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文檔簡介

2025年高考物理考點突破:電學實驗

一.選擇題(共5小題)

1.(2024?海安市校級模擬)系統誤差是由于實驗原理等原因而產生的誤差,它的數值總是向某一個方向

偏離真實值。在“測電源電動勢和內阻”實驗中由于電表的內阻所產生的誤差即為系統誤差。關于該系統

誤差產生原因以及影響,以下正確的是()

A.電流表分壓;測得的電源電動勢偏小,內阻偏小

B.電流表分壓;測得的電源電動勢偏大,內阻偏大

C.電壓表分流;測得的電源電動勢偏小,內阻偏小

D.電壓表分流;測得的電源電動勢偏大,內阻偏大

2.(2024?河南三模)如圖所示是探究電源電動勢和電源內、外電壓關系的實驗裝置,下部是可調節內阻

電池。升高或降低擋板,可改變A、3兩電極間電解液通道的橫截面積,從而改變電池內阻。電池的兩極

A、B與電壓傳感器2相連,位于兩個電極內側的探針。、6與電壓傳感器1相連,R是滑動變阻器。下

列說法正確的是()

A.斷開開關S,傳感器1的示數為零,傳感器2的示數小于電源電動勢

B.閉合開關S,在將擋板向上提升的過程中,傳感器2的讀數將變小

C.閉合開關S,無論R的滑片如何移動,傳感器1和傳感器2的示數之和總不變

D.閉合開關S,當把滑動變阻器R的滑片向左移動到阻值為零時,傳感器1的示數為零,傳感器2的

示數等于電源電動勢

3.(2024?海淀區校級模擬)某同學利用手邊的實驗器材設計了如圖所示的測量電路,電阻A以及電源的

電動勢和內阻均未知,電壓表左端的接線位置待定。不管接哪個接線柱,都可以通過改變滑動變阻器接入

電路的阻值,獲得多組數據,描繪出/關系圖像(U、/分別為電壓表和電流表的示數)。下列說法正確

的是()

R

A.若接a,利用該電路可測量電阻7?的阻值,且測量值偏大

B.若接a,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻,且測量值均偏小

C.若接6,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻,且測量值均偏大

D.若接6,利用該電路可測量電阻尺的阻值,且測量值偏小

4.(2024?海淀區模擬)某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。將磁體從線圈中向上勻速

抽出時,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗,下列說法正確的是()

A.圖中線圈中感應電流的磁場方向向下

B.若將磁體向上加速抽出,靈敏電流計指針將向左偏轉

C.磁體放置在線圈中靜止不動,靈敏電流計指針仍向右偏轉

D.若將磁體的N、S極對調,并將其向下插入線圈,靈敏電流計指針仍向右偏轉

5.(2024?湖南模擬)探究電磁感應現象的實驗裝置如圖所示,下列操作不能使電流計指針偏轉的是(

)

A.閉合開關瞬間B.斷開開關瞬間

2

C.閉合開關后,拔出線圈A瞬間D.線圈A放在線圈3中不動

二.多選題(共5小題)

6.(2024?福建三模)如圖所示是探究電源電動勢和電源內、外電壓關系的實驗裝置,下部是可調節內阻

電池,升高或降低擋板,可改變A,3兩電極間電解液通道的橫截面積,從而改變電池內阻,電池的兩極

A,3與電壓傳感器2相連,位于兩個電極內側的探針a,b與電壓傳感器1相連,R是滑動變阻器。下

列說法正確的是()

A.斷開開關S,傳感器1的示數為零,傳感器2的示數等于電源電動勢

B.閉合開關S,在將教板向上提升的過程中,傳感器2的讀數將變小

C.閉合開關S,無論R的滑片如何移動,傳感器1和傳感器2的示數之和總不變

D.閉合開關S,當把滑動變阻器R的滑片向左移動到阻值為零時,傳感器1的示數為零,傳感器2的

示數等于電源電動勢

7.(2024?西湖區校級模擬)關于高中物理的學生實驗,下列說法正確的是()

A.驗證動量守恒定律時,兩碰撞小球的直徑必須相等

B.探究氣體等溫變化的規律實驗中,不慎將活塞拔出,無需廢除之前獲得的數據,將活塞塞入重新實

驗即可

C.探究影響感應電流方向的因素時,甲同學在斷開開關時發現靈敏電流計指針向右偏轉,則開關閉合

后將滑動變阻器的滑片向右滑動(如圖),電流計指針向右偏轉。

D.在用單擺測量重力加速度的實驗中,為了使擺的周期大一些,以方便測量,拉開擺球時,使擺角大

3

8.(2024?豐臺區二模)“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖如圖所示:靈敏電流計和線圈組成

閉合回路,通過“插入”、“拔出”條形磁鐵,使線圈中產生感應電流。記錄實驗過程中的相關信息,分析

B.該實驗需要知道線圈的繞向

C.該實驗需要記錄磁鐵的運動方向

D.該實驗需要判斷電流計指針偏轉方向與通入電流方向的關系

9.(2024?長安區校級模擬)有一個電學黑箱,上面有ABC三個接線柱,內部有兩個電子元件與他們相連。

現用多用電表探索其內部電學元件及連接方式。實驗時,探索步驟如下:

