1、2022年高三物理电学实验考前必刷实验题一一、实验题1课外兴趣小组在实验室自主设计电路测量某电源的电动势和内电阻。该小组选用的器材有：电压表（03V，内阻约为），电流表（00.6A，内阻为），滑动变阻器（），开关及导线若干。（1）该小组通过合作探究，设计出如图甲所示的电路，并根据所设计的电路在如图乙中进行了部分实物连线，请指出该小组在实验连线已完成的操作中存在的两个问题：_；_。（2）该小组在修正了实物连线存在的问题并正确连线后，通过实验得到了多组电流表和电压表的读数，并把它们描在如图丙所示的坐标系中，请根据描出的点正确作出图线_，并据此测出电源电动势为_V，内阻为_。（均保留两位有效数字）（
2、3）该小组对本实验的设计和数据处理过程进行系统误差分析，得出的正确结论为：电源电动势的测量值与真实值的关系为_、电源内阻的测量值与真实值的关系为_。（均填“”“”或“”）2“测定某电阻丝的电阻率”实验实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，刻度位置如图所示，则电阻丝的直径是_mm。用多用表的欧姆档粗测电阻丝的阻值：已知此电阻丝的阻值约为几十k。下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是：_（填写相应的字母）。旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是_；根据表中指针所示位置，电阻丝的阻值约为_。a将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔b将两表笔分
3、别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔c旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆档的某一档位d旋转选择开关S，使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值，实验室提供下列可供选用的器材：电压表V（量程3V，内阻50k）电流表A1（量程800A，内阻200）电流表A2（量程5mA，内阻20）电流表A3（量程0.6A，内阻1）滑动变阻器R（最大阻值1k）电源E（电源电压为4V）开关S、导线a在所提供的电流表中应选用_（填字母代号）；b在虚线框中画出测电阻的实验电路_；分别用l、d、Rx表示电阻丝的长度、直径和阻值，则该电阻丝的电阻率表达式为=_3为了测量一节干
4、电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：A被测干电池一节；B电流表1：量程00.6 A，内阻r0.3 ；C电流表2：量程00.6 A，内阻约为0.2 ；D电压表1：量程03 V，内阻未知；E电压表2：量程015 V，内阻未知；F滑动变阻器1：010 ，3 A;G滑动变阻器2：0100 ，0.5 A；H开关、导线若干。 利用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。（1）在上述器材中请选择适当的器材：_ ；（填写选项前的字母）（2）实验电路图应选择图中的_（选填“甲”或“乙”）；
5、（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI图像，则干电池的电动势E_V，内电阻r_。（结果保留两位有效数字）4某实验探究小组为了测定滑动变阻器上金属丝的电阻率，除待测滑动变阻器Rx(总阻值约25 )外，在实验室还找到了下列器材A学生电源：直流稳压(电压6 V，额定电流0.6 A)B电流表A1(00.6 A3 A，内阻约1 、0.5 )C电流表A2(0100 mA，内阻约10 )D电压表V(03 V15 V，内阻约1 k、3 k)E螺旋测微器F电阻箱R1(0999.9 ，1 A)G电阻箱R2(09 999 ，1 A)H单刀双掷开关S一只（1）选择适当的器材，要求能较准确地测出Rx
6、和电流表内阻RA的值，在虚线框内已经画出设计好的电路图，并标明了所选器材代号，简要说明电流表为什么选A2：_（2）根据给出的设计，简要说明实验步骤，写出Rx和电流表内阻RA的表达式：A_；B_；CRx_，RA_.5同学们准备测定一节干电池的电动势和内阻。分为两个研究小组，各自设计了探究实验。一小组设计了图甲所示的电路，其中定值电阻R约为3，标有长度刻度的电阻丝ac单位长度电阻为，电流表内阻不计。（1）根据图甲完成图乙中实物连线。( )（2）用游标卡尺测量电阻丝的某次长度L，示数如图丙所示，则L_mm。最后该小组同学根据实验数据描绘函数图像如图丁所示，根据斜率和截距求解电动势和内阻。（3）另一小
7、组设计的实验电路如图戊所示，根据部分实验数据分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，则根据图像可知，电池的电动势为_V，内阻为_。6在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为100 ，电压表V的内阻约为2 k，电流表A的内阻约为1 ，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示。计算结果由Rx计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_（填“大于”“等于”或“小于 ”）真实值，测量值Rx2_（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。7某同学测量阻值约为25
8、 k的电阻Rx，现备有下列器材：A电流表（量程100 A，内阻约为2.5 k）；B电流表（量程500 A，内阻约为500 ）；C电压表（量程15 V，内阻约为150 k）；D电压表（量程50 V，内阻约为500 k）；E.直流电源（25 V）；F.滑动变阻器（最大阻值1 k，额定功率1 W）；G.电键和导线若干。电流表应选_，电压表应选_。（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：_；_。8一同学欲测量某未知电阻的阻值。他从实验室找到一块指针式多用电表，该多用电表可以正常进行欧姆调零。（1）该同
9、学怀疑由于长时间没有使用，电池参数可能发生变化，从而导致测量结果不准确，于是他将电池取下，先对电池进行了测量。发现手边有一电阻箱，一块电流表（内阻未知），开关导线若干。该同学设计了如图甲所示电路进行测量，改变电阻箱的阻值，得到多组R、I数据，计算之后，描点连线得到图像如图乙所示，由图像可知电池电动势_V（结果保留2位有效数字）；由此图像_（填“能”或“不能”）计算得到电池内电阻。（2）由于没有备用电池，该同学将电池装回多用电表，尝试测量后该同学选用了“”挡。翻阅说明书后发现，电路图可以简化为如图丙所示电路，所使用电池电动势应为9V，且表头满偏电流为50mA，则其欧姆挡刻度中央所标数字为_，现使
10、用（1）中的旧电池，正确操作后测量未知电阻阻值，发现指针恰好指在满偏刻度的处，则未知电阻阻值为_。9在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：A待测小灯泡“3.0V、1.5W”B电流表（量程3A，内阻约为1）C电流表（量程0.6A，内阻约为5）D电压表（量程3.0V，内阻约为10k）E电压表（量程15.0V，内阻约为50k）F滑动变阻器（最大阻值为100，额定电流50mA）G滑动变阻器（最大阻值为10，额定电流1.0A）H电源（电动势为4.0V，内阻不计）I电键及导线等（1）为了使实验完成的更好，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_。（只需
11、填器材前面的字母即可）（2）请在图1虚线框内画出实验电路图_。（3）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示则电压值为_V，电流值为_A，小灯泡的实际功率为_ W。10实验室里有一个未知阻值的电阻，其标识模糊不清，某兴趣小组要测出该电阻的阻值，进行了如下操作：（1）用多用电表的欧姆“10”挡，调零后将红、黑表笔分别接触电阻的两端，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为_。（2）该兴趣小组想用伏安法更精确地测量其阻值，现有的器材如下：A电流表（量程03mA，内阻约40）B电流表（量程030mA，内阻约20）C电压表（量程03V，内阻约15k）D电压表（量程015V，内阻约30k）E直流
12、电源（电动势3V，内阻不计）F滑动变阻器（阻值范围020，允许通过的最大电流2.0A）G开关S、导线若干为使实验误差较小，设计电路时电流表应采用_（“内接法”或“外接法”），电流表选_（填器材前的字母）。（3）实验中要求测得多组数据进行分析，请同学们帮该兴趣小组设计一下电路图，画在方框内。( )11为了测量一根长约。电阻约为，横截面为圆形，粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：A游标卡尺B螺旋测微器C电流表（，内阻约为）D电流表（，内阻约为）E. 电压表（，内阻约为）F. 滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）G. 滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）H. 蓄电池（，内阻不计）I. 开关一个
