專題18 電學實驗-2022年高考真題和模擬題物理分專題訓練（學生版）

2022年高考物理試題分項匯編全解全析專題18電學實驗【真題匯編】1、(2022·湖南卷·T12)小夢同學自制了一個兩擋位(“”“”)的歐姆表，其內(nèi)部結構如圖所示，為調零電阻(最大阻值為)，、、為定值電阻()，電流計G的內(nèi)阻為。用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題：(1)短接①②，將單刀雙擲開關與接通，電流計G示數(shù)為；保持電阻滑片位置不變，將單刀雙擲開關與接通，電流計G示數(shù)變?yōu)椋瑒t______(填“大于”或“小于”)；(2)將單刀雙擲開關與接通，此時歐姆表的擋位為______(填“”或“”)；(3)若從“”擋位換成“”擋位，調整歐姆零點(歐姆零點在電流計G滿偏刻度處)時，調零電阻的滑片應該______調節(jié)(填“向上”或“向下”)；(4)在“”擋位調整歐姆零點后，在①②間接入阻值為定值電阻，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉到滿偏刻度的；取走，在①②間接入待測電阻，穩(wěn)定后電流計G的指針偏轉到滿偏刻度的，則______。2、(2022·廣東卷·T12)彈性導電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件，某同學測量彈性導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系，實驗過程如下：(1)裝置安裝和電路連接；如圖(a)所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導線接入如圖(b)所示的電路中。(2)導電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量①將導電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄A、B間的距離，即為導電繩拉伸后的長度L。②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關S2，閉合開關S1，調節(jié)R，使電壓表和電流表的指針偏轉到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I1。③閉合S2，電壓表的示數(shù)__________(選填“變大”或“變小”)。調節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U，記錄電流表的示數(shù)I2，則此時導電繩的電阻Rx=__________(用I1、I2和U表示)。④斷開S1，增大導電繩拉伸量，測量并記錄A、B間的距離，重復步驟②和③。(3)該電壓表內(nèi)阻對導電繩電阻的測量值__________(選填“有”或“無”)影響。(4)圖11(c)是根據(jù)部分實驗數(shù)據(jù)描繪的Rx—L圖線。將該導電繩兩端固定在某種機械臂上，當機械臂彎曲后，測得導電繩的電阻Rx為1.33kΩ，則由圖線可讀出導電繩拉伸后的長度為__________cm，即為機械臂彎曲后的長度。3、(2022·山東卷·T14)某同學利用實驗室現(xiàn)有器材，設計了一個測量電阻阻值的實驗。實驗器材：干電池E(電動勢1.5V，內(nèi)阻未知)；電流表A1(量程10mA，內(nèi)阻為90Ω)；電流表A2(量程30mA，內(nèi)阻為30Ω)；定值電阻R0(阻值為150Ω)；滑動變阻器R(最大阻值為100Ω)；待測電阻Rx；開關S，導線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關，連接電路，將滑動變阻器R的滑片調到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路；閉合開關，調節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學選用的電流表為_______(填“A1”或“A2”)；若不考慮電池內(nèi)阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應為________Ω。(2)斷開開關，保持滑片的位置不變。用Rx替換R0，閉合開關后，電流表指針指在滿刻度的處，則Rx的測量值為________Ω。(3)本實驗中未考慮電池內(nèi)阻，對Rx的測量值_________(填“有”或“無”)影響4、(2022·全國甲卷·T22)某同學要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實驗器材有：電源E(電動勢，內(nèi)阻很小)，電流表(量程，內(nèi)阻約)，微安表(量程，內(nèi)阻待測，約)，滑動變阻器R(最大阻值)，定值電阻(阻值)，開關S，導線若干。(1)在答題卡上將圖中所示的器材符號連線，畫出實驗電路原理圖_____；(2)某次測量中，微安表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，由此計算出微安表內(nèi)阻_____。5、(2022·全國乙卷·T23)一同學探究阻值約為的待測電阻在范圍內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠校弘妷罕鞻(量程為，內(nèi)阻很大)，電流表A(量程為，內(nèi)阻為)，電源E(電動勢約為，內(nèi)阻不計)，滑動變阻器R(最大阻值可選或)，定值電阻(阻值可選或)，開關S，導線若干。(1)要求通過的電流可在范圍內(nèi)連續(xù)可調，在答題卡上將圖(a)所示的器材符號連線，畫出實驗電路的原理圖________；(2)實驗時，圖(a)中的R應選最大阻值為______(填“”或“”)的滑動變阻器，應選阻值為______(填“”或“”)的定值電阻；(3)測量多組數(shù)據(jù)可得的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流麥的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示，則此時兩端的電壓為______V，流過的電流為_____，此組數(shù)據(jù)得到的的阻值為______(保留3位有效數(shù)字)。6、(2022·浙江6月卷·T18)(1)探究滑動變阻器的分壓特性，采用圖1所示的電路，探究滑片P從A移到B的過程中，負載電阻R兩端的電壓變化。①圖2為實驗器材部分連線圖，還需要______(選填af、bf、fd、fc、ce或cg)連線。②圖3所示電壓表的示數(shù)為_______V。③已知滑動變阻器的最大阻值R0=10Ω，額定電流I=1.0A。選擇負載電阻R=10Ω，以R兩端電壓U為縱軸，為橫軸(x為AP的長度，L為AB的長度)，得到分壓特性曲線為圖4中的“I”；當R=100Ω，分壓特性曲線對應圖4中的__(選填“Ⅱ”或“Ⅲ”)；則滑動變阻器最大阻值的選擇依據(jù)是____。

