2023年安徽高三物理模拟卷汇编：电学实验

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一、单选题
1．（2023·安徽合肥·统考一模）电容器是一种重要的电学元件，在电工和电子技术中应用广泛．使用图甲所示电路观察电容器的充电和放电过程．电路中的电流传感器（不计内阻）与计算机相连，可以显示电流随时间的变化．直流电源电动势为E，实验前电容器不带电．先将开关K拨到“1”给电容器充电，充电结束后，再将其拨到“2”，直至放电完毕．计算机显示的电流随时间变化的曲线如图乙所示．则下列说法正确的是（ ）
A．乙图中阴影部分的面积B．乙图中阴影部分的面积
C．由甲、乙两图可判断阻值D．由甲、乙两图可判断阻值
二、实验题
2．（2023·安徽滁州·安徽省定远中学校考模拟预测）某实验小组准备测量某电阻的阻值，过程如下。
（1）用多用电表的欧姆挡粗测电阻，选用“”倍率的欧姆挡测量，测量前应进行___________，测量时多用电表的示数如图甲所示，测量结果为___________Ω。
（2）为了精确地测量待测电阻的阻值，他们设计了如图乙所示的电路图，其中R为一个阻值为50Ω的定值电阻M是一块电表，AB间为一段长为1m的粗细均匀的电阻丝，由一个鳄鱼夹与电表M连接并可左右移动，电阻丝下面有一把零刻线刚好与A点对齐的刻度尺。
①实验中对电表M的选择，下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。
A．零刻度在表盘左侧的电压表
B．零刻度在表盘中央的电压表
C．灵敏度高的电流表，零刻度在表盘中央，无需能准确读出电流的大小
D．灵敏度高的电流表，零刻度在表盘左侧，能读出准确电流值
②将实验室提供的器材按照电路图连接好，闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，左、右移动鳄鱼夹，直到电表M的示数为零，此时鳄鱼夹所处位置的刻度尺如图丙所示，则AD段电阻丝的长度___________cm，待测电阻的阻值为___________Ω。
③由于电阻丝的粗细可能不均匀，因此会造成一定的误差。为消除这一误差，该小组提出将定值电阻R换成电阻箱，将滑动变阻器的滑片和鳄鱼夹置于适当位置，调节电阻箱，记下电表M示数为零时电阻箱的阻值，将电阻箱和待测电阻交换位置，保证滑动变阻器的滑片和鳄鱼夹的位置不变，调节电阻箱，记下电表M示数再次为零时电阻箱的阻值，则待测电阻的阻值为___________。
3．（2023·安徽·统考三模）某兴趣小组测量一块电池的电动势和内阻。
（1）先用多用表的“”电压档粗测电动势，指针位置如图甲所示，读数为______V。
（2）实验室提供的器材有：
电流表（量程，），电流表（量程，），定值电阻（），定值电阻（），滑动变阻器（，），，待测电池，开关，导线。为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻，小组设计图乙所示电路进行实验；
①实验时，需先将电流表______（填“”或“”）与定值电阻串联后改装为电压表，图乙中定值电阻应选______（填“”或“”）；
②实验测得多组电流表的示数和电流表的示数，绘制出图像如图丙所示，依据图像可得电池的电动势为______V，内阻为______。（结果均保留一位小数）
4．（2023·安徽·统考二模）某欧姆表由于长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。小佳同学用如图甲所示的电路来研究其内部的电源情况。实验时选择欧姆表“”挡位，已知毫安表的量程为，内阻约为。
（1）在电路连接时，要注意毫安表的“-”接线柱要与欧姆表的___________（选填“红”或“黑”）表笔相连；
（2）调节电阻箱的阻值，当毫安表的读数为时，欧姆表指针偏转到整个表盘位置的刻度处，如图乙所示，则欧姆表表头G的量程为_________；
（3）连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值R和通过毫安表电流I，作出图像，如图丙所示，则电源的电动势______ V。在不考虑实验偶然误差的情况下，电源电动势的测量值_________ 真实值（选填“大于“小于”或“等于”）；
（4）若想让该欧姆表在“”挡位下可以正常使用，则更换的新电源电动势_______V。
5．（2023·安徽·校联考三模）某同学想利用“半偏法”测量量程为的电压表内阻（内阻约几千欧），设计了如图甲所示的电路图，可供选择的器材有：电阻箱（最大阻值为9999.9欧），滑动变阻器（最大阻值20欧），滑动变阻器（最大阻值2千欧），直流电源（电动势为），直流电源（电动势为），开关2只，导线若干，实验步骤如下：
a.完善图甲电路图并连接线路；
b.闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；
c.______，断开开关，调节电阻箱使电压表示数为，记录电阻箱的阻值。
（1）完善图甲电路图，并用笔画线代替导线，将图乙实物图连接成实验电路______；
（2）为了减小实验误差，实验中电源应选______（选填“”或“”），滑动变阻器应选______（选填“”或“”）；
（3）完善步骤c中横线处的操作应为______，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到图甲中最______（填“左”或“右”）端；
（4）在步骤c中，记录的电阻箱阻值为1999.0，则电压表的内阻为______欧，用半偏法测量的电压表的内阻值与其真实值相比，真实值______（填“小于”或“等于”或“大于”）测量值。
6．（2023·安徽宿州·统考一模）某学习小组分别用图甲、乙所示的两种电路测量同一电源的电动势和内电阻（约为）。其电流表的内电阻约为，电压表的内电阻约为。
