2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)真題考點(diǎn)分類訓(xùn)練7 電學(xué)實(shí)驗(yàn)（解析版）

2022年一輪復(fù)習(xí)真題考點(diǎn)分類訓(xùn)練

專題7電學(xué)實(shí)驗(yàn)

1.（2021年高考全國(guó)甲卷第10題）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有:

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

電壓表（量程3OOmV,內(nèi)阻300Q）

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27Q）

定值電阻Ro

滑動(dòng)變阻器R（阻值0?20C）

電阻箱R2（最大阻值9999.9。）

電源E（電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

圖(a)

（1）有3個(gè)阻值分別為10C、20C、30。的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0~300mA的3/

曲線，Ro應(yīng)選取阻值為C的定值電阻；

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填或"b”）端；

（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱&的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電

流表的示數(shù)U、7,結(jié)果如圖（6）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，小燈泡的電阻為Q（保

留1位有效數(shù)字）；

（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對(duì)應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將此的阻值調(diào)整為

Q。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示：

(//mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.02000220.0240.0260.02800300.0

（5）由圖（b）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填“增大”“減小”

或“不變”）；

（6）該同學(xué)觀測(cè)到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA,可得此時(shí)小燈泡電功率Wi=W

也

（保留2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為卯2,則京=（保留

至整數(shù)）。

【答案】（1）.10（2）.a（3）.0.7（4）.2700（5）.增大（6）.0.074（7）.10

【解析】（1）[1]因?yàn)樾襞蓊~定電壓2.5V,電動(dòng)勢(shì)6V,則滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器時(shí)，為了保證電路安全，需要

定值電阻分擔(dān)的電壓

U=6V—2.5V=3.5V

則有

3.5V

&)=?11.7Q

0.3A

則需要描繪小燈泡在0~300mA的伏安特性曲線，即R）應(yīng)選取阻值為I0Q；

（2）⑵為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的。端；

（3）[3]由圖可知當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí)，電壓為7mV,則小燈泡的電阻為

7x10-3

R=Q=0.7C

10x10-3

（4）[4]由題知電壓表滿量程時(shí)對(duì)應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，有

3=0.3

R?+RvR、

解得

R2=2700。

（5）[5]由圖（b）和表格可知流過小燈泡電流增加，圖像中，?變大，則燈絲的電阻增大；

（6）[6]根據(jù)表格可知當(dāng)電流為160mA時(shí)，電壓表的示數(shù)為46mA,根據(jù)（4）的分析可知此時(shí)小燈泡兩端

電壓為0.46A,則此時(shí)小燈泡電功率

M=0.46Vx0.16AM.074W

⑺同理可知當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡兩端電壓為2.5V,此時(shí)小燈泡電功率

W2=2.5VX0.3A=0.75W

故有

絲=也=10

叱0.074

2.（新高考全國(guó)卷II?海南?第15題）在測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表V1

（量程3V,內(nèi)阻（=3.0kC）,電壓表丫2（量程5V,內(nèi)阻弓=5.0kC）,滑動(dòng)變阻器R（額定電流1.5A,

最大阻值1（X4）,待測(cè)定值電阻4,電源E（電動(dòng)勢(shì)6.0V,內(nèi)阻不計(jì)），單刀開關(guān)S,導(dǎo)線若干：

回答下列問題：

（I）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用接法（填“限流”或“分壓”）；

（2）將虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整：

（3）根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（4、力分別為電壓表Vz的示數(shù)），在圖（a）給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)

據(jù)點(diǎn)，并繪制圖像；

測(cè)量次數(shù)12345

U\N1.001.502.002.503.00

t/2/v1.612.413.214.024.82

圖(b)

（4）由〃2一4圖像得到待測(cè)定值電阻的阻值Rr=C（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，若要繼續(xù)采用該實(shí)驗(yàn)原理測(cè)定另一個(gè)定值電阻Ry（阻值約為700C）的阻值，在不

額外增加器材的前提卜，要求實(shí)驗(yàn)精度盡可能高，請(qǐng)?jiān)趫D（b）的虛線框內(nèi)畫出你改進(jìn)的電路圖.

【答案】（1）.分壓(2).

(4).1.83x10

圖⑶

(5).

【解析】（I）口］電壓表Vi和七串聯(lián)在和丫2并聯(lián)，并聯(lián)的總電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器電阻，為了調(diào)節(jié)變阻

器時(shí)，電表示數(shù)變化明顯，且能或者更多組數(shù)據(jù)，選擇分壓接法；

（2）⑵完整的電路圖，如圖所示

（3）［3］根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制的圖像，如圖所示

/V

（4）圖根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，則有

R=?

