2023年高考物理试题分类汇编电学实验（带详细解析）高中物理2.docx

2023年高考物理试题分类汇编——电学实验 〔全国卷1〕23．〔16分〕一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。 所用器材有：量程不准的电流表，内阻=10.0，量程标称为5.0mA；标准电流表，内阻=45.0，量程1.0mA；标准电阻，阻值10.0；滑动变阻器R，总电阻为300.0；电源E，电动势3. 0V，内阻不计；保护电阻；开关S；导线。 答复以下问题： 〔1〕在答题卡上〔图2所示〕的实物图上画出连线。 〔2〕开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。 〔3〕开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表满偏；假设此时电流表的读数为，那么的量程= 。 〔4〕假设测量时，未调到满偏，两电流表的示数如图3所示，从图中读出的示数 = ，的示数 = ；由读出的数据计算得= 。〔保存3位有效数字〕 〔5〕写出一条提高测量准确度的建议： 。 【答案】⑴连线如图 ⑵阻值最大 ⑶ ⑷6.05mA 【解析】⑴连线如图 ⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端 ⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有得 ⑷待测表未满偏有，将A2的示数0.66mA和其他条件代入有 Ma 但图中A1的示数3.0mA量程为5.0mA，根据电流表的刻度是均匀的，那么准确量程为6.05mA ⑸略 〔全国卷2〕23.(13分〕如图，一热敏电阻RT 放在控温容器M内： 为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关。RT 在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT 的阻值。 （1） 在图中画出连线，完成实验原理电路图 （2） 完成以下实验步骤中的填空 ① 依照实验原理电路图连线 ② 调节控温容器M内的温度，使得RT 温度为95℃ ③ 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器平安 ④ 闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0 ，并记录 。 ⑤ 将RT 的温度降为T1 〔20℃＜T1＜95℃〕；调节电阻箱，使得电流表的读数 ,记录 。 ⑥ 温度为T1 时热敏电阻的电阻值RT1 = 。 ⑦ 逐步降低T1 的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥ 答案： 〔1〕电路图如图： 〔2〕d、电阻箱的读数 e、仍为 电阻箱的读数为 f、 解析：〔1〕由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表，所以应该用“替代法〞的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是的，所以热敏电阻的初始温度为95℃，那么电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为20℃，那么电流表示数不变时，电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变，那么可以测量任意温度下的电阻。 〔2〕实验步骤为： a、依照实验原理电路图连线 b、调节控温电容M内的温度，使得的温度为95℃ c、将电阻箱调到适当的初值，保证仪器平安 d、闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录电阻箱的初值 e、将的温度降低为，调节电阻箱，使得电流表的读数仍为，记录电阻箱的读数为 f、温度为时，热敏电阻的电阻值 g、将的温度逐渐降低直到为止，在每一温度下重复步骤e- f 〔新课标卷〕23.(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将和两个适当的固定电阻、连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻的阻值随所处环境温度的变化近似为线性的，且具有适宜的阻值范围.为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大.的测量结果如表l所示. 答复以下问题 (1)根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线. (2)为了检验与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作-t关系图线 (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____，电压表的读数为___.此时等效电阻的阻值为___：热敏电阻所处环境的温度约为____. 答案：〔1〕如以下图〔2〕如以下图〔3〕115.0mA，5.00V，43.5Ω，64.0℃ 解析：〔1〕根据电路图连接实物。 〔2〕根据数据描出点，作出直线。 〔3〕，，，对照图找出相应的温度为64.0℃。 〔上海物理〕26.在用DIS描绘电场等势线的实验中 〔1〕电源通过正负电极a、b在导电物质上产生的稳恒电流分布模拟了二个_____产生____；用____探测等势点。 〔2〕〔单项选择题〕在安装实验装置时，正确的做法是 〔 〕 〔A〕在一块平整木板上依次放复写纸、白纸、导电纸 〔B〕导电纸有导电物质的一面应该向上 〔C〕连接电源正负极的电极a、b必须与导电物质保持绝缘 〔D〕连接电极a、b的电源电压为交流4~6V 【解析】 〔1〕点电荷，电场，DIS (2)B A 应依次放白纸、复写纸、导电纸 B 应电极a、b必须与导电物质保持导电。 C应连接电极a、b的电源电压为为直流4-6V 〔上海物理〕29.