届高考一轮人教物理电学实验含答案.docx

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届高考一轮人教物理电学实验含答案

2021届高考一轮（人教）物理：

电学实验含答案

专题：

电学实验

1、某中学为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，准备了如下的实验器材：

A．电压表V1（量程0～1V，内阻2kΩ）

B．电压表V2（量程0～15V，内阻15kΩ）

C．电流表A（量程0～1A，内阻约1Ω）

D．定值电阻R1＝6kΩ

E．定值电阻R2＝16kΩ

F．滑动变阻器R（阻值范围0～10Ω，允许最大电流2A）

G．学生电源（直流5V，内阻不计）

H．开关、导线若干

（1）为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用________，二者串联后来测量电压（均用序号字母填写）

（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，在方框中画出满足要求的电路图；

（3）根据设计的电路图，写出小灯泡两端电压U与电压表读数UV的关系，即U＝________.若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是________．

2、物理学习小组在测定某电源的电动势E和内阻r时，找来一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝ab替代滑动变阻器，设计了如图甲所示的实验，其中R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑片P与电阻丝始终接触良好。

实验时闭合开关，调节P的位置，测得aP的长度x和对应的电压U、电流I数据，并分别绘制了如图乙所示的UI图像和如图丙所示的

x图像的数据描点。

则：

（1）电源的电动势E＝________V；内阻r＝________Ω。

（结果保留两位有效数字）

（2）已知电阻丝的横截面积S＝0.12×10－6m2，电阻丝的电阻率ρ为________Ω·m，电流表内阻为________Ω。

（结果保留两位有效数字）

（3）此实验用了图像法处理数据，优点是直观，但是不能减少或者消除________（填“偶然误差”或“系统误差”）。

3、某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度计，他所选用的器材有：

灵敏电流表（待改装），学生电源（电动势为E，内阻不计），滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水绝缘材料，标准温度计，PTC热敏电阻RT（PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝a＋kt，a＞0，k>0）．设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作．

（1）按电路图连接好实验器材．

（2）将滑动变阻器滑片P滑到________（选填“a”或“b”）端，单刀双掷开关S掷于________（选填“c”或“d”）端，调节滑片P使电流表________，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路．

（3）容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关．请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式：

I＝________（用题目中给定的符号表示）．

（4）根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表．根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：

低温刻度在________（选填“左”或“右”）侧，刻度线分布是否均匀？

________（选填“是”或“否”）．

4、某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图8－2－22甲所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。

图中R1和R2为定值电阻，S为开关。

回答下列问题：

（1）根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。

（2）开关S闭合时，多用电表用于测量________（选填“电流”“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量________（选填“电流”“电压”或“电阻”）。

（3）表笔A应为________色（选填“红”或“黑”）。

（4）定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω。

（结果取三位有效数字）

图8－2－22

5、某种新型圆柱形的导电材料，电阻阻值在8～10Ω之间，为了测量该导电材料电阻率，实验室提供了以下实验器材：

　　图1　　　　　　　　　　　图2

2．A.20分度的游标卡尺

B．螺旋测微器

C．电流表A1（0～100mA，内阻约为10Ω）

D．电流表A2（0～0.6A，内阻约为0.1Ω）

E．电压表V1（0～3V，内阻约为3kΩ）

F．电压表V2（0～15V，内阻约为15kΩ）

G．直流电源E（4V，内阻不计）

H．滑动变阻器R（0～10Ω，2A）

I．开关及导线若干

（1）用游标卡尺测得该样品的长度L.其示数如图1所示，其读数为_______mm；用螺旋测微器测得该样品的外径D，其示数如图2所示，其读数为_______mm.

（2）本次实验的电流表选用的是________，电压表选用的是________（填写所提供器材前的字母）．

图3

（3）测量新型圆柱形的导电材料电阻R是采用图3的_______（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）电路图．

6、一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L，电阻R约为5Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确地测定它的内径d.

（1）用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D＝5.167mm.