X4

4

變形得

U2=^^ux

4

則圖線的斜率為

K,=—凡——+4L

r\

根據(jù)力圖像可得斜率

LT向

=1.61

3.00-1.00

一[R.+r.

則有1.61=----

1

代入r=3.0kC,解得小=1.83x103。

（5）[5]因待測(cè)電阻方.（阻值約為700。）的阻值較小，若仍與電壓表Vi串聯(lián)，則所分得的電壓過小，不

利于測(cè)量，故待測(cè)電阻“與其中一個(gè)電壓表并聯(lián)，由于電源電動(dòng)勢(shì)只有6V,為讓待測(cè)電阻分得較大電壓,

故待測(cè)電阻“，應(yīng)與電壓表V2并聯(lián)，再與電壓表Vi串聯(lián)，故改進(jìn)后的電路圖，如圖所示

3.（2021年高考全國(guó)乙卷物理第10題）一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)石（約1.5V）

和內(nèi)阻「（小于2C）。圖中電壓表量程為IV,內(nèi)阻&=380.0。：定值電阻凡=20.0C：電阻箱R,最

大阻值為999.9C；S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空：

R。

---1>~~T?「I--

/

―

——--_II―

S￡,r

圖（a）

（1）為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路電阻值可以選Q（填“5.0”或“15.0”）；

（2）閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

（3）根據(jù)圖（a）所示電路，用R、凡）、R、、E和，?表示"，得，=；

（4）利用測(cè)量數(shù)據(jù)，做，圖線，如圖（b）所示：

圖（b）

（5）通過圖（b）可得E=V（保留2位小數(shù)），r=Q（保留1位小數(shù)）；

（6）若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢(shì)為E',由此聲生的誤差為

Ef-E

---------xl（）O%=%。

E

&）+&D1（&+氏0）尸

【答案】（1）.15.0（2）.寸R+高+—s（3）.1.55（4）.1.0⑸.5

ERREERvR,、

【解析】（1）[1]為了避免電壓表被燒壞，接通電路時(shí)電壓表兩端的電壓不能比電表滿偏電壓大，則由并聯(lián)

電路分壓可得

U_E-U

R\RR+r

R\，+&

代入數(shù)據(jù)解得

R=7.5Q

因此選15.0C”

（3）[2]由閉合回路的歐姆定律可得

E=U+蚩（R+丫）

化簡(jiǎn)可得

?=凡）+6R?1?氏「

UER、REERR。

（5）[3][4]由上面公式可得

%+&=k=-^—」_+殳±&-=/,=」_+工

ERR。19EEER\,R°E19E

由古-R圖象計(jì)算可得

Z=0.034VTC，h=0.68V-

代入可得

￡?1.55V,r?1.0Q

（6）[5]如果電壓表為理想電壓表，則可有

—=—+--+--R

UEER0%

則此時(shí)

因此誤差為

4.（新高考全國(guó)卷II?浙江?第19題）/，、李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻R的阻值。

（1）因電表內(nèi)阻未知，用如圖1所示的電路來判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開關(guān)S,將

滑動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)4=1.65V,電流表的示數(shù)如

圖2所示，其讀數(shù)4A；將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U2=L75V,L=0.33A。

由此可知應(yīng)采用電流表（填"內(nèi)”或“外”）接法。

（2）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小李進(jìn)一步嘗試用其它方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①器材與連線如圖3所示，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出對(duì)應(yīng)的電路圖___________；

②先將單刀雙擲開關(guān)擲到左邊，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開關(guān)挪到右邊，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電

流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖3所示。則待測(cè)電阻4Q。此方法

一（填“有”或“無”）明顯的實(shí)驗(yàn)誤差，其理由是

圖I圖2

圖3

【答案】（1）.0.34（2）.見解析（3）.外（4）.5（5）.有⑹.電阻箱的最小分度與待測(cè)電

阻比較接近（或其它合理解釋）

【解析】（1）［1］由電流表的表盤可知電流大小為0.34A

［2］電壓表的百分比變化為

"彳；；65)]00%=5.7%

電流表的百分比變化為

0.34-0.33

%=xlOO%=3.0%

因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯，說明電流表的分壓更嚴(yán)重，因此不能讓電流表分壓，采用外接法