(a)用直流電壓擋試觸三個接點都沒有電壓顯示。

(b)用歐姆擋“xlO”接A、5間,不論紅表筆接A,黑表筆接3,還是紅表筆接3,黑表筆接A,示

數都相同;

(c)用歐姆擋接3、C間:黑表筆接8,紅表筆接C時讀數很小,對調紅黑表筆,阻值很大;

(d)用歐姆擋接A、C間:黑表筆接A,紅表筆接C時讀數比c步驟中,黑表筆接3,紅表筆接C時讀

數的大,調換表筆,阻值很大;

C.此黑箱中可能存在電容器

D.此黑箱中,如果有二極管,二極管應該接在之間,且二極管正極接C

10.(2023秋?西城區校級期中)示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成,如圖

4

所示。如果在熒光屏上P點出現亮斑,那么示波管中的()

三.填空題(共5小題)

11.(2024?北京模擬)如圖為某同學用電流表和電壓表測量電阻的部分實驗電路圖。在某次測量中,電壓

表的示數為3.00V,電流表的示數為0.30A,根據測量數據可計算出電阻&=—

若僅考慮電表內阻的影響,實驗中電阻&的測量值比真實值—(選填“偏大”或“偏小”)。

(Y)

12.(2024?泉州二模)(1)一根粗細均勻的金屬絲,當其兩端電壓為U時,通過的電流是若將此金屬

絲均勻拉長到原來的2倍時,電流仍為/,金屬絲兩端所加的電壓應為—=

(2)有一個滿偏電流為100mA的毫安表,電表內阻為9。,現將該毫安表的量程擴大至0.6A,則應并聯

一個阻值為—。的電阻。

(3)如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖,已知電流表G的量程為0~10〃山,內阻為600,圖中串聯的

分壓電阻舄=4400,則凡=

o0oAiB

+5V15V

13.(2024?雨花區校級模擬)高性能混凝土是一種新型高技術的混凝土,廣泛應用于建筑工程中,某同學

對高性能混凝土的電阻產生了興趣,決定設計一個精密測量電阻的電路來完成測量。該同學設計的電路如

圖1所示,圖中E為電源(電動勢為3V,內阻不計)、待測混凝土樣本電阻段、滑動變阻器4(0~100。)、

滑動變阻器與(0~100。)、滑動變阻器片(0~47000)、電流表A(量程5加4)、電壓表V(量程W)、靈

敏電流計G(量程100〃A),開關加、S2,導線若干。

5

圖3

(1)該同學按電路圖連接圖2,請指出實物圖連線①②③中連接錯誤的是—o

(2)電路連線改正后,實驗過程如下:

①也斷開、H閉合,調節R。的滑動觸頭,使電流表A的示數大于量程的;

②將凡調成最大阻值,閉合S2,調節鳥的滑動觸頭,使靈敏電流計G示數為零

③斷開邑,將&電阻調為零,使S2斷續接通,并仔細調節與,使靈敏電流計G示數為零

④記錄電壓表U、電流表/的讀數

⑤移動滑動變阻器&的滑動觸頭,重復步驟②~④,再測四組U、/的讀數。

6

在步驟②中“將此調成最大阻值”作用是

(3)實驗數據如表:

u(V)1.501.742.002.242.50

I(mA)3.023.504.014.494.99

請根據表中數據,在方格紙上作出圖線,利用圖線求出該待測混凝土樣本電阻凡=—。(保留三

位有效數字)。

(4)和伏安法測電阻相比,上述實驗方法測得的電阻值誤差更小,簡要說明原因—o

14.(2024?寧河區校級二模)(1)物理實驗小組用如圖(a)所示的裝置,探究加速度與力、質量的關系。

現研究質量不變的情況下,加速度與力的關系。

、彈簧測力計

_紙多打點計時器

、弟舞—33i_s_n—

N、(QI'QO__________"

槽碼白□ET

圖(a)

2.003.966.027.9810.0111.99O

圖(b)圖(c)

①關于本實驗,下列說法正確的是—。

A.必須平衡摩擦力

B.必須控制槽碼質量不變

C.必須控制小車質量不變

D.必須保證槽碼的質量遠小于小車的質量

②某同學在實驗中得到如圖(b)所示的一條紙帶(兩計數點間還有四個計時點沒有畫出),已知打點頻率

為50Hz,根據紙帶可求出小車的加速度大小為—mis2(結果保留三位有效數字)。

③按正確操作完成實驗,以彈簧測力計的示數P為橫坐標,加速度。為縱坐標,畫出的〃?b圖像是一條過

原點的直線,如圖(c)所示,若直線斜率為左,則小車(包含定滑輪)的質量為—(用左表示)。

(2)為了測量某待測電阻&的阻值(約為300),有以下一些器材可供選擇。

電流表A(量程0~50mA,內阻約10。);