〔6分〕某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时屡次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b. 〔1〕由图线a可知电池a的电动势=______V，内阻=____。 〔2〕假设用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，那么两电池的输出功率_______〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕，两电池的效率_____〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕。 解析：〔1〕根据，得，图象a，截距b=0.5，斜率k=0.25，所以电动势，内阻r=E·k=0.5Ω。 〔2〕从图象可知：截距，斜率，电动势，内阻，＜，＜，电池的输出功率，得小于；电池的效率，得大于。 此题考查用伏阻法〔电压表和电阻箱〕测电源的电动势和内阻，图像法，以及电源的输出功率及效率。 难度：难。 〔天津卷〕9.〔3〕要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2KΩ。实验室提供的器材有： 电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω； 电压表V2，量程5V，内阻为5KΩ； 定值电阻R1，阻值30Ω； 定值电阻R2，阻值为3KΩ； 滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 开关S一个，导线假设干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压适宜的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图〔图中电源与开关已连接好〕，并标出所选元件的相应字母代号： ③由上问写出V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义。 答案：①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流；②测量电压表V1内阻的实验电路如以下图；③，表示的电压，表示和串联的总电压。 〔江苏卷〕10、〔8分〕在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表〔视为理想电压表〕的量程较小，某同学涉及了如以下图的实物电路。 w w w.ks5 u .c om （1） 试验时，应先将电阻箱的电阻调到____.〔选填“最大值〞、“最小值〞或“任意值〞〕 （2） 改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值=10的定值电阻两端的电压U，以下两组R的取值方案中，比拟合理的方案是____.〔选填1或2〕 〔3〕根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。假设直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，那么该电源的电动势E= ▲ ，内阻r= ▲ 〔用k、b和R0表示〕 答案：〔1〕最大值；〔2〕2；〔3〕 解析：〔1〕为了平安。〔2〕假设R=300Ω，电流约，假设R=60Ω，电流约，后者电流读数大，误差小，所以填2。 (3) 电流，，得，图象的斜率，截距，所以电动势，内阻－R0 此题考查测电源的电动势和内阻及图象的物理意义，根据图象求物理量。难度：较难。 〔福建卷〕19. 〔3〕〔6分〕如以下图是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材，器材及其规格列表如下 为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择假设干适宜的器材，连成满足要求的测量阻值的电路。 解析： 〔3〕本小题属于难题，要准确答题就需要对实验原理〔伏安法、变阻器接法〕、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω，滑动变阻器最大电阻为100Ω，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V1当电流表来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法。 〔广东卷〕34.〔2〕某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻〔=5〕一个，开关两个，导线假设干，实验原理图如图14(a). ①在图14〔b〕的实物图中，已正确连接了局部电路，请完成余下电路的连接。 ②请完成以下主要实验步骤； A.检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图14〔c〕所示，读得电阻值是____________； B.将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49V； C.将开关 _______,电压表的示数是1.16V；断开开关 。 ③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______〔计算结果保存二位有效数字〕。 ④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大〞或“小〞)。 答案： (2)①略；②20Ω；闭合；③0.69Ω④小 解析：①略，②闭合后电阻箱才工作； ③S1闭合、S2断开时：RV很大，认为： Ⅰ S1、S2都闭合时： Ⅱ 由Ⅰ、Ⅱ得 ④误差分析解析一 ④忽略电压表电阻的影响，有 ⅰ 考虑电压表电阻的影响，设电压表的电阻为：RV那么Ⅰ、Ⅱ两式变为： 两式相减并整理得： ⅱ ⅰ/ⅱ得： (U1>U2) r测<r真 测量值偏小 误差分析解析二 用大学学的等效电源定理〔戴维南定理〕：把E、R0、电压表RV组成新的电源，电动势为、内阻为 因而测得电动势和内阻都偏小。 〔山东卷〕23.〔2〕在测定金