專題14 恒定電流與電學實驗-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(解析版)_第1頁
專題14 恒定電流與電學實驗-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(解析版)_第2頁
專題14 恒定電流與電學實驗-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(解析版)_第3頁
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文檔簡介

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題14恒定電流與電學實驗考點五年考情(2020-2024)命題趨勢考點1電路的分析與計算2020年江蘇卷、海南卷、浙江卷、北京卷、全國卷;2021年江蘇卷;2022年江蘇卷、北京卷、浙江卷;2023年全國卷、海南卷;2024年廣西、甘肅卷、北京卷等高考物理電學實驗題的命題趨勢主要體現在以下幾個方面:基礎性與創新性相結合:實驗題既要考查學生對基本儀器使用、實驗原理和方法的理解,也要考查學生的創新能力和遷移能力。這要求學生不僅能完成常規的實驗,還能在新情境下運用所學知識設計和完成實驗。實驗類型多樣化:包括測量性實驗、驗證性實驗、探究性實驗等,旨在全面考查學生的實驗能力和創新思維。考查核心知識和能力:重點考查學生的實驗基礎知識、基本技能、數據分析和處理能力。同時,也注重考查學生的觀察能力、實驗設計能力和創新能力。聯系實際:實驗題往往以實際問題為背景,要求學生運用所學知識解決實際問題。這體現了理論聯系實際的教學理念,也考查了學生的綜合應用能力。創新實驗題的出現:近年來,高考實驗題已跳出了課本分組實驗的范圍,不僅延伸到演示實驗中,而且出現了遷移類實驗、應用型實驗、設計型實驗,甚至還出現了“研究性學習”類實驗。這類試題對考生的要求較高,要求考生能將課本中分組實驗和演示實驗的實驗原理、實驗方法遷移到新的背景中,能深刻理解物理概念和規律,并能靈活運用,還要具有較強的創新能力。針對這些趨勢,考生在備考過程中應注重基礎知識和基本技能的掌握,提高實驗設計和數據分析能力,同時加強對實際問題的理解和解決能力。此外,要注重創新思維的培養,能夠在新情境下靈活運用所學知識解決問題。考點2電學實驗每省每考必有考點01電路分析與計算1.(多選)(2023·全國·統考高考真題)黑箱外有編號為1、2、3、4的四個接線柱,接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個電阻,在接線柱間還接有另外一個電阻R和一個直流電源。測得接線柱之間的電壓U12=3.0V,U23=2.5V,U34=-1.5V。符合上述測量結果的可能接法是(

A.電源接在1、4之間,R接在1、3之間B.電源接在1、4之間,R接在2、4之間C.電源接在1、3之間,R接在1、4之間D.電源接在1、3之間,R接在2、4之間【答案】CD【解析】A.根據題意畫出電路圖,如下

可見U34>0,A錯誤;B.根據題意畫出電路圖,如下

可見U34>0,B錯誤;C.根據題意畫出電路圖,如下

可見上述接法可符合上述測量結果,C正確;D.根據題意畫出電路圖,如下

可見上述接法可符合上述測量結果,D正確。故選CD。2.(多選)(2020·江蘇·統考高考真題)某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡化電路如圖所示。當汽車啟動時,開關S閉合,電機工作,車燈突然變暗,此時()A.車燈的電流變小 B.路端電壓變小C.電路的總電流變小 D.電源的總功率變大【答案】ABD【解析】A.開關閉合時,車燈變暗,故流過車燈的電流變小,A正確;B.電路的路端電壓為變小,路端電壓變小,B正確;C.總電流即干路電流為減小,干路電流增大,C錯誤;D.電源總功率為增大,總功率變大,D正確。故選ABD。3.(2023·海南·統考高考真題)如圖所示電路,已知電源電動勢為E,內阻不計,電容器電容為C,閉合開關K,待電路穩定后,電容器上電荷量為(

A.CE B. C. D.【答案】C【解析】電路穩定后,由于電源內阻不計,則整個回路可看成3R、2R的串聯部分與R、4R的串聯部分并聯,若取電源負極為零電勢點,則電容器上極板的電勢為電容器下極板的電勢為則電容兩端的電壓則電容器上的電荷量為故選C。4.(2022·北京·高考真題)某同學利用壓力傳感器設計水庫水位預警系統。如圖所示,電路中的和,其中一個是定值電阻,另一個是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。當a、b兩端的電壓大于時,控制開關自動開啟低水位預警;當a、b兩端的電壓小于(、為定值)時,控制開關自動開啟高水位預警。下列說法正確的是()A.B.為壓力傳感器C.若定值電阻的阻值越大,開啟高水位預警時的水位越低D.若定值電阻的阻值越大,開啟低水位預警時的水位越高【答案】C【解析】AB.題意可知水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。控制開關自動開啟低水位預警,此時水位較低,壓力傳感器的電阻值較大,由于a、b兩端此時的電壓大于,根據串聯電路電壓分部特點可知,為壓力傳感器,故高水位時壓力傳感器的電阻值越小,壓力傳感器兩端電壓變小,,AB錯誤;CD.根據閉合電路歐姆定律可知,a、b兩端的電壓為若定值電阻的阻值越大,當開啟低水位預警時a、b兩端的電壓大于時,壓力傳感器阻值需要越大,則水位越低;當a、b兩端的電壓小于時開啟高水位預警時,壓壓力傳感器阻值需要越大,則水位越低。C正確,D錯誤。故選C。5.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,電路中燈泡均正常發光,阻值分別為,,,,電源電動勢,內阻不計,四個燈泡中消耗功率最大的是()A. B. C. D.【答案】A【解析】由電路圖可知R3與R4串聯后與R2并聯,再與R1串聯。并聯電路部分的等效電阻為由閉合電路歐姆定律可知,干路電流即經過R1的電流為并聯部分各支路電流大小與電阻成反比,則四個燈泡的實際功率分別為,,,故四個燈泡中功率最大的是R1。故選A。6.(2022·浙江·統考高考真題)某節水噴灌系統如圖所示,水以的速度水平噴出,每秒噴出水的質量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的,噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動機帶動,電動機正常工作時,輸入電壓為220V,輸入電流為2.0A。不計電動機的摩擦損耗,電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%,忽略水在管道中運動的機械能損失,則()A.每秒水泵對水做功為75JB.每秒水泵對水做功為225JC.水泵輸入功率為440WD.電動機線圈的電阻為10【答案】D【解析】AB.每秒噴出水的質量為,抽水增加了水的重力勢能和動能,則每秒水泵對水做功為故AB錯誤;C.水泵的輸出能量轉化為水的機械能,則而水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%,則故C錯誤;D.電動機的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率,則電動機的機械功率為而電動機的電功率為由能量守恒可知聯立解得故D正確;故選D。7.(2021·江蘇·高考真題)有研究發現,某神經細胞傳遞信號時,離子從細胞膜一側流到另一側形成跨膜電流,若將該細胞膜視為的電容器,在內細胞膜兩側的電勢差從變為,則該過程中跨膜電流的平均值為()A. B. C. D.【答案】D【解析】根據Q=CU可知?Q=C?U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C則該過程中跨膜電流的平均值為故選D。8.(2020·海南·統考高考真題)一車載加熱器(額定電壓為)發熱部分的電路如圖所示,a、b、c是三個接線端點,設ab、ac、bc間的功率分別為、、,則(