電流表4(量程0~3A,內阻約0.120);

電壓表K(量程0~3V,內阻很大);

7

電壓表匕(量程0~15V,內阻很大);

電源E(電動勢約為3V,內阻約為0.2。);

定值電阻R(20Q,1.0A);

滑動變阻器&(0~10Q,2.0A);

單刀單擲開關S一個,導線若干。

①對于電流表和電壓表的選擇,下列說法正確的是

A.電流表應選A,電壓表應選乂

B.電流表應選A,電壓表應選匕

C.電流表應選&,電壓表應選乂

D.電流表應選4,電壓表應選匕

②請在下面的虛線框內畫出測量電阻段的實驗電路圖。(要求所測量范圍盡可能大)

③某次測量中,電壓表示數為U時,電流表示數為/,則計算待測電阻阻值的表達式為4=

15.(2024?岳麓區校級模擬)(1)電子溫度計是利用半導體的電阻隨溫度升高而減小的特性而制作的,已

知某半導體的電阻隨溫度f(在20°C~50°C間可視為線性變化,如圖甲所示。當溫度為心=25°C時,用多

用電表測得其電阻如圖乙所示,此時片=—Q;當溫度為七=30℃時,用多用電表測得其電阻鳥=1200o

(2)把該半導體與電動勢為E=3.7V、內阻為r=Q5。的電源,理想電壓表(量程3V)和定值電阻&連成

如圖丙所示的電路,為使電壓表示數不會超量程,且當溫度在20°C~50°C間變化時電壓的變化比較明顯,

8

則定值電阻&的阻值應選—O

A10Q

B.100Q

C.500Q

(3)選用合適的舄后,該半導體作測溫探頭,把電壓表的電壓刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個

簡易的電子溫度計,當電阻溫度為40℃時,電壓表的示數約為—Vo(保留兩位有效數字)

(4)若電池用久后內阻r變大,用該溫度計測量的溫度要比真實值—(選填“偏高”或“偏低”)。

四.解答題(共10小題)

16.(2024?寶山區模擬)如圖是“探究感應電流產生的條件”實驗器材和部分連接線路。

(1)在給出的圖中,用筆線作為導線完成實驗器材的連接(導線不能交叉),在閉合電鍵S前,滑動變阻

器滑片P應置于使滑動變阻器接入電阻—(選擇:A.最大、B.最小)的位置。

(2)合上電鍵S后,若線圈A內部磁場的磁感應強度方向向下,則從上往下看環繞線圈A的電流方向為

方向(選擇:A.順時針、B.逆時針);若將線圈A插入線圈3內部,則在這一過程中穿過線圈3的磁

通量(選擇:A.增加、B.不變、C.減少)

(3)在完成實驗器材正確連接的情況下,下列能產生感應電流的辦法是。(多選)

A.閉合電鍵S瞬間

B.斷開電鍵S后,移動變阻器滑片P

C.閉合電鍵S后,移動變阻器滑片尸

D.閉合電鍵S后,以線圈A為軸轉動線圈3

17.(2024?廬陽區校級模擬)利用如圖甲所示的電路測量電流表4的內阻,實驗儀器有:

9

電流表4(量程6mA,內阻約5Q)

直流電源E(電動勢L5V,內阻不計)

滑動變阻器片(0~2000Q,0.5A)

電阻箱&(最大阻值999.9。)

主要實驗步驟如下:

(1)①開關加閉合,S2斷開,調節滑動變阻器用的阻值,使電流表人指針偏轉到滿刻度,讀出此時電流

表4的示數/(,;

②開關豆、邑均閉合,同時調節滑動變阻器與和變阻箱&,使電流表4的示數仍為/。,并使電流表4指

針偏轉到滿刻度的一半,記錄此時變阻箱&的阻值;

若步驟②中記錄的變阻箱&的阻值為9.90,則電流表A內阻的測量值為一。,該測量值—(選填

“大于”“小于”或“等于")電流表4內阻的實際值。

(2)若將該電流表A改裝成量程為100mA的電流表A,則改裝表A的內阻色=—Q(結果保留2位有

效數字)。

(3)為測量一節舊干電池的電動勢E和內阻r,現利用電流表A和其他實驗器材設計了如圖乙所示的電

路。在實驗中,多次改變電阻箱阻值,記錄每組的電阻箱阻值凡和電流表A的讀數/,畫出;-&圖像為

一條直線,如圖丙所示。由圖中數據可計算出該電池的電動勢石=—V,內阻r=—Q(結果均保留3

位有效數字)。

18.(2024?重慶三模)某學習小組測量電源的電動勢和內阻,并測量某樣品管中污水(含有大量正、負離

子)的電導率b(電導率b為電阻率的夕倒數)。該樣品管由絕緣材料制成,粗細均勻且左右兩端封閉,

在左右兩個內側面上固定有正對的導線連接,左右兩側面厚度不計,如圖1所示。

10

圖23

(1)測得該樣品管的長度為L,用20分度的游游標尺標卡尺測量該樣品管的內徑。,示數如圖2所示,

則D=cmo

(2)用圖3所示電路(電流表為理想電表),測量電源的電動勢和內阻,并測量該樣品管中污水的電阻4o

①閉合開關S2和調節電阻箱的阻值,記下電阻箱接入電路的阻值R與相應的電流表示數/,并繪制

’-k圖像,得到圖線I,如圖4所示。

I

②斷開開關S2,閉合開關S1,調節電阻箱的阻值,記下電阻箱接入電路的阻值R與相應的電流表示數/,

并繪制工-R圖像,得到圖線II,如圖4所示。

I

③由;-尺圖像可得,該電源的電動勢石=—,內阻r=—;該樣品管中污水的電阻R,=—0(用。,

b,c、d表示)

(3)該樣品管中污水的電導率b=(用L,D,a,b,c,d表示)。

19.(2024?市中區校級模擬)在山東省實驗中學西校區舉辦的科技節上,高二58班物理實驗小組設計了

如圖甲、乙所示的兩個電路測量一節干電池的電動勢和內阻。

(1)若已知電流計(量程0~10〃區,內阻51Q),要將電流計改裝成量程為3y的電壓表,應將電阻箱R接

入電路的電阻值調為舄=—Q;

(2)請根據電路圖甲將圖1中實物連接完整。

(3)若圖乙中電壓表內阻&已知,實驗小組利用U-/圖線對數據進行了處理,得到如圖2所示的圖象,

圖象截距已知。則電源電動勢的真實值為—。

20.(2024?金山區模擬)滑動變阻器是實驗室中常見的電路元件,可用于調節電流和電壓,達到控制電路

的目的。

11

(b)

(1)小余用滑動變阻器等器材測量某金屬絲的電阻率,電路如圖(a)所示。

①實驗中,用—測量金屬絲長度,用—(均選涂:A刻度尺、8.螺旋測微器)測量金屬絲的直徑,

可測得金屬絲長度L和直徑d。

②根據實驗電路圖,用筆畫線代替導線,在實物圖(b)中完成接線。

③實驗前,滑動變阻器滑動片P應滑到—(選涂:Aa、Ab)端。閉合開關,調節滑動變阻器,記錄多

組電壓和電流,畫出U-/圖,圖線的斜率就表示金屬絲的阻值R。由此可知金屬絲的電阻率P為—(用

L、d、R表示)。

(2)小余用滑動變阻器等器材測量某個電源的電動勢和內阻,電路如圖(c)所示。連接電路后,閉合開

關,改變變阻器R的阻值,記錄電壓表示數U和電流表示數將多組實驗數據描在圖中,得到圖

(d)o

①根據圖中的數據點畫出圖像。

②由圖線可知,該電源的電動勢為V,內阻為Q。

③定值電阻凡為1.0Q,當電流表示數為0.6A時,變阻器R的阻值為—Qo

21.(2024?寶山區模擬)如圖是某同學做電路實驗的實物連接圖(燈泡A、3的規格均為“L5V1W”

)o閉合電鍵后A、3兩燈都不亮。

12

k4

(1)當用指針式多用表的直流電壓擋進行故障排查時:

①選擇開關應置于—O

A.2.5V擋

B.10V擋

C.50V擋

D.250V擋

②測試。、/間電壓時,紅表筆應該接觸(選擇:A.。、B./)

③該同學在不同點間測得的電壓情況如表所示

測試點a、fc、fb、cc、e

電壓表示數示數不為零示數不為零示數為零示數不為零

由此可以判定,故障是

A.燈A短路

3.燈3短路

C.c、6間斷路

D.c、e間斷路

(2)當用指針式多用表的歐姆擋進行故障排查時:

①首先應該將電鍵—,然后將選擇開關置于歐姆擋的“xl”,再將紅、黑表筆短接,觀察指針偏轉,調

節—旋鈕,使指針指向電阻的零刻度處。

②當將紅、黑表筆分別接觸c、d兩處時,指針指向電阻的無窮大刻度處,這表明導線cd可能—。

22.(2024?南通模擬)某物理實驗小組對“測量一節新干電池的電動勢和內阻”的實驗方案進行了探究。

實驗室提供的器材有:

A量程為3y的電壓表丫

B.量程為0.6A的電流表A

C定值電阻舄(R=1.5。)

13

D滑動變阻器K(0~10Q)

E.開關S,導線若干

乙丙

(1)根據實驗電路圖甲,請用筆畫線代替導線在圖乙中完成實物圖連接;

(2)實驗中,改變滑動變阻器的阻值,得到了六組實驗數據,已在圖丙所示坐標系中描點,請作出

U-/圖像;根據圖像得出該干電池的電動勢—V,內阻r=—Q(保留兩位有效數字)。

23.(2024?和平區校級二模)某實驗小組為了測量銅的電阻率,準備了一捆總長度標注為200加的銅芯線。

實驗如下:

①如圖所示,用螺旋測微器測得銅芯的直徑為—mm。

②設計電路測量電阻絲的阻值尺=實驗室中可以使用的器材有:

