高考物理二轮复习 电学实验 专项训练（含答案）

专题15电学实验专题训练

1.（2022•江苏南通•二模）某小组测量阻值约3kQ的电阻R,实验室提供了下列器材:

A.电压表V（量程3V,内阻约5k。）

B.电流表A（量程1mA,内阻约60。）

C.灵敏电流计G（量程0.3mA,内阻约100。）

D.滑动变阻器M（阻值0700。，额定电流1A）

E.电阻箱&（阻值0-9999Q）

F.电阻箱后（阻值0〜999.9C）

G.电源（E=3V,内阻很小）若干

H.开关、导线若干

（1）采用图甲电路进行测量，电阻箱应选用（选填“R2”或“a”）；

图甲

（2）请用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整______；

（3）测量数据如下表所示，请在图乙中作出U-/图像。根据图像求出电阻口=kQ（结果

图乙

U/V0.71.141.702.102.50

I/mA0.250.400.600.750.90

（4）另一小组利用上述器材设计了如图丙所示的电路测量K,下列实验操作步骤，正确顺序是

图丙

①读出电流表A和电压表V的读数

②减小心，移动R/滑片，使电流计G示数为0

③闭合Si、$2、S3,移动4滑片，使电流计G示数逐渐减小到0

④将后的阻值调至最大，R2调至某一值，B滑片调至合适的位置

⑤将以的阻值调为0,移动R/滑片，使电流计G示数为0

（5）根据（4）求出阻值R,则R和&更接近理论值的是,理由是。

2.（2022•全国•模拟预测）碳膜电阻是用专用设备使气态碳氢化合物在高温和真空中分解，分解出的碳均

匀沉积在陶瓷圆柱体或陶瓷管的圆周表面上形成一层结晶碳膜，再根据所需的电阻值，改变碳膜厚度和螺

旋刻槽螺距，然后装上铜制端帽，焊出引线，表面喷漆封装而成，碳膜电阻属于负温度系数电阻，即温度

升高时其阻值减小，某研究性学习小组想精确测量一个碳膜电阻段的阻值随温度变化的曲线，已知20℃

时该电阻的阻值约为990Q,实验室提供如下器材。

A.电流表A（量程0.6A,内阻约为0.80）

B.电压表V（量程3V,内阻为3kQ）

C.滑动变阻器K（0~10。）

D.滑动变阻器凡（0-1000Q）

E.定值电阻R=10Q

F.定值电阻&=100C

G.电源E（电动势为6V,内阻约为L0Q）

H.导线若干、开关S一个

（1）实验中需要先测定该电阻在20℃时阻值的准确值，要求电表的示数可以从零开始变化且读数要能超

过其量程的g,所选的器材中滑动变阻器应选择（填器材的符号），请帮该小组同学设计测量

20℃时段的阻值的实验电路图并画在图甲的方框中（请标注出所选器件的符号）；（）

（2）小组同学又找来了一个最大阻值为9999.9Q的电阻箱和一个量程为±5。mA、阻值为1000Q的毫安表G,

设计了如图乙所示的电路来测量温度大于20℃时R,的阻值，测量时调节电阻箱接入电路的阻值，使毫安

表的指针指在表盘中央，记录不同温度下电阻箱接入电路的阻值R,则与之对应的兄的阻值为

3.（2022・浙江温州•二模）在“测定干电池的电动势和内阻”实验中：

（1）甲同学用多用电表“直流电压2.5V挡”直接粗略测量一节干电池的电动势，在测量前应该调节图1中

电表上的部件（填“A”或“3”）,测量时多用电表的黑表笔应该接干电池的（填“正极”或“负极”）。

正确连接后，指针示数如图2所示，读数为V。

图1图2图3

（2）乙同学利用电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻（1。）、开关及导线若干来测定耐节相同干电池

的电动势和内电阻；

①部分电路连线如图3所示，请在答题纸上完成最合理的实物连接图________；

②乙同学正确连接后，调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数。读得两组电压表的示数分别为

2.20V、2.36V,电流表的示数其中一组为0.32A,另一组电流表示数如图为A,由以上数据可求得三

节干电池的电动势E=V、内阻厂=。

4.（2021•江西南昌•三模）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表Vi（量程3V,内

阻〃=3.0k。），电压表V2（量程5V,内阻r2=5.0k。），滑动变阻器R（额定电流1.5A,最大阻值100。），

待测定值电阻尺,电源E（电动势6.0V,内阻不计），开关和导线若干。

回答下列问题：

（1）将虚线框中的电路原理图补充完整______。

（2）根据下表中的实验数据（5、U别为电压表Vi、V2的示数），在图（a）给出的坐标纸上绘制S-U/

图像.

