2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编-物理实验-电学实验(B)——含答案

2000

50

40

3020

15

10

5

0

500100150200III250物理王教育专攻物理电源E1（电动势6V，内阻不计）电源E2（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器R（最大阻值10Ω）开关S和导线①实验时电源应选，电流表应选。（填器材代号）②如果要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，请在虚线框内帮他设计一个电路图。在你所设计的电路中，闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最端。③实验中受诸多因素的影响会产生误差，请你说出产生误差的两条原因：，。④调节变阻器的滑动触头，使电压表的读数每次都比上一次增加0.5V，结果发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显。试说明产生这一现象的主要原因：。3.(吉林三模･23).（7分）在测量未知电阻Rx阻值的实验中，可供选择的器材有：待测电阻Rx（阻值约300）；电流表A1（量程20mA，内阻约50）；电流表A2（量程50mA，内阻约10）；电阻箱R（0一999.9）；滑动变阻器R1（20，2A）；滑动变阻器R2（1750，0.3A）；电源E（电动势6.0V，内阻不计）；开关S及导线若干。某同学采用如下方案进行测量：a.按图甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A1

示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0；b.将电流表A1改接到另一支路（如图乙），保持电阻箱阻值R0不变，调节P，使A2示数仍为I2，记下此时A1示数I1'；c.计算得到Rx的阻值。(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路，请指出第导线的数字）。2条导线连接错误（填图丙中表示物理王教育专攻物理(2)正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器(3)待测电阻Rx＝下列说法正确的是（用造成的（填“R1”或“R2”）。的某些量表示）；针对该实验方案，（填选项前的字母）。A.电流表A1的内阻不会造成系统误差B.电流表A2的内阻会造成系统误差6.(扬州高三测试･11)．(10分)甲、乙两位同学要测量一未知电阻Rx的阻值（阻值约1kΩ），实验室提供的器材如下：A．待测电阻Rx

B．电源E：电动势约为3VC．电流表A1：量程为5mA，内阻r1不超过10ΩD．电流表A2：量程为1mA，内阻r2为50ΩE．滑动变阻器R：最大阻值为50ΩF．电阻箱R'：阻值0~9999.9ΩG．开关、导线若干（1）由于没有电压表，甲同学利用电流表A2和电阻箱改装成一个量程为3V的电压表，则电流表A2应与电阻箱_________（填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为__________Ω．用表示A2改装后的电压表，在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是_______．ABCD（2）为测量电阻Rx，乙同学设计了如下电路，实验中只要保持滑动变阻器的滑片P位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．他的操作步骤如下：A．将滑动变阻器的滑片P放在最左端，闭合开关S；B．将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变器，使电流表A2的指针达到满偏；C．保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏；D．读出电阻箱的示数，记为R0；E．断开开关，整理器材．请你根据已知量与测量量，写出待测电阻Rx的表达式______________．该测量值与真实值相比_________（填“偏大”或“偏小”）．3物理王教育专攻物理12.(日照联合检测･）22．(10分)在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表Vl、V2，置程均为0～3V，内阻约为3kC．电流表，量程0.6A，内阻小于1D．定值电阻R0，阻值为5E．滑动变阻器R，最大阻值50F．导线和开关若干(1)如图甲所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验，测得多组U、I数据，并画出U—I图象，求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是__________，这种误差属于_________。或“偶然误差”)(2)实验过程中，电流表发生了故障，某同学又设计了图乙所示的电路测定电源的电动势和内阻，连接的部分实物电路如图丙所示，其中还有一根导线没有连接，请你补上这根导线。(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表Vl和V2的多组数据Ul、U2，描绘出U1U2图象如图丁所示，图线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=_________，内阻r=____________(用k、a、R0表示)。(填“系统误差”4物理王教育专攻物理第2讲电学实验（B卷）参与详解1.【答案】①R2，a②如图所示③2.30④94【命题立意】该题考查电学实验中电阻的测量【解析】：（1）由（3）中电流表的读数为0.50A时，电压表的读数为2.30v可知，Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变阻器R1，电源电压为6伏特，电流表的量程只有0.6A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2。（2）如图

