贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-16电学实验

贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-16电学实验

一、实验题

1．（2022·贵州黔南·统考模拟预测）某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水，如图4所示。

（1）某同学用如图1所示的游标卡尺的______（选填“A”、“B”或“C”）部位去测玻璃管的内径，测出的读数如图2，则玻璃管的内径d为______cm。

（2）该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图3所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选______（填“×10”或“×1k”）挡；②______。

（3）实验时改变玻璃管中的水柱长度并测出水柱的长度L，读出相应的电压表示数U，电流表示数为I，记录多组数据并描绘出的图象如图5所示，若图线的斜率为k，则矿泉水的电阻率ρ=______（用字母k、d表示）。

2．（2022·贵州黔南·统考模拟预测）随智能手机耗电的增加，人们出行会随身携带充电宝，充电宝就像可移动的电源，利用实验仪器可测量充电宝的电动势和内阻，这里说充电宝的电动势，并不是从能量转化的本质特征上来判断的，而是从充电宝的电路特征来判断的。剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线控制不用。实验电路图如图所示，使用的实验器材有：充电宝、电阻箱（最大阻值为，电阻（阻值为），电阻（阻值为），电流计（量程为，内阻为），开关及导线若干。

实验步骤如下：

①根据电路图连接电路；

②将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

③多次调节电阻箱的阻值，记录下电流表的示数和电阻箱的阻值，并以为横坐标，以为纵坐标，通过线性拟合做出图像：

④算出斜率，纵轴上的截距。

回答下列问题：

（1）根据电路图连接实物图__________；

（2）用和表示充电宝的电动势和内阻，则与的关系式为：___________。

（3）根据斜率和纵轴截距的数值算得充电宝的电动势___________V，内阻___________。（结果保留两位小数）

3．（2022·贵州·统考模拟预测）某同学利用如图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r（E约15V，r约20Ω），电压表V的量程为4V，内阻约2kΩ。请回答下列问题：

（1）该同学为了测量电压表V的内阻，先将开关S1、S2都断开，将电阻箱R的阻值调至最大，再闭合S1，调节电阻箱R的阻值，当电压表V的示数为3.00V时，R的阻值为R1=8.0kΩ；当电压表V的示数为4.00V时，R的阻值为R2=5.5kΩ，若不考虑电源内阻，则电压表V的内阻Rv=______kΩ（保留两位有效数字）。若考虑电源内阻，则电压表V内阻的测量值____（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值；

（2）为把电压表V改装为量程为15V的电压表，电阻箱R与电压表内阻Rv的比值应为______；

（3）保持电阻箱R的阻值不变，即电阻箱R的阻值为电压表V改装成量程为15V后对应的阻值，调节电阻箱R'的阻值为较大值，闭合开关S2，接着调节电阻箱R'的阻值，记录电压表V的示数U和相对应的电阻箱R'的阻值（实验过程中R'相对电压表的内阻均较小），进行若干次实验，以U为纵坐标、以为横坐标作图（坐标轴均为国际单位制基本单位），图像如图乙所示，图线与纵轴的交点为b，与横轴的交点为a，则电池的电动势E=______，内阻r=______。

4．（2022·贵州·统考一模）小明想测量一个电压表的内阻（量程为6V，内阻约为1000Ω），但他手上只有一根带有滑动金属夹的均匀长直电阻丝、一个学生电源（电动势未知）、一个电阻箱、一个灵敏电流计（量程为1mA，内阻很小可忽略）、一个电键、导线若干、一把刻度尺。他首先想到的是用伏安法来设计电路，但发现电流计的量程太小，于是他以惠斯通电桥电路为原理，设计出如图所示的实验电路：

（1）请帮小明同学将实物图按电路图进行连接；(                )

（2）实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹位置，使电流计的示数为_________，用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为L1、L2，并读出电阻箱的阻值为R0。试用所给字母表示电压表的内阻RV=_____（用所给物理量符号表示）；