测量次数12345

U1/V1.001.502.002.503.00

u2/v1.612.413.214.024.82

01.002.003.004.00U\N

图(a)图(b)

（3）由S-S图像得到待测定值电阻的阻值&=C（结果保留三位有效数字）。

（4）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻&（阻值约为7000）的阻值，在不

额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图______。

5.（2021.天津市滨海新区塘沽第一中学模拟预测）（1）在用“单摆测重力加速度”的实验中：

①某同学在实验中测得的小球直径为d,测定了摆线的长度为I,用秒表记录小球完成〃次全振动的总时间

为3则当地的重力加速度的表示式为g=____________（用小1、n、/表示）。若该同学用游标卡尺测定了

A.选用不可伸长的细线作为摆线

B.当小球通过最高点时开始计时

C.让小球尽可能在同一竖直面内摆动

D.减小摆球的质量

（2）用电流表和电压表测一个电阻值约为25kC、额定功率为0.05W的电阻R＜的阻值，备用器材有：

A.量程0〜：lOO^A,内阻约为500。的电流表Ai

B.量程0〜500同V,内阻约为300C的电流表A2

C.量程0〜IV,内阻约为10k。的电压表Vi

D.量程0〜15V,内阻约为100k。的电压表V2

E.量程。〜50V,内阻约为500kQ的电压表V3

F.直流稳压电源，两端的输出电压为16V

G.滑动变阻器，阻值范围。〜500C,允许最大电流1A

H.待测电阻开关和导线若干

①为了测量准确，电压表应选,电流表应选（填写仪器前的序号）；

②若测量值为R期真实值为R真，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下，R觎________R真（选填

“大于”、“等于”或“小于”）；

③在下面方框内画出实验电路图.

6.（2021.河北衡水中学三模）导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值发生相应变化，

这种现象称为应变电阻效应，图甲所示，用来称重的电子吊秤，就是利用了这个应变效应。电子吊秤实现

称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是：挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下

发生微小形变（宏观上可认为形状不变）。拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路

把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号。

物理小组找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力F变化的图像如图乙所示，小组按图丙所示电路制

作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E=3V,内阻r=1。；灵敏毫安表量程为10mA,内阻Rg=50。；

R/是可变电阻器，A,B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端

接在A、3两接线柱之间固定不动，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，现完成下列

操作步骤：

步骤a.滑环下不吊重物时，闭合开关调节可变电阻R/使毫安表指针满偏；

步骤b.滑环下吊上已知重力的重物G,测出电阻丝与竖直方向的夹角为6-

步骤c.保持可变电阻处接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数I；

步骤d.换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；

步骤e.将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。

（1）试写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式F=—；

（2）设R-尸图像斜率为左，试写出电流表示数/与待测重物重力G的表达式/=（用E、八Ri、人、

Ro、k、6表示）;

（3）若R-尸图像中Ro=lOO。，笈=0.5Q/N,测得6=60°,毫安表指针半偏，则待测重物重力G=N；

（4）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“简易吊秤”称重前，进行了步骤a操作，则测

量结果（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

7.（2021•浙江温州•三模）小亮同学设计了如图所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率。

图1

图3

（1）闭合开关S/、8,调节电阻箱，当电压表读数为2.00V,电流表示数如图2所示/=A,

电阻丝的电阻的测量值为。（保留三位有效数字），此测量值__________真实值（选填“大于”、

“等于”、“小于”）。

（2）断开通过改变接线夹接触金属丝的位置来调节接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱的

阻值，使电流表示数保持不变。记录接入电路中金属丝的长度L和对应电阻箱的阻值凡作出“R-广图线，

如图3所示。金属丝的电阻率记为。、直径记为d,图线斜率的绝对值为左，则电阻率的表达式

P=;

