压表组成的整体量程为0~4.50 V。  （2）将滑动变阻器R0的滑片滑至最　　　　（选填“左”或“右”）端，单刀双掷开关S接通1，闭合开关S0，调节滑动变阻器R2，开始测量数据，并作出U1－I1图像，如图乙所示，其中U1为电压表改装后换算的R1与电压表整体的电压值。根据图乙得出的电动势　　　　（选填“大于”“等于”或“小于”） 真实值。  （3）单刀双掷开关S接通2，闭合开关S0，调节滑动变阻器R2，开始测量数据，并作出U2－I2图像，如图丙所示。通过U2－I2图像得出该电池的电动势为　　　　 V，内阻为　　　　 Ω。（结果均保留3位有效数字）  4.（8分）（2026浙江温州模拟）某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：A.多用电表（直流电压挡2.5 V，内阻未知）；B.毫安表（量程0~200 mA，内阻为1.20 Ω）；C.定值电阻R1＝0.6 Ω；D.定值电阻R2＝2.0 Ω；E.滑动变阻器R；F.开关和导线若干。 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 甲 乙 （1）将毫安表与定值电阻R1并联改装成电流表如图甲虚线框中所示，改装后电流表的量程为　　　 A。  （2）为了精确测量，图中多用电表的右边表笔P应接到　　　　（选填“B”或“C”）处。  （3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录多用电表的示数U、毫安表的示数I。 （4）作出U－I图像如图乙所示，该干电池电动势E＝　　　　 V，内阻r＝　　　　 Ω（结果均保留3位有效数字）。  5.（10分）（2025河北邢台模拟）某实验小组想要测量一叠层电池的电动势E（约为9 V）和内阻（约为7 Ω），实验设计电路如图所示，其中电流表的量程为0~50 mA、内阻rA＝50 Ω，定值电阻R1＝100 Ω，定值电阻R2有20 Ω、150 Ω、500 Ω三种阻值可选。 实验操作过程如下： ⅰ.选择合适的定值电阻R2，断开开关S1、S2，按电路图连接好电路； ⅱ.保持开关S2断开，闭合开关S1，读出此时电流表的示数I1； ⅲ.闭合开关S1、S2，读出此时电流表的示数I2； ⅳ.断开电路，整理器材。 （1）本实验中定值电阻R2的阻值应选　　　　（选填“20 Ω”“150 Ω”或“500 Ω”）。  （2）该叠层电池的电动势E＝　　　　，内阻r＝　　　　。（用R1、R2、rA、I1、I2表示）  （3）若I1＝30.0 mA，I2＝44.5 mA，可得该叠层电池的电动势E＝　　　　 V，内阻r＝　　　　 Ω。（结果均保留2位有效数字）  6.（8分）（2025云南保山三模） 某同学制作“橘子电池”后，设计了如图甲所示电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 （1）根据图甲电路图完成图乙实物连接。 （2）闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器示数U。 ①某次实验电阻箱的示数如图丙所示，其电阻为　　　　 Ω；  ②根据实验数据作出的图像如图丁所示，则“橘子电池”电动势E ＝　　　　 V，内阻r ＝　　　　 kΩ。（结果均保留3位有效数字）  丙 丁 （3）若仅提供如下规格的电表： 电压表V1（量程0~3 V，内阻约为3 kΩ）； 电压表V2（量程0~15 V，内阻约为10 kΩ）； 电流表A1（量程0~0.6 A，内阻约为0.5 Ω）： 微安表A2（量程0~300 μA，内阻约为100 Ω）； 为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是　　　　。  答案： 1.答案 （2）6.0　2.0　（3）不存在　具有分压作用的电流表内阻已知 解析 （2）根据闭合电路欧姆定律有U＝E－I（r＋RA），结合U－I图像可得E＝6.0 V，斜率k＝r＋RA＝ Ω＝3.0 Ω，解得r＝2.0 Ω。 （3）实验不存在系统误差，原因是具有分压作用的电流表内阻已知。 2.答案 （1）②　（2）1.0　14　3.0　0.50 解析 （1）由题图甲可知滑动变阻器采用的是限流式接法，而题图乙中滑动变阻器没有采用限流式接法，即图乙中连接错误的导线是②； （2）电压表示数最小时（滑动变阻器被短路），则有R0＝＝1.0 Ω，电压表示数最大时（此时滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器中间位置），故此时R0＋＝4.5 Ω，解得R滑＝14 Ω。