（3）实验后，小明发现刻度尺的刻度并不准确，于是他在保持滑片位置不变的情况下，将电压表和电阻箱的位置交换了一下，并重新通过调电阻箱，使电流计的示数为___________读出此时电阻箱的阻值为R1，请用小明所得数据得到电压表的内阻RV=______ （ 用所给物理量符号表示）。

5．（2022·贵州黔南·统考模拟预测）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表来校对待测电流表的满偏电流和测定内阻的电路，如图所示，已知的量程略大于的量程，图中为滑动变阻器，为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验．

（1）实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_________（填步骤的字母代号）

A．合上开关；

B．分别将和的阻值调至最大；

C．记下的最终读数；

D．反复调节和的阻值，使的示数仍为，使的指针偏转到满刻度的一半，此时的最终读数为r；

E．合上开关；

F．调节使的指针偏转到满刻度，记下此时的示数．

（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的内阻的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）．

（3）若要将的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在上并联的分流电阻的表达式，______________________．

6．（2021·贵州·统考二模）用实验室提供的器材设计一个测量电压表内电阻阻值的电路。提供的器材有：待测电压表（量程，内阻约为几千欧），电压表（量程，内阻），定值电阻，滑动变阻器R，电源E（电动势，内阻不计），单刀开关S，导线若干。

请回答下列问题：

（1）根据实验室提供的器材，在图1所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器采用分压接法；(       )

（2）将图2中的实物按设计的原理图连线；(        )

（3）由实验得到的数据，在坐标纸上绘制图像（、分别为电压表、的示文），如图所3所示；

（4）由图3得到待测电压表的内电阻的阻值___________（结果保留两位小数）；

（5）若仅从实验原理上看，电压表内电阻的测量值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

7．（2021·贵州毕节·统考二模）某实验小组研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：两只相同的小灯泡（额定电压3.8V，额定电流0.32A），电压表V（量程3V，内阻3kΩ），电流表A（量程0.6A，内阻约0.5Ω），定值电阻R0（阻值1000Ω），滑动变阻器R（阻值0~5.0Ω），电源（电动势E=4.5V，内阻不计）。

（1）选择一只小灯泡进行实验研究，要求能够实现在0~3.8V的范围内测量小灯泡的电压，在方框中画出实验原理电路图___________。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图。由实验曲线可知，小灯泡的电阻率随着电流的增加而___________（填增大、不变或减小）。

（3）将本实验中的两只小灯泡与电动势E=4.0V，内阻r=4.0Ω的另一电源串联成闭合回路电路，则电源两端的路端电压U和干路电流I的关系式为___________，小灯泡的实际功率为___________W。（结果保留两位小数）

8．（2021·贵州黔东南·统考一模）某实验小组准备测量待测电压表的内阻，实验室提供了下列器材：

A．待测电压表V（量程为，内阻约为）；

B．电阻箱（最大阻值为）；

C．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）；

D．电源E（电动势为，内阻不计）；

E．开关一个，导线若干。

该实验小组按图甲所示的电路图，连接好实验电路，进行实验操作，请你补充完善下面的操作步骤：

(1)先把滑动变阻器的滑片调到______（填“左”或“右”）端，电阻箱的接入电阻调为0；

(2)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指到的位置，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节______的阻值，使电压表指针指到的位置，此时电阻箱的示数如图乙所示，则电压表内阻的测量值为______，由于系统误差的影响，该测量值______（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

9．（2021·贵州六盘水·统考一模）在“测定金属丝的电阻率”实验中，对段电阻丝 进行测量。

(1)用螺旋测微器测量导线的直径，其示数如图所示，读数是______mm；

(2)实验中提供的器材如下：

电源E（电动势3 V，内阻很小）

电流表A1（量程3 A，内阻约0.05Ω）

电流表A2（量程0. 6A，内阻约0.25Ω）

电压表V1（量程3 V，内阻约3 kΩ）

电压表V2（量程15 V，内阻约15 kΩ）

滑动变阻器R1（0~5Ω，2 A）

滑动变阻器R2（0~1 000 Ω.0.1 A）

电键一个、导线若干

为较准确测量其电阻（阻值约为5 Ω） ，电流表应选用_______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用_______；（填器材代号）