（3）小亮同学测出金属丝的直径d=0.35mm,由此可求得金属丝的电阻率为Qm（计算结果保

留两位有效数字）。

8.（2021.福建漳州.三模）类太阳光的LED（发光二极管）光源照明具有稳定节能、绿色环保等优势，

近年来广泛应用于人们的日常生活中。某实验小组要描绘一个标有“4.0V,LOW”全光谱系列LED灯珠

正向导电的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。选用的器材有：

A.电池组（电动势为6.0V,内阻约1。）；

B.电流表（量程为0~300mA,内阻约5Q）；

C.电压表（量程为0~3V,内阻3k。）；

D.滑动变阻器（最大阻值10。，额定电流2A）；

E.定值电阻（阻值IkC）

F.定值电阻（阻值10k。）

G开关一个、导线若干。

（1）实验电路如图甲。请用笔画线代替导线，补画一条导线连接成完整的电路。（）

（2）定值电阻应选（选填"E”或"F”）；

（3）实验得到LED灯珠的伏安特性曲线如图乙。对本实验理解正确的是o（填正确答案标号）

A.LED灯珠正向电阻阻值随两端电压的增大而增大

B.若滑动变阻器采用限流接法，也能绘制出完整的曲线

C.当LED灯珠两端的电压小于3V时；电流表示数变化不明显，误差大

D.当LED灯珠两端的电压为3V左右时，应多测几组数据，描绘的曲线更精确

9.（2021・浙江•模拟预测）（1）某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位

置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50V,则读数应为V；一次测量电阻,

记录的读数为1600Q,则所选倍率为（选填“*1”“*10”“*100”或“'11<”）。

图1

（2）在上一间用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13。的电阻。在用红、黑表笔接触

这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号;

①将红表笔和黑表笔接触

②把选择开关旋转到“*1”位置

③把选择开关旋转到“X10”位置

④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点

（3）常用的多用电表是由小量程的电流表（表头）改装而成的。有一块满偏电流为50口A、内阻为800。

的小量程电流表，现要将它改装成0~1强、0~10mA两个量程的电流档，某同学设计了如图2、图3所示

的两个电路。在图2所示的电路中R/R2（选填“>”或“<”）；从保护表头的角度，请你分析说明图2、

图3哪种设计更合理：。

图2图3

10.（2021•河北石家庄•二模）某实验小组设计的欧姆表内部结构可简化成图甲所示电路，其中电源内阻

/=1.0Q,A、8为两表笔,通过读取流过电流表A的电流值得到被测电阻的阻值。

（1）使用该欧姆表测电阻时，需要调节滑动电阻器使电流表A满偏，如图乙所示，下列操作正确的是

（填写选项前的序号）

①闭合开关S,两表笔间不接入任何电阻

②闭合开关S,将两表笔短接

（2）该欧姆表的“0。”位于表盘的（选填“左端”或“右端”）。

（3）该同学想用一个电阻箱来测出电路中电源的电动势E,将欧姆表与电阻箱连成闭合回路，改变电阻箱

11

阻值，记下电阻箱示数&和与之对应的电流表A的示数/；在图丙中描点作图，得到■一了图线，由图丙

&1

可求出电源的电动势为V。

3

（4）若电流表A的量程为％按照正确操作步骤测量某电阻阻值，电流表A指针指在，人处，则电阻阻

值为Qo

11.（2021•山东德州•二模）某实验小组设计实验来测量平行板电容器的电容，他们首先尽可能准确地测量

电源的电动势。

（1）用实线代替导线，请在甲图中将实验电路补充完整；

（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片得到多组数据，根据记录的电压表示数。和电流表示数/描点画出

的图像如图乙所示，则电动势£=V（结果保留两位有效数字）；

（3）断开开关，将甲图中的器材整理好，再将甲图中的电源与另一定值电阻、电容器、电流传感器、单

刀双掷开关组成如图丙所示的电路。首先使单刀双掷开关S接触接线柱1,几秒钟后，断开接线柱1,接

通接线柱2；计算机屏幕上显示的电流/随时间f变化的图像如图丁所示。

2]

―Is

接计算机|电流|

■传感器《小石

丙丁

①电容器放电前的带电量为c（结果保留两位有效数字）;

②电容器的电容为F（结果保留两位有效数字）;