13、，带夹子的导线若干（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示。示数为_；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，示数为_。（2）为了在测量中尽量减小误差，并测多组数据，电流表应选_，滑动变阻器选择_。（填选项前的字母）（3）在方框中画出测量电阻的实验电路图。( )12如图为一正在测量中的多用电表表盘。如果是用“100”挡测量电阻，则读数为_。 如果是用直流50mA挡测量电流，则读数为_mA。 如果是用直流5V挡测量电压，则读数为_V。13某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知压敏电阻的阻值变化范围为一百欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用
14、伏安法探究该压敏电阻阻值随压力F大小变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：A压敏电阻；B直流电源（电动势为3V，内阻不计）；C电流表A（05mA，内阻为13.5）；D电压表V（03V，内阻约为3k）；E定值电阻（阻值R=1.5）；F定值电阻（阻值）；G滑动变阻器（最大阻值约50）；H开关S及导线若干。（1）甲同学先用多用电表的欧姆挡粗测没有压力时压敏电阻的阻值，机械凋零后，他选用“10”倍率的欧姆挡测量，测量前他需要做的一个工作是_，测量时多用电表的示数如图1所示，测量结果为_。（2）该同学设计了如图2所示的实验电路，则图中电阻R应该选择_（填器材前面的字母序号），请在图3中将实物连线补充
15、完整_。（3）某次测量时，在电阻上施加力F，闭合开关S，两个电表的读数分别为2.10 V和2.00 mA，则此时压敏电阻的准确阻值为_。14某同学欲测电源a的电动势和内阻，设计了如图1所示的电路。其中电源a的电动势约为3V，内阻约为2；电源b的电动势约为4.5V、内阻约为3。实验步骤如下：将、调至适当的阻值，闭合开关；闭合开关，再调节、，使电流传感器的示数恰好为零；改变和，使电流传感器的示数为零，获得多组电压表、电流表的测量值；依据所测数据画出电压表示数随电流表示数变化的图象。实验室提供的器材有：A电压表（量程为1V、内阻为3000）B电压表（量程为3V、内阻5000）C电流表（量程0.3A、
16、内阻约0.5）D电流传感器（内阻不计）E滑动变阻器，最大阻值为10F滑动变阻器，最大阻值为40G滑动变阻器，最大阻值为60H两个开关及若干导线完成下列问题。（1）按所设计的实验电路，连接图2中的实物图_；（2）在实验中，电压表V应选择_，滑动变阻器应选择_，滑动变阻器选G；（填仪器前面的字母）（3）作出的图象如图3所示，可得到_V、_；（4）仅从系统误差角度，结合闭合电路欧姆定律分析，该实验测得的电源电动势和内阻与真实值相比分别_、_（均填“偏大”“偏小”或“相等”）。15在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法。16一
17、电压表的量程标称不准确，某同学利用如图甲所示电路来测量该电压表的实际量程Um所用器材有：A量程不准的电压表V1，内阻r1=10k，量程标称为5V；B标准电压表V2，内阻r2=6k，量程3V；C标准电阻R1，阻值4 k;D滑动变阻器R2，总电阻20；E电源E，电动势9V，内阻不计；F开关S，导线若干回答下列问题：(1)开关S闭合前，滑动变阻器R2的滑动端应滑到_端；（选填“左”或“右”）(2)开关S闭合后，调节滑动变阻器R2的滑动端，使电压表V1满偏；若此时电压表V2的读数为U2，则电压表V1的量程Um=_；（用题中所给物理量的符号表示）(3)若测量时，电压表V1未调到满偏，两电压表的示数如图乙
18、和丙所示，由读出的数据计算得Um=_V；（结果保留两位有效数字）(4)电压表V1的1V刻度线对应的电压的准确值为_V（结果保留两位有效数字）17测定电池的电动势E及内阻r（E约为8 V，r约为2 ）。器材有量程为03 V的理想电压表V，量程为00.6 A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R8 ，滑动变阻器R（015 ），开关S，导线若干。（1）在图甲所示的虚线框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。_（2）在图乙所示的器件上，用笔画线代替导线完成实物连接图。_（3）实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E_
