2021屆高考物理三輪強(qiáng)化：電學(xué)實(shí)驗(yàn)（B）（解析版）

2021屆高考物理三輪強(qiáng)化：電學(xué)實(shí)驗(yàn)（B）

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲直徑

的測量值"=mm；

（2）連接電路前，先用多用電表xl檔粗略測量金屬絲的電阻力,其示數(shù)如圖

乙所示則該電阻絲電阻值約為。o使用多用電表歐姆擋測電阻

時，下列說法正確的是0

A.歐姆表的每一檔的測量范圍是。~8

B.換用不同倍率的歐姆擋后不需進(jìn)行歐姆調(diào)零

C.測量時應(yīng)該用兩手分別將兩表筆與待測電阻兩端緊緊捏一起

D.選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋，使測量時表針落在刻度盤的中間區(qū)域，誤差

較小

⑶為了較準(zhǔn)確地測出電阻值，圖丙所示電路圖電壓表右觸頭接

（“或b）；選用該電路圖測量電阻R,對，測量值_______真實(shí)值（選填

“大于”、“等于"、“小于”）。

（4）實(shí)驗(yàn)中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：

電壓表V（量程0~3V,內(nèi)阻約3kC）；

電流表入（量程0~200mA,內(nèi)阻約3。）；

電流表A2（量程。~0.6A,內(nèi)阻約0.1C）；

滑動變阻器K（0~20C）；

滑動變阻器&（0~200Q）；

電源E（電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計(jì)）。

為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選_______,滑動變阻器應(yīng)選

o（選填器材的名稱符號）

⑸若通過測量可知，金屬絲的長度為/,直徑為“，通過金屬絲的電流為

/,金屬絲兩端的電壓為U,由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率

P=o（用題目所給字母和通用數(shù)學(xué)符號表示）

2.某物理興趣小組測量一小段某材料制成的電阻絲尺的電阻率。

（1）先用螺旋測微器測量電阻絲尺的直徑。，如圖甲所示，其直徑

d=mm；再用游標(biāo)卡尺測量電阻絲4的長度3如圖乙所示，其長度

L=cm,最后用多用電表粗測其電阻，如圖丙所示，其電阻

R、=Qo

甲乙丙

（2）為了準(zhǔn)確測量電阻絲的電阻凡，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路。

①根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線連接如圖戊所示的實(shí)物電路。

②閉合0,當(dāng)S?接。時，電壓表示數(shù)為G,電流表示數(shù)為L；當(dāng)S?接。時，

電壓表示數(shù)為電流表示數(shù)為4,則待測電阻的值&=(用

題中的物理量符號表示)。

③若電阻絲4的長度為3橫截面直徑為d,則該材料制成的電阻絲段的

電阻率。=(用題中的物理量符號”、心■、小力、與表示)。

3.某實(shí)驗(yàn)探究小組為了測量鉛筆芯的電阻率，在實(shí)驗(yàn)室中取一段2B鉛筆

芯，長度約為10cm,具體操作步驟如下：

(1)首先將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“xio”擋，歐姆調(diào)零后，紅、黑

表筆接鉛筆芯兩端，指針穩(wěn)定時的位置如圖1所示，則多用電表的讀數(shù)為

(2)再用螺旋測微器測鉛筆芯的直徑如圖2所示，則該鉛筆芯直徑為

d=mm；然后用游標(biāo)卡尺測鉛筆芯的長度如圖3所示，則鉛筆芯長

度為I-mmo

圖2圖3

（3）接下來該小組要用“伏安法”測量該鉛筆芯的電阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器

材如下：

A.電流表?（量程0~100mA,內(nèi)阻為｛=5C）

B.電流表④（量程0?30mA,內(nèi)阻為4=20。）

C.電壓表0（量程0?3V,內(nèi)阻約3g）

D.電壓表?（量程0?15V,內(nèi)阻約150）

E.滑動變阻器A（0?20。，額定電流0.3A）

F.滑動變阻器用（0-IOOOQ,額定電流0.01A）

G.蓄電池（電動勢為4V）、開關(guān)、導(dǎo)線

實(shí)驗(yàn)時要求兩電表能在較大范圍偏轉(zhuǎn)，且能準(zhǔn)確測量鉛筆芯的電阻值，則

電流表應(yīng)選_____、電壓表應(yīng)選________、滑動變阻器應(yīng)選

;（填寫器材前的字母）并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（鉛筆芯在電路中

用電阻器符號表示）。

（4）在某次測量時，若電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為/,則鉛筆芯

的電阻率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。=o（用已知量的符號及字母表

示）

4.某實(shí)驗(yàn)小組測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)的電路如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：一節(jié)干電池E（內(nèi)阻約為2Q,且通過的電流不得

