广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-11电学实验

广东省汕头市高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-11电学实验

一、实验题

1．（2022·广东汕头·统考三模）多用电表的“”欧姆挡的电路简化图如图（a）所示，其刻度盘如图（b）所示，已知电流表的电阻，满偏电流，为可变电阻。

（1）某同学在使用前将两表笔短接，调节可变电阻，但因电源老化发现指针始终无法对齐“”刻度线，指针偏转角度最大时在图（b）中的位置A，此时可变电阻的滑动片位于___________（选填“”或“”）端，通过电流表的电流为___________；

（2）使指针偏转角度最大后保持可变电阻阻值不变，在两表笔间接入电阻箱，逐渐减小电阻箱的阻值，指针偏转角度随之___________（选填“增大”或“减小”）；

（3）当电阻箱阻值为时指针位置如图（b）中的位置B，则电源的电动势为___________，内阻为___________。（结果保留两位有效数字）

2．（2022·广东汕头·统考二模）某实验小组测量一段已知长度电阻丝的电阻率，实验操作如下：

（1）用如图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋______（选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止；测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次测量，再取平均值作为电阻丝的直径，目的是减少______误差（选填“偶然”或“系统”）。

（2）用图乙电路图测电阻丝的电阻R，请用笔画线代替导线，把丙图实物电路中补充完整________。

（3）第一次测量按乙图的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U和电流I值；第二次测量将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U和电流I值，并作出如图丁的关系图象。由此可知第一次测量得到图线是_______（填“M”或“N”），电阻丝的电阻________，根据电阻定律可得电阻丝的电阻率。

3．（2022·广东汕头·统考一模）某实验小组准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。实验小组在市场上购买了品种、大小和成熟程度几乎相同的苹果，成员设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r，电路原理如下图所示。实验室可供器材如下：

电压表V（0~3V，内阻约3kΩ；0~15V，内阻约15kΩ）；

电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω；0~3A，内阻约0．025Ω）；

微安表G（量程200μA；内阻约1000Ω）；

滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω），电阻箱（最大阻99999Ω），开关、导线若干。

（1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为几kΩ，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因是_______（多选题）

A．滑动变阻器起不到调节的作用    B．电流表几乎没有示数

C．电压表分流明显导致测量误差偏大    D．电压表示数达不到量程的三分之一

（2）实验小组根据方案B进行实验，根据数据作出图像，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，微安表内阻为，可求得被测电池的电动势______，内电阻______．

（3）改变电极间距、电极插入深度重复实验，测得数据如图所示。

（3）分析以上数据可知电极插入越深入，水果电池内阻越_____，电极间距越大，水果电池内阻越_____。

4．（2022·广东汕头·模拟预测）为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻率，提供的器材有：

A．电流表G，内阻Rg=100Ω，满偏电流=5mA

B．电流表A，内阻约为10Ω，量程为100mA

C．螺旋测微器，毫米刻度尺

D．电阻箱R0（0－9999.99Ω，0.5A）

E.滑动变阻器R（5Ω，1A）

F.电池组E（电动势为5V，内阻不计）

G.一个开关S和导线若干

(1)多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，说明电阻较_____（填“大”或“小”），应该换为_______挡，并重新进行__________，测量时指针静止时位置如甲所示；

(2)把电流表G与电阻箱并联改装成量程为5V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=_______Ω；（结果保留三位有效数字）

(3)请用改装好的电压表设计一个电路测量该电阻丝的电阻Rx的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图2中电路图补充完整；

(       )

(4)电阻率的计算：测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为，电流表A的示数为，请用已知量和测量量的字母符号（各量不允许代入数值），写出计算电阻率的表达式ρ=_______。

5．（2022·广东汕头·模拟预测）某物理兴趣小组为探究多用电表欧姆挡的工作原理,小组成员决定利用实验室提供的器材自己动手设计一个简易的欧姆表用来测量电阻,如图甲所示．实验室提供的器材有:灵敏电流计(满偏电流1 mA),干电池一节(电动势1.5V,内阻不计),电阻箱R,红、黑表笔和导线若干．

探究步骤如下:

(1)该小组将灵敏电流计准备改装成“×100”挡的欧姆表,改装后的刻度盘如图乙所示,其中电阻箱R的阻值如图丙所示,则阻值为___．图乙刻度盘上的数字“15”为满偏电流--半处，由此判断灵敏电流计的内阻Rg为_____．

(2)该小组为改变欧姆表的量程,在不改变原电路的基础上仅添加一个电阻,就能改装成“×10”挡的欧姆表，则需增加的电阻应并联接在____(填“ab"、“ac"或“be")之间,增加的电阻的阻值为____(计算结果保留一位小数)．

