2025届高考物理热点复习专项训练：电学实验（原卷版）

2025届高考二轮热点专项训练精选

电学实验

一、观察电容器的充、放电现象

i.电流传感器可以像电流表一样测量电流，它可以和计算机相连，能画出电流与时间的变

化图像。某同学利用电流传感器设计了甲图所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将

开关S接1时，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻R放电，电流传感

器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的/-/图像如图乙所示。请根据以上操

作回答：

z7mA

2

（1）电容器充电完毕后，上极板带（选填“正电荷”或“负电荷”）

（2）电容器放电时，通过电阻R的电流方向是（选填“由a到6”或“由6到a”）

（3）根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为C；若该同学使用

的电源电动势为6V,该电容器电容为Fo（均保留2位有效数字）

2.如图所示为“观察电容器的充、放电现象”的实验电路，其中E为电源，C为电容器，R

为定值电阻，S为单刀双掷开关，电流表A的零刻线在中央。

0o~o—(A}

?2

C__

E4-⑨

R

（1）开关S接1时，给电容器充电；开关接2时，电容器对电阻R放电。下列说法正确的

是O

A.充电过程中，电压表示数先迅速增大，然后逐渐增大并稳定在某一数值

B.充电过程中，电流表示数先迅速增大，然后逐渐增大并稳定在某一数值

C.放电过程中，电压表的示数均匀减小至零

D.放电过程中，电流表中的电流方向从左到右

(2)用上述电路还可以粗测电容器的电容：开关S接1,给电容器充电；一段时间后开关S

接0,记下此瞬间电压表的示数，并以此时为计时起点，利用手机的秒表功能，电压表示数

U每减小IV或0.5V记录一次对应的时间t。

实验中，所用电压表的量程为15V,内阻为15kQ。实验数据所对应的点已描绘在图17所示

的U4图中，则可知该电容器的电容值约是FIFO

3.某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有：电源£、电流表A、

电压表V、电容器C、定值电阻尺、单刀双掷开关S、导线若干。

①根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整

②将图乙中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关

接1,待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次实验相符的/-力

③将图乙中的电压表换成电压传感器,可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线,

如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时，此时电压传感器记录数据为Um，利用数据处理

软件得到U-/图线与坐标轴围成的面积为与。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器

的电容C=。（用题中已知物理量Um、R和So表示）

二、测量金属丝的电阻率

4.为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图15甲、乙所示的两种实验方案，己知该

实验选用的电源可视为内阻不计的理想电源。

（1）小明先进行了如图15甲方案的测量。

①他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度£=50.00cm,再利用螺旋测微器测金属丝的直

请你标出余下一组数据的对应点，并画出UT图线，根据图线求得金属丝的阻值

R=Qo

实验次数123456

UN0.901.201.501.802.102.40

7/A0.180.240.310.370.430.49

④利用甲方案测得的金属丝的电阻率片dm。

（说明：③、④计算结果保留两位有效数字）

（2）小明又进行了如图15乙方案的测量，实验中闭合开关S后，他

6.0

可以通过改变接线夹（即图15乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触

5.0

金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱接40

入电路中的阻值，保持电流表示数不变。记录电阻箱接入电路中的阻3.0

值R和对应接入电路中金属丝长度乙的数据，并在7?乜坐标系中描2.0

点连线，作出RY的图线，如图18所示。请用金属丝的直径d、R-L10

图线斜率的绝对值k和必要的常数，写出该金属丝电阻率测量值的表°0.100.200.300.400.500.60Z/m

达式片=图18

（3）电表的内阻可能对实验产生系统误差。