超過0.5A）,電阻箱R（最大阻值為99.99Q）,電流表A（量程為

300PA、內(nèi)阻此=500。），阻值分別為2Q、200。、5.5k。、19.5kQ的

定值電阻各一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。

（1）R應(yīng)選用阻值為的定值電阻，Ro應(yīng)選用阻值為

的定值電阻。

（2）閉合開關(guān)后，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄電阻箱接入電路的阻

值R和對應(yīng)電流表的值I。以。為縱坐標(biāo)，［為橫坐標(biāo)，將測得的數(shù)值在

坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，根據(jù)描出的點(diǎn)作出5圖線，如圖2所示。根據(jù)圖線求得

干電池的電動勢￡=V,內(nèi)阻r=Qo（結(jié)果均保留

3位有效數(shù)字）

5.某一充電寶的產(chǎn)品參數(shù)如圖甲所示。假設(shè)充電寶就是跟蓄電池和干電池

一樣的可移動直流電源。某同學(xué)想測量該充電寶在充滿電后的電動勢和內(nèi)

電阻，他剝開充電寶連接線的外絕緣層，里面有四根導(dǎo)線，紅導(dǎo)線為充電

寶的正極，黑導(dǎo)線為負(fù)極，其余兩根導(dǎo)線空置不用。實(shí)驗(yàn)室還提供了如下

器材：

A.量程是3.0A,內(nèi)阻約為02C的電流表

B.量程是6V,內(nèi)阻約為6k。的電壓表

C.量程是15V,內(nèi)阻約為30k。的電壓表

D.阻值為0?Ike,額定電流為0.5A的滑動變阻器

E.阻值為0?ioc,額定電流為3A的滑動變阻器

F.阻值為2.5C的定值電阻

G.阻值為20。的定值電阻

H.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

型號PB20重猛約449g

大部分智能手

鋰電池容量20000mAh兼容性

機(jī)和平板電腦

顏色白色充滿電時間約12h

尺寸158mmx81mmx22.8mm

輸入㈤:5V:2.1A

輸出0:5V~1A?：5V^2.1A04?=2.1A

圖甲

(1)實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選用；電壓表應(yīng)選__________。(選

填相應(yīng)器材前的字母)

(2)根據(jù)所給器材，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，其中國應(yīng)選擇

___________,它在電路中的作用是。

(3)該同學(xué)記錄的8組數(shù)據(jù)，如下表所示，請?jiān)趫D丙所示的坐標(biāo)紙上畫

出該充電寶的u-/圖線。由圖線可知該充電寶的電動勢公V,內(nèi)

電阻r=Q。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

次數(shù)12345678

//A0.170.310.660.931.181.371.631.89

U/V5.055.035.004.974.944.934.904.86

UN

5.10一口廠|一廠門?H［廠「廠『「「一|一「I

5.05====================

5.00EzzEEEEEEEEEEEEEEEEE

4.95-

4.90EEEEEEzz±EEzEzzzz=z

485

'00.5J^5''2y/A

圖丙

（4）如果用該充電寶給一款電池容量標(biāo)明為2000mA.h的手機(jī)充電，下列

說法正確的是o

A.理論上手機(jī)電池充滿電有2000C的電荷量

B.理論上手機(jī)電池充滿電有7200C的電荷量

C.如果該手機(jī)使用時電流為100mA,理論上充電寶滿電可以保證手機(jī)使

用20h

6.老師讓小明和小華在實(shí)驗(yàn)室盡可能精確地測量一段金屬絲尺的電阻，這

段金屬絲的電阻約1。0?120。，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：

A.量程5mA,內(nèi)阻為R1=50。的電流表您

8.量程06A,內(nèi)阻為&=0.2。的電流表③

C.量程6V,內(nèi)阻Rv=15kC的電壓表。

。?定值電阻4=5。

E定值電阻凡=500。

足最大阻值15。，最大允許電流2A的滑動變阻器飛

G.最大阻值15g,最大允許電流0.5A的滑動變阻器人

”.電動勢為6V,內(nèi)阻很小的直流電源E

/.開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干

（1）為了盡可能精確地測量該金屬絲的電阻值，電流表應(yīng)選用（填A(yù)