(3)若改装后的欧姆表使用一段时间后,电源电动势降低,内阻变大,但此欧姆表仍能调零,在使用方法正确的情况下,对测量结果_____(填“有”或“无")影响．

6．（2021·广东汕头·统考二模）某同学用多用电表测量一个量程为3V的电压表的内阻。实验步骤和问题如下：

（1）将多用电表的选择开关转至欧姆挡“×100”处，将两表笔短接，旋转______使表盘指针指在______刻度处。

（2）将两表笔分别连接到电压表的两接线极上，其中红表笔必须接电压表的______（填“正极”或“负极”）。测量时指针位置如图所示，则电压表的内阻为______Ω。此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为______V（结果保留2位有效数字）。

（3）若欧姆表内的电池因使用时间太长而老化，但还能完成调零，则调零后欧姆表的内阻与正常值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”），在这种情况下测量电压表的内阻，则测量值比实际值______（填“偏大”或“偏小”）。

7．（2021·广东汕头·统考一模）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”。已知的阻值变化范围为几十欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究压敏电阻阻值随压力F变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：

A．压敏电阻，无压力时阻值

B．直流电源，电动势，内阻不计

C．电流表A，量程为，内阻不计

D．电压表V，量程为，内阻为

E．定值电阻

F．滑动变阻器R，最大电阻值约

G．开关S与导线若干

（1）甲同学设计了图1实验电路原理图，请在图2将实物连线图补充完整______________。

（2）某次压力测试，在电阻上施加力F，闭合开关S，测得两个电表的读数分别为U和I，则压敏电阻的阻值=___________。

（3）改变F的大小、测得不同的值，绘成图象如图3所示，可得其斜率___________（保留两位有效数字）。阻值和压力F的关系式是=___________（用、F和k等表示）。

（4）按图1实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻上施加力F，当电流表满偏时，压力F为___________N。

8．（2020·广东汕头·统考一模）二极管具有单向导电性，电路符号是“ ”。实验小组想通过实验描绘某种型号的二极管正向导通时的伏安特性曲线，并从这种型号二极管说明书上得到其伏安特性曲线如图甲。

（1）根据实验室中已有如下的实验仪器，设计了如图乙所示的电路图。

A．干电池两节（每节电动势约1.5V）；        B．待测二极管；

C．电流表（量程40mA，内阻约几欧）；       D．电流表（量程5mA，内阻R=20Ω）；

E．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω）；         F．电阻箱（最大阻值为999Ω）；

G. 导线、开关若干。

则图乙中电流表A1应选择_______，电流表A2应选择______。（填仪器前的字母）

（2）若电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电阻箱的阻值为R1，则此时二极管的电阻R 的表达式为R=_______

（3）将电阻箱的阻值调至________欧时，电流表A1恰好半偏，此时二极管的电压为1V。

（4）根据图甲，要准确描绘此二极管在正向导通时的伏安特性，应该在电流表A2的读数在______区间多测几组数据。（选填ABC：A．0~2mA   B．2~4mA   C． 4~6mA）

9．（2020·黑龙江齐齐哈尔·统考二模）在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题：

(1)用多用表测量某元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择倍率的电阻挡________（填“×10”或“×1k”），并需________（填操作过程）后，再次进行测量，多用表的指针如图甲所示，测量结果为________Ω。

(2)某同学设计出一个的欧姆电表，用来测量电阻，其内部结构可简化成图乙电路，其中电源内阻r=1.0Ω，电流表G的量程为Ig，故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但和普通欧姆表不同的是调零方式。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig，进行如下操作步骤是：

a．先两表笔间不接入任何电阻，断开状态下调滑动电阻器使表头满偏；

b．将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路，改变电阻箱阻值；记下电阻箱示Rx和与之对应的电流表G的示数I；

c．将记录的各组Rx，I的数据描点在乙图中，得到图线如图丙所示；

d．根据乙图作得的图线，求出电源的电动势E和表头的量程Ig。由丙图可知电源的电动势为________，欧姆表总内阻为________，电流表G的量程是________。

参考答案：

1．     N     92     增大     1.1     9.5

【详解】（1）[1]指针偏转角度最大时通过电流表的电流最大，所以可变电阻阻值最小，为零，所以滑动片位于N端。

[2]因电流表满偏电流，而表头电压电流挡为50分度，即分度值为2mA，所以此时通过电流表的电流为。

（2）[3]电阻箱阻值减小，回路中电流增大，指针偏转角度增大。

（3）[4][5]指针在位置时，通过电流表的电流为

指针在位置B时，通过电流表的电流为

联立以上两式解得

2．     ③     偶然    

     M     25

【详解】（1）[1][2]用如图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋微调旋钮③，直到听见“喀喀”的声音为止；测量时需要选择电阻丝的不同位置进行多次测量，再取平均值作为电阻丝的直径，目的是为了减少偶然误差。

（2）[3]实物电路图如图所示

（3）[4][5]