(2)兩個相同的電流表G1和G2如圖5所示連接，晃動G1表，當指針向左偏轉時，靜止的G2表的指針也向左偏轉，原因是____。A．兩表都是“發(fā)電機”B．G1表是“發(fā)電機”，G2表是“電動機”C．G1表和G2表之間存在互感現(xiàn)象D．G1表產(chǎn)生的電流流入G2表，產(chǎn)生的安培力使G2表指針偏轉7、(2022·浙江1月卷·T18)小明同學根據(jù)圖1的電路連接器材來“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”。實驗時多次改變合金絲甲接入電路的長度、調節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)達到某一相同值時記錄電壓表的示數(shù)U，從而得到多個的值，作出圖像，如圖2中圖線a所示。(1)在實驗中使用的是_______(選填“0~20”或“0~200”)的滑動變阻器。(2)在某次測量時，電壓表指針位置如圖3所示，則讀數(shù)U=_______V。(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0×10-8m2，則合金絲甲的電阻率為_______·m(結果保留2位有效數(shù)字)。(4)圖2中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的圖像，由圖可知合金絲甲的橫截面積_______(選填“大于”、“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積。8、(2022·河北·T12)某物理興趣小組利用廢棄電板煲的部分器材自制簡易電飯煲，設計電路如圖1所示，選用的器材有：限溫開關S1(手動將其按下，開始持續(xù)加熱煮飯，當鍋內(nèi)溫度高于103℃時自動斷開，之后不能自動閉合)；保溫開關S2(當鍋內(nèi)溫度高于80℃時自動斷開，溫度低于70℃時自動閉合)；電飯煲的框架(結構如圖2所示)。自備元件有：加熱電阻絲R(阻值為60Ω，用于加熱煮飯)；限流電阻R1和R2，(阻值均為1kΩ)：指示燈L1和L2(2.5V，0.6W，當電流低于30mA時可視為熄滅)；保險絲T。(1)按照興趣小組設計的電路，下列說法正確的是______。A．按下S1，L1和L2均發(fā)光B．當鍋內(nèi)溫度高于103℃時，S1自動斷開，L1和L2均發(fā)光C．保溫過程中，S2自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換D．當鍋內(nèi)溫度低于70℃時，S2自動閉合，L1發(fā)光，L2熄滅(2)簡易電飯煲制作完成后，試用時L1始終不亮，但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前提下，斷開電源，使用多用電表判斷發(fā)生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是______(填寫各步驟前的字母)。A．將選擇開關旋轉到“×100”位置B．將兩支表筆直接接觸，調節(jié)“歐姆調零旋鈕”，使指針指向歐姆零點C．調整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度D．測量指示燈L1兩端的阻值E．將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋操作時，將多用電表兩表筆與L1兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是______斷路損壞；若指針如圖4所示，可判斷是______斷路損壞。(用電路中的元件符號表示)9、(2022·湖北·T13)某探究小組學習了多用電表的工作原理和使用方法后，為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率，進行了如下實驗探究。(1)該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為_____mm。再用游標卡尺測得其長度L。(2)該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Ω，定值電阻R0的阻值為20.0Ω，電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將S2置于位置1，閉合S1，多次改變電阻箱R的阻值，記下電流表的對應讀數(shù)I，實驗數(shù)據(jù)見下表。R/ΩI/A/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出圖像。再將S2置于位置2，此時電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的圖像可得_____Ω(結果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達式____得到該材料的電阻率(用D、L、表示)。(3)該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的圖像，還可以求得電源電動勢_________V，內(nèi)阻_______Ω。(結果均保留2位有效數(shù)字)(4)持續(xù)使用后，電源電動勢降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測得電路的電流，仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會_____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。