19、，r_。（用I1、I2、U1、U2及R表示）18如图甲所示为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图。（1）为了通过测量得到如图甲所示I-U关系的完整曲线，在图乙和图丙两个电路中应选择的是图_，简要说明理由_ ；（电源电压为9 V，滑动变阻器的阻值为0150 ） （2）在如图丁所示的电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为76 mA，定值电阻R1=250 。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_。 参考答案：1 连接电路时开关处于闭合状态 滑动变阻器接入电路的阻值为零 见解析 3.0 2.1 【解析】【详解】（1）由图乙知
20、在连接电路时开关处于闭合状态；实验中的滑动变阻器是限流接法，在开关闭合前，其接入电路的阻值应最大，即滑动变阻器的滑片在开关闭合前应该滑到最右端。（2）描点连线作图如图所示电压表示数为图线纵截距就等于电源的电动势，为3.0V；斜率的大小为而，故电源的内阻为；（3）本实验采用电流表内接（电流表相对电源内阻来说是内接）的方法测量电源的电动势和内电阻，且电流表的内阻已知，故测出的电动势和内阻的值与真实值均相同，不存在系统误差。2 0.435 cabd 1k 32000 A1 【解析】【详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和。所以电阻丝直径使用多用表的欧姆档测电阻时，应先选择合适的档位，然
21、后进行欧姆调零，再进行电阻测量；使用完毕后，要把选择开关置于OFF档或交流最高档。所以合理的实验步骤顺序是：cabd；因为待测电阻丝的阻值约为几十k，所以旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是1k；根据表中指针所示位置，电阻丝的阻值约为因为电压表最大量程为3V，由欧姆定律知电路中最大电流约为 故电流表应选A1；待测电阻阻值约为32k，远大于滑动变阻器的最大阻值1k，所以滑动变阻器应采用分压接法；电流表A1内阻为200，电压表内阻为50k，可知待测电阻阻值远大于电流表内阻，而与电压表内阻接近，为减小测量误差，电流表应采用内接法。实验电路图如图所示：电阻丝电阻所以该电阻丝的电阻率3 ABDFH 甲
22、1.5 0.7【解析】【详解】（1）选择适当的器材：A.被测干电池一节必须选择；电流表表1的内阻是已知的B；电压表选择量程的D；滑动变阻器选择阻值挍小的“，”的F；H.“开关、导线者干”必须选择，故选ABDFH；（2）因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲；（3）根据图丙所示的图像，可知干电池的电动势内电阻4 不接入电阻箱时回路总电流I00.17 A，因此电流表选择A2， S接1，调整R1R，使电流表有适当的读数I S接2，调整R1R，使电流表恢复读数I RR R【解析】【详解】（1）使用学生电源稳压输出，输出电压稳定，可以不用电压表测电压，以消除因电压表的接入带来的系统误差，电路简单，操
23、作方便，由于电流表内阻未知，因此实验就同时考虑怎样测电流表内阻，用单刀双掷开关控制待测电阻的接入，要准确测定电流表内阻，必须选用电阻箱R1串入，保证电流不超过电流表量程，且内阻测量误差小，不接入电阻箱时，回路总电流 ，因此电流表选择A2.（2）A：S接1时，调整R1=R，使电流表有适当的读数I，则有： ；B：S接2时，调整调整R1=R，使电流表恢复读数I，则有： ；而 ，因此有Rx=R-R；点睛：考查如何选取仪器，注意量程，理解如何减小系统误差，掌握单刀双掷开关作用，同时掌握直径与周长的关系，注意画出结构图，是解题的关键5 11.50 1.50（1.491.51） 0.50（0.480.53）
24、【解析】【详解】（1）实物连线如答图所示（2）游标卡尺的主尺读数为1.1cm11mm，游标尺上“10”刻度线和主尺上刻度线对齐，最终读数为L11.50mm（3）由题图戊可知当时，当时，根据UEIr可得解得E1.50Vr0.506 Rx1 大于 小于【解析】【详解】由题意可知所以选择内接法测量，所以测量的更接近真实值，故选；内接法，电流读数准确，但电压测读数偏大，所以测量值会大于真实值, 故大于真实值；外接法，电压表读数准确，但电流表读数偏大，所以测量值会小于真实值，故小于真实值。7 B C 电流表应采用内接法 滑动变阻器应采用分压的接法【解析】【详解】根据题意可知电源电动势为，则电路中最大电流
25、约为故电流表应选B，由于电流表B的量程为则待测电阻两端的电压的最大值约为则电压表选C。因待测电阻约为，为大电阻，则电流表应采用内接法，因滑动变阻器的最大阻值与待测电阻比较较小，应采用分压的接法。8 8.5 不能 18 255【解析】【详解】（1）由闭合电路欧姆定律得即图像的斜率为则电池的电动势为8.5V，纵截距为由于未知，所以不能计算得出电池的内电阻r。（2）欧姆表进行欧姆调零时，由闭合电路欧姆定律知当，时，得此时若两表笔之间接待测电阻，指针恰好指在刻度盘正中央，则由知又因为所选挡位为“”挡，所以刻度盘中央所标数字为18；当时，调节使电流表满偏，此时由知由知9 C D G 1.80 0.33
