8.3 电学实验基础 专项训练 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦电学实验核心技能，以测定电阻率和电容器充放电为载体，通过仪器读数、误差分析、图像处理构建完整实验逻辑链，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |测定金属电阻率|单选2题、多选1题、实验题4题|结合伏安法、图像法，考查误差来源与数据处理|从电阻定律公式推导出发，关联仪器使用（螺旋测微器）、电路设计（滑动变阻器选择）、图像斜率物理意义| |电容器充放电|单选2题、多选1题、实验题2题|通过i-t图像分析电荷量、电压变化，涉及电容定义式应用|以电容定义式为核心，串联充放电过程分析、能量转化及电介质影响，体现能量观念| |仪器读数与数据处理|实验题3题|涵盖螺旋测微器、游标卡尺、电表等读数，强调有效数字|从基本仪器操作到数据记录规范，夯实实验基础能力|

8.3电学实验基础专项训练 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．在“测定金属的电阻率”的实验中，以下说法中错误的是（　　） A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．用U-­I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．由可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D．由可知，对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量 2．用如图甲所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，作出该金属丝的图像，得到一条过原点的直线，斜率为k，如图乙所示。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，变阻器的滑片P应移至N端 B．选用阻值越大的滑动变阻器调节效果越好 C．该金属丝电阻率的测量值为 D．电压表的分流会使测得的电阻率偏大 3．某同学用如图所示的电路观察电容器充电现象。实验器材有直流电源、电阻、电容器、电流表、数字电压表、开关以及导线若干，电压表和电流表均可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关，电压表示数逐渐减小 B．闭合开关，电流表示数逐渐增大，最后稳定在某一数值 C．在闭合开关的条件下，电容器两极板间插入电介质，电压表示数变大 D．在闭合开关的条件下，增大电容器两极板间距离，电容器所带电荷量减少 4．电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器（相当于电流表）与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E＝8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i－t曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．i－t图像阴影表示电容器的能量 B．阴影部分的面积S1和S2肯定不相等 C．阻值R1大于R2 D．计算机测得S1＝1203mA·s，则该电容器的电容约为0.15F 二、多选题 5．某同学用图（a）所示的电路测量某种金属丝的电阻率。图（b）是利用实验数据描绘的金属丝电阻与其接入长度的图线。下列说法正确的有（　　） A．闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于“”端 B．闭合开关后，滑片从“”端滑动时，电压表的示数增大 C．由图27（b）可得，金属丝电阻值与接入长度成反比 D．测得金属丝直径为，图线的斜率为，则其电阻率 6．图甲所示为“观察电容器的充、放电现象”的实验电路，图乙所示为实验得到的电流随时间变化的曲线。下列说法正确的是（   ） A．在时间内，电容器上极板带正电 B．在时间内，电阻R中的电流方向为从左向右 C．在时间内，电容器带电量与两板间电压的比值保持不变 D．在时间内，电容器带电量与两板间电压的比值逐渐减小 三、实验题 7．读数： (1)如图甲所示，螺旋测微器的读数为__________； (2)如图乙所示，游标卡尺的读数为__________； (3)如图丙所示选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，读数为__________。 8．(1)某学生用螺旋测微器测量不同金属导线的直径，其示数如图a、b、c所示，则金属导线的直径读数分别为： a、_____________；b、_____________；c、_____________。 (2)用游标尺为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图d所示，则测量结果应该读作_____________；用游标尺为20分度的游标卡尺测量另一工件的长度时，示数如图e所示，游标卡尺的读数为_____________。 (3)正确读出图中各表的读数： ①如图f，接量程时读数为_____________V；接量程时读数为_____________V。 ②如图g，接量程时读数为_____________A；接量程时读数为_____________A。 9．某物理兴趣小组的同学们在实验室发现了一卷漆包线，同学们计划测量漆包线的铜芯的电阻率。同学们准备了以下器材： A．长度L=10m的漆包线； B．电流表A：量程为0~0.6A，内阻RA=1.0Ω； C．电压表V：量程为0~3V，内阻RV约为3kΩ； D．学生电源E：可提供0~20V的直流电压； E．滑动变阻器R1：阻值范围为0~30Ω； F．滑动变阻器R2：阻值范围为0~3kΩ； G．开关S及导线若干，刻度尺，螺旋测微器，多用电表。 (1)同学们首先用欧姆表粗略测量这段漆包线的电阻，欧姆表选择“×1”挡位，表盘如图甲所示，则示数R=__________Ω。 (2)同学们将漆包线（漆的厚度不计）一圈一圈紧密地缠绕在一个塑料圆筒上，缠绕100圈后，测得线圈的总宽度D=20.00mm。采用伏安法来准确地测量该漆包线的电阻，电路图如图乙所示，滑动变阻器应选择________（填“R1”或“R2”），电压表应接_________（填“a”或“b”）。 (3)按正确电路接法测量，某次实验中电压表达到满偏后，电流表的示数I=0.40A，所以这卷漆包线导电材料的电阻率为_____Ω⋅m（结果保留三位有效数字）。 10．某同学利用图甲所示的电路测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝接入电路的长度L，调节滑动变阻器的阻值，使电流表的示数每次都达到相同值，记录电压表的示数U，从而得到多组L、U的数据，作出图像，如图乙所示。 (1)实验前首先使用欧姆表粗测该合金丝的阻值，选用“×10”挡时发现指针偏角过大，故应换用____（选填“×1”或“×100”）挡重新测量。 (2)若合金丝的总阻值约为5Ω，为方便操作，滑动变阻器应选用____（选填“”或“”）Ω。 (3)某次测量时，量程为的电压表指针位置如图丙所示，则示数___V。 (4)已知合金丝的横截面积为S，图乙中直线的斜率为k，横轴的截距为a，则该合金丝的电阻率___，电流表的内阻___。（结果均选用S、、k、a表示） 11．某实验小组利用如图甲所示的电路测量电阻丝的电阻率，电阻丝阻值约为20 Ω。带有刻度尺的木板上固定有接线柱和，将电阻丝拉直后固定在a、b之间。在电阻丝上夹一小金属夹，移动金属夹可改变电阻丝接入电路的长度。提供的器材还有： 电池组E（电动势3.0 V，内阻约1 Ω）； 电流表A（量程0~100 mA，内阻约5 Ω）； 电阻箱R（0~999.9 Ω）； 开关、导线若干。 实验步骤如下： A．用螺旋测微器在电阻丝上同一位置多次测量直径，算出其平均值； B．按图甲连接电路； C．将电阻箱阻值调至较大； D．将金属夹夹在电阻丝某位置，闭合开关，调节电阻箱阻值使电流表满偏，断开开关，记录电阻箱阻值和接入电路的电阻丝长度； E．改变金属夹位置，重复步骤D，记录多组、； F．断开开关，整理器材。 回答下列问题： (1)步骤A的操作明显不妥，正确的操作是：用螺旋测微器在电阻丝的________多次测量直径。 (2)某次测量电阻丝直径时，螺旋测微器示数如图乙所示，该读数为________mm。 (3)根据实验数据绘出图线如图丙所示，图线斜率的绝对值为，在轴上的截距为，测得电阻丝直径为。则 ①电阻率的表达式________（用、表示）。 ②结合题中器材参数还可求得________（填正确答案标号）。 A．电池组内阻    B．电流表内阻    C．电池组内阻与电流表内阻之和 (4)本实验中，电池组内阻对电阻率的测量结果________（填“有”或“无”）影响。 12．我国比亚迪新能源电动汽车技术已处于全球领先水平，电容储能技术在电动汽车中得到了广泛应用。某探究小组的同学设计图甲所示电路，探究电容器在不同电压下的充、放电过程，并测定值电阻。所用器材如下： 定值电阻（约） 电容器C（额定电压，电容值未知） 电源E（电动势，内阻不计） 滑动变阻器（，额定电流为） 电流传感器（内阻不计，电流传感器通过数据线与计算机相接） 电压表（，内阻很大） 开关、导线若干 (1)闭合开关，调节滑动变阻器，将开关接1，则观察到电流传感器所测得的电流随时间变化的图像可能正确的是__________。 A．B．C．D． (2)保持开关接1，调节滑动变阻器，待电压表示数稳定在8 V后，再将开关接2，通过电流传感器将电流信息输入计算机，绘出电流随时间变化的图像如图乙所示。测得在时，且前、后图像与时间轴围成的面积（即图乙中两阴影部分的面积）之比为，此时图线切线的斜率。则此时电容器两极板间的电压为__________V，待测电阻__________（结果均保留两位有效数字）。 (3)电容器的电容__________；已知电容器的储能公式，则上述放电过程电容器释放的电能约为__________J（结果均保留两位有效数字）。 13．某实验小组利用如图1所示的电路来探究两个初始不带电的相同电容器A、B的充、放电现象。 实验操作步骤如下： (1)保持开关断开，将开关接1，通过图中电流传感器的电流I的方向为______（选填“向右”或“向左”），直到电压传感器示数稳定为U的过程中，电流I随时间t变化的图线正确的是图2中的______（选填“a”或“b”）图线，该图线与t轴围成的面积为S。 (2)保持开关断开，将开关接2，待电压传感器示数稳定后，此过程中图线与t轴围成的面积为______（选填“S”或“”）。 (3)将开关断开，开关闭合，让电容器B的两极板完全放电；再断开开关，将开关接______（选填“1”或“2”），待电压传感器示数稳定后，其示数为______（选填“”或“”）。以上实验表明，电容器的电荷量变为原来的一半时，其两极板间的电势差也变为原来的一半。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A C D D BD ABC 7．(1)6.122/6.121/6.123 (2)50.85 (3)1500 8．(1) 4.591/4.592/4.593/4.594 1.879/1.880/1.881 8.600/8.601/8.602 (2) 10.40 20.60 (3) 2.16/2.17/2.18/2.19 10.8/10.9 0.79/0.80/0.81 0.16 9．(1)7.0 (2) R1 b (3)2.04×10−8 10．(1)×1 (2) (3)1.50/1.49/1.51 (4) 11．(1)不同位置 (2)0.730/0.731/0.732/0.733/0.734 (3) C (4)无 12．(1)C (2) 3.2 3.2 (3) 13．(1) 向右 a (2) (3) 2 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $