全国高考物理电学实验部分真题附详细解析

1、L （额定电压3.8 V ,（全国卷1）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡高中额定电流0.32 A）;电压表（V （量程3 V,内阻3 kQ）;电流表合（量程0.5 A,内阻 0.5。);固定电阻R （阻值1 000 ）;滑动变阻器 RM值09.0 ）;电源E （电动势5 V,内阻不计）；开关S;导线若干。实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。SmA350300150加150100S0R图4 UN由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻（填“增大” “不变”或“减小”）,灯丝的电阻率

2、（填“增大” “不变”或“减小”）（3）用另一电源Ed （电动势4 V,内阻1.00 Q）和题给器材连接成图（b）所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为W最大功率为W （结果均保留2位小数）（2）增大；增大；（3） 0.39w 1.17w【解析】（1）要求能够实现在 03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图交点坐标约为图(a)再由电阻定律(2)由I-U图象知，切线的斜率在减小， 故灯泡的电阻随电流的增大而增大,R二知，电阻率增大；(3)当滑动变阻器的阻值为

3、9a时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E=U+I (r+R)得U=-10I+4 ,在图中作出该直线如图所以U=1.75V, I=225mA, Pi=UI=0.39W;整理得:二-二丁 +三，当直线的斜率最大时， 与灯y的I-U曲线的交点坐标最大， 即灯泡消耗的 月林U=3.67V,功率最大。当滑动变阻器电阻值R=0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为I=0.32A ,如图所示，最大的功率为P2=UI=1.17W。（全国卷2）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 4 内阻大约为2500）的内阻.可使用的器材有：两个滑动变阻器Ri、R2（其中一个最大阻值为 20 另一个

4、最大阻值为2000 ）;电阻箱Rz（最大阻值为99 999.9 ）;电源E（电动势约为i.5 V）;单刀 开关Si和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线.（2）完成下列填空：Ri的最大阻值为为了保护微安表，开始时将（填“20或“2000”Q.Ri的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的（填“左”或“右”）端对应的位置；将 R2的滑片D置于中间位置附近.将电阻箱 Rz的阻值置于2500.0 接通Si.将Ri的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置.最终使得接通 S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势 （填“相等”

5、或“不相等”）.将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于260i.0 Q时，在接通 S2前后，微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为 （结果保留 到个位）.（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：答案（i）连线如图（2）20 左 相等 2550（3）调节Ri上的分压，尽可能使微安表接近满量程解析（2）滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此Ri要选择最大阻值为20 的滑动变阻器.开始时将 Ri的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最 小，从而保护了微安表.接通Si前后，微安表的示数保持不变，这说明Si接通前后在BD中

6、无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等.因B与D电势相等，£=段,对调后含=先,解得=耐】=2550 Q .（全国卷3）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；Ri、R2、R3、R4和R5是固定电阻，心是可变电阻；表头L|G的满偏电流为250仙 内阻为480 Qo虚 线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有 5个挡位，5个挡位为： 直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆X100朗。表头（1）图（a）中的A端与 （填 红”或 黑”）色表笔相连接。（2）关于R的使用，下列说法正确的是 （填正确答案标号）。A,在使用

7、多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0位置B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“。位置C.使用电流挡时，调整 R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）根据题给条件可得 R1+R2= Q, R4= Q（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1相连的，则多用电表读数为 ;若此时B端是与“3相连的，则读数为 ;若此时B端是与“5” 相连的，则读数为 。（结果均保留3位有效数字）【答案】（1）黑（2） B （3） 160880 （4） 1.47mA （或 1.48 mA） 1100a2.95V【解析】试题分析：（1）与多

8、用电表内电源正极相连的是黑表笔。（2） R6是可变电阻，它的作用是欧姆表调零，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R使电表指针指在表盘右端电阻“ 0位置。IgRg（3） B端与“2相连时，是量程较小的电流表，所以 R+Q=160 C; B端与 4”I1 一 1gUi -IgRg 相连时，是量程较小的电压表，所以R4 =J =880 Q。11(4)若此时B端与“1相连，多用电表是量程为 2.5 mA的电流表，则读数为 1.47mA;若此 时B端与“讨目连，多用电表是欧姆 X100朗，则t卖数为1100Q;若此时B端与“刖连，多 用电表是量程为 5 V的电压表，则读数为 2.95V。考点：多用电表的