)A. B.C. D.【答案】D【解析】接ab,則電路的總電阻為接ac,則電路的總電阻為接bc,則電路的總電阻為由題知,不管接那兩個點,電壓不變,為U=24V,根據可知故選D。9.(2020·北京·統考高考真題)圖甲表示某金屬絲的電阻隨攝氏溫度變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯起來(圖乙),用這段金屬絲做測溫探頭,把電流表的刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡易溫度計。下列說法正確的是()A.應標在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關系B.應標在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關系C.應標在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關系D.應標在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關系【答案】B【解析】由甲圖可知,點對應的電阻阻值較小,由閉合電路歐姆定律知對應電路中的電流較大,故應標在電流較大的刻度上;而點對應的電阻阻值較大,由閉合電路歐姆定律知對應電路中的電流較小,故應標在電流較小的刻度上;由圖甲得其中為圖線的縱截距,由閉合電路歐姆定律得聯立解得可知t與I是非線性關系,故B正確,ACD錯誤。故選B。10.(2020·浙江·統考高考真題)國際單位制中電荷量的單位符號是C,如果用國際單位制基本單位的符號來表示,正確的是()A. B. C. D.【答案】B【解析】根據電荷量公式q=It可知,電流I的單位是A,時間t的單位是s,故用國際單位制的基本單位表示電量的單位為A?s,故B正確,ACD錯誤。故選B。11.(2020·全國·統考高考真題)圖(a)所示的電路中,K與L間接一智能電源,用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時間t的變化如圖(b)所示,則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變化的圖像中,正確的是()A.B.C. D.【答案】A【解析】根據電容器的定義式可知結合圖像可知,圖像的斜率為,則內的電流與內的電流關系為且兩段時間中的電流方向相反,根據歐姆定律可知兩端電壓大小關系滿足由于電流方向不同,所以電壓方向不同。故選A。12.(2020·浙江·高考真題)小明在一根細橡膠管中灌滿食鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱。他將此鹽水柱接到電源兩端,電源電動勢和內阻恒定。握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長的1.2倍,若忽略溫度對電阻率的影響,則此鹽水柱(