電源E(電動勢2V,內阻不計)

電流表A(量程0~0.3A,內阻約0.20)

電流表4(量程0~100"A,內阻鳥=1000Q)

電壓表V(量程0~15V,內阻約5/0)

滑動變阻器陽0~5。)

定值電阻K=1*0

定值電阻鳥=20000

開關及導線若干

要求測量盡可能準確,且電路便于調節,請在虛線框中畫出電路圖,并標注器材代號。

③實驗小組查閱資料得知:在常溫時銅的電阻率為4=1.7x10-8。.〃]。而實驗測得的。測大于外,下列關

于實驗誤差的說法中正確的是,o

14

A.本實驗中的誤差屬于偶然誤差

B.用螺旋測微器測出的銅芯直徑偏小

C.實驗時銅芯線溫度明顯高于常溫

D.銅芯線的實際長度不足200根

7

-A

I三20

o一

一15

K一

7-

24.(2024?江岸區校級模擬)2024年3月28日,國產某米汽車一上市就得到了廣大消費者的歡迎。如表

為網傳的某米汽車電池的參數圖片,則根據這張圖片某實驗小組決定研究一下某米汽車的電池,己知該車

內的整塊電池是由20塊刀片電池串聯而成,其中一塊刀片電池又由10塊電芯串聯而成進行了如下的實驗:

MODENAME/型號:A13100

PARINUMBERI零件■號:P000000367001

M4M7E4CTOR/制造商代碼:r47832

L1-1ONBATTERY/鋰離子電池

726.7V139.0A/J

lOl.OkWh642.0kg

MADEJNCHINA

(1)如果用1A的電流給該汽車的一塊電芯充電需要―時間充滿。(保留兩位有效數字)

(2)實驗小組A,為了能較準確的測量該款車輛電池的電動勢石和內阻r,該同學設計了一個可以排除

電流表和電壓表內阻影響的實驗方案,如圖1所示,記錄了單刀雙擲開關$2分別接1、2對應的多組電壓

表的示數U和電流表的示數/,根據實驗記錄的數據繪制如圖2中所示的A、5兩條圖線,可以判

斷圖線A是利用單刀雙擲開關S2接(選填“1”或“2”)中的實驗數據描出的,由圖線A得出的內

阻測量值比真實值偏(選填“大”或“小”)o綜合A、B兩條圖線,此電芯的電動勢為E=

內阻r=(用圖中當、EB、,、人表示)。

15

25.(2024?浦東新區模擬)隨著科技的進步和生活水平的提高,人們在生活中越來越離不開電路的應用。

產品名稱:可充電式鋰離了電池組

產品型號:CK1865084-2800*45

充也限制電壓:16.8V

標稱容量:mAh

額定電容:2750mAh14.4V/14.8V39.6Wh

制造口期:IA214INR20/08

執行標準:CB31241-2014

圖2

超導限流器

f_L?電壓傳感器1

35kV用電器

rT

電流傳感器2.5

圖3圖4圖5

(1)語音指令“請把燈調暗”可令床頭燈變暗,這說明接收到指令后,燈的

A.額定電壓變小

B.額定功率變小

C.實際功率變小

(2)如圖1為某控制電路的一部分。已知A4,間的輸入電壓為24V,如果電阻火=6M1,R、=6kQ,鳥=3K1,

則期間輸出的電壓可能為—。

A.0V

B.6V

C.12V

D.24V

(3)某鋰電池的參數如圖2所示。根據信息“39.6廊”可知該電池充滿電后可以供實際功率30W的掃地

機器人工作―/lo掃地機器人在工作時,不同形式的能量的轉化情況為—O

(4)某掃地機器人中直流電動機的額定電壓為U,額定電流為/,線圈電阻為廣。當掃地機器人正常工作

時,電動機o

A.線圈熱功率為“

B.線圈熱功率為/一

C.機械功率為〃

D.機械功率為

(5)某團隊發明了一種新奇的智能電子織物,可以將顯示器、鍵盤、電源等電子功能同時編織到織物中,

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形成一個多功能的綜合織物系統。相關研究論文于2021年在《自然》雜志上發表。

①這種新型電子織物的特點是低功耗,功率在微瓦量級,電流在微安量級,則該電源輸出電壓的數量級約

為V(選填:A.“10一3"B."10°"C."102");

②這種柔性電池與其他電池一樣也有電動勢和內阻等重要參數,其測量方法與測量一節干電池的電動勢和

內阻是相同的。需要的器材還有:電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器、電鍵、若干導線等。

③請將如圖3的實驗電路圖補充完整。

④實驗發現電池未接入電路時,兩端電壓為1.4V,當接入電路且電鍵閉合后,電壓表示數為1.1V,電流表

示數為0.4A,通過計算可得該電池的內阻為—Q;如果改變滑片位置測量了多組。、I,應作—圖

像,根據圖像函數式—可得出E、r,且誤差更小。

(6)為了限制電網的短路電流、減少短路電流對電網的沖擊、隔斷電網短路電流的傳播,“超導限流器”

這種電力設備應運而生。圖4為“35左V/90AW”(1加卬=1。6卬)超導限流器接入電網的示意圖,它的電

阻R隨電流/變化關系如圖5所示。當電路中的電流為2fc4時,電路中用電器消耗的功率是MW.