(3)将实验电路补充完整______；

(4)若测得电阻丝接入电路的长度为30 cm，电阻为5.1 Ω，则该材料的电阻率为_____Ω∙m （保留2位有效数字）。

10．（2020·贵州铜仁·统考三模）LED（Light Emitting Diode）是一种半导体二极管发光器件。LED灯有高效、环保、寿命长的特点。它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，另一端接低电势。某同学用实验方法探究二极管的正向伏安特性曲线。他找到如下器材：

A．发光二极管一只

B．电压表V（量程4V，内阻10Ω）

C．电流表A（量程10mA，内阻100Ω）

D．滑动变阻器R（0－20Ω，1A）

E．定值电阻R1=400Ω

F．定值电阻R2=25Ω

G．定值电阻R3=20Ω

H．直流电源（电动势5V，内阻很小）

E．开关一个、导线若干。

(1)需要将电流表的量程扩展到50mA，应将定值电阻_____（选填相应器材前的代号）与电流表______（填串或并）联连接；

(2)在图乙虚线框内画出实验电路图（电流表外接法）；

(      )

(3)该同学通过测量并绘制二极管的伏安特性曲线如图丙所示,由图可知二极管的正向电阻随电压升高而_____（填增大或减小）；

(4)将该二极管接在电动势为3V、内电阻为8Ω的直流电源上，其实际功率是____W（保留三位有效数字）。

11．（2020·贵州铜仁·统考二模）在物理课外活动中，小明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg＝10Ω、满偏电流Ig＝10 mA，该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。

(1)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，小明同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针______mA处。

②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为________Ω。

③计算得到多用电表内电池的电动势为________V（保留2位有效数字）

(2)将选择开关接2，调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图 乙中电流挡7.0mA位置处，则待测电阻的阻值为________Ω（保留2位有效数字）

(3)若只将实验中的电流表换成满偏电流为 100mA 的电流表，则欧姆表的倍率将________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

参考答案：

1．     A     2.150     ×1k     欧姆调零    

【详解】（1）[1]用游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪，即A部分

[2]游标卡尺读数为

（2）[3][4]由图所示可知欧姆表指针偏角太小，欧姆表示数太大，所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应选择更大倍率测量，即换倍率；换挡要进行欧姆调零。