（1）对于图甲所示的电路，电流表的示数______（填“”、“”或“=”）闭合电路中的干路电流，电压表的示数______（填“”、“”或“=”）路端电压；
（2）小组同学把两个电路获取的实验数据，利用同一坐标系描点拟合图线，得到如图丙所示的图线，则图线______（填“①”或“②”）是由甲图电路数据作出的；
（3）在不考虑偶然误差的条件下，请在丙图中作出电源真实的图线________，并求得该电源的电动势的真值为______ 、内电阻的真实值为______ 。（用丙图所给的字母表示）
7．（2023·安徽·统考二模）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有部分样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）你认为不合格的纯净水的电导率__________（选填“偏大”或“偏小”）；
（2）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的长方体玻璃槽中，如图1所示，玻璃槽内腔的长度，宽度，水的高度h，用多用电表欧姆挡粗测玻璃槽中水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图2所示，为使指针在中央刻度附近，需要换选__________（选填“×10”或“×1k”）挡；
（3）为了精确测量玻璃槽中水的电阻，实验室提供的器材有：
待测电阻
直流电源E（电动势约6V，内阻约1Ω）
电压表（量程6V，内阻约3kΩ）
电压表（量程15V，内阻约5kΩ）
电流表（量程，内阻约200Ω）
电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
滑动变阻器R（最大阻值20Ω）
开关S一个及导线若干
实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时其最大读数超过量程的三分之二，则电压表应选择__________（选填“”或“”），电流表应选择__________（选填“”或“”）。请在虚线框中画出实验电路原理图_________：
（4）连接好实验电路，测量玻璃槽中水的高度h，电压表示数U，电流表示数I，改变玻璃槽中水的高度，测得多组实验数据，绘制图像如图3所示，则待测纯净水的电导率__________（结果保留3位有效数字。国家标准：在25℃时饮用纯净水电导率。
8．（2023·安徽·统考二模）某同学从玩具上拆下一小型电风扇，上面标有“4V 2.4W”字样，该同学想描绘该电风扇的伏安特性曲线，并测量电风扇正常工作时的机械效率，实验室备有下列器材：
A．电池组（电动势为6V，内阻不计）
B．电压表（量程为0~5V，内阻约为4kΩ）
C．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A2（量程为0~0.1A，内阻为10Ω）
E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，额定电流0.3A）
G．定值电阻R3=2Ω
H．定值电阻R4=20Ω
J．开关和导线若干
（1）本实验中所选用的电流表为_______（填“C”或“D”），所选滑动变阻器为________（填“E”或“F”），所选定值电阻为________（填“G”或“H”）。
（2）根据所选器材，在方框内补充完整电路图_________。
（3）实验完成后，所绘的伏安特性曲线如图所示，电流表示数0~0.04A之间为直线，0.04A~0.10A之间为曲线，则电风扇的内阻为________，电风扇正常工作时机械效率为________。
9．（2023·安徽滁州·校考二模）为了测定某电池的电动势（20~22V）和内阻（小于2Ω），需要把一个量程为0~10V的直流电压表接一定值电阻（用电阻箱代替），改装成量程为0~30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内阻，以下是该实验的操作过程：
（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。
第一步：把滑动变阻器滑片移至最右端；
第二步：把电阻箱阻值调到零；
第三步：闭合开关；
第四步：把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为9V；
第五步：保持滑动变阻器滑片不动，把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V；
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为0~30V的电压表。
（2）上述实验可供选择的器材有：
A．待测电池（电动势20~22V，内阻小于2Ω）
B．电压表（量程为0~10V，内阻约10kΩ）
C．电阻箱（0~9999Ω，额定功率小于10W）
D．电阻箱（0~99999Ω，额定功率小于10W）
E.滑动变阻器（0~20Ω）
F.滑动变阻器（0~2kΩ）
电阻箱应选__________，滑动变阻器应选__________。（均填器材前的字母代号）
（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），采用伏安法测电源电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图线如图丙所示，可知电池的电动势为__________V，内阻为__________Ω。
10．（2023·安徽·统考一模）某物理实验小组在整理器材时发现一多用电表，欧姆挡能正常工作。小明设计实验，测多用电表“”欧姆挡正常工作时，内置电源的电动势E和“”欧姆挡电阻；小明发现“”欧姆挡电阻约为。用到的实验器材如下：
电压表：量程，内阻
定值电阻
滑动变阻器：
滑动变阻器：
设计电路如图所示，实验过程如下：