①若采用甲方案，电阻率的测量值______真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因

是：O

②若采用乙方案，电阻率的测量值_______真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因

是：O

5.某同学在实验室测定某导体块（图16-1）的电阻率，已知实验室除p

________/

待测导体块、开关、导线外，还有下列器材可供选用：（r

A------B

直流电源：电动势约为3V,内阻可忽略不计/z

图16-1

电流表Ai：量程0〜200mA,内阻约0.5。

电流表A2：量程0〜30mA,内阻约3。

电压表V：量程0〜3V,内阻约3k。

滑动变阻器R0-10Q,额定电流2A

(1)用多用电表欧姆档粗测导体块电阻，测4

B端电阻时选择开关置于挡的“x10”位

置，多用电表示数如图16-2所示，则

RAB=Q;测得C、。端电阻Rc°=5。。

图16-2

(2)为精确地测量/、8端电阻，该同学所用电

路的实物图如图16-3所示，请将实验器材间的连线补充完整。

(3)接通开关前，滑动变阻器滑片应置于最

端(选填“左”或"右，')。

(4)该同学在测量C、。间电阻时，除了用电流表

Ai替换掉测量/、8间电阻时选用的电流表

A2外，其他地方未做任何改变。经过一系列测

量后分别得到金属块的电阻率为2=L06Q-m

和2cz>=L12Q・m。该同学认为用C、D间测得

的电阻计算电阻率更准确，因为测量C、。间电

阻时所用的电流表Ai的内阻更小，你认为该同

图16-3

学的说法是否正确，说明你的理由

6.在“测量金属丝电阻率”的实验中。

(1)如图所示，用螺旋测微器测量金属丝直径，则金属丝直径mm；

（2）待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始

变化。以下实验电路符合要求的是

（3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的U-/图线如

图所示。若图线的斜率为上金属丝的长度为/,直径为。，则金属丝电阻率的表达式为

.；（用晨。表示）

（4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以另外设计一种实验方案，通过改变金

属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝

的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率左'表示金属丝的电阻率（需要的其他

物理量可自选符号表示）。

三、用多用表测量电学中的物理量

准确的测量数据，应将电阻挡调整到（选填

“X1”或“X100”）倍率；然后进行（选填“欧姆”或“机械”）调零。

③调整后指针指在图17中虚线b的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是Q；

8.在“练习使用多用电表”的实验中，小明同学进行了如下操作和思考。

（1）利用多用电表测量未知电阻，用欧姆挡“xlOO”测量时发现指针示数如图1所示，为了

得到比较准确的测量结果，下列选项中合理的步骤为（选填字母代号并按操作

顺序排列）。

A.将选择开关旋转到欧姆挡“x10”的位置

B.将选择开关旋转到欧姆挡“x1k”的位置

C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量

D.将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Q”

6V

图3

图2

（2）利用多用电表判断电路故障。如图2的电路，在三根导线、两个电阻及电源中仅有一

根导线是断路，电动势约为6V。为了查出断路导线，某同学把多用电表选择开关调至直流

10V挡，红表笔接在/点的电源正极接线柱上，将黑表笔分别接在2、£点的接线柱上，电

压表示数分别为0、6V「则可判断出导线（选填ZB"、“CD”或“E尸，）断路。

（3）利用多用电表欧姆挡判断发光二极管的极性（电流从二极管正极流向负极时电阻很小,

反之很大）。如图3所示，当黑表笔与接线端”接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表

指针偏转角度较小；对调红、黑表笔后指针偏转角度较大。由此判断M端为二极管的

（选填“正极”或“负极”）。

（4）利用量程为0〜5mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电路如图4所示。

测量时，将待测电阻接在电路的端口6之间。

为了标定该欧姆表的刻度，该同学将心6两端短接，调节滑动变阻器R使毫安表满偏;

再将阻值为400。的电阻接在两表笔之间，此时毫安表示数如图5所示为3mA,将此处标注

为400。。请分析说明毫安表示数为1mA位置应标注的值。

ab

图4图5

9.用图1所示的多用表测量一合金丝的电阻。待测合金丝阻值约为十几欧，测量步骤如下:

①使用前先调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准“直流电流、电压”的0刻线。

②将选择开关转到电阻挡的（选填“、1”“、1（）”或“*1（）0"）的位置。

③将红、黑表笔插入“+”、“一”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对

准“电阻”的（选填“0刻线”或“oo刻线”）。

④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据，示数如图2所示，则合金丝的阻值为

四、测量电源的电动势和内阻

10.如图所示为两种测量电池电动势和内阻的实验电路图。图中部分器材规格为：

电流表A内阻约为0.5Q,量程为0〜0.6A；电压表V内阻约为3kQ,量程为0〜3V。

若被测电源为一节干电池（电动势约L5V,内阻约1Q）,应选择电路图（选

填“甲,，或“乙,,）；分析你选择方案的测量结果E测_______E真（选填“〉”或“<”）。

11.物理课外研究小组欲通过实验研究某一直流电源的带载特性，除所用电源，开关、导线

外，实验室还备有器材：电压表（量程3V）、电流表（量程3A）、定值电器&、滑动变阻

器公。

（1）测量电源的电动势和内阻。按如图1所示的电路连接器材，并移动滑动变阻器AL滑

片位置，读出对应的电压表和电流表示数，在图2中标记相应的点并拟合出3/图线，可得

电源电动势斤V,内阻尸Q（结果均保留2位有效数字）。

（2）不考虑偶然误差，由上述（1）方法测得的内阻厂（填“大于”、“等于”、“小

于“）真实值，引起此误差的原因是o

（3）测试电源的带载特性。用7?表示变阻器接入电路的阻值，/表示电流表的示数。为便

于对比研究，采集两种情况下的数据并作出相应的①、②图线：

①表示图1中变阻器RL的功率变化规律;

②表示图3中变阻器RL的功率变化规律。

在滑动变阻器的滑片移动过程中，不考虑电表的影响，下列选项正确的是

12.某实验小组用电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合

开关S后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和电压表示数U,并计算对应的电流值

———I/'I——-----

/R

-1°s—

E,rS

图1

（1）在图2所示的坐标纸上己经描好了6组数据点，请作出图像。（）

图2

（2）根据作出的U-I图像得出该电池电动势£=V,内阻r=Qo（结

果保留两位有效数字）

（3）若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为/i，通过电阻箱的电流为4

图3中实线表示。与4的关系，虚线表示U与h的关系，则图3中所示图像可能正确

的是«

（4）除了电动势和内阻，电池的另一个重要参数是容量。电池的容量就是电池放电时能输

出的总电荷量。如图4所示，甲、乙两节锂电池所标参数真实可靠，对这两节充满电的电池

进行比较，填写表格。（选填“大于”“等于”或“小于”）

电池的容量电池储存的能量侬3止。。…甲

甲乙甲乙TR186504800m-Ah3.7V）乙

五、探究影响感应电流方向的因素

13.“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图如图所示：灵敏电流计和线圈组成闭合回

路，通过“插入”“拔出”条形磁铁，使线圈中产生感应电流。记录实验过程中的相关信息，分

析得出楞次定律。下列说法正确的是（）

A.实验时必须保持磁铁运动的速率不变

B.该实验需要知道线圈的绕向

C.该实验需要记录磁铁的运动方向

D.该实验需要判断电流计指针偏转方向与通入电流方向的关系

14.某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。

（1）首先按图甲（1）所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按

图甲（2）所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目

的是（）o

A.检查电流计测量电路的电流是否准确

B.检查干电池是否为新电池

C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系

（2）接下来用图乙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线表示的

是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观

察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）

是沿（选填“顺时针”或“逆时针”）方向。甲（2）

（3）如表是该小组的同学设计的记录表格的一部分，表中完成了实验现象的记录，还有一

项需要推断的实验结果未完成，请帮助该小组的同学完成（选填“垂直纸面向外”或“垂直

纸面向里”）。

实验记录表（部分）

操作N极朝下插入螺线管

从上往下看的平面图（BDO表示原磁场，即磁铁产

生的磁场）(X)

原磁场通过螺线管磁通量的增减增加

感应电流的方向沿逆时针方向

感应电流的磁场的方向

（4）该小组同学通过实验探究，对楞次定律有了比较深刻的认识。结合以上实验，有同学

认为，理解楞次定律，关键在于抓住B（选填“历”或“B”）总是要阻碍坳（选填

“Bo”或“B”）磁通量的变化。

六、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

15.如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，若把8.0V的学生电

源cd接到原线圈“0”、“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则接在副线圈两端的电

压表示数最有可能是o

A.2.IVB.1.9VC.1.1VD.0.9V

电源

材:

以下器

找到了

验室中

，在实

关系

数的

与匝

电压

线圈

原、副

压器

究变

了探

组为

趣小

某兴

16.

形磁铁

B.条

压器

可拆变

A.

压表

交流电

D.

干

导线若

关、

C.开

电源

压交流

F.低

源

直流电

E.

母）。

号字

材序

（填器

是

要的

不需

器材

上述

中，

实验

在本

、

现原

时发

数据

实验

处理

系”。

的关

匝数

压与

的电

压器

究“变

压器探

可拆变

所示的

用如图

17.

_____