（3）2.30v

（4）Rx的阻值为1.60欧姆，由可知，。

2.【答案】（1）15；（2）①E1、A1；②如图；左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻读数偏小，故应选用1档位，换挡后应该重新进行欧姆调零，由图1所示可知，欧姆表示数为15115；（2）①电压表的量程为06V，所以电源应选电源E1（电动势6V，内阻不计），5物理王教育专攻物理电路中的最大电流，所以电流表选择电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5），②要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，则电路应用分压法，因为，所以电流表用外接法，电路图如图所示：闭合开关前变阻器的滑动触头应移到最左端，此时电阻上的电压为零，通过电流表的电流也为零，③实验时，电表读数会有误差，电压表分流也会产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大，造成了电阻增大，所以发现电流表的示数每次比上一次增加的数值都不一样，呈越来越小的趋势，且随着电压的增大和实验时间的延长，这种情况越来越明显．故答案为：（1）15；（2）①E1、A1；②如图、左；③电表读数误差；电压表分流产生误差；④随着电压的增大和实验时间的延长，温度升高，电阻率增大造成的。【举一反三】对于题目要求加在电阻丝上的电压从零开始增加，一定要选用滑动变阻器的分压接法，能根据电阻阻值、电压表内阻、电流表内阻的关系选择电表的连接方式，会分析电路产生的误差，难度适中。I1

3.【答案】（1）6；（2）R2；（3）R0、AI1

【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】（1）由图甲可知，电流表A2负极接线，是连接在滑动变阻器的滑片P上，而图丙是接在滑动变阻器下面右侧的接线柱上，所以是第6条导线连接错误；（2）由图甲可知，电压表采用分压式接法，滑动变阻器应选择最大阻值较小的那个，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器R2造成的；（3）由题意可知，待测电阻Rx与电阻箱阻并联，Ux

RII

根据欧姆定律和并联电路电压相等得：xxx

UxI0R0

IxI1

则得：RxR0

I1

由于计算Rx大小，是根据电阻Rx与电阻箱阻并联电压相等，利用比值来计算的，所以流表A1的内阻不会造成系统误差，电流表A2的内阻也不会造6物理王教育专攻物理成系统误差，故A正确，B错误。I1

R0、A。故答案为：（1）6；（2）R2；（3）I1

4.【答案】（1）R3；（2）图见解析；（3）见解析【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】：（1）由实验的原理图可知，实验的原理是等效替代法，所以电阻箱的最大电阻值要大于待测电阻的电阻值，实验要选择电阻箱是R3；（2）根据实验原理图，依次连接，完成实验的连接如图：（3）实验的原理是等效替代法，所以要保持第二次的电压与第一次的电压相等，所以实验的步骤如下：保持R1不变，将开关S2,接通“2”，调节电阻箱R3的电阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，得出此时电阻箱R3的数据，即为待测电阻的电阻值。故答案为：（1）R3；（2）如上图；（3）保持R1不变，将开关S2，接通“2”，调节电阻箱R3的电阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，得出此时电阻箱R3的数据，即为待测电阻的电阻。d2U5.【答案】（1）R1、图见解析；（2）13.5、0.46；（3）4I【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】（1）题目中给出的电源电压为30V，而给出的电压表量程为15V，为了便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选小电阻D（R1）；电路图如图所示：7物理王教育专攻物理（2）电压表量程为15V，故最小分度为0.5V，故读数为13.5V，电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A，则指针示数为：0.46A；（3）因由电阻定律可知：RLULLdIS()22d2U漆包线的长度：L4Id2U故答案为：（1）R1、如上图；（2）13.5、0.46；（3）。4I6.【答案】（1）串联、2950、B；（2）R0r2、偏大【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】（1）根据串联电阻具有分压作用可知，应将电流表A2与电阻箱串联；由UI2(r2R)解得：RUr22950I2RVRX，所以电流表A1应采用内接法；由于滑动变阻器的全电阻远小于RXr1由于待测电阻满足待测电阻，所以变阻器应采用分压式接法，即电路应是分压内接电路，所以应选B电路；（2）根据串并联规律，当电流表满偏时应有：IA2U…①RXr2电流表半偏时应有：1U…②IA22RXr2R0联立以上两式解得：RXR0r2由于以上实验是在认为变阻器的输出电压不变的情况下得出的，实际上当电阻箱从零变大后，由电路动态分析可知变阻器的输出电压应变大，所以当电流表半偏时，②式应为：1U…③IA22RXr2R08物理王教育专攻物理即：UU，比较①③两式可得：RXr2R0，所以：RXR0r，即测量值偏大。故答案为：（1）串联、2950、B；（2）R0r2、偏大。d2R0；④无7.【答案】①0.730；②A1；③4L0