或8）;定值電阻應(yīng)選用（填。或E）；滑動變阻器應(yīng)選用（填尸

或G）。

（2）在虛線框中畫出測量電路圖，并標(biāo)好所用器材的符號。

⑶如果電壓表讀數(shù)為4.62V、電流表指針指在量程的：處，則該金屬絲的

電阻為"=C（結(jié)果保留4位有效數(shù)字）

7.在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，已連接好部分實(shí)驗(yàn)電路.

（1）.按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，把圖乙中剩余的電路連接起來.

（2）.在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片

應(yīng)置于端（選填"A”或“6”）.

（3）.如圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-/圖象，由圖可知，電源的電動勢

E=V,內(nèi)阻r=。.

8.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻.要求盡量減小

實(shí)驗(yàn)誤差.

（1）.應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的（選填“甲”或“乙”）.

—@—

（2）.現(xiàn)有電流表（O~O.6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A.電壓表表~15V）

B.電壓表（0~3V）

C.滑動變阻器（0~5（）Q）

D.滑動變阻器（0?500。）

實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用.（選填相

應(yīng)器材前的字母）

（3）3.某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)

標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)，并畫出U-/圖線.

（4）.根據(jù)3中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻

r=￡1.

（5）.實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動變阻器滑片的移動,電壓表的示數(shù)U及干電池的輸

出功率P都會發(fā)生變化.圖3的各示意圖中正確反映尸-U關(guān)系的是

圖3

9.如圖（a）為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖.圖中E是電池；

犀&、&、&和凡是固定電阻，&是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250

pA,內(nèi)阻為480Q虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和3端分別與兩表筆相

連.該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓IV擋和5V擋，直

流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆xiooc擋.

表頭

⑴圖(a)中的A端與(填“紅”或“黑”)色表筆相連接.

(2)關(guān)于扁的使用，下列說法正確的是(填正確答案標(biāo)號).

A.在使用多用電表之前，調(diào)整凡使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B.使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整人使電表指針指在表盤右端電阻

“0”位置

C.使用電流擋時，調(diào)整4使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

(3)根據(jù)題給條件可得留+&=Q,&=Q.

(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示.若此時8端是與“1”相

連的，則多用電表讀數(shù)為;若此時3端是與“3”相連的，則讀數(shù)

為;若此時3端是與“5”相連的，則讀數(shù)為.(結(jié)果均

保留3位有效數(shù)字)

10.某同學(xué)利用多用電表測量二極管的反向電阻(二極管具有單向?qū)щ?/p>

性，電流正向通過時幾乎沒有電阻，電流反向時，電阻很大)。完成下列

測量步驟：

(1)檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn)。

(2)將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔，二極管的兩個極分別記作

。和將紅表筆接。端時，表針幾乎不偏轉(zhuǎn)，接。端時偏轉(zhuǎn)角度很大，

則為了測量該二極管的反向電阻，應(yīng)將紅表筆接二極管的(選填

"a"或"b”)端。

(3)將選擇開關(guān)撥至電阻“X100”擋，進(jìn)行正確的測量步驟后，發(fā)現(xiàn)表

針偏角較小。為了得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果，應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤中

央，應(yīng)重新選擇量程進(jìn)行測量。則該同學(xué)應(yīng)選擇("xio”或

“xlk”)擋，然后,再進(jìn)行測量。測量后示數(shù)如圖所示，則測

量結(jié)果為。

(4)測量完成后，將選擇開關(guān)撥向擋位置。

參考答案

1.答案:(1)0.381~0.385mm

(2)11Q;A￡>

(3)6；小于

(4)A；R

(5)^i

4//

解析：(1)螺旋測微器固定刻度為0mm,可動刻度為0.01x38.4=0.384mm,

所以最終讀數(shù)為0mm+0,438mm=0.384mm;

