周练（十九）电学实验（一）-【高考领航】2027年高考物理总复习四测通关卷

**基本信息** 聚焦电学实验操作与数据处理，通过递进式实验情境构建从基础操作到综合应用的知识网络，强化科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础操作|3题|多用电表使用/电表改装/实验规范判断|从仪器原理到操作规范，构建实验技能体系| |数据处理|3题|U-I图像分析/图像转换/误差计算|遵循“数据采集-图像构建-规律提炼”逻辑链| |综合应用|3题|传感器特性/电路设计/实际问题解决|整合电磁学规律与实验方法，培养科学探究能力|

周练(十九)　电学实验(一) 一、选择题 1．(多选)下列对实验操作的叙述正确的是(　　) A．在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可以去掉铁芯提高实验精度 B．将电流表改装为电压表时，应串联定值电阻 C．用多用电表测电阻时，每次调节挡位后都需要进行欧姆调零 D．可以用多用电表欧姆挡粗测电源内阻 2．某学习小组在暗室中利用多用电表验证“硫化镉光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小”的特性，实验电路如图甲所示。保持电阻箱R的阻值不变，则(　　) A．直接测量R的电压时，按图乙接入多用电表 B．直接测量R的电流时，按图丙接入多用电表 C．正确测量R的电压时，多用电表示数随光照强度增大而增大 D．正确测量R的电流时，多用电表示数随光照强度增大而减小 3．“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验时选择“2.5 V”规格的小灯泡，实验中得到的U-I图像如图乙。下列说法错误的是(　　) A．调节滑片时发现灯泡亮度变化，是由于灯泡的实际功率变化 B．小灯泡的额定功率为0.75 W，正常发光时电阻约为8.3 Ω C．若实验中发现无法使电压表示数为2.5 V，一定是因为电源电压过小 D．用图甲的电路，通过更换灯泡的方法，可以探究“电功率与电流的关系” 4．用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，电流表A为理想电表，改变电阻箱R的阻值，测得多组数据，根据测得数据描绘的 -R图线如图乙所示。将该电源、电阻箱R、表笔a和b与量程为10 mA、内阻为50 Ω的毫安表连成如图丙所示的电路，将毫安表改装成欧姆表，下列说法正确的是(　　) A.电源电动势E＝1 V，内电阻r＝0.5 Ω B．甲图中，当电阻箱R接入电路的阻值为3 Ω时，电源的输出功率为12 W C．丙图中，表笔a和b短接，当电阻箱R接入电路的阻值为150 Ω时，毫安表满偏 D．丙图中，欧姆调零后，表笔a和b间接入阻值为300 Ω的电阻，毫安表的示数为4 mA 二、非选择题 5．某实验小组用如图所示的可拆变压器来做“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”的实验，请回答下列问题： (1)本实验中需要运用的科学方法是____________(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。 (2)本实验中需要用到的电源为________(选填“直流电源”或“交流电源”)，测量电压时，需要用到____________(选填“直流电压表”或“多用电表”)。 (3)实验中，将电源接在原线圈的“0”和“1400”两个接线柱上，电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为2.0 V，则原线圈的输入电压可能为________。 A．5.0 V B．6.0 V C．8.0 V 6．某实验小组利用某型号热敏电阻元件和电流表制作简易电子温度计。已知该型号热敏电阻在常温25 ℃时的阻值为10 kΩ，其生产厂家给出了它在某些温度下的阻值如下表所示。 温度/℃ 25 26 27 28 29 30 阻值/kΩ 10.0 9.6 9.2 8.9 8.4 8.1 实验室有下列器材： 甲 A．两节干电池，内阻可忽略不计 B．电压表V(量程3 V，内阻约几十千欧) C．电流表A1(量程500 μA，内阻约几百欧) D．0～9999 Ω电阻箱R E．某型号热敏电阻元件一只 F．开关、导线若干 该实验操作如下： (1)按图甲所示的电路连接各实验器材，开关S闭合前应将电阻箱调至____________(填“阻值最大”“阻值最小”或“阻值任意”)位置；闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，其读数________V；逐渐减小电阻箱阻值，直至电流表读数恰好达到满偏。此时电阻箱的旋钮位置如图丙所示，于是可计算得出该实验所用电流表内阻RA＝________Ω(结果保留至整数位)。 (2)将热敏电阻作为测温元件接入电路，同时保证电阻箱的旋钮位置不变，这样电流表只需要简单改变刻度就可以制成电子温度计。试用笔画线代替导线，在丁图中画出连接好的电路。 (3)从上表中的数据可看出，该型号热敏电阻的阻值随着温度的上升而________，利用表格数据，可将电流表表盘上“200 μA”的刻度改为________℃(结果保留至整数位)。 