（4）利用乙图还可以计算电源的内阻，计算结果和真实值相比（选填“偏大”、“偏小”或“相等”），

这个测量结果对电容器电容的测量_______（选填“有”或“无”）影响。

12.（2021•山东淄博・三模）兴趣学习小组将电压表改装成测量物体质量的仪器，如图1所示。所用实验器

材有：

直流电源：电动势为区内阻为

理想电压表V：量程0~3V；

滑动变阻器R：规格0~5。；

竖直固定的粗细均匀的直电阻丝4：总长为1cm,总阻值为9Q；

竖直绝缘弹簧：下端固定于水平地面，上端固定秤盘，弹簧上固定一水平导体杆，导体杆右端点尸与直电

阻丝凡接触良好且无摩擦；开关S以及导线若干。

实验步骤如下：

(1)秤盘中未放被测物前，将导体杆右端点尸置于直电阻丝&上端。处，秤盘处于静止状态。

(2)直流电源的U-/图象如图2所示，则电源电动势E=V,内阻厂=Qo

(3)在弹簧的弹性限度内，在秤盘中轻轻放入被测物，待秤盘静止平衡后，导体杆右端点P正好处于直

电阻丝凡下端6处，要使此时电压表达到满偏，则滑动变阻器R接入电路的阻值为。。已知

弹簧的劲度系数上=9.8xl()3N/m,当地重力加速度g=9.8m/s2,则被测物的质量m=kg。

由此在电压表的刻度盘上标示相应的质量数值，即将该电压表改装成了测量物体质量的仪器，则质量刻度

是(填“均匀”或“非均匀”)的。

(4)直流电源使用较长时间后，电动势E减小，内阻厂增大。在此情况下，被测物体质量的测量值与真

实值相比(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。

13.(2021・重庆・三模)某无线电兴趣小组为了研究某种电子元件的特性，用如题图所示电路测定该电子元

件的伏安特性曲线。所用实验器材有：

待测电子元件；

直流电源：电动势约L5V,内阻不计；

滑动变阻器：阻值0〜20。

电压表V：量程。〜2V,内阻约15k。；

电流表A：量程0〜0.2A,内阻约0.5。；

开关，导线若干。

（1）已知选取的各元器件均无故障，但实验中发现，闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电

压表与电流表的示数都不能调到零，分析其原因是点至___________点的导线没有连接好。（填

图1中标注的数字）

（2）重新正确连接后，某同学测得实验数据如下表：

U(V)0.800.860.910.940.971.001.011.021.041.05

I(mA)1030507090110130139169189

题图已描出上述数据，根据正确的数据处理方法，可求出电压U=L03V时，被测电子元件的电阻值为

Q（保留两位有效数字）；该电阻值比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

（3）若将该电子元件接到电动势为1.IV、内阻为1.0。的直流电源两端，则该电子元件的电功率为

W。保留两位有效数字）

14.（2021.辽宁・模拟预测）某实验小组在拆解智能手机的内部结构时，发现其内部使用的电池是一块扁平

电池，如图甲所示，外壳上标有电动势为4.50V,为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员想利用

身边有限的仪器，设计方案对其进行测量。

A.待测手机电池

B.电压表（量程0~3.00V,内阻约4000。）

C.电流表（量程0~100mA,内阻为1C）

D.电阻箱（阻值范围0-99.99。）

E.电阻箱（阻值范围0-999.9。）

F.电阻箱（阻值范围0〜9999C）

G.滑动变阻器（阻值范围0700,额定电流0.2A）

H.滑动变阻器（阻值范围0-50。，额定电流0.2A）

I.滑动变阻器（阻值范围。〜1000。，额定电流0.2A）

J.开关、导线若干

（1）实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用.如果将电流表量程增加4倍，则电阻

箱&的阻值应调为C;为满足测量电动势的需要，也需要将电压表的量程扩大为0~4.50丫，小组

成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将邑接b,将耳的滑片移至（填

“最上端”或“最下端”），将电阻箱&调为零，闭合鸟，断开邑，适当移动凡的滑片，使电压表示数为3.00V；

保持飞接入电路中的阻值不变，改变电阻箱鸟的阻值，当电压表示数为V时，完成扩大量程，断开航；

（2）小组成员利用现有的器材，设计了如图乙所示的实验电路图。为了完成该实验，滑动变阻器&应选

，电阻箱号应选，电阻箱&应选o（均填写器材前面字母标号）

（3）保持电阻箱国的阻值不变，开关邑接°,闭合凡、S3,从下到上移动飞的滑片，读出两个电表的读

数U、I,并作出UJ图像如图丙所示，可得该电池的电动势为V,内阻为Qo

15.（2022•广东茂名•模拟预测）现用伏安法研究小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡上标有“3.8V,L18W”字样,

供选器材有：

A.电压表Vi（0-3V,内阻约为5kQ）

B.电压表V2（0~15V,内阻仆2约为25kQ）

C.电流表A1（量程为200mA,内阻为10。）

D.电流表A?（量程为600mA,内阻凡2约为4H）

E.定值电阻凡(10Q)

F.滑动变阻器R(0~9Q,1A)

G.电源E(6V,内阻约为1O)

H.单刀开关S一个、导线若干

(1)要求测量范围尽可能大，且测量尽量准确，并能测量小灯泡的额定电流，实验中应选用的两个电表

分别是、(填对应器材前的字母序号);

(2)请利用选择的器材，在甲图虚线框里把实验电路图补充完整(并在图中标明所选器材的电学符号)

27mA

350

300

250

200

150

100