【命题立意】本题旨在考查测定金属的电阻率。【解析】①螺旋测微器的读数为：d=0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm；②根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流为：Imax

E3

A0.143A143mA，所以电流表应选：A1

rRx120ErRxR③：根据闭合电路欧姆定律，应有：Ig可得：R

E

rRxIg

1d244ELr2dIgR04d2L0

根据电阻定律应有：Rx

L

联立以上两式可得：R根据函数斜率的概念应有：d2R0解得：

4L0

④：本题中若考虑电流表内阻RA，可将电流表内阻看做电源内阻的一部分，则有：R

4E

L(rRA)，对图象的斜率没有影响，即电流表内阻对电阻率的测量结果无2dIg

影响。d2R0故答案为：①0.730；②A1；③；④无。4L0

8.【答案】（1）45；（2）5、UIG图象见解析；（3）1.4、15.5【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】：（1）由图乙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：R101000410051051455

9物理王教育专攻物理由欧姆定律可得：RgR1

U2500I0.004

电流计内阻为：Rg50045545

（2）将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，并联电阻阻值：R

IgRgIIg



45Ig10IgIg

5

根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示：U/V1.51.41.31.21.11.00.9（3）由图示电源UI图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.4，电源电动势E1.4V，0.801.02.03.04.0I/m电流表内阻：RA

R1Rg

R1Rg



G

545U1.40.8

4.5，图象斜率：k20545I0.00310电源内阻：rkRA204.515.5

故答案为：（1）45；（2）5、UIG图象如上图所示；（3）1.4、15.5。9.【命题立意】考查电流表内阻的测量【答案】（1）R1（2分）；（2）原理图见右图（4分）。（3）r1

I2I1R0（2分）；I2、I1分别为某次实验时电流表I1不A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小（2分，未交代RO扣分）。【解析】（1）为便于调节，滑动变阻器应选总阻值较小的R1；（2）电源电动势3V，故电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）不可用；为精确测量电流表A1两端的电压值，应将定值电阻R0（5Ω）与被测电流表A1并联，再与电流表A2串联，实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，控制电路应采用分压式。（３）r1的表达式为r1=UI2I1

R0，I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，RO是定值电阻II1

A1

的电阻大小。10.【答案】（1）（2）如右图所示。R2

R2

G10A1R3

SE、r物理王教育专攻物理（3）I1I2R2I2【命题立意】该题考查电学实验综合问题【解析】（1）待测电流表G量程是1mA，其并联电路的电流和电阻应与其相当，选电阻R2，电流表A1

（2）待测电流表与定值电阻并联，然后由电流表测出并联电流，滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示．（3）电流表A的示数为I1，电流表G的示数为I2，通过定值电阻的电流为I=I1-I2，电流表G两端的电压U=IR2，待测电流表内阻rg=11.【答案】1）断开S2，调节电阻箱的阻值；R1R2【命题立意】本题旨在考察测电源的电动势和内阻【解析】根据实验原理确定实验方法及步骤，依据闭合电路欧姆定律求解；采用描点法作出对应的伏安特性曲线．根据图象和闭合电路欧姆定律可求得电动势和内电阻．1）器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻；故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：再将S2切换到b，调节电阻箱使电流表的示数仍为I；而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差：即：Rx=R1﹣R2