7．在“用DIS研究回路中感应电动势的大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中，为了研究感应电动势E与时间Δt的关系，某小组同学利用图中的实验装置进行实验：让小车以不同的速度靠近螺线管，得到在不同挡光时间Δt内的感应电动势平均值E。通过利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势的平均值E和时间Δt。 在一次实验中得到的数据如下表： 　　次数 测 量值　　 1 2 3 4 5 6 7 8 E/V 0.116 0.136 0.170 0.191 0.215 0.277 0.292 0.329 Δt/×10-3 s 8.206 7.486 6.286 5.614 5.340 4.462 3.980 3.646 (1)观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的挡光时间Δt内，磁铁相对螺线管位置的变化都________ (选填“相同”或“不同”)，从而实现了控制________________________不变。 (2)得到多组Δt与E的数据之后，若以E为纵坐标、Δt为横坐标画出E-Δt图像，发现图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以________为横坐标。 (3)根据改进后画出的图像得出的结论是：在误差允许的范围内________________________________________________________________________。 (4)其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线，其斜率______(填“减半”“不变”或“加倍”)。 8．某同学做“探究常温下稀盐水的电阻率与浓度的关系”的实验。 (1)取6支通电面积都为20 cm2，长度都为30 cm的塑料管，再分别灌满6种不同浓度的稀盐水，两端用插好粗铜丝的活塞塞好管口，形成封闭的盐水柱，固定于有接线柱的木板上。 图(a) (2)查资料预判常温下盐水的电阻值，选择多用电表适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处。再将红、黑表笔分别接触待测盐水柱两端的铜丝，读出电阻示数，得出各种浓度的盐水对应的电阻。某次测量选择旋钮指在“×100 Ω”处，表头指针所指位置如图(a)所示，可读得电阻R＝________Ω。由此可计算出电阻率ρ＝________Ω·m(最后一空保留两位有效数字)。 (3)为了提高测量盐水电阻的精度，该同学改用伏安法测R，图(b)已连接好部分电路，电压表内阻约为5000 Ω，毫安表的内阻约为50 Ω，为了减少测量误差，请你用笔画导线，把电路连接完整。 (4)把实验得到的6组数据画成如图(c)所示的常温下稀盐水的电阻率ρ与浓度c关系的ρ-c图像，由该图像可得出结论是：常温下稀盐水的电阻率随着其浓度的增大而_________(填“增大”或“减小”)且作________(填“线性”或“非线性”)变化。 9．某水果加工厂的苹果自动分拣装置的示意图如图甲所示，该装置能把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果，装置中R1为半导体薄膜压力传感器，托盘置于R1上，托盘所受重力不计。苹果经过托盘时对R1产生压力，半导体薄膜压力传感器R1的阻值随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当电阻箱R2两端电压U2≥4 V时，控制电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态，苹果进入下通道。已知电源电动势E＝10 V，内阻r＝1.0 Ω，取重力加速度大小g＝10 m/s2。 　 甲　　　　　　　　　　　　　　乙 (1)当质量较大的苹果通过托盘时，对应的压力传感器R1的阻值________(填“较大”或“较小”)。 (2)现以0.3 kg为标准质量将苹果分拣开，根据题述条件可知，质量小于0.3 kg的小果将通过________(填“上通道”或“下通道”)，电阻箱R2的阻值应调为________Ω(结果保留一位小数)。 (3)若要将分拣标准质量提高到0.40 kg，仅将R2的阻值调为________Ω即可实现(结果保留一位小数)。 (4)若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，则分拣标准质量将会________(填“变大”“变小”或“不变”)。 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(十九)　电学实验(一) 1．BC　变压器的铁芯能减少变压器的漏磁现象，有助于提高实验精度，故A错误；根据串联分压原理可知，将电流表改装为电压表时，应串联一个电阻分压，故B正确；欧姆表每一根挡位的内阻均不相同，在用多用电表测电阻时，每次调节挡位后都需要进行欧姆调零，故C正确；多用电表使用欧姆挡时电表内有电源，与待测电源连接后，回路总电动势会发生改变，导致测量结果不准确，即不能够用多用电表欧姆挡粗测电源内阻，故D错误。 2．