电压表示数最小时，根据闭合电路欧姆定律有E＝2 V＋2 A×r，电压表示数最大时，根据闭合电路欧姆定律有E＝2.7 V＋2×0.3 A×r，联立解得E＝3.0 V，r＝0.50 Ω。 3.答案 （1）2　（2）右　小于　（3）4.20　2.50 解析 （1）当电阻箱R1调至零，电压表示数为3 V时说明并联支路的电压为3 V，然后调节R1，当电压表示数为2 V时，电阻箱R1两端分得电压1 V，即R1能分得电压表电压的一半，则当电压表满偏3 V时，R1能分得1.5 V电压，此时R1与电压表组成的整体量程为0~4.50 V。 （2）将滑动变阻器R0的滑片滑至最大值，电阻为5 Ω，即最右端，作保护电阻。由于电压表分流作用，使得电动势测量值为E测＝<E真，即根据题图乙得出的电动势小于真实值。 （3）单刀双掷开关S接通2时，电动势的测量值是准确的，由题图丙可知E＝4.20 V；内阻测量值包括了电流表内阻和R0，则大于内阻的真实值；单刀双掷开关S接通1时，短路电流是准确的，I短＝0.56 A＝，解得r＝－R0＝ Ω－5 Ω＝2.50 Ω。 4.答案 （1）0~0.6　（2）B　（4）1.45　1.56 解析 （1）毫安表的满偏电压为U0＝I0r0＝0.24 V，则改装后的最大测量值为IA＝I0＋＝0.6 A，所以改装后电流表的量程为0~0.6 A。 （2）由于改装后的电流表的内阻已知，为了精确测量，图中右边表笔P应接到B处。 （4）由（1）分析可知，电路中电流为毫安表示数的3倍，改装后的电流表的内阻为RA＝＝0.4 Ω，根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋3I（r＋R2＋RA），整理可得U＝－3（r＋R2＋RA）I＋E，可得U－I图像的斜率的绝对值为k＝ Ω＝3（r＋R2＋RA），得r＝1.56 Ω，截距为b＝1.45 V＝E。 5.答案 （1）150 Ω　（2）－R2－rA　（3）9.2　6.9 解析 （1）当开关S1、S2均闭合时要使电流表安全，电路的总电阻应不小于R总＝ Ω＝180 Ω，当开关S1闭合、开关S2断开时，要使电路中的电流超过电流表量程的，电路中的电阻应不超过R总'＝ Ω＝540 Ω，故定值电阻R2的阻值应选150 Ω。 （2）当开关S2断开，开关S1闭合时，有I1＝，当开关S1、S2均闭合时有I2＝，解得E＝，r＝－R2－rA。 （3）当I1＝30.0 mA，I2＝44.5 mA时，由（2）可知E＝9.2 V，r＝6.9 Ω。 6.答案 （1）见解析图　（2）①11 323.5　②1.00　3.45　（3）D 解析 （1）根据电路图连接实物图如图所示。 （2）①根据电阻箱的刻度及挡位可知电阻为11 323.5 Ω； ②根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋r，变形可得，根据图像的斜率与截距可知＝1.0 V－1， Ω/V，解得E＝1.00 V，r＝3.45×103 Ω＝3.45 kΩ。 （3）A、B两项中电路图采用的是伏阻法，测量得到的电源的内阻实际是电压表内阻与电源内阻并联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻与电压表内阻相差不多，故测量得到的电源的内阻相对误差较大，而“橘子电池”的电动势约为1 V，电压表的量程均太大，故A、B错误；C、D两项中电路图采用的是安阻法，测量得到的电源的内阻实际是电流表内阻与电源内阻串联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻远大于电流表A1和微安表A2的内阻，故测量得到的电源的内阻相对误差较小，并且此方法测量电源的电动势无系统误差，由（2）的结果可知电路的最大电流约为300 μA，故选用微安表A2进行测量误差较小，故C错误，D正确。 实验：用多用电表测量电学中的物理量 7.（8分）（2026湖北宜昌模拟）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。 请根据下列步骤完成电阻测量： （1）旋动部件　　　　　，使指针对准电流的“0”刻线。  （2）将K旋转到电阻挡“×100”倍率的位置。 （3）将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件　　　　，使指针对准电阻的　　　　（选填“0刻线”或“∞刻线”）。  （4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按　　　　的顺序进行操作，再完成测量读数。 A.将K旋转到电阻挡“×1 k”倍率的位置 B.将K旋转到电阻挡“×10”倍率的位置 C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两接线柱相接 D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 8.