第一次测量按乙图的电路，根据欧姆定律可得

第二次测量将电压表改接在a、b两端，根据欧姆定律可得

可知

可知第一次测量得到图线是，由图像数据可得

联立可得

3．     ABD               小     大

【详解】（1）[1]A．滑动变阻器最大阻值只有100Ω，而苹果电池的内阻约为几kΩ，则滑动变阻器起不到调节的作用，选项A正确；

B．电路中电流只有不到1mA，则电流表几乎没有示数，选项B正确；

C．电压表内阻远大于滑动变阻器的电阻，电压表的分流不明显，选项C错误；

D．使用量程为0~3V的电压表，电压表示数达不到量程的三分之一，选项D正确。

故选ABD。

（2）[2][3]由电路可得

解得

则

解得

（3）[4] [5]分析1、3两组数据可知电极插入越深入，水果电池内阻越小；分析1、2两组数据可知，电极间距越大，水果电池内阻越大。

4．     小     ×10     欧姆调零     900         

【详解】(1)[1][2][3]用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，可知电阻较小，应该换用“×10”挡，并重新进行欧姆调零

(2)[4]将电流表G与电阻箱串联改装成量程为5V的电压表，而电流表G(内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=5mA)，所以改装后的电压表的内阻为

因此电阻箱的阻值应调为

(3)[5]由于题意可知，两电流表中，当电流表A使用外接法，能准确测出所测电阻的电流，同时又能算出所测电阻的电压；因所测电阻为60Ω，而滑动变阻器R(5Ω，1A)，电源电压为5V，所以滑动变阻器使用分压式，则电路图如图所示

(4)[6]由电阻定律可知，电阻

根据欧姆定律

则电阻率为

5．     1.450     50     ac     166.7     有

【详解】(1) [1][2]由题图丙可知,电阻箱的阻值R=1450，根据闭合电路欧姆定律，解得

(2) [3][4]根据题图乙可知欧姆表改为“×10”挡,欧姆表的内阻应为150，添加的电阻应接在a和c两点与原改装后的表头并联，即

解得：

(3)[5]使用一段时间后,电源电动势降低,欧姆表仍能调零,但其内阻R内=变小，用欧姆表测电阻时

I=

由于内阻变小，I变小，则指针的位置偏左，所测电阻偏大，即有影响．

6．     （欧姆）调零旋钮     0（零欧姆，右端0）     负极     3.0×103     1.0     偏小     偏大

【详解】（1）[1] 将多用电表的选择开关转至欧姆挡“×100”处，将两表笔短接，旋转调零旋钮，使表盘指针指在右端0刻度处。

[2] 使表盘指针指在右端0刻度处。

（2）[3] 将两表笔分别连接到电压表的两接线极上，其中红表笔必须接电压表的负极。

[4] 电压表的内阻为 。

[5] 欧姆表的内电阻等于中值电阻，为

电压表的内电阻为

故电压表读数为

（3）[6] 当两表笔短接（即Rx=0）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内，电流

内阻

当指针指在刻度盘的正中央时

代入数据可得

当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式

欧姆表内阻R内得调小。

[7] 待测电压表的内阻测量值是通过电流表的示数体现出来的，由

可知当R内变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了，则测量值比实际值偏大。

7．               1.7~1.9     ；     185~199

【详解】(1)[1]图1是分压式接法，电流表是内接法，根据电路图可得实物图为

(2)[2]由图可知两端电压为

电流表测量的电流，所以

(3)[3]由图可得，图线斜率为

[4]图线与轴的截距是400Ω，有一次函数可得

(4)[5]电压表满偏是为

则

8．     D     C          380     C

【详解】（1）[1][2]电流表A1要与电阻箱串联构成电压表，则A1要用已知内阻的电流表D；电流表A2应选择C；

（2）[3]根据电路图可知二极管的电阻Rx 的表达式为

（3）[4]当电流表A1恰好半偏时，此时二极管的电压为1V，此时电阻箱的电阻

（4）[5]由图可知此二极管在正向导通时的伏安特性中，当电流在2~4mA区间图像弯曲的程度最大，且当正向电压为1V时，A1中的电流约为2.5mA，可知要准确描绘此二极管在正向导通时的伏安特性，应该在电流表A2的读数在4~6mA区间多测几组数据，AB错误，C正确。

故选C。

9．     ×1k     欧姆调零（或电阻调零）     6000     1.5     6.0     0.25

【详解】(1)[1][2][3]．多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处，所以要换高挡位，因此需选择×1k，同时注意欧姆调零；多用表的指针结果为6000Ω。

(2)d.[4][5][6]．设电流表G所在回路除电源内阻外其余电阻之和为R，由闭合电路欧姆定律

解得

由分流原理得

联立两式整理得

由图可知

解得E=1.5V，R=5Ω，所以欧姆表总内阻为

R+r=6Ω

电流表G的量程

解得

E=1.5V

R=6.0Ω

Ig=0.25A