C　直接测量R的电压时，电压表应该与电阻并联，选项A错误；直接测量R的电流时，电流表应该与电阻串联，选项B错误；正确测量R的电压时，多用电表与电阻并联，则光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，则电阻R两端电压变大，即多用电表读数变大，即多用电表示数随光照强度增大而增大，选项C正确；正确测量R的电流时，多用电表与电阻串联，当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，即多用电表示数随光照强度增大而增大，选项D错误。 3．C　灯泡的实际功率变化，导致灯泡亮度变化，故A正确；由题图乙可知，当U＝2.5 V时，I＝0.3 A，所以灯泡的额定功率为P＝UI＝0.75 W，正常发光时电阻为R＝≈8.3 Ω，故B正确；实验中，移动滑片调节灯泡两端电压，但无法使灯泡两端电压为额定电压2.5 V，可能是因为电源电压低于2.5 V；也可能是因为电源电压过大的同时变阻器的最大电阻过小，无论如何调节滑片，灯泡两端电压始终高于2.5 V，故C错误；实验中，更换不同的灯泡，保证灯泡两端的电压一定，则能研究电功率P与电流I的关系，故D正确。本题选择错误的，故选C。 4．D　由闭合电路欧姆定律得I＝，化简得，结合 -R图线可得，电源电动势为E＝2 V，内电阻为r＝1 Ω，A错误；题图甲中，当电阻箱R接入电路的阻值为3 Ω时，流过电源的电流和电源的输出功率为I＝ A，P＝I2R＝ W，B错误；题图丙中，表笔a和b短接，由闭合电路欧姆定律得Imax＝，解得R＝149 Ω，C错误；题图丙中，欧姆调零后，由闭合电路欧姆定律得I＝，代入数据解得I＝4 mA，D正确。 5．解析：(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系，实验中需要运用的科学方法是控制变量法。 (2)实验中需要交流电源和多用电表。 (3)实验中，将电源接在原线圈的“0”和“1400”两个接线柱上，电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间电压为2.0 V，原、副线圈的匝数之比为7∶2，则原线圈的电压U1＝×2 V＝7 V，考虑到不是理想变压器，可能有漏磁等现象，则原线圈所接电源的电压大于7 V，可能为8 V，故选C。 答案：(1)控制变量法　(2)交流电源　多用电表　(3)C 6．解析：(1)为了保护电路，在开关闭合之前，应该将电阻箱调至阻值最大的位置； 电压表读数为2.80 V； 电流表内阻RA＝－5400 Ω＝200 Ω。 (2)如图所示： (3)从题表中的数据可看出，该型号热敏电阻的阻值随着温度的上升而减小； 当电流表读数为200 μA时，热敏电阻阻值 R0＝－RA－R＝－5600 Ω＝8400 Ω 则根据上表数据可将电流表表盘上“200 μA”的刻度改为29 ℃。 答案：(1)阻值最大　2.80　200　(2)见解析图 (3)减小　29 7．解析：(1)观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的挡光时间Δt内，磁铁相对螺线管位置的变化都相同，从而实现了控制螺线管中磁通量的变化量不变。 (2)根据E＝n，因ΔΦ不变，E与成正比，横坐标应该是。 (3)感应电动势与磁通量变化率成正比(或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比)。 (4)匝数n加倍后，产生的感应电动势加倍，E-图像纵坐标加倍横坐标不变，所以新图像的斜率加倍。 答案：(1)相同　螺线管中磁通量的变化量 (2)　(3)感应电动势与磁通量变化率成正比(或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比)　(4)加倍 8．解析：(2)选择多用电表适当倍率的欧姆挡，将两表笔短接，进行欧姆调零； 读得电阻R＝15×100＝1500 Ω； 根据R＝ρ，得ρ＝ Ω·m＝10 Ω·m。 (3)电流表内阻较小，盐水的电阻是大电阻，故采用电流表内接法，由于被测电阻远大于滑动变阻器最大电阻，故控制电路中滑动变阻器必须采用分压式接法，电路图如图所示： (4)根据图像可知，常温下稀盐水的电阻率随其浓度的增大而减小且作非线性变化。 答案：(2)短接　1500　10　(3)见解析图　(4)减小　非线性 9．解析：(1)苹果通过托盘时，质量较大的苹果托盘对R1的压力较大，根据题图乙可知，R1的阻值较小。 (2)若苹果质量小于0.3 kg时，则R1阻值增大，分压增大，由于电源电动势不变，R2两端分压减小，电衔铁将不被吸合，小苹果将通过上通道。 当苹果质量为0.3 kg时，此时R1＝20 Ω， 为使该装置达到分拣目的，R2的阻值满足 ， 解得R2＝14.0 Ω。 (3)同理当苹果质量为0.40 kg时，此时R1′＝15 Ω 为使该装置达到分拣目的，R2的阻值满足 解得R2＝10.7 Ω。 (4)若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，根据U＝R2 可知内阻r增大，则实际要吸引衔铁打开通道时的电阻偏小，需要的压力偏大，即分拣标准质量将会偏大。 答案：(1)较小　(2)上通道　14.0　(3)10.7 (4)变大 学科网（北京）股份有限公司 $