（10分）（2025河北石家庄检测）某同学自制了一个多用电表，电流表、电压表、电阻表均为双量程，电表电路如图所示，M、N分别接表笔。所用器材如下： A.电流表G（满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝450 Ω）；B.定值电阻R1、R2、R3；C.滑动变阻器R（最大阻值为120 Ω）；D.电源（电动势为1.5 V，内阻不计）；E.开关S1、S2；F.表笔两只、导线若干。 （1）将S2接3，S1分别接1、2时为电流表，其量程分别为0~10 mA和0~100 mA，定值电阻R2的阻值为　　　　 Ω。  （2）现将S2接4，S1接2时，电阻表的挡位为　　　　（选填“×1”或“×10”）倍率；欧姆调零后将待测电阻Rx接在M、N间，发现电流表指针偏转角很小，将挡位换成另一挡位，再次欧姆调零时，滑动变阻器R的滑片应　　　（选填“向上”或“向下”）移动；欧姆调零后，电流表G示数为0.6 mA，则待测电阻Rx＝　　　　 Ω。  （3）将S2接5、S1接1，若R3＝55 Ω，则此时电压表量程为　　　　 V。  9.（14分）（2026甘肃白银模拟）某物理兴趣小组练习使用多用电表。将多用电表的选择开关旋至电阻挡的某挡位时，其内部电路如图甲所示。已知电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝1 Ω，灵敏电流表满偏电流Ig＝10 mA，内阻rg＝90 Ω，多用电表表盘如图乙所示，表盘中值刻度为“15”。 甲 乙 （1）图甲中A为　　　　（选填“红表笔”或“黑表笔”）。将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为　　　　 Ω。将某电阻接入红、黑表笔间，表盘示数如图乙所示，则该电阻的阻值为　　　　 Ω。  （2）若用该多用电表的电阻挡对图丙中二极管的正向电阻进行粗略测量，则B应与二极管的　　　　（选填“C”或“D”）端相连；若采用“×10”倍率测量时，发现指针偏转角过大，应换　　　　（选填“×1”或“×100”）倍率，再重新进行欧姆调零。在测电路中的二极管的正向电阻时，电路中的电源　　　　（选填“需要”或“不需要”）断开。实验时，手不能触碰金属杆，否则测量值会　　　　（选填“偏大”或“偏小”）。  丙 10.（8分）（2025福建福州质检）小军同学学习了多用电表的原理后，自己设计了一个可以用来测量电流和电阻的多用电表，并标定了刻度，其电路图如图所示。将电阻表中央刻度值设计为“15”，通过调整S1、S2的开闭状态，可以形成电阻挡“×1”“×10”“×100”三个倍率。所用的器材有：电源E（电动势E＝15 V，内阻可忽略）；电流表A（量程0~10 mA，内阻RA＝900 Ω）；电阻箱R0（0~9 999.9 Ω）；定值电阻R1＝100 Ω，R2阻值未知；开关两个（S1、S2），表笔两个（a、b），导线若干。 回答下列问题： （1）表笔b与接线柱　　　　（选填“1”或“2”）连接时，多用电表为测电流的挡位。  （2）测量电流时，若将开关S1闭合、S2断开，电流表的量程被扩大至　　　　 mA。  （3）当使用电阻表的“×10”倍率时，发现指针偏转幅度较大，此时应该换成电阻表的　　　　（选填“×1”或“×100”）倍率。调整S1、S2的状态换成相应挡位后，应重新进行欧姆调零，调零后电阻箱的阻值为　　　　 Ω。  11.（10分）（2026湖北武汉模拟）小明同学研究了多用电表的结构原理，利用学校实验室的器材，自己组装了一个有多挡倍率的电阻表。学校可供使用的器材如下：电流表（量程0~200 μA，内阻490 Ω，表盘可调换），干电池3节（每一节干电池电动势为1.5 V、内阻为0.8 Ω），定值电阻两个（R1＝10 Ω，R2＝100 Ω），多量程多用电表表盘，滑动变阻器两个，其中微调滑动变阻器RP1（最大阻值500 Ω）和粗调滑动变阻器RP2（最大阻值20 kΩ）。 甲 乙 （1）为了测量一个阻值在100 Ω到200 Ω之间的待测电阻，他用一节干电池组装了如图甲所示的电阻表，经过准确的计算将电流表表盘调换成如图乙所示的多用电表表盘，则组装的这个电阻表的倍率应为　　　　　　（选填“×1”“×10”或“×100”），图甲中与电流表并联的电阻R应选用定值电阻中的　　　　（选填“R1”或“R2”）。  （2）他按照第（1）问中的组装方式组装了电阻表后，进行了正确的欧姆调零操作。接着用它测量待测电阻的阻值，指针偏转位置如图乙所示，则读出待测电阻阻值的测量值为　　　　 Ω。 （3）上面的操作和测量进行完之后，小明同学再利用题目所给的实验器材，组装了一个倍率为“×1 000”的电阻表，请你设计正确的电路连接方案，在图丙中把需要用到的器材连接起来。 丙 答案： 7.答案 （1）S　（3）T　0刻线　（4）ADC 解析 （1）首先要对表盘机械校零，所以旋动部件S。 （3）接着是欧姆调零，将“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针对准电阻的0刻线。 （4）当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须使指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大。原因是指针偏转小，说明阻值大，则只有调大倍率才能准确测量。所以正确顺序是ADC。 8.答案 （1）45　（2）×1　向上　100　（3）0~1.0 解析 （1）由题图所示电路图可知，开关S1接1时分流电阻阻值较大，是电流挡的小量程，即0~10 mA量程；开关S1接位置2时分流电阻阻值较小，是电流挡的大量程，即为0~100 mA量程；由题意可知Ig＝1 mA＝0.001 A，I1＝10 mA＝0.01 A， I2＝100 mA＝0.1 A，由欧姆定律得R1＝，R1＋R2＝，代入数据解得R1＝5 Ω，R2＝45 Ω。 （2）将S2接4，S1接2时，R2与电流表串联再与R1并联，三者的总电阻为R总1＝＝4.95 Ω；将S2接4，S1接1时，R2与R1串联再与电流表并联，三者的总电阻为R总2＝＝45 Ω，电阻表的倍率大的挡位内阻大，所以将单刀双掷开关S与2接通时，电阻表的挡位为“×1”倍率。结合上述分析可知，将挡位换成另一挡位，即将单刀双掷开关S与2接通换成与1接通，电流表满偏时，干路电流减小了，则调零时需增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑动变阻器R的滑片向上移动。结合上述分析可知，挡位换成另一挡位调零后，电流表满偏时，干路电流为10 mA，则电阻表的内阻为R内＝＝150 Ω，将电阻Rx接在M、N间，电流表的指针对准刻度盘上的0.6 mA处，干路电流为I'＝×0.6 mA＝6 mA，则电阻Rx＝－R内＝100 Ω。 （3）将S2接5，S1接1，若R3＝55 Ω，根据欧姆定律可得此时电压表最大测量值为U＝R3＋IgRg＝1.0 V。 9.答案 （1）黑表笔　150　60　（2）D　×1　需要　偏小 解析 （1）根据“红进黑出”可知，A为黑表笔，B为红表笔。欧姆调零后多用电表的总内阻R内＝ Ω＝150 Ω。由于中值电阻等于多用电表的内阻，可知选择的倍率是“×10”，题图乙中示数R＝6×10 Ω＝60 Ω。 （2）二极管具有单向导电性，由于A与多用电表内部电源正极相连，故A、B应分别接二极管的C、D端；若采用“×10”倍率测量时，发现指针偏转角过大，说明电阻的阻值较小，所以应该换小倍率，即“×1”倍率，且要重新进行欧姆调零。多用电表在测电路中的二极管的正向电阻时，电路中的电源需要断开；实验时，手不能触碰金属杆，否则会将自身电阻并联进电路，测量值偏小。 10.答案 （1）1　（2）0~100　（3）×1　6 解析 （1）表笔b与接线柱1连接时，多用电表为测电流的挡位。 （2）测量电流时，若将开关S1闭合、S2断开，则有IARA＝（I－IA）R1，解得I＝100 mA，即电流表的量程被扩大至0~100 mA。 （3）当使用电阻表的“×10”倍率时，发现指针偏转幅度较大，说明倍率选择过高，此时应该换成电阻表的“×1”倍率。 当S1闭合时，可得中值电阻R中1＝ Ω＝150 Ω，因中值刻度为15，可知为电阻表的“×10”倍率；则当S2闭合时为电阻表的“×1”倍率，此时中值电阻，即电阻表内阻R中2＝R内＝15 Ω，此时电流表量程为0~1 A，则有I'＝＝1 A，则电流表内阻RA2＝ Ω＝9 Ω，可知调整S1、S2的状态换成相应挡位后，调零后电阻箱的阻值为15 Ω－9 Ω＝6 Ω。 11.答案 （1）×10　R1　（2）160　（3）见解析图 解析 （1）由指针所指刻线和待测电阻的大约阻值可知，组装的这个电阻表的倍率应为“×10”；由电阻表的倍率可知电阻表的中值电阻为R中＝15×10 Ω＝150 Ω，电路中的最大电流为Im＝ A＝0.01 A，图甲中与电流表并联的电阻R的阻值为R＝ Ω＝10 Ω，故电阻R应选用定值电阻中的R1。 （2）电阻表指针所指的刻线为16，倍率为“×10”，则待测电阻阻值的测量值为Rx＝16×10 Ω＝160 Ω。 （3）由题意可知组装的新电阻表的中值电阻为R中'＝15×1 000 Ω＝1.5×104 Ω，使用两节干电池时电路中的最大电流为Im'＝ A＝2×10－4 A＝200 μA，则电路连接方案如图所示。 学科网（北京）股份有限公司 $