（2）为测量金属管线的电阻R，取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：

A．电流表（0～0.6A，内阻约0.05Ω）；

B．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）；

C．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）；

D．电压表（0～15V，内阻约50kΩ）；

E．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流为0.6A）；

F．滑动变阻器（0～100Ω，额定电流为0.3A）．

为准确测出金属管线阻值，电流表应选A，电压表应选C，滑动变阻器应选E.（均填器材前的字母）

（3）如下图所示，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．

2021届高考一轮（人教）物理：

电学实验含答案

专题：

电学实验

1、某中学为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，准备了如下的实验器材：

A．电压表V1（量程0～1V，内阻2kΩ）

B．电压表V2（量程0～15V，内阻15kΩ）

C．电流表A（量程0～1A，内阻约1Ω）

D．定值电阻R1＝6kΩ

E．定值电阻R2＝16kΩ

F．滑动变阻器R（阻值范围0～10Ω，允许最大电流2A）

G．学生电源（直流5V，内阻不计）

H．开关、导线若干

（1）为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用________，二者串联后来测量电压（均用序号字母填写）

（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，在方框中画出满足要求的电路图；

（3）根据设计的电路图，写出小灯泡两端电压U与电压表读数UV的关系，即U＝________.若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是________．

【答案】

（1）A　D　

（2）如图所示　（3）4UV　C

解析：

（1）由于小灯泡的额定电压为4V，若选15V量程，则量程太大，所以应选A，并进行改装，使其为Um＝4V量程的电压表；根据欧姆定律和串并联规律应有Um＝UV1＋

R，解得R＝6kΩ，所以定值电阻应选D；

（2）实验要求电压从零开始调节，说明滑动变阻器应采用分压式接法；由于改装后电压表内阻已知，所以电流表应采用外接法，电路图如图所示；（3）根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表示数间的关系为U＝UV＋U1＝UV＋

R1，整理得U＝

UV＝4UV，由于灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，根据灯泡的功率P＝

，在P－U2图象中，斜率逐渐变小，所以只有选项C可能是正确的．

2、物理学习小组在测定某电源的电动势E和内阻r时，找来一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝ab替代滑动变阻器，设计了如图甲所示的实验，其中R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑片P与电阻丝始终接触良好。

实验时闭合开关，调节P的位置，测得aP的长度x和对应的电压U、电流I数据，并分别绘制了如图乙所示的UI图像和如图丙所示的

x图像的数据描点。

则：

（1）电源的电动势E＝________V；内阻r＝________Ω。

（结果保留两位有效数字）

（2）已知电阻丝的横截面积S＝0.12×10－6m2，电阻丝的电阻率ρ为________Ω·m，电流表内阻为________Ω。

（结果保留两位有效数字）

（3）此实验用了图像法处理数据，优点是直观，但是不能减少或者消除________（填“偶然误差”或“系统误差”）。

解析　

（1）UI图线与纵坐标的交点等于电源的电动势，从图上可得E＝3.0V。

在图像中找出两个清晰的点，读出对应的数据，然后根据公式r＋R0＝

≈3.0Ω，得r＝1.0Ω。

（2）电阻丝电阻R＝

＝ρ

＋RA，

x图像的斜率k＝

＝

Ω·m－1＝10Ω·m－1，电阻率ρ＝kS＝10×0.12×10－6Ω·m≈1.2×10－6Ω·m；

由

＝

x＋RA可知，函数

x图线纵截距为2.0Ω，它表示电流表的内阻为2.0Ω。

（3）图像法可以减小因为读数带来的偶然误差；但是对于由于电路选择等引起的系统误差却不能减小或消除。

答案　

（1）3.0　1.0（0.80～1.0均可）　

（2）1.2×10－6

2．0　（3）系统误差

3、某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度计，他所选用的器材有：

灵敏电流表（待改装），学生电源（电动势为E，内阻不计），滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水绝缘材料，标准温度计，PTC热敏电阻RT（PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT＝a＋kt，a＞0，k>0）．设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作．

（1）按电路图连接好实验器材．

（2）将滑动变阻器滑片P滑到________（选填“a”或“b”）端，单刀双掷开关S掷于________（选填“c”或“d”）端，调节滑片P使电流表________，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路．

（3）容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关．请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式：

I＝________（用题目中给定的符号表示）．

（4）根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表．根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：

低温刻度在________（选填“左”或“右”）侧，刻度线分布是否均匀？

________（选填“是”或“否”）．

解析：

（2）根据实验的原理可知，开始时需要将滑动变阻器滑片P滑到a端，以保证电流表的使用安全；然后将单刀双掷开关S掷于c端，调节滑片P使电流表满偏，设此时电路总电阻为R，断开电路．

（3）当温度为t时，热敏电阻的阻值为：

RT＝a＋kt，根据闭合电路的欧姆定律可得，I＝

＝

.