)A.通過的電流增大B.兩端的電壓增大C.阻值增大為原來的1.2倍D.電功率增大為原來的1.44倍【答案】B【解析】ABC.根據電阻定律:可知,長度變為原來的倍,橫截面積變為原來的倍,所以電阻變為原來的倍;根據閉合電路歐姆定律:可知總電阻增大,干路電流減小,路端電壓即鹽水柱兩端電壓增大,故AC錯誤,B正確;D.電功率的表達式:電流變化倍數無法計算,所以電功率變化倍數無法計算,故D錯誤。故選B.13.(2024·廣西·高考真題)將橫截面相同、材料不同的兩段導體、無縫連接成一段導體,總長度為1.00m,接入圖甲電路。閉合開關S,滑片P從M端滑到N端,理想電壓表讀數U隨滑片P的滑動距離x的變化關系如圖乙,則導體、的電阻率之比約為()A. B. C. D.【答案】B【解析】根據電阻定律根據歐姆定律整理可得結合題圖可知導體、的電阻率之比故選B14.(2024·甘肅·高考真題)一平行板電容器充放電電路如圖所示。開關S接1,電源E給電容器C充電;開關S接2,電容器C對電阻R放電。下列說法正確的是()A.充電過程中,電容器兩極板間電勢差增加,充電電流增加B.充電過程中,電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由M點流向N點C.放電過程中,電容器兩極板間電勢差減小,放電電流減小D.放電過程中,電容器的上極板帶負電荷,流過電阻R的電流由N點流向M點【答案】C【解析】充電過程中,隨著電容器帶電量的增加,電容器兩極板間電勢差增加,充電電流在減小,故A錯誤;根據電路圖可知,充電過程中,電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由N點流向M點,故B錯誤;放電過程中,隨著電容器帶電量的減小,電容器兩極板間電勢差減小,放電電流在減小,故C正確;根據電路圖可知,放電過程中,電容器的上極板帶正電荷,流過電阻R的電流由M點流向N點,故D錯誤。15.(2024·北京·高考真題)如圖所示為一個加速度計的原理圖.滑塊可沿光滑桿移動,滑塊兩側與兩根相同的輕彈簧連接;固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好,且不計摩擦;兩個電源的電動勢E相同,內阻不計.兩彈簧處于原長時,M位于R的中點,理想電壓表的指針位于表盤中央.當P端電勢高于Q端時,指針位于表盤右側.將加速度計固定在水平運動的被測物體上,則下列說法正確的是()A.若M位于R的中點右側,P端電勢低于Q端B.電壓表的示數隨物體加速度的增大而增大,但不成正比C.若電壓表指針位于表盤左側,則物體速度方向向右D.若電壓表指針位于表盤左側,則物體加速度方向向右【答案】D【解析】由題意可知,M位于R中點位置時與兩電源間的電勢相等,設R的中點電勢為零,則M位于R的中點右側,P端電勢高于Q端電勢,A錯誤;由歐姆定律及電阻定律可知,P端與Q端電勢差與指針偏離R中點的距離x成正比,B錯誤;已知電壓表指針位于表盤左側,只能確定加速度的方向,不能確定速度的方向,C錯誤;已知電壓表指針位于表盤左側,滑塊左側彈簧壓縮、右側彈簧伸長,滑塊所受合力向右,故物體加速度方向向右,D正確.考點02電學實驗1.(2023·全國·統考高考真題)某同學用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性曲線,實驗所用電壓表內阻約為,電流表內阻約為.實驗中有圖(a)和(b)兩個電路圖供選擇。(1)實驗中得到的電流I和電壓U的關系曲線如圖(c)所示,該同學選擇的電路圖是圖________(填“a”或“b”)(2)若選擇另一個電路圖進行實驗,在答題卡所給圖上用實線畫出實驗中應得到的關系曲線的示意圖______。【答案】a【解析】(1)[1]燈泡電阻由U-I圖像可知,當U=6V時,I=0.5A,此時電阻可知電表內阻對電路的影響較小,因,則該同學采用電流表外接法,則該同學選擇的電路圖是圖(a)。[2]若選用另一個電路圖即圖(b)實驗,會有U=U燈+IRA則分別代入電流200mA、400mA、500mA,可知對應的電壓應為1.3V、4.0V、6.75V,描點連線有2.(2021·全國·高考真題)某同學用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)電壓表(量程300mV,內阻300)電流表(量程300mA,內阻0.27)定值電阻R0滑動變阻器R1(阻值0-20)電阻箱R2(最大阻值9999.9)電源E(電動勢6V,內阻不計)開關S、導線若干。完成下列填空:(1)有3個阻值分別為10、20、30的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲線,R0應選取阻值為___________的定值電阻;(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的___________(填“a”或“b”)端;(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱R2的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電流表的示數U、I,結果如圖(b)所示。當流過電流表的電流為10mA時,小燈泡的電阻為___________(保留1位有效數字);(4)為使得電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學經計算知,應將R2的阻值調整為_______。然后調節滑動變阻器R1,測得數據如下表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖(b)和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻___________(填“增大”“減小”或“不變”);(6)該同學觀測到小燈泡剛開始發光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率P1=_______W(保留2位有效數字);當流過電流表的電流為300mA時,小燈泡的電功率為P2,則=_______(保留至整數)。【答案】10a0.72700增大0.0074100【解析】(1)[1]因為小燈泡額定電壓2.5V,電動勢6V,則滑動滑動變阻器時,為了保證電路安全,需要定值電阻分擔的電壓則有則需要描繪小燈泡在0~300mA的伏安特性曲線,即R0應選取阻值為10;(2)[2]為了保護電路,滑動變阻器的滑片應置于變阻器的a端;(3)[3]由圖可知當流過電流表的電流為10mA時,電壓為7mV,則小燈泡的電阻為(4)[4]由題知電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V時,有解得(5)[5]由圖(b)和表格可知流過小燈泡電流增加,圖像中變大,則燈絲的電阻增大;(6)[6]根據表格可知當電流為160mA時,電壓表的示數為46mV,根據(4)的分析可知此時小燈泡兩端電壓為0.046V,則此時小燈泡電功率P1=0.046V×0.16A≈0.0074W[7]同理可知當流過電流表的電流為300mA時,小燈泡兩端電壓為2.5V,此時小燈泡電功率P2=2.5V×0.3A=0.75W故有3.(2021·河北·高考真題)某同學研究小燈泡的伏安特性,實驗室提供的器材有;小燈泡(,),直流電源(),滑動變阻器,量程合適的電壓表和電流表,開關和導線若干,設計的電路如圖1所示。(1)根據圖1,完成圖2中的實物連線______;(2)按照圖1連線后,閉合開關,小燈泡閃亮一下后熄滅,觀察發現燈絲被燒斷,原因可能是______(單項選擇,填正確答案標號);A.電流表短路B.滑動變阻器的滑片接觸不良C.滑動變阻器滑片的初始位置在b端(3)更換小燈泡后,該同學正確完成了實驗操作,將實驗數據描點作圖,得到圖像,其中一部分如圖3所示,根據圖像計算出P點對應狀態下小燈泡的電阻為______(保留三位有效數字)。【答案】C【解析】(1)[1]電流表負極與滑動變阻器的右端的位置連接,如圖(2)[2]開關閉合,小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷,說明通過小燈泡的電流過大。A.電流表內阻非常小,短路幾乎不影響通過小燈泡的電流,與燈絲燒斷無關,A錯誤;B.滑動變阻器滑片接觸不良,無電流通過小燈泡,B錯誤;C.滑動變阻器的滑片開始時置于端,小燈泡部分分壓達到最大,通過電流最大,可能會燒斷小燈泡燈絲,C正確;故選C。(3)根據小燈泡的伏安特性曲線可知在點時的電壓和電流分別為,根據歐姆定律可知小燈泡的電阻為4.(2020·江蘇·統考高考真題)某同學描繪一種電子元件的關系圖象,采用的實驗電路圖如題圖1所示,V為電壓表,mA為電流表,E為電源(電動勢約),R為滑動變阻器(最大阻值),為定值電阻,S為開關。(1)請用筆畫線代替導線,將題圖2所示的實物電路連接完整____________。(2)調節滑動變阻器,記錄電壓表和電流表的示數如下表:電壓0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750電流0.000.100.250.601.704.307.50請根據表中的數據,在方格紙上作出該元件的圖線____________。(3)根據作出的圖線可知,該元件是_________(選填“線性”或“非線性”)元件。(4)在上述測量中,如果用導線代替電路中的定值電阻,會導致的兩個后果是_________。A.電壓和電流的測量誤差增大B.可能因電流過大燒壞待測元件C.滑動變阻器允許的調節范圍變小D.待測元件兩端電壓的可調節范圍變小【答案】非線性元件BC【解析】(1)[1]根據題意連接電路如圖(2)[2]根據表格中數據描點,并用平滑的曲線連接各點如圖(3)[3]根據圖像可知該元件是非線性元件。(4)[4]AB.圖線上某點與原點連線的斜率為,根據元件的特性可知,當電壓超過一定數值時,電流會急劇增大,所以電阻會急劇減小,若用導線代替,電流急劇增大,可能會燒壞待測元件,對電流表和電壓表的測量誤差無影響,A錯誤,B正確;CD.根據圖像可知待測元件的電壓范圍小于,而電源電動勢為,因為待測元件兩端電壓非常小,如果用導線代替,會導致滑動變阻器的調節范圍變得非常小,難以調節,C正確,D錯誤。故選BC。5.(2020·全國·統考高考真題)某同學要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有:電流表A1(量程200mA,內阻Rg1=10.0Ω),電流表A2(量程500mA,內阻Rg2=1.0Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)、電源E(電動勢4.5V,內阻很小)、開關S和若干導線。該同學設計的電路如圖(a)所示。(1)根據圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線______。(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫出:小燈泡兩端的電壓U=_______,流過小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全,I1不能超過_______mA。(3)實驗時,調節滑動變阻器,使開關閉合后兩電流表的示數為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應的I1和I2。所得實驗數據在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據實驗數據可算得,當I1=173mA時,燈絲電阻R=_______Ω(保留1位小數)。(4)如果用另一個電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小數)。【答案】18011.68.0【解析】(1)根據電路圖連接實物圖如圖所示(2)①根據電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表A1和R0的總電壓,故根據歐姆定律有②根據并聯電路特點可知流過小燈泡的電流為③因為小燈泡的額定電壓為3.6V,故根據題目中已知數據帶入①中可知I1不能超過180mA;(3)根據表中數據可知當I1=173mA時,I2=470mA;根據前面的分析代入數據可知此時燈泡兩端的電壓為U=3.46V;流過小燈泡的電流為I=297mA=0.297A;故根據歐姆定律可知此時小燈泡的電阻為(4)畫完整的伏安特性曲線就是把0~3.6V對應的U-I曲線畫出來,當U=3.6V時,通過A1的電流不能超過量程200mA,Rg1+Rmin=UI,Rmin=UI-Rg1=3.60.2Ω-10.0Ω=6.(2020·浙江·高考真題)(1)小明同學用多用電表測量一未知電阻器的阻值。經過規范操作后,所選歐姆擋倍率及指針位置分別如圖甲、乙所示,則此電阻器的阻值為_____Ω(2)在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中:①如圖丙所示,已經連接了一部分電路,請在答題紙上對應位置將電路連接完整_____。②合上開關后,測出9組Ⅰ、U值,在坐標系中描出各對應點,如圖丁所示。請在答題紙對應位置的圖中畫出此小燈泡的伏安特性曲線_____。③與圖丁中P點對應的狀態,小燈泡燈絲阻值最接近______。A.16.7Ω

B.12.4Ω

C.6.2Ω【答案】1750(1700~1800)C【解析】(1)[1]阻值為歐姆表盤讀數乘以倍率:(2)①[2]根據圖丁可知電壓表選擇0到3V量程即可,數據從0開始測量,滑動變阻器采用分壓接法:②[3]用平滑曲線畫出伏安特性曲線:③[4]根據圖像結合歐姆定律:所以C選項的電阻較為接近。7.(2023·天津·統考高考真題)測電阻R大小。(1)同學們首先用歐姆表×1檔位大致測出電阻阻值大小,如圖,則電阻大小讀數為_________Ω。

同學們繼續使用學生電源(4V)組裝下圖電路進行實驗,其中電表可以從如下中進行選擇:(括號中為電表量程及內阻)A.電壓表V1(0—15V,15kΩ)

B.電壓表V2(0—3V,3kΩ)C.電流表A1(0—3A)

D.電流表A2(0—0.6A)

作者的備注:原卷畫出了實物圖,這里還原出的是電路圖。(2)應選擇電壓表_________,電流表_________。(填器材前字母)(3)下列哪些說法是正確的?_________A.電壓表分流屬于系統誤差B.實驗開始前滑動變阻器滑片應該調到b端C.如圖所示的電路,可以通過調節滑片使電壓表示數為0D.多組實驗可以減小系統誤差【答案】7BDAC/CA【詳析】(1)[1]電阻大小讀數為7×1Ω=7Ω(2)[2]由于同學們使用學生電源(4V),則為減小誤差電壓表應選擇V2。故選B。[3]整個回路中的最大電流約為則電流表應選擇A2。故選D。(3)[4]A.電壓表分流屬于系統誤差,故A正確;B.為保護電路,實驗開始前滑動變阻器滑片應該調到a端,故B錯誤;C.如圖所示的電路為分壓式電路,可以通過調節滑片使電壓表示數為0,故C正確;D.多組實驗可以減小偶然誤差,故D錯誤。故選AC。8.(2022·北京·高考真題)物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。(1)用電壓表(內阻約為)和電流表(內阻約為)測量一個電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實驗誤差,應該選擇的測量電路是圖1中的______________(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值,下列實驗步驟正確的操作順序為______________(填各實驗步驟前的字母)。A.將選擇開關置于“”位置B.將選擇開關置于“”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調節歐姆調零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中,閉合開關后,發現無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數且不變,電流表始終沒有示數。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸b、c、d三個位置,發現試觸b、c時,電壓表有示數;試觸d時,電壓表沒有示數。若電路中僅有一處故障,則______________(選填選項前的字母)。A.導線斷路B.滑動變阻器斷路C.導線斷路D.滑動變阻器短路【答案】甲ADCBC【詳析】(1)[1]因為待測電阻約為,而故為了減小誤差應該采用電流表的外接法,即選用甲圖;(2)[2]測量過程中應該先選擇合適擋位,根據題意選擇“”擋位,然后進行歐姆調零,再進行測量,測量完成后要將開關置于“”擋,故順序為ADCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發現無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電流表示數始終為零,可能是電路中出現斷路,電壓表的示數不變化,說明電壓表串聯在電路中;當試觸b、c時依然是這個情況說明b、c段是正常的,試觸d時,電壓表沒有示數說明在cd之間某處發生了斷路,故選C。9.(2022·山東·統考高考真題)某同學利用實驗室現有器材,設計了一個測量電阻阻值的實驗。實驗器材:干電池E(電動勢1.5V,內阻未知);電流表A1(量程10mA,內阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動變阻器R(最大阻值為100Ω);待測電阻Rx;開關S,導線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關,連接電路,將滑動變阻器R的滑片調到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路;閉合開關,調節滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學選用的電流表為_______(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應為________Ω。(2)斷開開關,保持滑片的位置不變。用Rx替換R0,閉合開關后,電流表指針指在滿刻度的處,則Rx的測量值為________Ω。(3)本實驗中未考慮電池內阻,對Rx的測量值_________(填“有”或“無”)影響【答案】A160100無【詳析】(1)[1]若不考慮電源內阻,且在電源兩端只接R0時,電路中的電流約為由題知,閉合開關,調節滑片位置,要使電流表指針指在滿刻度的處,則該同學選到的電流表應為A1。[2]當不考慮電源內阻,根據閉合電路的歐姆定律有計算出R=60Ω(2)[3]斷開開關,保持滑片的位置不變,用Rx替換R0,閉合開關后,有代入數據有Rx=100Ω(3)[4]若考慮電源內阻,根據閉合電路的歐姆定律有聯立計算出的Rx不受電源內阻r的影響。10.(2022·全國·統考高考真題)一同學探究阻值約為的待測電阻在范圍內的伏安特性。可用器材有:電壓表V(量程為,內阻很大),電流表A(量程為,內阻為),電源E(電動勢約為,內阻不計),滑動變阻器R(最大阻值可選或),定值電阻(阻值可選或),開關S,導線若干。(1)要求通過的電流可在范圍內連續可調,在答題卡上將圖(a)所示的器材符號連線,畫出實驗電路的原理圖________;(2)實驗時,圖(a)中的R應選最大阻值為______(填“”或“”)的滑動變阻器,應選阻值為______(填“”或“”)的定值電阻;(3)測量多組數據可得的伏安特性曲線。若在某次測量中,電壓表、電流表的示數分別如圖(b)和圖(c)所示,則此時兩端的電壓為______V,流過的電流為_____,此組數據得到的的阻值為______(保留3位有效數字)。【答案】【詳析】(1)[1]電流表內阻已知,電流表與并聯擴大電流表量程,進而準確測量通過的電流,電壓表單獨測量的電壓;滑動變阻器采用分壓式接法,電表從開始測量,滿足題中通過的電流從連續可調,電路圖如下(2)[2]電路中應選最大阻值為的滑動變阻器,方便電路的調節,測量效率高、實驗誤差小;[3]通過的電流最大為,需要將電流表量程擴大為原來的倍,根據并聯分流的規律示意圖如下根據并聯分流,即并聯電路中電流之比等于電阻的反比,可知解得(3)[4]電壓表每小格表示,向后估讀一位,即;[5]電流表每小格表示,本位估讀,即,電流表量程擴大倍,所以通過的電流為;[6]根據歐姆定律可知11.(2021·海南·高考真題)在伏安法測電阻的實驗中,提供以下實驗器材:電源E(電動勢約,內阻約),待測電阻(阻值小于),電壓表V(量程,內阻約),電流表A(量程,內阻約),滑動變阻器(最大阻值),單刀開關,單刀雙擲開關,導線若干。某同學利用上述實驗器材設計如圖所示的測量電路。回答下列問題:(1)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應滑到___________(填“a”或“b”)端;(2)實驗時,為使待測電阻的測量值更接近真實值,應將撥向___________(填“c”或“d”);在上述操作正確的情況下,引起實驗誤差的主要原因是___________(填正確選項前的標號);A.電流表分壓

B.電壓表分流

C.電源內阻分壓(3)實驗時,若已知電流表的內阻為,在此情況下,為使待測電阻的測量值更接近真實值,應將撥向___________(填“c”或“d”);讀得電壓表的示數為,電流表的示數為,則___________(結果保留兩位有效數字)。【答案】B【詳析】(1)[1]滑動變阻器采用限流式接入電路,開關閉合前,滑片應滑到端,使滑動變阻器接入電路阻值最大,保護電路;(2)[2]根據題意可知待測電阻的阻值滿足所以電流表的分壓比較明顯,電流表應采用外接法,所以開關應撥向端;[3]外接法的測量誤差主要來源于電壓表的分流,故選B;(3)[4]若電流表內阻,則電流表的分壓可以準確計算,所以電流表采用內接法,所以開關應撥向端;[5]電壓表測量電流表和待測電阻的總電壓,電流表分壓為根據歐姆定律可知待測電阻阻值為12.(2021·湖北·統考高考真題)小明同學打算估測5個相同規格電阻的阻值。現有一個量程為0.6A的電流表、一個電池組(電動勢E不大于4.5V、內阻r未知)、一個阻值為R0的定值電阻、一個阻值為R1的定值電阻(用作保護電阻),開關S和導線若干。他設計了如圖(a)所示的電路,實驗步驟如下:第一步∶把5個待測電阻分別單獨接入A、B之間,發現電流表的示數基本一致,據此他認為5個電阻的阻值相等,均設為R。第二步∶取下待測電阻,在A、B之間接入定值電阻R0,記下電流表的示數I0。第三步∶取下定值電阻R0,將n個(n=1,2,3,4,5)待測電阻串聯后接入A、B之間,記下串聯待測電阻的個數n與電流表對應示數In。請完成如下計算和判斷∶(1)根據上述第二步,與R0、R1、E、r的關系式是=___________。(2)定義,則Y與n、R、R0、E的關系式是Y=__________。(3)已知R0=12.0Ω,實驗測得I0=0.182A,得到數據如下表∶n12345In/A0.3340.2860.2500.2240.200Y/A-12.5001.9981.4951.0300.495根據上述數據作出圖像,如圖(b)所示,可得R=______Ω(保留2位有效數字),同時可得E=______V(保留2位有效數字)。(4)本實驗中電流表的內阻對表中Y的測量值_______影響(選填“有"或“無")。【答案】2.04.0無〖祥解〗本題考查測定電源電動勢以及電阻測量的實驗,意在考查考生處理實驗數據的能力。第(1)問通過閉合電路歐姆定律寫出關系式,變形即可得到的表達式;第(2)問結合題中的信息以及閉合電路歐姆定律整理出Y的表達式;第(3)問利用數形結合法解讀出圖像的斜率以及截距的物理意義,求出電源的電動勢和定值電阻的阻值;第(4)問把電流表的內阻考慮進內之后列出關系式直接分析出電流表的內阻對Y測量值的影響即可。【詳析】(1)[1]由閉合電路歐姆定律得整理得(2)[2]A、B間接入n個待測電阻后,由閉合電路歐姆定律得又由以上整理得(3)[3][4]由變形得結合圖(b)得又解得(4)[5]如果考慮電流表的內阻,則有整理得顯然電流表的內阻對Y的測量值沒有影響。13.(2021·廣東·高考真題)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規律。根據實驗需要已選用了規格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋,將兩表筆______,調節歐姆調零旋鈕,使指針指向右邊“”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大,由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而__________。(2)再按圖連接好電路進行測量。①閉合開關S前,將滑動變阻器的滑片滑到_______端(選填“a”或“b”)。

將溫控室的溫度設置為T,電阻箱調為某一阻值。閉合開關S,調節滑動變阻器,使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數、T和。斷開開關S。

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端,閉合開關S。反復調節和,使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關S。②實驗中記錄的阻值_____(選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時熱敏電阻阻值_____。【答案】短接減小b大于【詳析】(1)[1][2]選擇倍率適當的歐姆擋,將兩表筆短接;歐姆表指針向右偏轉角度越大,則阻值越小,可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。(2)①[3]閉合開關S前,應將滑動變阻器R1的阻值調到最大,即將滑片滑到b端;②[4][5]因兩次電壓表和電流表的示數相同,因為即可知R01大于R02。14.(2020·全國·統考高考真題)某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內阻為1kΩ,電流表內阻為0.5Ω。該同學采用兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點之間,另一種是跨接在O、Q兩點之間。測量得到如圖(b)所示的兩條U–I圖線,其中U與I分別為電壓表和電流表的示數。回答下列問題:(1)圖(b)中標記為II的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點的方案測量得到的。(2)根據所用實驗器材和圖(b)可判斷,由圖線________(填“I”或“II”)得到的結果更接近待測電阻的真實值,結果為________Ω(保留1位小數)。(3)考慮到實驗中電表內阻的影響,需對(2)中得到的結果進行修正,修正后待測電阻的阻值為________Ω(保留1位小數)。【答案】、I【詳析】(1)[1]若將電壓表接在、之間,則根據一次函數關系可知對應斜率為。若將電壓表接在、之間,電流表分壓為根據歐姆定律變形可知解得根據一次函數可知對應斜率為,對比圖像的斜率可知所以II圖線是采用電壓表跨接在、之間。(2)[2]因為待測電阻為幾十歐姆的電阻,通過圖像斜率大致估算待測電阻為左右,根據說明電流表的分壓較小,電壓表的分流較大,所以電壓表應跨接在、之間,所以選擇圖線I得到的結果較為準確。[3]根據圖像可知[4]考慮電流表內阻,則修正后的電阻為15.(2023·海南·統考高考真題)用如圖所示的電路測量一個量程為100μA,內阻約為2000Ω的微安表頭的內阻,所用電源的電動勢約為12V,有兩個電阻箱可選,R1(0~9999.9Ω),R2(99999.9Ω)

(1)RM應選_________,RN應選_________;(2)根據電路圖,請把實物連線補充完整_________;

(3)下列操作順序合理排列是______:①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調至最大值;②閉合開關S2,調節RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;③斷開S2,閉合S1,調節滑動頭P至某位置再調節RN使表頭滿偏;④斷開S1、S2,拆除導線,整理好器材(4)如圖是RM調節后面板,則待測表頭的內阻為_________,該測量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真實值。

(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后,某次測量指針指在圖示位置,則待測電壓為_________V(保留3位有效數字)。

(6)某次半偏法測量表頭內阻的實驗中,S2斷開,電表滿偏時讀出RN值,在滑動頭P不變,S2閉合后調節電阻箱RM,使電表半偏時讀出RM,若認為OP間電壓不變,則微安表內阻為_________(用RM、RN表示)【答案】R1R2

①③②④1998.0Ω小于1.28【詳析】(1)[1][2]根據半偏法的測量原理可知,RM與R1相當,當閉合S2之后,變阻器上方的電流應基本不變,就需要RN較大,對下方分壓電路影響甚微。故RM應選R1,RN應選R2。(2)[3]根據電路圖連接實物圖有

(3)[4]根據半偏法的實驗步驟應為①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調至最大值;③斷開S2,閉合S1,調節滑動頭P至某位置再調節RN使表頭滿偏;②閉合開關S2,調節RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;④斷開S1、S2,拆除導線,整理好器材。(4)[5]根據RM調節后面板讀數為1998.0Ω。[6]當閉合S2后,原電路可看成如下電路

閉合S2后,相當于RM由無窮大變成有限值,變小了,則流過RN的電流大于原來的電流,則流過RM的電流大于,故待測表頭的內阻的測量值小于真實值。(5)[7]將該微安表改裝成量程為2V的電壓表,則需要串聯一個電阻R0,則有U=Ig(Rg+R0)此時的電壓讀數有U′=I′(Rg+R0)其中U=2V,Ig=100μA,I′=64μA聯立解得U′=1.28V(6)根據題意OP間電壓不變,可得解得16.(2021·山東·高考真題)熱敏電阻是傳感器中經常使用的元件,某學習小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律。可供選擇的器材有:待測熱敏電阻(實驗溫度范圍內,阻值約幾百歐到幾千歐);電源E(電動勢,內阻r約為);電阻箱R(阻值范圍);滑動變阻器(最大阻值);滑動變阻器(最大阻值);微安表(量程,內阻等于);開關兩個,溫控裝置一套,導線若干。同學們設計了如圖甲所示的測量電路,主要實驗步驟如下:①按圖示連接電路;②閉合、,調節滑動變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開,調節電阻箱,使微安表指針半偏;④記錄此時的溫度和電阻箱的阻值。回答下列問題:(1)為了更準確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應選用___________(填“”或“”)。(2)請用筆畫線代替導線,將實物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路__________。(3)某溫度下微安表半偏時,電阻箱的讀數為,該溫度下熱敏電阻的測量值為___________(結果保留到個位),該測量值___________(填“大于”或“小于”)真實值。(4)多次實驗后,學習小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸___________(填“增大”或“減小”)。【答案】3500大于減小【詳析】(1)[1]用半偏法測量熱敏電阻的阻值,盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變,由于該支路與滑動變阻器左側部分電阻并聯,滑動變阻器的阻值越小,S2閉合前、后并聯部分電阻變化越小,從而并聯部分的電壓值變化越小,故滑動變阻器應選R1。(2)[2]電路連接圖如圖所示(3)[3]微安表半偏時,該支路的總電阻為原來的2倍,即可得[4]當斷開S2,微安表半偏時,由于該支路的電阻增加,電壓略有升高,根據歐姆定律,總電阻比原來2倍略大,也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻,而我們用電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻來計算,因此熱敏電阻的測量值比真實值偏大。(4)[5]由于是圖像,當溫度T升高時,減小,從圖中可以看出減小,從而減小,因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。17.(2023·遼寧·統考高考真題)導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆。現有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態),某同學欲測量其電阻率,設計了如圖(a)所示的電路圖,實驗步驟如下:

