专题14 电学实验(7年汇编)(山东专用)2020-2026年高考物理真题分类汇编
2026-08-14
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3份
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57页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 恒定电流 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.82 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 知数达理 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59186549.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
整合山东2020-2025高考真题及2026模拟题,聚焦电学实验四大高频考点,突出情境实用性与探究性。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|实验大题|8-10分/题,含3-4小问|电阻测量(伏安法/半偏法)、电源电动势与内阻测量、电容器充放电、远距离输电模拟|情境结合生产生活(高压输电节能)、科技应用(电容器储能),注重误差分析与图像处理(I-U图像、I-t图像面积求电荷量)|
内容正文:
专题14 电学实验
7年真题1年模拟
考点分类
山东考情(2020-2026)
命题规律
考点01
探究远距离输电
2025山东
情境:紧密结合生产生活与科技应用,如高压输电节能、铅笔芯电阻率测量、电容器储能应用、热敏电阻温度特性探究等,突出问题的实用性与探究性。
考点:覆盖四大高频考点:①电阻/电阻率测量(含伏安法、半偏法、替代法等);②电源电动势与内阻测量;③电容器充放电规律探究;④远距离输电模拟。基础操作涵盖仪器读数(螺旋测微器、游标卡尺、电表)、电路连接、误差分析等核心能力。
题型:均以实验大题形式出现,分值8-10分,包含3-4小问:前2问考查基础仪器使用、电路选择,后2问侧重数据处理、误差分析与规律推导,梯度分明。
综合:注重原理迁移与创新,常结合图像分析(I-U、1/U-1/R等)、估算能力(I-t图像面积求电荷量),兼顾对实验方案改进、误差来源分析的探究能力考查,体现“做中学”的命题导向。
考点02
测量电阻率和电阻
2024山东
2022山东
2021山东
考点03
观察电容器充、放电现象
2023山东
考点04
测量电源电动势和内阻
2020山东
考点01 探究远距离输电
(2025·山东·高考真题)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
考点02 测量电阻率和电阻
1.(2024·山东·高考真题)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V)
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为_______mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________(填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示,求得电阻RY=______Ω(保留3位有效数字);采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω;
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率______(填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
2.(2022·山东·高考真题)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池E(电动势1.5V,内阻未知);
电流表A1(量程10mA,内阻为90Ω);
电流表A2(量程30mA,内阻为30Ω);
定值电阻R0(阻值为150Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);
待测电阻Rx;
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______(填“A1”或“A2”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用Rx替换R0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的处,则Rx的测量值为________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对Rx的测量值_________(填“有”或“无”)影响
3.(2021·山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势,内阻r约为);
电阻箱R(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻等于);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路__________。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为___________(结果保留到个位),该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________(填“增大”或“减小”)。
考点03 观察电容器充、放电现象
(2023·山东·高考真题)电容储能已经在电动汽车,风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:
电容器C(额定电压,电容标识不清);
电源E(电动势,内阻不计);
电阻箱(阻值);
滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
电压表V(量程,内阻很大);
发光二极管,开关,电流传感器,计算机,导线若干。
回答以下问题:
(1)按照图甲连接电路,闭合开关,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向___________端滑动(填“a”或“b”)。
(2)调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为___________V(保留1位小数)。
(3)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为时,开关掷向1,得到电容器充电过程的图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为___________C(结果保留2位有效数字)。
(4)本电路中所使用电容器的电容约为___________F(结果保留2位有效数字)。
(5)电容器充电后,将开关掷向2,发光二极管___________(填“”或“”)闪光。
考点04 测量电源的电动势和内阻
(2020·山东·高考真题)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);
电压表V (量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表A (量程0.6 A,内阻约1 Ω);
滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω);
定值电阻R1(阻值2 Ω);
定值电阻R2(阻值5 Ω);
开关一个,导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_____。(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流 表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
7
I/A
0.08
0.14
0.20
0.26
0.32
0.36
0.40
U/V
1.35
1.20
1.05
0.88
0.73
0.71
0.52
请根据实验数据,回答以下问题:
①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为_____ (填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路____________。
1.(2026·山东枣庄·一模)某小组用如图甲所示电路测量移动电源的电动势和内阻,两只数字多用电表分别作为电压表和电流表使用,定值电阻。
(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最______(填“左端”或“右端”);
(2)图甲中“数字多用电表1”是______(填“电流表”或“电压表”);
(3)在电量接近100%时,实验得到了与干电池相似的图像,如图乙所示。由图像可得该移动电源的电动势为______V,内阻为______Ω(结果均保留三位有效数字);
(4)研究发现移动电源在电量减少的过程中,电动势几乎不变,由此可以推测其内用来储存电能的器件可能是______。
A.电感线圈 B.电容器 C.电池组
2.(2026·山东青岛·一模)电阻率是检测工厂排出中水的主控指标,某小组利用所掌握的物理知识检测一电镀厂排出的中水是否符合排放标准,将采集的水样装满绝缘性能良好的塑料圆柱形容器,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示。已知所有测量均在标准状况下进行,提供的仪器如下:
A.电源E(电动势3V,内阻不计)
B.灵敏电流计G(量程3mA,内阻约50Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值300Ω)
D.滑动变阻器(最大阻值3kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值15kΩ)
F.电压表V(量程3V,内阻约5kΩ)
G.多用电表
H.开关、导线若干
请回答下面问题:
(1)选用多用电表欧姆挡位的“×100”倍率粗测样品电阻,示数如图乙所示,则样品电阻约为________Ω;
(2)按照图丙所示电路进行实验,为了使测量结果准确且调节仪器方便,则滑动变阻器应选用________(选填仪器前代号);
(3)改变滑动变阻器的阻值,读取多组U、I数值,描点后拟合出图线,如图丁所示。已知圆柱形容器内壁横截面积为,两电极间距为10cm,则该样品电阻率为________(结果保留2位有效数字),测得的电阻率比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)根据国家排放标准,标准状况下中水的临界电阻率为,则该工厂排出的中水________(选填“合格”或“不合格”)。
3.(2026·山东淄博·一模)某实验小组为测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示电路,所用器材如下:干电池、平板电脑、电压传感器(内阻很大)、定值电阻(阻值为)、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将平板电脑与电压传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关,逐次改变电阻箱的阻值,电压传感器测得对应的电压值,在平板电脑上显示出如图乙所示的关系图线。回答下列问题:
(1)定值电阻在电路中起______(填“保护”或“分流”)作用。
(2)与、、、的关系式为____________。
(3)若定值电阻,令,,由图乙中实验图线的拟合方程可得,电池的电动势______V,内阻______。(结果均保留小数点后两位)
4.(2026·山东济宁·一模)某同学测量一电热丝的电阻率,实验步骤如下∶
(1)用多用电表粗测该电热丝的电阻值,将多用电表选择开关旋至“”挡,进行欧姆调零后,将红、黑表笔连接到电热丝两端,指针位置如图甲所示,此时读数为_____Ω。
(2)用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径,某次测量的示数如图乙所示,该读数为_____。
(3)为精确测量该电热丝的电阻,设计了如图丙所示的实验电路图。现有实验器材如下∶
电池组(电动势为,内阻忽略不计);
电压表V(量程为,内阻为);
电流表A(量程为,内阻约为);
定值电阻(阻值可选用和);
滑动变阻器(最大阻值为);
开关、导线若干。
①本实验中定值电阻的阻值应选用_____(填“3kΩ”或“12kΩ”);
②闭合开关,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别记为、,则该电热丝电阻准确值的表达式为_____(用、、、表示);
③多次测量得到电热丝的电阻的平均值,计算得出电热丝的电阻率。
5.(2026·山东聊城·一模)1821年,赛贝克发现,把两种不同的金属导体接成闭合电路时,如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中,则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克效应,这种情况下产生的电动势叫做温差电动势。我国“嫦娥三号”“嫦娥四号”月球探测器都运用了一种温差电池,完美解决了在光照不足或极端低温的太空或地外环境中,实现长期、可靠的能源供给,现在已经用在火星探测任务上了。某种温差电池的电动势与温度差成正比,满足表达式,其中是材料的塞贝克系数,由材料决定。某兴趣小组通过如图所示电路测量不同温差下电池的电动势,以得到某温差电池的塞贝克系数。滑动变阻器最大阻值为,电流表甲的量程为,内阻等于,电流表乙的量程为,内阻约为。
(1)电流表应选_____(填“甲”或“乙”);
(2)温差为时,闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录每次调节后电流表和的读数,作出图像,则温差电池的电动势_____(结果保留一位小数);
(3)改变温差,重复上述实验步骤,得到多组数据,作出图像,由图可得_____(结果保留一位小数);
(4)若实验过程中电池冷端散热不充分导致接点温差小于环境温差,则的测量值_____(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
6.(2026·山东滨州·一模)为了测量待测电阻Rx的阻值,设计如图所示的电路。并进行了如下操作:
第1步:闭合开关K1,调整电阻箱R,使得闭合开关K2前后电流表A1和A2的示数不变,并读出此时电阻箱的阻值为R;
第2步:保持电阻箱R不变,断开开关K2,多次调整滑动变阻器,读出多组电流表A1和A2的示数I1和I2;
第3步:将每组示数I1和I2描绘在图像中,并拟合成图线;
第4步:测量图线的斜率为k。
(1)根据数据可算出待测电阻的阻值Rx=__________;
(2)电流表内阻的大小对测量结果__________影响(选填“有”或“无”);
(3)换用阻值更大的定值电阻R0,重复上述实验,做出的图线的斜率将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
7.(2026·山东日照·一模)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,利用可拆变压器能方便地改变原、副线圈的匝数比。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压,并记录相关数据,这个探究过程采用的科学探究方法是______。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.演绎法 D.理想实验法
(2)某次实验中,用匝数匝和匝的线圈做实验,测量的数据如下表所示,下列说法中正确的是______。
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98
A.原线圈的匝数为,用较粗导线绕制 B.副线圈的匝数为,用较细导线绕制
C.原线圈的匝数为,用较细导线绕制 D.副线圈的匝数为,用较粗导线绕制
(3)该同学在分析数据时发现上述实验数据没有严格遵从,下列原因可能正确的是______。
A.在交变电流产生的过程中,副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低
B.变压器副线圈的磁通量变为原线圈的磁通量的两倍,使线圈的电阻增加
C.铁芯在交变磁场的作用下会发热
D.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
8.(2026·山东菏泽·一模)某实验小组为测量一锂电池的电动势和内阻。
a.首先用多用电表的直流电压10V档粗略测量了锂电池的电动势,测量结果如图甲所示。
b.为精确测量该电动势,又设计了如图乙所示电路,所用器材有:锂电池、智能手机、电压传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电压传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关,逐次改变电阻箱的阻值,用智能手机记录对应的电压传感器测得的电压。回答下列问题:
(1)由图甲可知,该锂电池的电动势约为_____V;
(2)根据记录数据作出图像,如图丙所示。已知,可得_____V,_____(结果均保留两位有效数字)
(3)电压传感器的电阻不理想对锂电池电动势的测量结果_____(填“有”或“无”)影响。
9.(2026·山东青岛·二模)某同学用图甲所示电路测量水果电池电动势和内阻,实验器材如下:
水果电池(E约1.5V)
电流表(量程3mA)
半圆形滑动变阻器(总阻值)
定值电阻
量角器
开关、导线若干
(1)按图甲连接好电路,闭合开关S前,滑片P应滑动变阻器______端(选填“a”或“b”);
(2)改变滑片P的位置,记录电流表读数I及对应角度θ,由数据描点拟合得到关系图像如图乙所示,则电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω;(结果均保留3位有效数字)
(3)当θ=________时,变阻器消耗的功率最大。
10.(2026·山东临沂·二模)某实验小组为精准测量某国产NPO电容器的电容,探究其充放电规律,设计了如图甲所示的实验电路,开展了一系列综合实验。已知实验器材参数:电源内阻不计;定值电阻,电流传感器内阻可忽略,能精确记录充、放电过程中电流随时间变化的I—t图像;待测NPO电容器(额定电压≥6V,电容未知);单刀双掷开关及导线若干。
实验步骤如下:①按图甲正确连接电路,检查电路无误后,将开关掷向1端,给电容器充电至稳定状态;②将开关迅速掷向2端,让电容器通过定值电阻放电,记录放电I—t图像;③更换放电电阻,重复上述实验,对比分析图像变化规律。请回答下列问题:
(1)开关接1端充电至稳定后,电容器两端的电压等于________V;
(2)计算机测得某次放电I—t图像如乙图与坐标轴围成的面积为,忽略电流传感器误差,则该NPO电容器的电容为________F(保留两位有效数字)。
(3)若将定值电阻由50Ω换为100Ω,重复放电实验(充电电压不变),则新放电I—t图像是丙图的曲线________(选填b或者c)图像总面积与原总面积之比为________。
11.(2026·山东烟台·二模)实验小组利用下列器材测量某蓄电池的电动势和内阻。
待测蓄电池
直流电压表V1、V2,最大量程均为3V,内阻很大;
定值电阻(阻值为);
滑动变阻器R(最大阻值为);
开关S、导线若干。
(1)依据图甲的电路图补充完整图乙的实物。
(2)正确连接器材后,闭合开关,移动滑动变阻器的触头,读出并记录多组电压表V1、V2的数据如表丙所示,请根据表中数据在图丁中描绘出图像。
实验次数
1
1.68
0.50
2
1.90
1.00
3
2.10
1.50
4
2.20
1.75
5
2.32
2.00
(3)根据描绘出的图像,可求得该蓄电池的电动势___________V,内阻___________(结果均保留两位有效数字)。
12.(2026·山东淄博·二模)某欧姆表的内部示意图如图甲所示,该表有“”“”两个挡位。现用该表测量一个阻值约为300 Ω的定值电阻。
(1)图甲为________(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)欧姆表选择“”挡位,选择开关应与________(选填“”或“”)相连;
(3)测量时,先将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在________(选填“电流”或“电阻”)零刻度线;
(4)保持欧姆表选择“”挡,测量时指针位置如图乙所示,欧姆表读数为________。
13.(2026·山东菏泽·二模)某同学设计了两种倍率的欧姆表,其内部电路如图甲所示,已知表头内阻,电源电动势未知,内阻不可忽略,则:
(1)开关S________(选填“闭合”或者“断开”)时,倍率较大;
(2)选择开关S断开时,进行欧姆调零后,A、B两表笔之间接不同的标准电阻时,表头G的示数I与的关系如图乙所示,电源的电动势E=________;
(3)再把开关S闭合,两表笔短接发现表头指针刚好半偏,________;
(4)电源由于长时间使用,电动势略有减小,内阻略有增大,用该表测电阻时测量值会________(选填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
14.(2026·山东德州·二模)为了测量干电池A的电动势和内阻,某学习小组设计了图甲所示的电路图,电流表和电压表内阻未知。
(1)用甲图方案测得的干电池A的内阻比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”),其误差主要来源于___________(选填“A”或“B”)。
A.电流表分压 B.电压表分流
(2)为了提高实验精度,该小组又设计了如图乙所示的电路,主要实验操作如下:
①闭合、,调节滑动变阻器,使灵敏电流计的指针指在零刻度线,记录此时电压表的示数、电流表的示数;
②改变滑动变阻器的滑片位置,重复步骤①,记录此时电压表的示数、电流表的示数。可算出电池的电动势___________,内阻___________。(结果均保留两位小数)
15.(2026·山东日照·二模)某学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。除了干电池、若干导线和开关外,实验室还提供了如下器材:
电流表A1(量程为10 mA,内阻rA=1 Ω)
电流表A2(量程为150 mA,内阻约为2 Ω)
电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)
滑动变阻器R(最大阻值为30 Ω,允许的最大电流为1 A)
(1)用电流表A1和电阻箱改装一个量程为1.5 V的电压表,电阻箱接入电路的阻值R0=______Ω。
(2)学习小组设计的部分电路如图甲所示,为尽量减小误差,电流表A2应接在______处(选填“1”或“2”)。电流表A2正确接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电流表A1和A2的示数分别为I1、I2,绘制I1-I2图像如图乙所示,已知图线斜率的绝对值为k,与纵轴的截距为b,则电源的电动势E=______,内阻r=______。(用R0、rA、k、b表示)
16.(2026·山东济宁·二模)某实验小组用如图甲所示的电路研究一压敏电阻的阻值随压力的变化关系,并制作简易压力表。已知电流表(量程为)、毫安表内阻均忽略不计,定值电阻。
(1)闭合开关,给电阻施加压力,电流表示数如图乙所示,则读数为_____,毫安表示数为,则此时的阻值大小为_____。
(2)给电阻加上不同的压力,记录不同压力下对应的值,并绘制图像,根据图像得出电阻与压力关系式为(为常数)。
①该实验小组为制作简易压力表,设计了如图丙所示电路,电源的电动势为、内阻为,电流表A内阻忽略不计,调节电阻箱阻值为,改变压力的大小,根据压力与电流表A示数的关系式_____(用、、、、表示),在表盘上对应位置处标上压力大小;
②若该装置使用较长时间后,电源内阻增大,为保证压力表测量准确,电阻箱的阻值应_____(选填“调大”“调小”或“保持不变”)。
17.(2026·山东潍坊·二模)某实验小组利用如图甲所示的实验电路测量某电源的电动势和内阻,所用两电源分别为、,其内阻分别为、,其中一块电源为待测电源,另一块为辅助电源。
该小组的主要实验步骤如下:
①按图甲连接好实验电路,将两滑动变阻器、的滑片滑到合适位置,闭合开关、,调节、,使灵敏电流计G的示数为零,读出此时电流表和电压表的示数和;
②改变、的阻值,仍使灵敏电流计的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
③重复②中的操作,得到多组I和U,根据所得数据作出图像如图乙所示。
由以上信息可知:
(1)待测电源是________(选填“”或“”);
(2)由图乙可知,待测电源的电动势为________V,内阻为________(结果均保留2位小数);
(3)在操作步骤①的过程中,若调节后发现灵敏电流计G中有自a流向b的电流,为使灵敏电流计G的示数再次为零,则应缓慢________(选填“向左”或“向右”)调节滑动变阻器的滑片。
18.(2026·山东枣庄·二模)实验小组准备测量电压表V的内电阻。可选用的器材有:
多用电表;
电源(电动势5V);
待测电压表V(量程3V);
电压表(量程5V;内阻约);
定值电阻(阻值为);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
开关S,导线若干。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡测量电压表V的内电阻。将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置,___________(填“红”或“黑”)表笔与电压表正接线柱相连,指针位置如图甲所示,测得该电压表的内电阻为___________。
(2)为提高测量的精度,实验小组设计如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(填“”或“”);
(3)闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时,电压表、待测电压表V的示数分别为,待测电压表V的内电阻为___________(结果保留3位有效数字)。
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专题14 电学实验
7年真题1年模拟
考点01 探究远距离输电
【答案】(1) 200 2.4 (2)100 (3)0.9
考点02 测量电阻率和电阻
1.【答案】(1)2.450 (2)1 (3)1.91 (4)大于
2.【答案】 A1 60 100 无
3.【答案】 3500 大于 减小
考点03 观察电容器充、放电现象
【答案】 b 6.5
考点04 测量电源的电动势和内阻
【答案】B R1
1.【答案】(1)右 (2)电压表 (3) 5.50 0.250 (4)C
2.【答案】(1)1400 (2)D (3) 1.5 偏大 (4)不合格
3.【答案】(1)保护 (2) (3) 1.47 0.94
4.【答案】(1)1900 (2)5.299/5.297/5.298/5.300 (3) 12kΩ
5.【答案】(1)甲 (2)70.5~73.5 (3)1.2 (4)小于
6.【答案】(1) (2)无 (3)变小
7.【答案】(1)A (2)C (3)CD
8.【答案】(1)3.4 (2) 3.3 2.0 (3)有
9.【答案】(1)b (2) 1.47 200 (3)120°
10.【答案】(1)4.5 (2) (3) c
11.【答案】(1)(2)
(3) 2.5 2.0
12.【答案】(1)红 (2) (3)电阻 (4)
13.【答案】(1)断开 (2)3V (3)240Ω (4)偏大
14.【答案】(1) 偏大 A (2) 2.90 1.00
15.【答案】(1)149 (2) 1
16.【答案】(1) 0.40 2000 (2) 调小
17.【答案】(1) (2) (3)向左
18.【答案】(1) 黑 1.6 (2) (3)1.56
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专题14 电学实验
7年真题1年模拟
考点分类
山东考情(2020-2026)
命题规律
考点01
探究远距离输电
2025山东
情境:紧密结合生产生活与科技应用,如高压输电节能、铅笔芯电阻率测量、电容器储能应用、热敏电阻温度特性探究等,突出问题的实用性与探究性。
考点:覆盖四大高频考点:①电阻/电阻率测量(含伏安法、半偏法、替代法等);②电源电动势与内阻测量;③电容器充放电规律探究;④远距离输电模拟。基础操作涵盖仪器读数(螺旋测微器、游标卡尺、电表)、电路连接、误差分析等核心能力。
题型:均以实验大题形式出现,分值8-10分,包含3-4小问:前2问考查基础仪器使用、电路选择,后2问侧重数据处理、误差分析与规律推导,梯度分明。
综合:注重原理迁移与创新,常结合图像分析(I-U、1/U-1/R等)、估算能力(I-t图像面积求电荷量),兼顾对实验方案改进、误差来源分析的探究能力考查,体现“做中学”的命题导向。
考点02
测量电阻率和电阻
2024山东
2022山东
2021山东
考点03
观察电容器充、放电现象
2023山东
考点04
测量电源电动势和内阻
2020山东
考点01 探究远距离输电
(2025·山东·高考真题)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
【答案】(1) 200 2.4 (2)100 (3)0.9
【详解】(1)[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA,故读数为200mA;
[2]学生电源的输出功率
(2)低压输电时电阻箱消耗的功率为
电阻箱的接入的电阻为
高压输电时,电阻箱消耗的功率为
可得
即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。
(3)示数为时,学生电源的输出功率
高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了
考点02 测量电阻率和电阻
1.(2024·山东·高考真题)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下:
学生电源(输出电压0~16V)
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表V(量程3V,内阻未知);
电流表A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关K,导线若干。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为_______mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置,将单刀双掷开关K分别掷到1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________(填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示,求得电阻RY=______Ω(保留3位有效数字);采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω;
(4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则X型号铅笔芯的电阻率______(填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】(1)2.450 (2)1 (3)1.91 (4)大于
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为
(2)由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外接法,即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端;
(3)根据图丙的I-U图像,结合欧姆定律有
(4)根据电阻定律可得两种材料的横截面积近似相等,分别代入数据可知
2.(2022·山东·高考真题)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材:
干电池E(电动势1.5V,内阻未知);
电流表A1(量程10mA,内阻为90Ω);
电流表A2(量程30mA,内阻为30Ω);
定值电阻R0(阻值为150Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为100Ω);
待测电阻Rx;
开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路;闭合开关,调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_______(填“A1”或“A2”);若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
(2)断开开关,保持滑片的位置不变。用Rx替换R0,闭合开关后,电流表指针指在满刻度的处,则Rx的测量值为________Ω。
(3)本实验中未考虑电池内阻,对Rx的测量值_________(填“有”或“无”)影响
【答案】 A1 60 100 无
【详解】(1)[1]若不考虑电源内阻,且在电源两端只接R0时,电路中的电流约为
由题知,闭合开关,调节滑片位置,要使电流表指针指在满刻度的处,则该同学选到的电流表应为A1。
[2]当不考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有计算出R = 60Ω
(2)[3]断开开关,保持滑片的位置不变,用Rx替换R0,闭合开关后,有
代入数据有Rx = 100Ω
(3)[4]若考虑电源内阻,根据闭合电路的欧姆定律有,
联立计算出的Rx不受电源内阻r的影响。
3.(2021·山东·高考真题)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势,内阻r约为);
电阻箱R(阻值范围);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
微安表(量程,内阻等于);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路__________。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为,该温度下热敏电阻的测量值为___________(结果保留到个位),该测量值___________(填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________(填“增大”或“减小”)。
【答案】 3500 大于 减小
【详解】(1)[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R1。
(2)[2]电路连接图如图所示
(3)[3]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,即可得
[4]当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
(4)[5]由于是图像,当温度T升高时,减小,从图中可以看出减小,从而减小,因此热敏电阻随温度的升高逐渐减小。
考点03 观察电容器充、放电现象
(2023·山东·高考真题)电容储能已经在电动汽车,风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:
电容器C(额定电压,电容标识不清);
电源E(电动势,内阻不计);
电阻箱(阻值);
滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
电压表V(量程,内阻很大);
发光二极管,开关,电流传感器,计算机,导线若干。
回答以下问题:
(1)按照图甲连接电路,闭合开关,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向___________端滑动(填“a”或“b”)。
(2)调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为___________V(保留1位小数)。
(3)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为时,开关掷向1,得到电容器充电过程的图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为___________C(结果保留2位有效数字)。
(4)本电路中所使用电容器的电容约为___________F(结果保留2位有效数字)。
(5)电容器充电后,将开关掷向2,发光二极管___________(填“”或“”)闪光。
【答案】 b 6.5
【详解】(1)[1]滑动变阻器分压式接法,故向b端滑动充电电压升高;
(2)[2]量程15 V,每个小格0.5 V,估读,故6.5 V;
(3)[3]图像所围的面积,等于电容器存储的电荷量,38个小格,故电容器存储的电荷量为C;
(4)[4]由电容的定义式得:F;
(5)[5]开关掷向2,电容器放电,故闪光。
考点04 测量电源的电动势和内阻
(2020·山东·高考真题)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);
电压表V (量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表A (量程0.6 A,内阻约1 Ω);
滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω);
定值电阻R1(阻值2 Ω);
定值电阻R2(阻值5 Ω);
开关一个,导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是_____。(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流 表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
7
I/A
0.08
0.14
0.20
0.26
0.32
0.36
0.40
U/V
1.35
1.20
1.05
0.88
0.73
0.71
0.52
请根据实验数据,回答以下问题:
①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像________。
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为_____ (填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路____________。
【答案】B R1
【详解】(1)[1]电压表示数变化过小,则原因是外电阻比内阻大的多,即电源内阻偏小,故选B。
(2)[2]根据数据做出U-I图像如图;
[3]由图像可知
电源内阻小于1Ω,则定值电阻大于1.63Ω,可知定值电阻为R1;
[4]定值电阻与电源串联,电路如图;
1.(2026·山东枣庄·一模)某小组用如图甲所示电路测量移动电源的电动势和内阻,两只数字多用电表分别作为电压表和电流表使用,定值电阻。
(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最______(填“左端”或“右端”);
(2)图甲中“数字多用电表1”是______(填“电流表”或“电压表”);
(3)在电量接近100%时,实验得到了与干电池相似的图像,如图乙所示。由图像可得该移动电源的电动势为______V,内阻为______Ω(结果均保留三位有效数字);
(4)研究发现移动电源在电量减少的过程中,电动势几乎不变,由此可以推测其内用来储存电能的器件可能是______。
A.电感线圈 B.电容器 C.电池组
【答案】(1)右
(2)电压表
(3) 5.50 0.250
(4)C
【详解】(1)闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片移到最右端阻值最大的位置;
(2)由电路可知,图甲中“数字多用电表1”是电压表;
(3)[1][2]根据,由图像可得该移动电源的电动势为E=5.50V,内阻为
(4)研究发现移动电源在电量减少的过程中,电动势几乎不变,则其内用来储存电能的器件不可能是电感线圈和电容器,只可能是电池组。
故选C。
2.(2026·山东青岛·一模)电阻率是检测工厂排出中水的主控指标,某小组利用所掌握的物理知识检测一电镀厂排出的中水是否符合排放标准,将采集的水样装满绝缘性能良好的塑料圆柱形容器,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示。已知所有测量均在标准状况下进行,提供的仪器如下:
A.电源E(电动势3V,内阻不计)
B.灵敏电流计G(量程3mA,内阻约50Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值300Ω)
D.滑动变阻器(最大阻值3kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值15kΩ)
F.电压表V(量程3V,内阻约5kΩ)
G.多用电表
H.开关、导线若干
请回答下面问题:
(1)选用多用电表欧姆挡位的“×100”倍率粗测样品电阻,示数如图乙所示,则样品电阻约为________Ω;
(2)按照图丙所示电路进行实验,为了使测量结果准确且调节仪器方便,则滑动变阻器应选用________(选填仪器前代号);
(3)改变滑动变阻器的阻值,读取多组U、I数值,描点后拟合出图线,如图丁所示。已知圆柱形容器内壁横截面积为,两电极间距为10cm,则该样品电阻率为________(结果保留2位有效数字),测得的电阻率比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)根据国家排放标准,标准状况下中水的临界电阻率为,则该工厂排出的中水________(选填“合格”或“不合格”)。
【答案】(1)1400
(2)D
(3) 1.5 偏大
(4)不合格
【详解】(1)样品电阻约为14×100Ω=1400Ω;
(2)因测量电路采用限流电路,则滑动变阻器的阻值应该与待测电阻的阻值相当,故选D;
(3)[1]根据图像可得
根据
可得
[2]由于电流表分压,则电压的测量值偏大,可知电阻的测量值偏大,则电阻率的测量值偏大。
(4)该工厂排出的中水电阻率小于标准值,则不合格。
3.(2026·山东淄博·一模)某实验小组为测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示电路,所用器材如下:干电池、平板电脑、电压传感器(内阻很大)、定值电阻(阻值为)、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将平板电脑与电压传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关,逐次改变电阻箱的阻值,电压传感器测得对应的电压值,在平板电脑上显示出如图乙所示的关系图线。回答下列问题:
(1)定值电阻在电路中起______(填“保护”或“分流”)作用。
(2)与、、、的关系式为____________。
(3)若定值电阻,令,,由图乙中实验图线的拟合方程可得,电池的电动势______V,内阻______。(结果均保留小数点后两位)
【答案】(1)保护
(2)
(3) 1.47 0.94
【详解】(1)定值电阻与电源串联,则在电路中起保护作用。
(2)由电路可知
解得
(3)[1][2]若定值电阻,令,
则表达式为
结合
可得,
解得E=1.47V,r=0.94Ω
4.(2026·山东济宁·一模)某同学测量一电热丝的电阻率,实验步骤如下∶
(1)用多用电表粗测该电热丝的电阻值,将多用电表选择开关旋至“”挡,进行欧姆调零后,将红、黑表笔连接到电热丝两端,指针位置如图甲所示,此时读数为_____Ω。
(2)用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径,某次测量的示数如图乙所示,该读数为_____。
(3)为精确测量该电热丝的电阻,设计了如图丙所示的实验电路图。现有实验器材如下∶
电池组(电动势为,内阻忽略不计);
电压表V(量程为,内阻为);
电流表A(量程为,内阻约为);
定值电阻(阻值可选用和);
滑动变阻器(最大阻值为);
开关、导线若干。
①本实验中定值电阻的阻值应选用_____(填“3kΩ”或“12kΩ”);
②闭合开关,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别记为、,则该电热丝电阻准确值的表达式为_____(用、、、表示);
③多次测量得到电热丝的电阻的平均值,计算得出电热丝的电阻率。
【答案】(1)1900
(2)5.299/5.297/5.298/5.300
(3) 12kΩ
【详解】(1)读数为。
(2)读数为。
(3)[1]定值电阻若选择,则改装后的电压表能测量电压的最大值为
定值电阻若选择,则改装后的电压表能测量电压的最大值为
为了使电阻丝两端的电压变化范围更大,要求改装后的电压表测量范围更大,故本实验中定值电阻的阻值应选用;
[2]该电热丝电阻准确值的表达式为
5.(2026·山东聊城·一模)1821年,赛贝克发现,把两种不同的金属导体接成闭合电路时,如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中,则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克效应,这种情况下产生的电动势叫做温差电动势。我国“嫦娥三号”“嫦娥四号”月球探测器都运用了一种温差电池,完美解决了在光照不足或极端低温的太空或地外环境中,实现长期、可靠的能源供给,现在已经用在火星探测任务上了。某种温差电池的电动势与温度差成正比,满足表达式,其中是材料的塞贝克系数,由材料决定。某兴趣小组通过如图所示电路测量不同温差下电池的电动势,以得到某温差电池的塞贝克系数。滑动变阻器最大阻值为,电流表甲的量程为,内阻等于,电流表乙的量程为,内阻约为。
(1)电流表应选_____(填“甲”或“乙”);
(2)温差为时,闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录每次调节后电流表和的读数,作出图像,则温差电池的电动势_____(结果保留一位小数);
(3)改变温差,重复上述实验步骤,得到多组数据,作出图像,由图可得_____(结果保留一位小数);
(4)若实验过程中电池冷端散热不充分导致接点温差小于环境温差,则的测量值_____(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)甲
(2)70.5~73.5
(3)1.2
(4)小于
【详解】(1)电流表的作用是测电源两端电压,电流表甲的内阻已知,可以通过欧姆定律测得电压,而电流表乙内阻未知,不能测电压。
(2)由闭合电路欧姆定律可得
整理可得
则图像的斜率为
纵截距为
联立可得
(3)根据表达式
图像的斜率表示塞贝克系数,则由图可知
(4)电池冷端散热不充分会导致偏小,电动势E偏小,图像的斜率偏小,偏小,故的测量值小于真实值。
6.(2026·山东滨州·一模)为了测量待测电阻Rx的阻值,设计如图所示的电路。并进行了如下操作:
第1步:闭合开关K1,调整电阻箱R,使得闭合开关K2前后电流表A1和A2的示数不变,并读出此时电阻箱的阻值为R;
第2步:保持电阻箱R不变,断开开关K2,多次调整滑动变阻器,读出多组电流表A1和A2的示数I1和I2;
第3步:将每组示数I1和I2描绘在图像中,并拟合成图线;
第4步:测量图线的斜率为k。
(1)根据数据可算出待测电阻的阻值Rx=__________;
(2)电流表内阻的大小对测量结果__________影响(选填“有”或“无”);
(3)换用阻值更大的定值电阻R0,重复上述实验,做出的图线的斜率将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)无
(3)变小
【详解】(1)闭合开关K1,调整电阻箱R,使得闭合开关K2前后电流表A1和A2的示数不变,并读出此时电阻箱的阻值为R;设电流表A2的阻值为,则有
可得
保持电阻箱R不变,断开开关K2,多次调整滑动变阻器,读出多组电流表A1和A2的示数I1和I2;由电路图可得
整理可得
可得图线的斜率为
解得
(2)由于(1)分析考虑了电流表A2的阻值,且
可知电流表内阻的大小对测量结果无影响。
(3)换用阻值更大的定值电阻,重复上述实验,根据
可知电阻箱对应的阻值变大;根据
可知做出的图线的斜率将变小。
7.(2026·山东日照·一模)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,利用可拆变压器能方便地改变原、副线圈的匝数比。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压,并记录相关数据,这个探究过程采用的科学探究方法是______。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.演绎法 D.理想实验法
(2)某次实验中,用匝数匝和匝的线圈做实验,测量的数据如下表所示,下列说法中正确的是______。
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98
A.原线圈的匝数为,用较粗导线绕制 B.副线圈的匝数为,用较细导线绕制
C.原线圈的匝数为,用较细导线绕制 D.副线圈的匝数为,用较粗导线绕制
(3)该同学在分析数据时发现上述实验数据没有严格遵从,下列原因可能正确的是______。
A.在交变电流产生的过程中,副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低
B.变压器副线圈的磁通量变为原线圈的磁通量的两倍,使线圈的电阻增加
C.铁芯在交变磁场的作用下会发热
D.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
【答案】(1)A
(2)C
(3)CD
【详解】(1)本实验通过改变原副线圈匝数,探究原副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中要运用控制变量法。
故选A。
(2)由表格数据可知
考虑到实验中所用变压器并非理想变压器,即存在功率损失,使得原、副线圈电压之比大于匝数比,所以原线圈的匝数为,副线圈的匝数为;原线圈电压较大,电流较小,所以原线圈用较细导线绕制,而副线圈电压较小,电流较大,所以副线圈用较粗导线绕制。
故选C。
(3)A.变压器不改变交变电流的频率,原、副线圈电流频率相同,故A错误;
B.理想情况下原、副线圈磁通量变化率相同,且线圈电阻由材料、长度、横截面积决定,与磁通量无关,故B错误;
C.铁芯在交变磁场中会产生涡流,导致铁芯发热,这是铁损的一种,会造成能量损失,使实际输出电压偏离理想值,故C正确;
D.原线圈磁场能向副线圈转移时,存在漏磁(部分磁场未穿过副线圈),这是磁损,会导致副线圈感应电压降低,偏离理想电压比,故D正确。
故选CD。
8.(2026·山东菏泽·一模)某实验小组为测量一锂电池的电动势和内阻。
a.首先用多用电表的直流电压10V档粗略测量了锂电池的电动势,测量结果如图甲所示。
b.为精确测量该电动势,又设计了如图乙所示电路,所用器材有:锂电池、智能手机、电压传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电压传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关,逐次改变电阻箱的阻值,用智能手机记录对应的电压传感器测得的电压。回答下列问题:
(1)由图甲可知,该锂电池的电动势约为_____V;
(2)根据记录数据作出图像,如图丙所示。已知,可得_____V,_____(结果均保留两位有效数字)
(3)电压传感器的电阻不理想对锂电池电动势的测量结果_____(填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)3.4
(2) 3.3 2.0
(3)有
【详解】(1)[1]由于测量电源电压时选用的是多用电表的直流电压10V档,故电表读数为
(2)[1] 由闭合电路欧姆定律有
滑动变阻器分压为
整理可得
根据图丙可知,则
[2] 图丙直线斜率为
又因为
代入数据解得
(3)[1]若电压传感器内阻不理想(不是无穷大),电压传感器会分流,实际干路电流
推导得实际公式为
纵轴截距大于理想情况的,因此计算得到的电动势测量值偏小,对结果有影响。
9.(2026·山东青岛·二模)某同学用图甲所示电路测量水果电池电动势和内阻,实验器材如下:
水果电池(E约1.5V)
电流表(量程3mA)
半圆形滑动变阻器(总阻值)
定值电阻
量角器
开关、导线若干
(1)按图甲连接好电路,闭合开关S前,滑片P应滑动变阻器______端(选填“a”或“b”);
(2)改变滑片P的位置,记录电流表读数I及对应角度θ,由数据描点拟合得到关系图像如图乙所示,则电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω;(结果均保留3位有效数字)
(3)当θ=________时,变阻器消耗的功率最大。
【答案】(1)b
(2) 1.47 200
(3)120°
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应接到最大阻值处,结合题图可知闭合开关S前,滑片P应滑动变阻器b端。
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
变形可得
可知,
解得,
(3)滑动变阻器消耗的功率
根据数学知识可知当时,滑动变阻器消耗的功率最大,即
可得
10.(2026·山东临沂·二模)某实验小组为精准测量某国产NPO电容器的电容,探究其充放电规律,设计了如图甲所示的实验电路,开展了一系列综合实验。已知实验器材参数:电源内阻不计;定值电阻,电流传感器内阻可忽略,能精确记录充、放电过程中电流随时间变化的I—t图像;待测NPO电容器(额定电压≥6V,电容未知);单刀双掷开关及导线若干。
实验步骤如下:①按图甲正确连接电路,检查电路无误后,将开关掷向1端,给电容器充电至稳定状态;②将开关迅速掷向2端,让电容器通过定值电阻放电,记录放电I—t图像;③更换放电电阻,重复上述实验,对比分析图像变化规律。请回答下列问题:
(1)开关接1端充电至稳定后,电容器两端的电压等于________V;
(2)计算机测得某次放电I—t图像如乙图与坐标轴围成的面积为,忽略电流传感器误差,则该NPO电容器的电容为________F(保留两位有效数字)。
(3)若将定值电阻由50Ω换为100Ω,重复放电实验(充电电压不变),则新放电I—t图像是丙图的曲线________(选填b或者c)图像总面积与原总面积之比为________。
【答案】(1)4.5
(2)
(3) c
【详解】(1)开关充电至稳定后,电容器电压等于电源电动势。放电初始时刻,电容器电压等于充电电压,由图乙得初始放电电流
根据欧姆定律
(2)图像与坐标轴围成的面积表示放电过程的总电荷量,则
根据电容定义
可得
(3)[1]充电电压不变,放电电阻变为后,初始放电电流
增大则减小,即时电流小于原初始电流,因此新图像对应丙图的曲线。
[2]总电荷量
电容和充电电压都不变,因此总电荷量不变,而图像总面积等于总电荷量,因此总面积之比为。
11.(2026·山东烟台·二模)实验小组利用下列器材测量某蓄电池的电动势和内阻。
待测蓄电池
直流电压表V1、V2,最大量程均为3V,内阻很大;
定值电阻(阻值为);
滑动变阻器R(最大阻值为);
开关S、导线若干。
(1)依据图甲的电路图补充完整图乙的实物。
(2)正确连接器材后,闭合开关,移动滑动变阻器的触头,读出并记录多组电压表V1、V2的数据如表丙所示,请根据表中数据在图丁中描绘出图像。
实验次数
1
1.68
0.50
2
1.90
1.00
3
2.10
1.50
4
2.20
1.75
5
2.32
2.00
(3)根据描绘出的图像,可求得该蓄电池的电动势___________V,内阻___________(结果均保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3) 2.5 2.0
【详解】(1)实物连接如图所示
(2)根据表中数据在图丁中描绘出图像,如图所示
(3)[1][2]据题意,电路总电流
根据闭合电路欧姆定律
联立可得
可知图像的截距
斜率
根据图像可得截距
斜率
联立解得,
12.(2026·山东淄博·二模)某欧姆表的内部示意图如图甲所示,该表有“”“”两个挡位。现用该表测量一个阻值约为300 Ω的定值电阻。
(1)图甲为________(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)欧姆表选择“”挡位,选择开关应与________(选填“”或“”)相连;
(3)测量时,先将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在________(选填“电流”或“电阻”)零刻度线;
(4)保持欧姆表选择“”挡,测量时指针位置如图乙所示,欧姆表读数为________。
【答案】(1)红
(2)
(3)电阻
(4)
【详解】(1)欧姆表规则为“红进黑出”,即电流从红表笔流入、黑表笔流出欧姆表。由图甲可知,电流从欧姆表内部电源正极流出后,最终从表笔流入欧姆表,因此为红表笔。
(2)欧姆表两表笔短接时,根据
可知总内阻越小,即中值电阻越小,满偏总电流越大,欧姆表倍率越小。接时,并联分流电阻更小,分流更大,总满偏电流更大,内阻更小,对应更小倍率,因此挡位选择开关接。
(3)红黑表笔短接,即被测电阻为0,调节调零旋钮使指针指向电阻零刻度线。
(4)欧姆表读数为表盘示数乘以倍率,由图乙可知,读数为
13.(2026·山东菏泽·二模)某同学设计了两种倍率的欧姆表,其内部电路如图甲所示,已知表头内阻,电源电动势未知,内阻不可忽略,则:
(1)开关S________(选填“闭合”或者“断开”)时,倍率较大;
(2)选择开关S断开时,进行欧姆调零后,A、B两表笔之间接不同的标准电阻时,表头G的示数I与的关系如图乙所示,电源的电动势E=________;
(3)再把开关S闭合,两表笔短接发现表头指针刚好半偏,________;
(4)电源由于长时间使用,电动势略有减小,内阻略有增大,用该表测电阻时测量值会________(选填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
【答案】(1)断开
(2)3V
(3)240Ω
(4)偏大
【详解】(1)当开关S闭合时,表头满偏时的电路电流比开关S断开时大,电源电动势不变,电路中的电流与电阻成反比关系,则开关S断开时所测电阻倍率较大。