【突破練習】1.(2022·湖北八市高三下學期二模)某校舉行了一次物理實驗操作技能比賽，其中一項比賽為選用合適的電學元件設計合理的電路，并能較準確的測量同一電池組的電動勢及其內(nèi)阻。提供的器材如下：A．電流表G(滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω)B．電流表A(0~0.6A~3A，內(nèi)阻未知)C．電壓表V(0~5V~10V，內(nèi)阻未知)D．滑動變阻器R(0~100Ω，1A)E．定值電阻(阻值990Ω)F．開關與導線若干(1)圖(a)是小宇同學根據(jù)選用的儀器設計測量該電池組電動勢和內(nèi)阻的電路圖。根據(jù)該實驗電路測出的數(shù)據(jù)繪制的圖線如圖(b)所示(為電流表G的示數(shù)，為電流表A的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池組的電動勢______V，內(nèi)阻______Ω；(結果均保留2位有效數(shù)字)(2)另一位小張同學則設計了圖(c)所示的實驗電路對電池組進行測量，記錄了單刀雙擲開關分別接1、2對應電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I；根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制圖線如圖(d)中所示的A、B兩條圖線?？梢耘袛鄨D線A是利用單刀雙擲開關接______(選填“1”或“2”)中的實驗數(shù)據(jù)描出的；分析A、B兩條圖線可知，此電池組的電動勢為______，內(nèi)阻______(用圖中、、，表示)。2.(2022·河南開封市高三下學期二模)某同學利用如圖所示的電路測量多個物理量。實驗室提供的器材有：兩個相同的待測電源(內(nèi)阻r約為1Ω)電阻箱R1(最大阻值為999.9Ω)電阻箱R2(最大阻值為999.9Ω)電壓表V(內(nèi)阻約為2kΩ)電流表A(內(nèi)阻約為2Ω)靈敏電流計G，兩個開關S1、S2主要實驗步驟如下：①按圖連接好電路，調節(jié)電阻箱R1和R2至最大，閉合開關S1和S2，再反復調節(jié)R1和R2，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.41A、12.0V、30.0Ω、28.2Ω；②反復調節(jié)電阻箱R1和R2(與①中的電阻值不同)，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V。回答下列問題：(1)步驟①中：電流計G的示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電勢差___________V；A和C兩點的電勢差______V；A和D兩點的電勢差___________V；(2)利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表V的內(nèi)阻______Ω；電流表A的內(nèi)阻RA=_______Ω；(3)結合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)，電源的電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=_________Ω。3.(2022·河北唐山市高三下學期一模)實驗小組利用如圖所示電路測量某金屬絲的電阻率。(1)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如上圖所示，金屬絲的直徑為___________mm。(2)關于電流表和滑動變阻器，有以下器材可供選擇：A．電流表量程A，內(nèi)阻B．電流表量程A，內(nèi)阻未知C．滑動變阻器，最大阻值10ΩD．滑動變阻器，最大阻值50Ω實驗中電流表應選擇___________，滑動變壓器應選擇___________(填寫器材前邊序號)。(3)閉合電鍵之前，滑動變阻器的滑片應滑到_______(按照電路圖填“最左端”、“正中間”或“最右端”)。(4)閉合電鍵，調節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使電壓表有一較大讀數(shù)U，記下此時電阻箱的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)。(5)改變電阻箱的阻值，同時調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的讀數(shù)仍為U，記下此時電阻箱的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)。(6)重復步驟(5)，得到多組電阻箱和電流表的數(shù)據(jù)，以電阻箱電阻R為橫坐標，以電流表電流的倒數(shù)為縱坐標建立坐標系，描點連線，獲得圖線的縱軸截距為b，可知電阻絲電阻為___________(用題中給定的符號表示)。(7)將電阻值代入電阻定律計算電阻絲的電阻率。4.(2022·河北石家莊高三下學期一模)在實踐活動中，某同學用蘋果制成水果電池。該同學用如圖甲所示的實驗電路來測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，得到如圖乙所示的圖線。(1)由圖線可得，該電池的電動勢_______V，內(nèi)電阻_______Ω(結果均保留3位有效數(shù)字)。(2)實驗測得的電池的內(nèi)阻與真實值相比，_______(選填“>”“<”或“=”)，其原因是______________(選填“電壓表分流”或“電流表分壓”)。(3)為了更精確測量該電池的內(nèi)阻，該同學設計如圖丙所示的測量電路，其中、是單刀單擲開關，是單刀雙擲開關，開始時開關、、均斷開。①請按照電路圖丙，在圖丁中用筆畫線代替導線完成電路的連接；()②先閉合，將撥向a，讀出電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，電壓表的內(nèi)阻____________；③保持閉合，撥向b，讀出電壓表的示數(shù)為；最后閉合，讀出電壓表的示數(shù)為，電流表示數(shù)為，則該電池的內(nèi)阻____________。(結果均用所測得