(2)該電阻絲電阻值約為:^=11x10=110;

A.歐姆表的每一檔的測量范圍是o~8,故A正確；

B.用歐姆表測電阻前要進(jìn)行歐姆調(diào)零，用同一擋位測不同的電阻不需要重

新進(jìn)行調(diào)零，換擋后必須進(jìn)行歐姆調(diào)零，故8錯誤；

C.人體是導(dǎo)體，用歐姆表測電阻時不能用手捏住表筆，故。錯誤；

D.由于中間刻度較均勻，所以測量時表針落在刻度盤的中間區(qū)域，誤差較

小，故。正確；

故選：ADo

(3)待測電阻的阻值小，所以采用電流表內(nèi)接，而由于電壓表分流的原因使

得電流表測量值偏大，根據(jù)歐姆定律可知，電阻的測量值偏??；

(4)通過金屬絲的最大電流約為：/=—=-A=0.27A=270mA，電流表應(yīng)選擇

氏11

A\；

為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選擇與。

(5)由歐姆定律可知,電阻阻值為：R,=*,

由電阻定律得：Rx=p-=p2

電阻率為：p=吟,

411

2.答案:（1）1.350；4.230；6.0

（2）①實(shí)物連線圖如圖所示（其他正確接法也可）

②+與

12

③詈號令

解析：（1）根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，電阻絲R、的直徑

"=lmm+0.350mm=1.350mm；根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，電阻絲的長度

L=4.2cm+6x0.05mm=4.230cm；根據(jù)多用電表讀數(shù)規(guī)則，電阻R,=6.0C。

（2）①根據(jù)電路圖連線。

②閉合當(dāng)當(dāng)接。時，電壓表示數(shù)為G，電流表示數(shù)為L，設(shè)電流表內(nèi)

阻為小,由歐姆定律，a=/i（R,+Q+%）；當(dāng)接〃時，電壓表示數(shù)為5,電

流表示數(shù)為如由歐姆定律，％=/式小凡）；聯(lián)立解得R.4-%

③由電阻定律&=/，導(dǎo)線橫截面積s=f,解得。=誓件-牛）。

34L/j12

3.答案:(1)110

(2)1.901(1.900?1.902均正確)；100.30

(3)B；C；E；電路如圖所示

(4)—

4//2

解析：(1)由圖可知，歐姆表刻度盤指示的數(shù)據(jù)為“11”，且多用電表

的選擇開關(guān)旋在“xl?！睋酰蚀郎y電阻的阻值為MO。。

(2)由圖2可知，螺旋測微器示數(shù)為d=L5mm+40.1x0.01mm=1.901mm,游標(biāo)

卜尺測量鉛筆芯的長度為/=100mm+6x0.05mm=100.30mm0

(3)由于電源電動勢為4V,要使電壓表能在較大范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則電壓表

應(yīng)選擇3V量程，故選擇C；根據(jù)電壓表量程和待測電阻約為no復(fù)，可知

待測電路中的最大電流為/，”看=27.3mA,則電流表應(yīng)選擇B;由于電流表

內(nèi)阻已知，故測量電路應(yīng)采用內(nèi)接法；若滑動變阻器采用限流法，則應(yīng)選

用由于國允許通過的最大電流是A,這樣會造成電流表的測量范

圍太??；若滑動變阻器采用分壓法，則應(yīng)選用飛，電路如圖所示。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知R=由R=g和5=苧可得。=等片-小

134T,Z1

4.答案:(l)5.5kC,2C;(2)1.47(1.46也給分);2.30

解析：(1)將4與電流表串聯(lián)，改裝成一個電壓表，由于一節(jié)干電池的電

動勢約為1.5V,因此H應(yīng)選用5.5kQ的定值電阻,改裝成量程為

U=/.(R,、+Ri)=l封的電壓表即可；9為保護(hù)電阻，由于電源允許通過的電流

不超過0.5A,即電路中的電阻不小于3Q,因此保護(hù)電阻與應(yīng)選用2Q的定

值電阻。

⑵由閉合電路歐姆定律得E=/(&+/?,)+/?)+/(&+r).