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2025年高考物理考點突破:電學實驗

參考答案與試題解析

選擇題(共5小題)

1.(2024?海安市校級模擬)系統誤差是由于實驗原理等原因而產生的誤差,它的數值總是向某一個方向

偏離真實值。在“測電源電動勢和內阻”實驗中由于電表的內阻所產生的誤差即為系統誤差。關于該系統

誤差產生原因以及影響,以下正確的是()

A.電流表分壓;測得的電源電動勢偏小,內阻偏小

B.電流表分壓;測得的電源電動勢偏大,內阻偏大

C.電壓表分流;測得的電源電動勢偏小,內阻偏小

D.電壓表分流;測得的電源電動勢偏大,內阻偏大

【答案】C

【解答】由圖示電路圖可知,相對于電源來說電流表采用外接法,由于電壓表的分流作用,

電流測量值小于真實值,實驗誤差是由電壓表分流造成的,當外電路短路時電流的測量值等于真實值,

。-/圖象如圖所示

U-I圖線的縱軸截距等于電源電動勢,圖線斜率的絕對值等于電源內阻,

由圖示圖象可知,電源電動勢的測量值小于真實值,內阻測量值小于真實值,故ABD錯誤,C正確。

故選:C。

2.(2024?河南三模)如圖所示是探究電源電動勢和電源內、外電壓關系的實驗裝置,下部是可調節內阻

電池。升高或降低擋板,可改變A、3兩電極間電解液通道的橫截面積,從而改變電池內阻。電池的兩極

A、3與電壓傳感器2相連,位于兩個電極內側的探針。、6與電壓傳感器1相連,R是滑動變阻器。下

列說法正確的是()

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A.斷開開關S,傳感器1的示數為零,傳感器2的示數小于電源電動勢

B.閉合開關S,在將擋板向上提升的過程中,傳感器2的讀數將變小

C.閉合開關S,無論R的滑片如何移動,傳感器1和傳感器2的示數之和總不變

D.閉合開關S,當把滑動變阻器R的滑片向左移動到阻值為零時,傳感器1的示數為零,傳感器2的

示數等于電源電動勢

【答案】C

【解答】A、斷開開關S,電源處于斷路狀態,電源內電壓為零,即傳感器1的示數為零,電源外電壓(即

傳感器2的示數)等于電源電動勢,故A錯誤;

B、閉合開關S,將擋板上提,A、3兩電極間電解液通道的橫截面積變大,根據電阻定律:R=p-,

S

可知電源內阻變小。由閉合電路歐姆定律可得外電壓(即電壓傳感器2的示數)為:u=—X—E,可知

R+r

電壓傳感器2的示數變大,故3錯誤;

C、電源電動勢在數值上等于內電壓與路端電壓之和,即傳感器1和傳感器2的示數之和等于電源電動勢,

故其示數之和保持不變,故C正確。

。、當把電阻R的滑臂向左移動到阻值為零時,外電路電阻為。(即電源短路),外電壓(即電壓傳感器2

的示數)為零,內電壓(即電壓傳感器1的示數)等于電源電動勢,故。錯誤。

故選:C。

【點評】本題考查了電源的電動勢與內、外電壓的關系,閉合電路歐姆定律得應用。掌握電源電動勢在數

值上等于內電壓與外電壓之和,內電壓與外電壓之比等于電源內阻與電路外電阻之比。

3.(2024?海淀區校級模擬)某同學利用手邊的實驗器材設計了如圖所示的測量電路,電阻R以及電源的

電動勢和內阻均未知,電壓表左端的接線位置待定。不管接哪個接線柱,都可以通過改變滑動變阻器接入

電路的阻值,獲得多組數據,描繪出U-/關系圖像。、/分別為電壓表和電流表的示數)。下列說法正確

的是()

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R

A.若接a,利用該電路可測量電阻尺的阻值,且測量值偏大

B.若接“,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻,且測量值均偏小

C.若接6,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻,且測量值均偏大

D.若接6,利用該電路可測量電阻A的阻值,且測量值偏小

【答案】B

【解答】A、若接°,利用該電路可測量電阻R的阻值,此時電壓表并聯在滑動變阻器和定值電阻兩端,

電壓表測量滑動變阻器和定值電阻兩端的電壓,無法測出定值電阻阻值,故A錯誤;

3、若接。,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻,電壓表測量滑動變阻器和定值電阻兩端的電壓,即

電源路端電壓,根據作出的圖象可求電源電動勢和內阻,且測量值均偏小,故B正確;

C、若接6,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻,電壓表并聯在定值電阻兩端,滑動變阻器視為電源

內阻的一部分,作出的圖象無法可得到電源的電動勢和內阻,故C錯誤;