（4）由上式可知，温度越高，电流表中的电流值越小，所以低温刻度在表盘的右侧；由于电流与温度的关系不是线性函数，所以表盘的刻度是不均匀的．

答案：

（2）a　c　满偏　（3）

　（4）右　否

4、某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图8－2－22甲所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。

图中R1和R2为定值电阻，S为开关。

回答下列问题：

（1）根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线。

（2）开关S闭合时，多用电表用于测量________（选填“电流”“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量________（选填“电流”“电压”或“电阻”）。

（3）表笔A应为________色（选填“红”或“黑”）。

（4）定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω。

（结果取三位有效数字）

图8－2－22

【解析】　

（2）开关S闭合时，电阻R1与电流表并联，多用电表用于测量电流；开关S断开时，电阻R2与电流表串联，多用电表用于测量电压。

（3）根据电流应从电流表或电压表的正接线柱进，从负接线柱出，即从表笔A出，表笔A应为黑色，表笔B应为红色。

（4）开关S断开时，由串联电路知识知，Ig（R2＋Rg）＝U，解得R2＝880Ω；开关S闭合时，由并联电路知识知，Ig（R2＋Rg）＝（I－Ig）R1，解得R1≈1.00Ω。

【答案】　

（1）连线如图所示

（2）电流　电压　（3）黑　（4）1.00　880

5、某种新型圆柱形的导电材料，电阻阻值在8～10Ω之间，为了测量该导电材料电阻率，实验室提供了以下实验器材：

　　图1　　　　　　　　　　　图2

2．A.20分度的游标卡尺

B．螺旋测微器

C．电流表A1（0～100mA，内阻约为10Ω）

D．电流表A2（0～0.6A，内阻约为0.1Ω）

E．电压表V1（0～3V，内阻约为3kΩ）

F．电压表V2（0～15V，内阻约为15kΩ）

G．直流电源E（4V，内阻不计）

H．滑动变阻器R（0～10Ω，2A）

I．开关及导线若干

（1）用游标卡尺测得该样品的长度L.其示数如图1所示，其读数为_______mm；用螺旋测微器测得该样品的外径D，其示数如图2所示，其读数为_______mm.

（2）本次实验的电流表选用的是________，电压表选用的是________（填写所提供器材前的字母）．

图3

（3）测量新型圆柱形的导电材料电阻R是采用图3的_______（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）电路图．

【答案】

（1）41.75（41.70～41.80）　3.627（3.626～3.629）　

（2）D　E　（3）甲

6、一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L，电阻R约为5Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确地测定它的内径d.

（1）用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D＝5.167mm.

（2）为测量金属管线的电阻R，取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：

A．电流表（0～0.6A，内阻约0.05Ω）；

B．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）；

C．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）；

D．电压表（0～15V，内阻约50kΩ）；

E．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流为0.6A）；

F．滑动变阻器（0～100Ω，额定电流为0.3A）．

为准确测出金属管线阻值，电流表应选A，电压表应选C，滑动变阻器应选E.（均填器材前的字母）

（3）如下图所示，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．

答案：

如下图所示．

（4）根据已知的物理量（长度L、电阻率ρ）和实验中测量的物理量（电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D），则金属管线内径表达式为d＝

.

解析：

（1）螺旋测微器校零时的示数为3.3×0.01mm＝0.033mm；螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D＝5.200mm－0.033mm＝5.167mm.

（2）两节新的干电池电动势为3V，因此电压表选择3V的量程，即C；因为电路中最大电流大约为Im＝

＝

A＝0.6A，为了测量精确，电流表应选择A；滑动变阻器采用限流式接法，因为待测电阻较小，所以滑动变阻器选择E.

（3）由于待测电阻属于小电阻，所以电流表采用外接法，滑动变阻器采用限流式接法．

（4）该实验需要测量空心金属管线的内径，通过伏安法测出电阻的大小，结合电阻定律求出横截面积，从而根据外径求出内径的大小，根据欧姆定律得R＝

，而R＝ρ

，则S＝

，因为S＝π

2－π

2，解得d＝

.