R

(a+Ri+9+r)J&+N))(%+,)1

即:----------------------------------1----------------------------------------

EER

由圖象得圖線的斜率人學(xué)就"4。"6、。中。

縱軸的截距b=4.10x1()A37.

1116000(2.0+r)_:6002+r_

EE

解得E=1.47V(或1.46V),r=2.30Q。

5.答案：（1）E；B

（2）F；防止滑動變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致短路，并保證測量

（3）UT圖線如圖所示

（4）B

解析：（1）滑動變阻器R用于改變電路中的電流，從安全和方便性原則

考慮應(yīng)選E；電壓表應(yīng)選B。

（2）4作為保護(hù)電阻，除了防止滑動變阻器調(diào)節(jié)過度導(dǎo)致短路處，還要

保證測量，因此應(yīng)選F。

（3）由圖像可知，充電寶的電動勢為5.07V,內(nèi)電阻為。

（4）理論上電池充滿電后的電荷量。=〃=2000x10-3x3600C=7200C,如果該

手機(jī)使用時電流為100mA,理論上充電寶充滿電可以保證手機(jī)使用

*h=200h,故選項(xiàng)B正確，AC錯誤。

6.答案：（1）4。,F

(2)電路圖如圖所示

i

；I_i

j-i

：——f~HU——!

}SE；

J---------------一

(3)100.5

解析：⑴通過待測電阻的最大電流約為：/=^=q=0.06A=60mA,

Rx100Q

電流表應(yīng)選擇4,為擴(kuò)大電流表量程，應(yīng)選擇定值電阻。與電流表A并

聯(lián)，

為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選擇長

(2)由于待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值，為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表內(nèi)阻已知，電流表可以采用內(nèi)接法,

實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：

i——O——1i

:r":

；行；

：——~UH——:

；SE；

(3)電流表內(nèi)阻為50C,定值電阻阻值為5Q,電流表與定值電阻并聯(lián)，

流過定值電阻的電流是電流表的10倍，電流表指針指在量程的*處，

即電流表示數(shù)為4mA,則流過待測電阻的電流為：

7=44-4x10=44mA=0.044A,

電流表內(nèi)阻為：&=-^="°4.5Q,

待測金屬絲的阻值為：Rx="-&=&絲-4.5=100.50;

x/40.044

7.答案：(1).

(2).B;(3).1.5;1.0

解析：(1).由原理圖可知滑動變阻器為限流接法，電壓表并聯(lián)在滑動變

阻器兩端，由原理圖連接實(shí)物圖所示；

(2).為保證實(shí)驗(yàn)安全,在開始時電路中電流應(yīng)為最小值，故滑動變阻器應(yīng)

接入最大阻值，由圖可知,滑動變阻器接入部分為左半部分;故滑片應(yīng)接到

B端;

(3).由U-/圖可知，電源的電動勢E=1.50V；當(dāng)路端電壓為IV時，電流為

0.5A,則由閉合電路歐姆定律可知：一寧=1Q;

8.答案：(1).甲；(2).B;C;(3).圖見解析；(4).1.50(1.49?

1.51);0.83(0.81?0.85)

(5).C

解析：(1).測量電源的電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)，由于干電池的內(nèi)電阻很小,

電流表應(yīng)內(nèi)接，所以應(yīng)該(2).由于干電池的電動勢大約為1.5V,所以電

壓表選擇量程為3V的，滑動變阻器選擇0~50Q的。

(3)3.在圖中標(biāo)出第2組數(shù)據(jù)后，可以看出，除第4組數(shù)據(jù)所描點(diǎn)偏離直

線較多外,其他5組數(shù)據(jù)所描點(diǎn)都大致處于一條直線上,用直尺過盡可能多

的點(diǎn)作一直線,不在直線上的點(diǎn)盡可能均勻分布在直線兩側(cè),得到干電池的

伏安特性曲線。

（4）.根據(jù)閉合電路歐姆定律，E=U+/r,變化為U=E-"由此可知，干

電池的伏安特性曲線在縱軸上的截距數(shù)值等于電源電動勢,斜率的絕對值

等于電源內(nèi)電阻,所以電池的電動勢后L5V,內(nèi)電阻r=0.8