（3）[5]矿泉水的电阻

则

图象的斜率

则电阻率

2．               5.13     0.21

【详解】（1）[1]按电路图连接实物图，要注意充电宝的正负极以及电表的正负接线柱，如图

（2）[2]电流表与电阻并联，两端电压相等，电阻的阻值为，电流表内阻为，则通过电阻的电流为通过电流表的3倍。所以电流表示数为，电路电流为，电流表与电阻的并联电阻

由电路图可知

整理得

即

（3）[3][4]由上一问知道，图象斜率

，

代入得到

，

3．     2.0     大于              

【详解】（1）[1][2]因为忽略电源内阻，由题意可得

，

联立可得电压表的内阻

由于没有考虑电源内阻，测得的电压表内阻包含电源内阻，故测量值大于真实值。

（2）[3]要使电压表改装后量程为15V，当电压表的示数为4V时，电阻箱R上的电压为11V，由可知，R与U成正比，故。

（3）[4][5]当电压表的示数为U时，加在电阻箱上的电压为，由闭合电路欧姆定律可得

即

根据图像规律可知

即电动势

，

4．          0          0    

【详解】（1）[1]根据电路图将实物电路连接时，要注意电源即电表的正负极，不能接反。

（2）[2][3]当灵敏电流计示数为0时，滑动变阻器左右两部分电流相等，即左右两部分分压比等于电压表与电阻箱的分压比：，根据电阻定律可知

故

（3）[4][5]因刻度尺的刻度并不准确，故L1、L2不能用，开始时有

互换位置后并重新通过调电阻箱，使电流计的示数为0，有

故

5．     BEFADC     相等    

【详解】（1）[1]．根据半偏法测电表内阻的步骤可得正确顺序为：BEFADC．

（2）[2]．由原理可知，表头与电阻并联，则当电流达到半偏时，两并联电阻相等，即用上述方法得到的内阻的测量值与真实值相比相等；

（3）[3]．扩大电流表的量程需要并联一个电阻，由上述实验步骤可知其满偏电流为，则有

则

．

6．               2.95（2.95～3.00）     等于

【详解】（1）[1]如下图所示

（2）[2]如下图所示

（4）[3]电压表和电压表加两端的电压 之和相等，所以有

所以表达式

则图的斜率为

则

带入数据的

（5）[4]由于通过的电流

明确，电压表测量准确，故有测量值等于真实值。

7．          增大         

【详解】(1)[1]如图所示，由于要求小灯泡的电压的在0~3.8V的范围内测量，故滑动变阻器选择分压接法，由于电压表的量程不够，可与定值电阻R0串联，扩大量程为

灯的内阻

有内外接判定值

即电流表外接，如下图

(2)[2]结合上图和U-I可知，I越大，对应得点与原点连线的斜率越大，电阻越大，电阻率越大；

 (3)[3] 由闭合电路欧姆定律可知，路端电压

[4] 两个灯泡完全相同并且串联，所以灯泡电压

在U-I中作出上式的图像，如下所示

图线交点坐标约为(0.23A，1.57V)，则

8．     右     电阻箱（写电阻箱或也给分）     3078     大于

【详解】(1)[1]为了保护电路中的用电器，在闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调至右端．

(2) [2][3]闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表指针指到的位置，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节的阻值，当电压表示数为时，电阻箱两端的电压为，即为电压表电压的，所以电压表的内阻为电阻箱示数的3倍，即

[4]实际上由于电阻箱接入电路，使分压部分电路的电阻略有增大，则电压略有增大，所以电阻箱两端的实际电压大于，则其阻值的3倍大于电压表的内阻，所以测量值偏大。

9．     0.710     A2     V1     R1          6.7 ×10-6

【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数 0.5mm+21.0×0.01mm=0.710mm；

(2)[2][3][4]根据电源电动势及被测电阻阻值估计电路中电流约 0.6A，所以电流表选 A2，电压表选 V1；为了操作方便，滑动变阻器选 R1；

(3)[5]被测电阻与电流表、电压表内阻相比，电阻较小，采用电流表外接法相对误差较小；滑动变阻器采用分压接法，可以起到更有效的控制作用。

(4)[6]根据

代入数据解得电阻率为

ρ=6.7× 10-6Ω ∙ m

10．     F     并          减小     0.0672（0.0670—0.0675算正确）

【详解】(1)[1][2]将电流表量程扩大到原来的5倍，则应将电流表与定值电阻并联，并联的电阻阻值为

则应选F

(2)[3]由图丙可知，电压从0开始变化，则滑动变阻器应用分压式，电路图如图所示

(3)[4]由图丙可知，图线上各点与原点连线的斜率表示电阻倒数，由于斜率越来越大，则电阻越来越小即二极管的正向电阻随电压升高而减小

(4)[5]二极管与电动势为3V、内电阻为8Ω的直流电源组成的电路有

将此图像画入图丙中如图

由图可知，两图线的交点即为工作点，则实际功率

由于误差（0.0670W—0.0675W算正确）

11．     10     150     1.5     64     变小

【详解】(1)①[1]将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏，即指10mA处。

②[2]将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱读数为150Ω，则C处刻度应为150Ω。

③[3]由闭合电路的欧姆定律可知

计算得到多用电表内电池的电动势为

(2)[4]将选择开关接2，调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图 乙中电流挡7.0mA位置处，则

解得

Rx=64Ω

即待测电阻的阻值为64Ω；

(3)[5]若只将实验中的电流表换成满偏电流为 100mA 的电流表，则根据

可知欧姆表的内阻减小，指针指到相同的位置表示待测电阻Rx的值变小，即欧姆表的倍率将减小。