（2）由闭合电路欧姆定律可知：E=U1+I1rE=U2+I2r代入数据联立解得：E=6V，r=2.5Ω2)①见图；E=6.0V，r=2.5

11物理王教育专攻物理11/AI5.4.03.02.01.0

3691215182Ｒ/ΩRka

、0k1k112.【答案】①电压表的分流作用、系统误差；②如图所示；③【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。【解析】：（1）由图可知，电流表不是流过干路电路，原因是电压表的分流造成的；这种误差是由于电路设计造成的，属于系统误差；（2）由乙图可知电路的连接方法，则可知滑动变阻器没有正确接入，接入电路如图所示；（3）由闭合电路欧姆定律可知：EU1变形得：U1则有：U1U2rR0

R0rRE

U20rrR0ERra，0krrRka

，r0k1k1

Rka、0。k1k1解得：E

故答案为：①电压表的分流作用、系统误差；②如图所示；③【举一反三】本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，再分析图象的意义，求得电动势和内电阻。12物理王教育专攻物理13.【答案】（1）图见解析；（2）Rka

、0k1k1

【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。【解析】（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示：（2）由图可知，V2测量R0与R两端的电压，V1测量R两端的电压，则R0两端的电压U20U10；由欧姆定律可知：R0

U20U10U20U10Rm；U10U10Rm

U1U2rR0

（2）由闭合电路欧姆定律可知：EU2变形得：U1则有：R0rRE

U20rrR0ERra，0krrRka

，r0k1k1

Rka

、0

k1k11.6×103

解得：E

故答案为：（1）如图所示；（2）14.【答案】（1）0.84；3.2×103；不能用多用电表电阻档直接测电源内阻（2）1.0【命题立意】本题旨在考察测量电动势和内阻的实验中的实验原理和数据处理【解析】（1）根据多用电表的使用方法可明确读数及正确使用；（2）由闭合电路欧姆定律可得出对应的公式；再由图象交点及斜率的意义可得出有关电动势和内电阻的表达式，则可求得电动势和内电阻；（1）因为量程为1V，则最小分度为0.1V，故读数为：0.84V；用×100档位测量电阻，电阻R=32×100=3.2×103Ω本实验直接用欧姆档测量电源的内阻，这是错误的，因为欧姆档内部本身含有电源，而外部电压会干涉读数；故不能用多用电表电阻档直接测电源内阻（2）由闭合电路欧姆定律可知：I=ERr则1Rr；IEE由由公式及数学知识可得：b=图象中的k=110.00==1E82r

=1.6×103E解得：E=1V，r=1.6×103

13物理王教育专攻物理15.【答案】（1）①甲同学不正确，原因见解析；（2）0.72、1.010、3

1

、RI【命题立意】本题旨在考查测定电源的电动势和内阻。【解析】（1）因电压表内阻不是无穷大，测量结果不是电源的电动势，要小于真实电动势；因电池本身有电动势，其与欧姆表里的电动势相互影响使所测的内阻值不准确；同时由于电流表内阻不能忽略，所测短路电流也不准确；故答案可从以下方面【分析】：甲同学不正确．因水果电池内阻较大，电压表测量值小于水果电池的电动势；灵敏电流表的内阻较大，0.55mA也不是短路电流；或乙同学不正确．因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源和水果电池的电动势串联，影响测量的结果．（2）由作出U随I变化的关系图象可知：水果电池的电动势为E0.72V，（0.700.74之间均可）内阻为r

0.720.4

；1.0103（0.991.1103之间均可）30.31011r11

R，与R成线性关系，故可以做出与R的图象进行分析；IEEII因电压表坏了，故可以借助电流表和电阻箱完成实验；由EIRIr得：故答案为：（1）①甲同学不正确．因水果电池内阻较大，电压表测量值小于水果电池的电动势；灵敏电流表的内阻较大，0.55mA也不是短路电流；（或乙同学不正确．因水果电池本身有电动势，当用欧姆表直接接水果电池的两极时，欧姆表内部的电源和水果电池的电动势串联，影响测量的结果．）；（2）0.72、1.010、3

1

、RI14