（2）①［3］電路圖如圖

②⑷兩次實(shí)驗(yàn)中電路電流相同，因此可有

EE

RA+「+&網(wǎng)+「+仆

可得

讀數(shù)可得

4=5。

[5][6]電阻箱的最小分度和待測(cè)阻值阻值接近，這樣測(cè)得的阻值不夠精確，如待測(cè)電阻阻值為5.4Q,則實(shí)驗(yàn)

只能冽得其為A,=5Q,誤差較大。

5.（新高考全國(guó)卷II?河北?第11題）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有；小燈泡（6.3V,

0.15A）,直流電源（9V）,滑動(dòng)變阻器，量程合適的電壓表和電流表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)的電路如

圖1所示。

圖1圖2

（1）根據(jù)圖1,完成圖2中的實(shí)物連線_____；

（2）按照?qǐng)D1連線后，閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下后熄滅，觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷，原因可能是______（單

項(xiàng)選擇，填正確答案標(biāo)號(hào)）；

A.電流表短路

B.滑動(dòng)變阻器的滑片接觸不良

C.滑動(dòng)變阻器滑片的初始位置在人端

（3）更換小燈泡后，該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，得到圖像，其中一部分如

圖3所示，根據(jù)圖像計(jì)算出P點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為_____Q（保留三位有效數(shù)字）。

80

60

40

20

012UN

圖3

(2).C(3).27.0

【解析】（1）[1]電流表負(fù)極與滑動(dòng)變阻器的右端的b位置連接，如圖

（2）⑵開關(guān)閉合，小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷，說明通過小燈泡的電流過大。

A.電流表內(nèi)阻非常小，短路幾乎不影響通過小燈泡的電流，與燈絲燒斷無關(guān)，A錯(cuò)誤;

B.滑動(dòng)變阻器滑片接觸不良，無電流通過小燈泡，B錯(cuò)誤；

C.滑動(dòng)變阻器的滑片開始時(shí)置于b端，小燈泡部分分壓達(dá)到最大，通過電流最大，可能會(huì)燒斷小燈泡燈絲,

C正確;

故選C。

（3）根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在P點(diǎn)時(shí)的電壓和電流分別為

U=2V,Z=74mA

根據(jù)歐姆定律/二g可知小燈泡的電阻為

R

U2

RQ=27.0Q

I74xl(f3

6.（新高考全國(guó)卷II?湖南?第12題）某實(shí)驗(yàn)小組需測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測(cè)電池、

一個(gè)單刀雙擲開關(guān)、一個(gè)定值電阻（阻值為&）、一個(gè)電流表（內(nèi)阻為R八）、一根均勻電阻絲（電阻絲

總阻值大于凡，并配有可在電阻絲上移動(dòng)的金屬夾）、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無法測(cè)量電阻絲長(zhǎng)度,

但發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻

絲長(zhǎng)度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將器材如圖（a）連接:

（2）開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的端（填或"b”）；

（3）改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對(duì)應(yīng)的圓心角。和電流表示數(shù)/,得到多

組數(shù)據(jù)；

（4）整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖，所得圖像如圖（b）所示，圖線斜率為左,與縱軸截距為d,設(shè)單

位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值為％,該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可表示為f=,r=（用仆、

R人、k、d、心表zK）

（5）為進(jìn)一步確定結(jié)果，還需要測(cè)量單位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值石。利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在圖（c）

方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（電阻絲用滑動(dòng)變阻器符號(hào)表示）；

（6）利用測(cè)出的石，可得該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

【答案】(1).b(2).%(3).—&J—RA(4).

kk

【解析】（2）口］開關(guān)閉合前，為了保護(hù)電路中的元件，應(yīng)將電阻絲的最大阻值接入電路，根據(jù)電阻定律

R=可知電阻絲接入越長(zhǎng)，接入電阻越大，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的。端。

（4）［2］設(shè)圓心角為。時(shí)，電阻絲接入電路中的電阻為。心，根據(jù)閉合電路歐姆定律七=。+"可知

E=/(RA+K)+%)+〃

整理得

1二..IRA+R1）+r

1~EE

結(jié)合圖象的斜率和截距滿足

N=k,a+用+r=b

EE

解得電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為

E=6

k

“華一飛一8

k

（5）[3]實(shí)驗(yàn)器材中有定值電阻R0和單刀雙擲開關(guān)，考慮使用等效法測(cè)量電阻絲電阻，如圖

R。

原理的簡(jiǎn)單說明：

①將開關(guān)置于《