26、0.59【解析】【详解】(1)从测量精确度考虑，小灯泡的额定电压为3V，所以电压表选取量程为3V的，小灯泡的额定电流所以电流表选取量程为0.6A的，最大阻值为100的滑动变阻器接入电路测量误差较大，所以选取最大阻值为10的滑动变阻器故选C、D、G；(2)由于电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻远小于电压表内阻，与电流表内阻相当，属于小电阻，“小外偏小”，采取电流表的外接法，电流图如下(3)电压表量程为3V，所以1格等于0.1V，所以电压表读数为1.80V电流表量程为0.6A，所以1格等于0.02A，所以电流表读数为0.33A；小灯泡的实际功率为PUI1.800.3
27、3W0.59W10 120 外接法 B 【解析】【详解】（1）由题图知，该电阻的阻值约为（2）由于，所以电流表应采用外接法；3根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流约为所以电流表应选B。（3）实验要求测得多组数据，则滑动变阻器采用分压式接法，电路图如答图所示。11 30.35 3.205（3.2043.206均可） C G 【解析】【详解】（1）主尺读数为30 mm，游标卡尺读数为0.05 mm7=0.35 mm，故L=30.35 mm。2主尺读数为3 mm，副尺读数为0.01 mm20.5=0.205 mm，故D=3.205 mm。（2）因为电压表的量程是3 V，而待测阻值约6 ，故电流
28、表选A1，即选C，尽量多测量几组数据，所以采用分压式；滑动变阻器选R2，即选G。（3）待测阻值较小，所以电流表采用外接法；尽量多测量几组数据，所以采用分压式；滑动变阻器选R2。电路图如下12 600 36.0 3.60【解析】【详解】用“100”挡测量电阻，读数用直流50mA挡测量电流，读数36.0mA；用直流5V挡测量电压，读数13 欧姆调零 360 E 103.65【解析】【详解】（1）多用电表欧姆挡选择好倍率后在测量之前需要先进行欧姆调零；压敏电阻的阻值为（2）由题意可知通过压敏电阻的电流最小值约为最大电流为电流表的量程比较小，不满足测量要求，需要将电流表的量程扩大，若将与电流表并联，则
29、改装后电流表的量程为量程仍不满足测量要求，若将与电流表并联，则改装后电流表的量程为量程合适，因此定值电阻应该选择；滑动变阻器若采用限流接法，电流表将会烧坏，故应采用分压接法；（3）当电压表示数，电流表示数为时，流过压敏电阻的电流所以此时压敏电阻的阻值14 B F 2.9 2.0 相等 相等【解析】【详解】（1）依照电路图连接实物图，注意线不能交叉；（2）电动势约为3V，则电压表V选择B，电流传感器两端电势相等时，流过电流传感器的电流等于零，则所以结合提供的数据可判断知滑动变阻器应选F；（3）由可得结合题图3可得，（4）当电流传感器示数为零时，整个回路等效为串联回路，流过两电源的电流相等，电流表
30、示数为流过待测电源的电流值，电压表测量的电压是待测电源两端的电压，均无系统误差，所以本实验中测量值没有误差。15见解析【解析】【详解】在铅笔上紧密排绕N匝金属丝，用米尺测出N匝金属丝的长度D。由此可以算出金属丝的平均直径为16 左 5.6（或5.5） 1.1【解析】【详解】（1）由图可知，该实验采用分压接法，为了实验的安全，滑动变阻器滑片应在最左端； 从而使电压由零开始增大； （2）根据电路图可知，电压表V2与定值电阻R1并联后再与V1串联；根据串并联电路的规律可知： 解得： ；（3）表中V1量程为05V，则读数为3.0V，V2的量程为3V，则读数为0.8V；则有：；则量程为：Um=3.333
31、5.5V；（4）根据比例关系可知，V1量程对应扩大1.1倍；故对应的电压值读数为1.11=1.1V；点睛：本题考查电表量程的计算，要注意能熟练应用串并联电路特点及欧姆定律进行分析；明确电电路结构是求出电压表量程的关键17 【解析】【详解】（1）本实验采用限流接法，即将滑动变阻器、电源、电流表串联；电压表并联在电源两端；本题由于电源电压较大，故应加入保护电阻；如图所示（2）（3）由闭合电路欧姆定律可知,联立解得,18 乙 实验要求电流或电压从零调起，所以变阻器应采用分压式接法，故选择图乙 5.6 85.0【解析】【详解】（1）应选择图乙，理由是根据I-U图象可知，实验要求电流或电压从零调起，所以变阻器应采用分压式接法，故选择图乙；（2）热敏电阻和R2串联后与R1并联，电流表测量干路电流，已知电源电压和R1的电阻可求出流经它的电流为又因为电流表示数为76mA，所以通过热敏电阻的电流为I2=76mA-36mA=40mA从图中可以看出当通过热敏电阻的电流为40mA时，热敏电阻两端的电压为5.6V；故R2的阻值为