D,若接6,利用該電路可測量電阻尺的阻值,此時電壓表并聯在定值電阻兩端,電壓表測量定值電阻兩

端的電壓,根據歐姆定律可求出定值電阻的阻值,但由于電流表分壓作用,測量值會偏大,故。錯誤;

故選:B。

4.(2024?海淀區模擬)某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。將磁體從線圈中向上勻速

抽出時,觀察到靈敏電流計指針向右偏轉。關于該實驗,下列說法正確的是()

A.圖中線圈中感應電流的磁場方向向下

B.若將磁體向上加速抽出,靈敏電流計指針將向左偏轉

C.磁體放置在線圈中靜止不動,靈敏電流計指針仍向右偏轉

D.若將磁體的N、S極對調,并將其向下插入線圈,靈敏電流計指針仍向右偏轉

【答案】D

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【解答】A線圈中的原磁場方向豎直向上,磁體向上運動時,穿過線圈的磁通量減小,根據楞次定律感應

電流的磁場方向與原磁場方向相同,方向豎直向上,故A錯誤;

A根據題意,感應電流的磁場方向豎直向上時,靈敏電流計指針向右偏轉;若將磁體向上加速抽出,穿過

線圈的磁通量快速減小,根據楞次定律感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,方向豎直向上,因此靈敏

電流計指針將向右偏轉,故3錯誤;

C磁體放置在線圈中靜止不動,穿過線圈的磁通量不發生變化,線圈中無感應電流,靈敏電流計指針不發

生偏轉,故C錯誤;

D若將磁體的N、S極對調,線圈中的原磁場方向豎直向下,磁體向下運動時,穿過線圈的磁通量增加,

根據楞次定律感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,方向豎直向上,因此靈敏電流計指針將向右偏轉,

故。正確。

故選:Do

5.(2024?湖南模擬)探究電磁感應現象的實驗裝置如圖所示,下列操作不能使電流計指針偏轉的是(

A.閉合開關瞬間B.斷開開關瞬間

C.閉合開關后,拔出線圈A瞬間D.線圈4放在線圈3中不動

【答案】D

【解答】AB.閉合開關瞬間,A線圈中電流產生的磁場,穿過線圈3的磁通量增大,則3線圈中產生感

應電流使電流計偏轉;開關斷開瞬間,A線圈中電流產生的磁場消失,穿過3線圈的磁通量減小,則3線

圈中產生感應電流使電流計偏轉,故能使電流計指針偏轉;

C.開關閉合后,A線圈從3線圈拔出的過程中,導致3線圈的磁通量減小,則B線圈中產生感應電流使

電流計偏轉,故C能使電流計指針偏轉;

D.線圈A放在線圈B中不動,A線圈中電流產生的磁場恒定不變,則5線圈的磁通量不發生改變,無

感應電流產生,電流計不偏轉,故。不能使電流計指針偏轉。

本題選擇不能使電流計指針偏轉的選項。

21

故選:Do

二.多選題(共5小題)

6.(2024?福建三模)如圖所示是探究電源電動勢和電源內、外電壓關系的實驗裝置,下部是可調節內阻

電池,升高或降低擋板,可改變A,3兩電極間電解液通道的橫截面積,從而改變電池內阻,電池的兩極

A,3與電壓傳感器2相連,位于兩個電極內側的探針a,b與電壓傳感器1相連,R是滑動變阻器。下

列說法正確的是()

A.斷開開關S,傳感器1的示數為零,傳感器2的示數等于電源電動勢

B.閉合開關S,在將教板向上提升的過程中,傳感器2的讀數將變小

C.閉合開關S,無論R的滑片如何移動,傳感器1和傳感器2的示數之和總不變

D.閉合開關S,當把滑動變阻器R的滑片向左移動到阻值為零時,傳感器1的示數為零,傳感器2的

示數等于電源電動勢

【答案】AC

【解答】A當S斷開時,電路中電流為0,故內阻分壓為0,外電壓等于電源電動勢,故A正確;

A將擋板上提,橫截面積變大,根據電阻定律廠=0(可知,電源內阻變小;

根據閉合電路歐姆定律1=―2

R+r

電壓傳感器2測的是路端電壓,根據歐姆定律,路端電壓U=/R=旦,

R+r

即電壓傳感器2的示數變大,故5錯誤;

C電壓傳感器1測的是電源的內電壓,閉合S,傳感器1和傳感器2的示數之和等于電源電動勢,其示數

之和保持不變,故C正確;

D閉合S,當把滑動變阻器R的滑片向左移動到阻值為零時,外電路電阻為0,電壓傳感器2的示數為0,

電壓傳感器1的示數等于電源電動勢,故D錯誤。

故選:ACo

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7.(2024?西湖區校級模擬)關于高中物理的學生實驗,下列說法正確的是()