a.測得樣品截面的邊長a=0.20cm;b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁間左右移動;c.將丙調節至某位置,測量丙和某探針之間的距離L;d.閉合開關S,調節電阻箱R的阻值,使電流表示數I=0.40A,讀出相應的電壓表示數U,斷開開關S;e.改變丙的位置,重復步驟c、d,測量多組L和U,作出U—L圖像如圖(b)所示,得到直線的斜率k。回答下列問題:(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距離;(2)寫出電阻率的表達式ρ=___________(用k、a、I表示);(3)根據圖像計算出該樣品的電阻率ρ=___________Ω?m(保留兩位有效數字)。【答案】乙6.5×10-5【詳析】(1)[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓,則L是丙到乙的距離。(2)[2]根據電阻定律有再根據歐姆定律有聯立有則(3)[3]根據圖像可知k=6.5V/m則根據(2)代入數據有ρ=6.5×10-5Ω?m18.(2023·江蘇·統考高考真題)小明通過實驗探究電壓表內阻對測量結果的影響.所用器材有:干電池(電動勢約1.5V,內阻不計)2節;兩量程電壓表(量程0~3V,內阻約3kΩ;量程0~15V,內阻約15kΩ)1個;滑動變阻器(最大阻值50Ω)1個;定值電阻(阻值50Ω)21個;開關1個及導線若干.實驗電路如題1圖所示.

(1)電壓表量程應選用________(選填“3V”或“15V”).(2)題2圖為該實驗的實物電路(右側未拍全).先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置,然后用導線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱________(選填“B”“C”“D”)連接,再閉合開關,開始實驗.

(3)將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變,依次測量電路中O與1,2,…,21之間的電壓.某次測量時,電壓表指針位置如題3圖所示,其示數為________V.根據測量數據作出電壓U與被測電阻值R的關系圖線,如題4圖中實線所示.

(4)在題1圖所示的電路中,若電源電動勢為E,電壓表視為理想電壓表,滑動變阻器接入的阻值為,定值電阻的總阻值為,當被測電阻為R時,其兩端的電壓________(用E、、、R表示),據此作出理論圖線如題4圖中虛線所示.小明發現被測電阻較小或較大時,電壓的實測值與理論值相差較小.(5)分析可知,當R較小時,U的實測值與理論值相差較小,是因為電壓表的分流小,電壓表內阻對測量結果影響較小.小明認為,當R較大時,U的實測值與理論值相差較小,也是因為相同的原因.你是否同意他的觀點?請簡要說明理由______.【答案】3VD1.50不同意,理由見解析【詳析】(1)[1]所用電源為兩節干電池,電動勢為3V,則所用電表量程為3V;(2)[2]閉合電鍵之前,滑動變阻器阻值應該調到最大,則由圖可知,電池盒上的接線柱A應該與滑動變阻器的接線柱D連接;(3)[3]電壓表最小刻度為0.1V,則讀數為1.50V;(4)[4]由閉合電路歐姆定律可得當被測電阻阻值為R時電壓表讀數(5)[5]不同意;當R較大時,則電壓表內阻不能忽略,則電路中的電流則電壓表讀數為當R較大時,R=R2時R最大,此時因RV>>R1,則電壓表讀數接近于19.(2023·北京·統考高考真題)采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率。

(1)實驗時,閉合開關S前,滑動變阻器的滑片P應處在___________(填“M”或“N”)端。(2)按照圖1連接實物圖,如圖2所示。閉合開關前檢查電路時,發現有一根導線接錯,該導線為___________(填“a”“b”或“c”)。若閉合開關,該錯誤連接會帶來的問題有___________。

【答案】Mb移動滑片時,電壓表和電流表的示數不變【詳析】(1)[1]實驗時,閉合開關S前,為保護電路,滑動變阻器滑片P應處在最大阻值處,滑動變阻器的滑片P應處在M端。(2)[2][3]滑動變阻器采用分壓式接法,滑動變阻器下端兩接線柱與電源相連,故b導線接錯;該錯誤帶來的問題是移動滑片的過程中電壓表和電流表的示數不變。20.(2023·全國·統考高考真題)一學生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率。現有實驗器材:螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表(內阻非常大)、定值電阻(阻值)、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關K、開關S、導線若干。圖(a)是學生設計的實驗電路原理圖。完成下列填空:

(1)實驗時,先將滑動變阻器R接入電路的電阻調至最大,閉合S(2)將K與1端相連,適當減小滑動變阻器R接入電路的電阻,此時電壓表讀數記為,然后將K與2端相連,此時電壓表讀數記為。由此得到流過待測金屬絲的電流I=_______,金屬絲的電阻_____。(結果均用、、表示)(3)繼續微調R,重復(2)的測量過程,得到多組測量數據,如下表所示:()0.570.710.851.141.43()0.971.211.451.942.43(4)利用上述數據,得到金屬絲的電阻。(5)用米尺測得金屬絲長度。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑,某次測量的示數如圖(b)所示,該讀數為______mm。多次測量后,得到直徑的平均值恰好與d相等。(6)由以上數據可得,待測金屬絲所用材料的電阻率______。(保留2位有效數字)【答案】0.1505.0【詳析】(1)[1]根據題意可知,兩端的電壓為則流過即流過待測金屬絲的電流[2]金屬絲的電阻聯立可得(5)[3]螺旋測微器的讀數為(6)[4]根據電阻定律又代入數據聯立解得21.(2023·浙江·高考真題)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中:(1)測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示,圖中的導線a端應與________(選填“一”、“0.6”或“3”)接線柱連接,b端應與___________(選填“—”、“0.6”或“3”)接線柱連接。開關閉合前,圖1中滑動變阻器滑片應置于____________(選填“左”或“右”)端。(2)合上開關,調節滑動變阻器,得到多組U和I數據。甲同學由每組U、I數據計算電阻,然后求電阻平均值;乙同學通過圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是___________(選填“甲”或“乙”)。(3)兩同學進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流的表頭G改裝成電流表。如圖2所示,表頭G兩端并聯長為L的鎳鉻絲,調節滑動變阻器使表頭G滿偏,毫安表示數為I。改變L,重復上述步驟,獲得多組I、L數據,作出圖像如圖3所示。則圖像斜率______。若要把該表頭G改裝成量程為的電流表,需要把長為__________m的鎳鉻絲并聯在表頭G兩端。(結果均保留兩位有效數字)【答案】0.60.6左乙2.1/2.2/2.3/2.4/2.50.24/0.25/0.26/0.27/0.28【詳析】(1)[1][2][3]實驗中用兩節干電池供電,滑動變阻器分壓式連接,電壓從零開始調節,電流表選較小量程測量電流減小誤差,則圖中的導線a端應與“0.6”接線柱連接,電壓表測電阻兩端的電壓,則金屬絲的電阻較小,電流表外接誤差較小,故b端應與“0.6”接線柱連接。為了保護電表,開關閉合前,圖1中滑動變阻器滑片應置于左端。(2)[4]做U-I圖象可以將剔除偶然誤差較大的數據,提高實驗的準確程度,減少實驗的誤差,則乙同學通過U-I圖像求電阻,求電阻的方法更合理;(3)[5]由圖像可知圖像斜率[6]方法一:由電路可知解得則若要把該滿偏電流為表頭G改裝成量程為的電流表,則并聯的電阻解得方法二:延長圖像可知,當I=9.0mA時可得即22.(2022·遼寧·高考真題)某同學要將一小量程電流表(滿偏電流為,內阻為)改裝成有兩個量程的電流表,設計電路如圖(a)所示,其中定值電阻,。(1)當開關S接A端時,該電流表的量程為___________;(2)當開關S接B端時,該電流表的量程比接在A端時___________(填“大”或“小”)(3)該同學選用量程合適的電壓表(內阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻的阻值,設計了圖(b)中兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差,則使用___________(填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內阻引起的實驗誤差。【答案】1大乙【詳析】(1)[1]由圖可知當S接A時,R1和R2串聯接入電路,和電流表并聯,滿偏時電流表兩端的電壓為此時R1和R2的電流為所以總電流為即量程為0~1mA。(2)[2]當開關S接B端時,由圖可知R1和電流表串聯再和R2并聯,由于和電流表并聯的電阻變小,當電流表滿偏時,流過R2的電流變大,干路電流變大,即量程變大;所以比接在A端時大。(3)[3]圖甲是電流表的外接法,誤差是由于電壓表的分流引起的;圖乙是電流表的內接法,誤差是由于電流表的分壓引起的,因為題目中電壓表電阻未知,故采用圖乙的方法可以修正由電表內阻引起的實驗誤差。23.(2022·湖北·統考高考真題)某探究小組學習了多用電表的工作原理和使用方法后,為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率,進行了如下實驗探究。(1)該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,示數如圖甲所示,其讀數為_____mm。再用游標卡尺測得其長度L。(2)該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內阻為1.0Ω,定值電阻R0的阻值為20.0Ω,電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將S2置于位置1,閉合S1,多次改變電阻箱R的阻值,記下電流表的對應讀數I,實驗數據見下表。R/ΩI/A/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根據表中數據,在圖丙中繪制出圖像。再將S2置于位置2,此時電流表讀數為0.400A。根據圖丙中的圖像可得_____Ω(結果保留2位有效數字)。最后可由表達式____得到該材料的電阻率(用D、L、表示)。(3)該小組根據圖乙的電路和圖丙的圖像,還可以求得電源電動勢_________V,內阻_______Ω。(結果均保留2位有效數字)(4)持續使用后,電源電動勢降低、內阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置,測得電路的電流,仍根據原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會_____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【答案】3.7006.0123.0偏大【詳析】(1)[1]用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,其讀數為(2)(3)[2][3][4][5]由電路可知,當將S2置于位置1,閉合S1時即由圖像可知解得解得再將S2置于位置2,此時電流表讀數為0.400A,則解得根據解得(3)由(2)可知(4)根據表達式因電源電動勢變小,內阻變大,則當安培表由相同讀數時,得到的的值偏小,即測量值偏大。24.(2022·浙江·統考高考真題)(1)探究滑動變阻器的分壓特性,采用圖1所示的電路,探究滑片P從A移到B的過程中,負載電阻R兩端的電壓變化。①圖2為實驗器材部分連線圖,還需要______(選填af、bf、fd、fc、ce或cg)連線。②圖3所示電壓表的示數為_______V。③已知滑動變阻器的最大阻值R0=10Ω,額定電流I=1.0A。選擇負載電阻R=10Ω,以R兩端電壓U為縱軸,為橫軸(x為AP的長度,L為AB的長度),得到分壓特性曲線為圖4中的“I”;當R=100Ω,分壓特性曲線對應圖4中的__(選填“Ⅱ”或“Ⅲ”);則滑動變阻器最大阻值的選擇依據是____。(2)兩個相同的電流表G1和G2如圖5所示連接,晃動G1表,當指針向左偏時,靜止的G2表的指針也向左偏,原因是____。A.兩表都是“發電機”

B.G1表是“發電機”,G2表是“電動機”C.G1表和G2表之間存在互感現象D.G1表產生的電流流入G2表,產生的安培力使G2表指針偏轉【答案】af、fd、ceⅡBD/DB【詳析】(1)[1]依原理圖可知,還需要af、fd、ce連線;[2]依題意,所示電壓表的示數為1.50V,考慮到偶然誤差也可;[3]假定AP部分的電阻為,分別與10Ω與100Ω并聯再與BP部分的電阻串聯;由于相同的與100Ω并聯后的電阻較與10Ω并聯后的電阻大,則根據閉合電路的歐姆定律可知,滑片在相同位置下,負載電阻越大,其兩端電壓越大;即在相同橫坐標下,此時負載100Ω時,電壓表的示數應該較曲線為圖4中的“I”來得大,故應該選“Ⅱ”。[4]由上述分析可知,對于不同的負載電阻,調節滑動觸頭時負載兩端的電壓變化規律不同,當負載電阻小于滑動變阻器最大阻值時,負載電阻兩端電壓隨滑動觸頭的變化而更迅速變化;當負載電阻大于滑動變阻器最大阻值時,負載電阻兩端電壓隨滑動觸頭的變化而更加平穩變化,從而獲得更多的實驗數據。所以,在保證電路安全的情況下,滑動變阻器最大阻值的選擇依據是相比負載電阻越小越好,即。(2)[5]據題意可知:電流表主要部件是永久磁鐵和帶有指針的線圈,G1和G2用導線連接起來.當晃動G1時,相當于G1中的線圈做切割磁感線運動,電路中會產生感應電流;由于兩個電表構成了閉合電路,則電流會通過G2表中的線圈,而該線圈處于磁場中,由于通電導線在磁場中受力的作用,G2的指針也會偏轉;則G1表相當于“發電機”,G2表相當于“電動機”,故AC錯誤,BD正確。故選BD。25.(2022·廣東·高考真題)彈性導電繩逐步成為智能控制系統中部分傳感器的敏感元件,某同學測量彈性導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系,實驗過程如下:(1)裝置安裝和電路連接;如圖(a)所示,導電繩的一端固定,另一端作為拉伸端,兩端分別用帶有金屬夾A、B的導線接入如圖(b)所示的電路中。(2)導電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量①將導電繩拉伸后,用刻度尺測量并記錄A、B間的距離,即為導電繩拉伸后的長度L。②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關S2,閉合開關S1,調節R,使電壓表和電流表的指針偏轉到合適位置。記錄兩表的示數U和I1。③閉合S2,電壓表的示數__________(選填“變大”或“變小”)。調節R使電壓表的示數仍為U,記錄電流表的示數I2,則此時導電繩的電阻Rx=__________(用I1、I2和U表示)。④斷開S1,增大導電繩拉伸量,測量并記錄A、B間的距離,重復步驟②和③。(3)該電壓表內阻對導電繩電阻的測量值__________(選填“有”或“無”)影響。(4)圖11(c)是根據部分實驗數據描繪的Rx—L圖線。將該導電繩兩端固定在某種機械臂上,當機械臂彎曲后,測得導電繩的電阻Rx為1.33kΩ,則由圖線可讀出導電繩拉伸后的長度為__________cm,即為機械臂彎曲后的長度。【答案】變小無51.80【詳析】(2)[1]閉合S2后,并聯部分的電阻減小,根據閉合電路歐姆定律,電壓表的示數變小。[2]加在導電繩兩端的電壓為U,流過導電繩的電流為I2—I1,因此導電繩的電阻(3)[3]在閉合S2之前,電流表I1的示數包括定值電阻的電流和電壓表分得的電流,閉合S2之后,加在電壓表兩端的電壓保持不變,因此流過電壓表和定值電阻的總電流仍為I1,故流過導電繩的電流是I2—I1,與電壓表內阻無關,電壓表內阻對測量沒有影響。(4)[4]由圖c可知,導電繩拉伸后的長度為51.80cm。26.(2022·浙江·統考高考真題)小明同學根據圖1的電路連接器材來“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”。實驗時多次改變合金絲甲接入電路的長度、調節滑動變阻器的阻值,使電流表的讀數達到某一相同值時記錄電壓表的示數U,從而得到多個的值,作出圖像,如圖2中圖線a所示。(1)在實驗中使用的是_______(選填“0~20”或“0~200”)的滑動變阻器。(2)在某次測量時,量程為3V電壓表的指針位置如圖3所示,則讀數U=_______V。(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0×10-8m2,則合金絲甲的電阻率為_______·m(結果保留2位有效數字)。(4)圖2中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯后采用同樣的方法獲得的圖像,由圖可知合金絲甲的橫截面積_______(選填“大于”、“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積。【答案】0~201.32(1.31~1.34)1.1×10-6(0.90×10-6~1.3×10-6)小于【詳析】(1)[1]由實驗原理可知而由圖像可知待測電阻最大約為8,為了使電壓表有明顯的讀數變化,則滑動變阻器的阻值不能太大,故選0~20比較合適;(2)[2]量程為3V的電壓表,精度為0.1V,估讀到0.01V,則電壓為1.32V(1.31~1.34);(3)[3]根據電阻定律有則圖像的斜率為可得合金絲甲的電阻率為(4)[4]另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯后,電阻率不變,而橫截面積變為由圖2中圖線b可得解得故合金絲甲的橫截面積小于合金絲乙的橫截面積。27.(2021·福建·統考高考真題)某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為電阻絲的電阻率,該電阻絲的電阻值約為,材料未知。實驗過程如下:(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,示數如圖(a)所示。該電阻絲的直徑為___________。(2)對多用電表進行機械調零。(3)將多用電表的選擇開關旋至___________倍率的電阻擋(填“”“”“”或“”)。(4)將黑、紅表筆短接,調節歐姆調零旋鈕,使指針指在電阻擋零刻度線。(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端,多用電表的示數如圖(b)所示。該電阻絲的電阻值為___________。(6)測量完成之后,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關旋到“OFF”位置。(7)實驗測得的該電阻絲電阻率為___________(結果保留3位有效數字)。【答案】1.414160【詳析】(1)[1]該電阻絲的直徑為(3)[2]使用多用電表歐姆擋測電阻時,為了減小誤差,應盡可能使指針偏轉至刻度盤中央附近,由于該電阻絲的阻值在100~200Ω,而表盤中央刻度在15~20左右,所以應選擇×10倍率的電阻擋;(5)[3]15~20之間的分度值為1,所以該電阻絲的電阻值為(7)[4]根據電阻定律有解得該電阻絲的電阻率為28.(2023·浙江·統考高考真題)在“測量干電池的電動勢和內阻”實驗中