(2)根据题意时,时
则根据闭合电路欧姆定律
代入数据,解得,
(3)闭合开关S,两表笔短接,则有
解得
(4)设欧姆表内部电路总电阻为,流经待测电阻的电流为,实验时内阻增大可以通过欧姆调零时调节消除电源内阻变化带来的影响,但若电动势减小根据
计算时使用的电动势大于实际值,导致电阻测量值偏大。
14.(2026·山东德州·二模)为了测量干电池A的电动势和内阻,某学习小组设计了图甲所示的电路图,电流表和电压表内阻未知。
(1)用甲图方案测得的干电池A的内阻比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”),其误差主要来源于___________(选填“A”或“B”)。
A.电流表分压 B.电压表分流
(2)为了提高实验精度,该小组又设计了如图乙所示的电路,主要实验操作如下:
①闭合、,调节滑动变阻器,使灵敏电流计的指针指在零刻度线,记录此时电压表的示数、电流表的示数;
②改变滑动变阻器的滑片位置,重复步骤①,记录此时电压表的示数、电流表的示数。可算出电池的电动势___________,内阻___________。(结果均保留两位小数)
【答案】(1) 偏大 A
(2) 2.90 1.00
【详解】(1)[1][2]在图甲电路中,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量干路电流。根据闭合电路欧姆定律,电源电动势
变形得
实验数据处理时依据进行拟合,对比可知测得的内阻
大于真实值,即测量值偏大。该误差是由于电流表串联在电路中产生了分压,导致电压表未能测得包含电流表分压在内的完整路端电压,故误差来源于电流表分压,选A。
(2)[1][2]在图乙电路中,当灵敏电流计指针指零时,其两端电势相等,此时电压表并联在电源两端,测量的示数即为电源的路端电压。同时,由于中无电流,流过电源的总电流全部流经右侧回路,即电流表的示数等于流过电源的电流。根据闭合电路欧姆定律有
将题中数据;
代入后得、
联立方程解得内阻
电动势
15.(2026·山东日照·二模)某学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。除了干电池、若干导线和开关外,实验室还提供了如下器材:
电流表A1(量程为10 mA,内阻rA=1 Ω)
电流表A2(量程为150 mA,内阻约为2 Ω)
电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)
滑动变阻器R(最大阻值为30 Ω,允许的最大电流为1 A)
(1)用电流表A1和电阻箱改装一个量程为1.5 V的电压表,电阻箱接入电路的阻值R0=______Ω。
(2)学习小组设计的部分电路如图甲所示,为尽量减小误差,电流表A2应接在______处(选填“1”或“2”)。电流表A2正确接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电流表A1和A2的示数分别为I1、I2,绘制I1-I2图像如图乙所示,已知图线斜率的绝对值为k,与纵轴的截距为b,则电源的电动势E=______,内阻r=______。(用R0、rA、k、b表示)
【答案】(1)149
(2) 1
【详解】(1)用电流表A1和电阻箱改装一个量程为1.5V的电压表,需要串联一个电阻,根据电压表改装原理,则有
代入数据解得
(2)[1]电流表A2应接在1处。因为改装的电压表所测的电压为实际路端电压,读出电流表和电流表,可得干路电流为,可知路端电压和干路电流均为真实值。
[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
结合图乙,可知纵截距为
斜率的绝对值为
联立解得,
16.(2026·山东济宁·二模)某实验小组用如图甲所示的电路研究一压敏电阻的阻值随压力的变化关系,并制作简易压力表。已知电流表(量程为)、毫安表内阻均忽略不计,定值电阻。
(1)闭合开关,给电阻施加压力,电流表示数如图乙所示,则读数为_____,毫安表示数为,则此时的阻值大小为_____。
(2)给电阻加上不同的压力,记录不同压力下对应的值,并绘制图像,根据图像得出电阻与压力关系式为(为常数)。
①该实验小组为制作简易压力表,设计了如图丙所示电路,电源的电动势为、内阻为,电流表A内阻忽略不计,调节电阻箱阻值为,改变压力的大小,根据压力与电流表A示数的关系式_____(用、、、、表示),在表盘上对应位置处标上压力大小;
②若该装置使用较长时间后,电源内阻增大,为保证压力表测量准确,电阻箱的阻值应_____(选填“调大”“调小”或“保持不变”)。
【答案】(1) 0.40 2000
(2) 调小
【详解】(1)[1]电流表的最小分度为0.02A,读数时读到本位,故读数为0.40A
[2]根据并联电路的特点
则此时的阻值大小为
(2)[1][2]由闭合电路的欧姆定律
即
又
故
若该装置使用较长时间后,电源内阻增大,为保证压力表测量准确,电阻箱的阻值应调小,才能保证压力不变时,电流不变
17.(2026·山东潍坊·二模)某实验小组利用如图甲所示的实验电路测量某电源的电动势和内阻,所用两电源分别为、,其内阻分别为、,其中一块电源为待测电源,另一块为辅助电源。
该小组的主要实验步骤如下:
①按图甲连接好实验电路,将两滑动变阻器、的滑片滑到合适位置,闭合开关、,调节、,使灵敏电流计G的示数为零,读出此时电流表和电压表的示数和;
②改变、的阻值,仍使灵敏电流计的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;
③重复②中的操作,得到多组I和U,根据所得数据作出图像如图乙所示。
由以上信息可知:
(1)待测电源是________(选填“”或“”);
(2)由图乙可知,待测电源的电动势为________V,内阻为________(结果均保留2位小数);
(3)在操作步骤①的过程中,若调节后发现灵敏电流计G中有自a流向b的电流,为使灵敏电流计G的示数再次为零,则应缓慢________(选填“向左”或“向右”)调节滑动变阻器的滑片。
【答案】(1)
(2)
(3)向左
【详解】(1)当灵敏电流计 G 示数为零时,电路处于补偿平衡状态,电路、两点电势相等,该支路无电流流过;此时电压表测量的电压等于电源的路端电压,电流表的示数等于流过电源的电流,因此根据闭合电路的欧姆定律可知电源的电动势满足
故待测电源是。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
结合图乙整理得
可知图像与纵轴的截距等于电源的电动势,即
图像的斜率等于电源的内阻,即
(3)若调节后发现灵敏电流计G中有自a流向b的电流,说明a点电势过高,即的分压过小,的阻值过小,因此需向左调节滑片,增大的接入电阻。
18.(2026·山东枣庄·二模)实验小组准备测量电压表V的内电阻。可选用的器材有:
多用电表;
电源(电动势5V);
待测电压表V(量程3V);
电压表(量程5V;内阻约);
定值电阻(阻值为);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
开关S,导线若干。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡测量电压表V的内电阻。将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置,___________(填“红”或“黑”)表笔与电压表正接线柱相连,指针位置如图甲所示,测得该电压表的内电阻为___________。
(2)为提高测量的精度,实验小组设计如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(填“”或“”);
(3)闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时,电压表、待测电压表V的示数分别为,待测电压表V的内电阻为___________(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) 黑 1.6
(2)
(3)1.56
【详解】(1)[1][2]将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置,黑表笔与电压表正接线柱相连;测得该电压表的内电阻为16×100Ω=1600Ω=1.6。
(2)因滑动变阻器接成分压电路,则滑动变阻器应选阻值较小的;
(3)待测电压表V的内电阻为
试卷第1页,共3页
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