A.驗證動量守恒定律時,兩碰撞小球的直徑必須相等

B.探究氣體等溫變化的規律實驗中,不慎將活塞拔出,無需廢除之前獲得的數據,將活塞塞入重新實

驗即可

C.探究影響感應電流方向的因素時,甲同學在斷開開關時發現靈敏電流計指針向右偏轉,則開關閉合

后將滑動變阻器的滑片向右滑動(如圖),電流計指針向右偏轉。

D.在用單擺測量重力加速度的實驗中,為了使擺的周期大一些,以方便測量,拉開擺球時,使擺角大

【答案】AC

【解答】A.驗證動量守恒定律時,為了使小球發生對心碰撞,兩碰撞小球的直徑必須相等,故A正確;

R探究氣體等溫變化的規律實驗中,不慎將活塞拔出,氣體質量發生變化,需廢除之前獲得的數據,將活

塞塞入重新實驗,故3錯誤;

C甲同學在斷開開關時,磁通量減少,靈敏電流計指針向右偏轉,開關閉合后將滑動變阻器的滑片向右滑

動(如圖)時,5中變阻器接入電路的電阻變大,通過3的電流減小,穿過A的磁通量減少,電流計指針

向右偏轉,故C正確;

D根據7=2%《可知在擺角小于5。時,擺的周期與擺角無關,故。錯誤;

故選:ACo

8.(2024?豐臺區二模)“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖如圖所示:靈敏電流計和線圈組成

閉合回路,通過“插入”、“拔出”條形磁鐵,使線圈中產生感應電流。記錄實驗過程中的相關信息,分析

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A.實驗時必須保持磁鐵運動的速率不變

B.該實驗需要知道線圈的繞向

C.該實驗需要記錄磁鐵的運動方向

D.該實驗需要判斷電流計指針偏轉方向與通入電流方向的關系

【答案】BCD

【解答】4該實驗無需保持磁鐵運動的速率不變,故A錯誤;

R該實驗需要記錄磁鐵在線圈中的磁場方向,才能得到磁場的變化與感應電流的方向關系,故3正確;

C.該實驗必需記錄感應電流產生的磁場方向,這樣才能知道感應電流的磁場方向與原磁場方向的關系,故

C正確;

D該實驗需要確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系才能知道產生的感應電流的具體

的方向,故。正確。

故選:BCD。

9.(2024?長安區校級模擬)有一個電學黑箱,上面有ABC三個接線柱,內部有兩個電子元件與他們相連。

現用多用電表探索其內部電學元件及連接方式。實驗時,探索步驟如下:

(a)用直流電壓擋試觸三個接點都沒有電壓顯示。

(b)用歐姆擋“xlO”接A、3間,不論紅表筆接A,黑表筆接3,還是紅表筆接3,黑表筆接A,示

數都相同;

(c)用歐姆擋接3、C間:黑表筆接5,紅表筆接C時讀數很小,對調紅黑表筆,阻值很大;

(d)用歐姆擋接A、C間:黑表筆接A,紅表筆接C時讀數比c步驟中,黑表筆接3,紅表筆接C時讀

數的大,調換表筆,阻值很大;

B.從。知,AB之間是定值電阻

C.此黑箱中可能存在電容器

D.此黑箱中,如果有二極管,二極管應該接在3c之間,且二極管正極接C

【答案】AB

【解答】A、使用電壓擋進行測量,目的是看內部是否有電源,由于指針沒有示數,因此內部無電源,故

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黑箱內不存在電源,故A正確;

3、使用歐姆擋進行測量時注意黑表筆是和內部電源的正極相連的,可知:在測量至之間的電阻時,對

兩個接線柱進行正反測量,其阻值相同,說明之間接有一個定值電阻,故3正確;

CD、在測量3c之間電阻時,黑表筆接3時電阻很小,接C時電阻很小,對調紅黑表筆,阻值很大,說

明說明之間有二極管,而且3應該接二極管的正極;

用歐姆擋測量,黑表筆接A點,紅表筆接C點,有阻值,阻值比c步驟中測得的大,而調換表筆后,阻值

很大,充分說明ABC之間串聯了二極管、電阻兩個元件,故CD錯誤。

故選:ABo

10.(2023秋?西城區校級期中)示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成,如圖

所示。如果在熒光屏上尸點出現亮斑,那么示波管中的()

A.極板X應帶正電B.極板X,應帶正電

c.極板y應帶正電D.極板F應帶正電

【答案】AC

【解答】電子受力方向與電場方向相反,因電子向X向偏轉則,電場方向為X到X,,則X帶正電

同理可知y帶正電,極板y’應帶負電。故AC正確,BD錯誤。

故選:AC.

三.填空題(共5小題)

11.(2024?北京模擬)如圖為某同學用電流表和電壓表測量電阻的部分實驗電路圖。在某次測量中,電壓

表的示數為3.00V,電流表的示數為0.30A,根據測量數據可計算出電阻

若僅考慮電表內阻的影響,實驗中電阻&的測量值比真實值—(選填“偏大”或“偏小”)。

【答案】10,偏小。

【考點】伏安法測電阻

【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;推理能力

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【分析】根據電阻的公式尺代入數據計算

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