(1)部分連線如圖1所示,導線a端應連接到________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)接線柱上。正確連接后,某次測量中電壓表指針位置如圖2所示,其示數為________V。(2)測得的7組數據已標在如圖3所示坐標系上,用作圖法求干電池的電動勢________V和內阻________Ω。(計算結果均保留兩位小數)【答案】B1.201.501.04【詳析】(1)[1]電壓表測量的電壓應為路端電壓,開關應能控制電路,所以導線a端應連接到B處;[2]干電池電動勢約為1.5V,電壓表選擇量程,分度值為0.1V,題圖中電壓表讀數為1.20V;(2)[3][4]作出如圖所示

根據閉合電路歐姆定律可知圖像縱軸截距為電源電動勢可得圖像斜率的絕對值等于電源內阻29.(2023·湖北·統考高考真題)某實驗小組為測量干電池的電動勢和內阻,設計了如圖(a)所示電路,所用器材如下:電壓表(量程,內阻很大);電流表(量程);電阻箱(阻值);干電池一節、開關一個和導線若干。

(1)根據圖(a),完成圖(b)中的實物圖連線__________。

(2)調節電阻箱到最大阻值,閉合開關。逐次改變電阻箱的電阻,記錄其阻值R、相應的電流表示數I和電壓表示數U。根據記錄數據作出的圖像如圖(c)所示,則干電池的電動勢為__________V(保留3位有效數字)、內阻為__________(保留2位有效數字)。

(3)該小組根據記錄數據進一步探究,作出圖像如圖(d)所示。利用圖(d)中圖像的縱軸截距,結合(2)問得到的電動勢與內阻,還可以求出電流表內阻為__________(保留2位有效數字)。(4)由于電壓表內阻不是無窮大,本實驗干電池內阻的測量值__________(填“偏大”或“偏小”)。【答案】1.580.642.5偏小【詳析】(1)[1]實物連線如圖:

(2)[2][3]由電路結合閉合電路的歐姆定律可得由圖像可知E=1.58V內阻(3)[4]根據可得由圖像可知解得(4)[5]由于電壓表內阻不是無窮大,則實驗測得的是電壓表內阻與電源內阻的并聯值,即實驗中測得的電池內阻偏小。30.(2022·天津·高考真題)實驗小組測量某型號電池的電動勢和內阻。用電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電池等器材組成如圖1所示實驗電路,由測得的實驗數據繪制成的圖像如圖2所示。(1)圖1的電路圖為下圖中的__________。(選填“A”或“B”)(2)如果實驗中所用電表均視為理想電表,根據圖2得到該電池的電動勢__________V,內阻__________。(3)實驗后進行反思,發現上述實驗方案存在系統誤差。若考慮到電表內阻的影響,對測得的實驗數據進行修正,在圖2中重新繪制圖線,與原圖線比較,新繪制的圖線與橫坐標軸交點的數值將__________,與縱坐標軸交點的數值將__________。(兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)【答案】B4.51.8不變變大【詳析】(1)[1]通過觀察實物圖可知電壓表接在電源兩端,故電路圖為B;(2)[2][3]根據閉合電路歐姆定律有則圖線在縱軸上的截距表示電池的電動勢E,斜率是電池的內阻r,根據圖像可知,縱軸截距為4.5,橫軸截距為2.5,結合上述分析可知電池電動勢;內阻(3)[4][5]分析測量電路可知系統誤差的來源是電壓表的分流作用,使得電流表的示數小于流過電池的電流,考慮電壓表內阻的影響,流過電壓表的電流為可知流過電池的電流為,因電壓表內阻不變,隨著電壓值減小,電壓表電流減小,當電壓值趨于0時,I趨于,在圖2中重新繪制的圖線如圖所示故新繪制的圖線與橫坐標軸交點的數值將不變,與縱坐標軸交點的數值將變大。31.(2022·福建·高考真題)在測量某電源電動勢和內阻時,因為電壓表和電流表的影響,不論使用何種接法,都會產生系統誤差,為了消除電表內阻造成的系統誤差,某實驗興趣小組設計了如圖甲實驗電路進行測量。已知。(1)按照圖甲所示的電路圖,將圖乙中的器材實物連線補充完整_____。(2)實驗操作步驟如下:①將滑動變阻器滑到最左端位置②接法Ⅰ:單刀雙擲開關S與1接通,閉合開關,調節滑動變阻器R,記錄下若干組數據的值,斷開開關③將滑動變阻器滑到最左端位置④接法Ⅱ:單刀雙擲開關S與2閉合,閉合開關,調節滑動變阻器R,記錄下若干組數據的值,斷開開關⑤分別作出兩種情況所

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