9、使用、电表的改装(江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11-1图所示，继电器与热敏电阻 R、滑动变阻器 R串联接在电源 E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20 Q,热敏电阻的阻值 R与温度t的关系如下表所示t /七30.040.050.060.070.080.0199.5145.4108. 181.862.949, 1(1)提供的实验器材有：电源 E1 (3 V,内阻不计)、电源E2 (6 V,内阻不计)、滑动变阻 器R1 (0200Q)、滑动变阻器 R2 (0500Q)、热敏电阻Rt,继电器、电阻箱(09

10、99.9 Q)、 开关S、导线若干。为使该装置实现对 3080 c之间任一温度的控制，电源 E应选用 (选填E1”或E2”)，滑动变阻器R应选用 (选填 R”或R2”)。电源加热器£（题11-1图）(2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11-2图所示的选择开关旋至 (选填A"、 B"、 C”或D”)11-1图中，若只有b、c间断路，则(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查，在题应发现表笔接入a、b时指针 （选填 褊转”或 不偏转”），接入a、c时指针 （选 填懦转”或不偏转”）。（题11-2图）（4）排除故障

11、后，欲使衔铁在热敏电阻为50c时被吸合，下列操作步骤正确顺序是 。（填写各步骤前的序号）将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Q【答案】（1） E2 R2 （2） C（3）不偏转 偏转（4）【解析】（1）由表格数据知，当温度为30。时，热敏电阻阻值为199.5，继电器的阻值 R0=20 Q, 当电流为15mA时，E=I （Rt+R0） =3.3V ,所以电源选 E2, 80°时，热敏电阻阻值 Rt=49.1 Q, 则E2=I（Rt+R0+R）,此时变阻器阻值 R=33

12、0.9 Q,所以变阻器选择 R2 ; （2）多用电表做电压表 测量电压，旋钮旋至直流电压档 C处；（3）若只有b、c间断路，表笔接入 a、b时，整个 回路断路，电表指针不偏转，接入 a、c时电流流经电表，故指针偏转； （4） 50c时，热敏电 阻阻值为108.1 Q,所以应将电阻箱阻值调至 108.1 Q,调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱 换成热敏电阻，故顺序为（海南卷）某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。现有器材为：待测电阻R （阻值约为5 9,电源（电动势3 V）,滑动变阻器（阻值范围 010 Q）,电流表（量程 0.6 A, 3 A）, 电压表（量程3 V, 15 V）,开关，导线若干。

13、实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用。回答下列问题:（1）按照实验要求在图（a）中画出实物连线图。图(a)（2）若已按实验要求接线， 闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3 V ,电流表的示数始终接近 0。写出产生这种现象的一个原因：（3）在连线正确后，闭合开关。电压表和电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示。由图可知，电压表读数为 V,电流表读数为 Ao由此可得待测电阻的阻值为 Q （结果保留3位有效数字）。图（b）图（c）【答案】（1）实物连线图见解析（2）待测电阻R出现断路（3） 2.2; 0.48; 4.58【分值】12分【解析】（1）因为待测电阻R

14、 （阻值约为5 Q ,电源（电动势3 V）,则可估算电路中的最大电流为：im=E=0.6A,所以电流表选0.6A的量程；根据精确性原则，电压表选3V的量R程；实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用，则实物连线图如下图所示：(2)由于电流表的示数始终接近 0,则可知电路出现断路故障， 又电压表的示数始终约为 3 V, 根据电压表的改装原理可知，电压表与电源肯定构成了回路，则可判断出待测电阻R出现断路故障；(3)根据实验原理，由图示电压表可知，其量程为3V,分度值为0.1V,示数为2.2V;由图示电流表可知，其量程为0.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.48A ;根据欧姆定律

15、可知，R=U=22c%4.58建，则待测电阻的阻值为 4.580; I 0.48(天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表Ai的内阻ri=1.0 k R电阻Ri=9.0 k R为了方便读数和作图， 给电池串联一个 Ro=3.0 觥电阻。 按图示电路进行连接后，发现 aa； bb .和cc.三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量 a、a间电压，若读数不为零，则一定是 导线断开；若读 数为零，则一定是 导线断开。排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表Ai和A2的多组1l、I2数据，作出图象如右图。由 1l T2图象得到电池的电动势 E=V , 内阻r=Q 。0.5 （0.40.6 均可）【答案】（3）aa bb1.41 （1.361.44均可）t解析】试题分析：用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电