（1）滑动变阻器应选用_______。
（2）红表笔应接电路_______插孔（选填“a”或“b”），红黑表笔短接，进行欧姆调零。
（3）多次调节滑动变阻器P的位置，测得多组电压表示数U和欧姆表示数R。某次电压表示数如图所示，则滑动变阻器上的电压为_______V。
（4）根据实验数据，作出图像如图所示，则_______V，_______。（保留3位有效数字）
（5）小明把实验室里的另一刻度模糊的多用电表调到“”欧姆挡，完成欧姆调零后直接把电压表（内阻）接红黑表笔两端，欧姆表指针偏转，则多用电表“”欧姆挡的内阻为______。
11．（2023·安徽·统考二模）某型号智能水表的核心部件是电磁流量传感器，它的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。电磁流量传感器的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管，两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平，与测量管轴线垂直的方向上加匀强磁场，从而可以测量水流流量。其基本原理如图甲所示，某段监测的水管可视为规则的圆柱体模型，在水平管径a、b处固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），匀强磁场方向竖直向下，当水中的正负离子随水一起从左至右水平流动时，在a、b电极间产生电势差。
（1）若a、b电极间的电势差为U，a、b电极板间的距离为d，匀强磁场磁感应强度大小为B，水管壁厚度不计，请用上述物理量表示水流速度的表达式为__________；
（2）为了测量水流流量（流量为单位时间内流过的流体体积），某研究性学习小组在a、b间设计了如图乙所示的测量电路。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取多组灵敏电流计G的读数I和电阻箱的示数R，绘制出图像为一条倾斜的直线，已知该直线的斜率为k，纵截距为b，如图丙所示。
①与灵敏电流计G“+”接线柱相连的是图甲中的__________电极板（选填“a”或b”）。
②已知灵敏电流计G的内阻为，则a、b电极板间的电动势为__________，a、b电极板间的接入电路的电阻为__________，水流的流量为__________（用题中的字母k、b、、B、d表示）。
12．（2023·安徽淮北·统考一模）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。我市质量监督部门对市场上出售的纯净水进行了抽测，结果发现了有少样品的电阻率不合格。某实验小组通过以下方案测量纯净水样品的电阻率。
（1）用游标卡尺测量圆柱形玻璃管的内径，游标卡尺示数如图甲，则______；
（2）向玻璃管内注满纯净水样品，用金属圆片电极密封玻璃管两端，并用刻度尺测量水柱长度；
（3）采用图乙中电路测量样品的电阻。先闭合电键，将电键接1，调节电阻箱，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数、；再将电键接2，读出这时电压表和电流表的示数、；则表达式为_______（用、、、表示）；的测量值_______真实值（选填“小于”、“等于”或“大于”）；纯净水样品的电阻率的表达式为：______（用、、、、、、表示）。
13．（2023·安徽合肥·统考一模）某实验小组要测量一节干电池的电动势E和内阻r．实验室仅能提供如下器材：
A．待测干电池
B．电流表：量程，内阻约为
C．电流表：量程，内阻为
D．滑动变阻器R：阻值范围，额定电流
E．电阻箱：阻值范围，额定电流
F．开关S、导线若干
（1）小组根据给定的器材设计了两种测量电路图，其中较为合理的电路图为_____________（选填“甲”或“乙”）；
（2）将电流表和电阻箱串联，改装成一个量程为的电压表，电阻箱的阻值应调到____________；
（3）下表是小组在实验中记录的多组数据，其中第三组的没有记录，该数据如图丙表盘示数所示，请读出并记录在下表空格处；
（4）请根据该实验小组记录的数据，在图丁的直角坐标系上画出图象___________；依据画出的图象可以得到电池的电动势__________V，内电阻___________．（结果均保留两位小数）
14．（2023·安徽芜湖·芜湖市第十二中学校考模拟预测）晓宁利用如图甲所示的电路图测量某电源的电动势和内阻，其中定值电阻（阻值约为10Ω），电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω，电压表、的量程分别为3V，6V，两电表的内阻很大。实验时晓宇完成了如下的操作：
（1）组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，电键闭合，调节电阻箱使电压表的指针指到满偏，再增大电阻箱的阻值，读出两电压表、的示数、，反复调节记录多组实验数据。
（2）为了准确测量的阻值，晓宇利用（1）中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像，则图像与纵轴的交点应为___________；电路图甲中定值电阻的阻值___________Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）晓宇又利用（1）中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω；内阻r的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（结果均保留两位有效数字）
测量次数
1
2
3
4
5
6
示数
0.12
0.20
0.36
0.38
0.50
0.57
示数
137
132
_
114
110
105