专题突破练15 电学实验2026江苏高考物理的二轮专题练【附解析】

/2026江苏高考物理的二轮专题专题突破练15电学实验共6题,共90分。1.(15分)(2025·苏锡常镇二模)小明将电源、电阻箱、电容器、电流表、数字电压表以及开关组装成图1所示的电路进行实验,观察电容器充电过程。实验仪器如下:电源(电压为4.5V,内阻不计);电容器(额定电压为16V);电流表(量程为0～500μA,内阻500Ω);数字电压表(量程为0～10V);电阻箱(阻值0～9999Ω)。图1图2(1)电路连接完毕后如图2所示,为保证电表使用安全,在开关闭合前必须要完成的实验步骤是。

(2)将开关S闭合,观察到某时刻电流表示数如图3所示,其读数为μA。

图3图4(3)记录开关闭合后电流随时间变化的图线如图4所示,小明数出曲线下围成的格子数有225格,则电容C大小为μF。

(4)由于数字式电压表内阻并不是无穷大,考虑到此因素的影响,(3)问中电容的测量结果与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“相等”),请简要说明理由

。

图5(5)开关闭合过程中,分别记录电流表和数字电压表的读数I和U,利用数据绘制I-U关系如图5所示,由图像可得出电阻箱接入电路的阻值为Ω。

2.(15分)(2024·南京、盐城三模)某同学为研究某种金属导线的电阻率,用如图所示的电路进行实验,金属导线的长度可以通过导线上的滑动头调节,滑动头有一定的电阻,但阻值未知。(1)请以笔代线,将未连接的导线在图中补齐。(2)实验室准备了R1(5Ω3A)和R2(50Ω1.5A)两种滑动变阻器,用R1、R2分别实验,以电压表的示数U为纵轴,以xL为横轴(x为图甲中AP长度,L为AB长度),得到U-xL图像如图,其中选用R1时对应的图线应为(选填“m”或“(3)用螺旋测微器测量金属导线的直径如图所示,则该导线的直径为mm。

(4)多次调节滑动头改变金属导线的长度l,并测量出不同长度时的电阻Rx,作Rx-l图像,根据图像可求出该金属导线的电阻率为Ω·m(计算结果保留两位有效数字)。

3.(15分)(2025·常州一模)小明在做实验时,发现一个色环电阻的外漆脱落,如图1所示,于是用多用电表测量该电阻Rx。图1图2图3图4(1)正确的操作顺序是。

A.把选择开关旋转到交流电压最高挡B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C.把红黑表笔分别接在Rx两端,然后读数D.把选择开关旋转到合适的挡位,将红、黑表笔接触E.把红黑表笔插入多用电表“+”“-”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0(2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图2所示,则Rx=Ω。

(3)小林认为用多用电表测量电阻误差较大,采用伏安法测量。图3是部分连接好的实物电路图,请用电流表内接法完成接线并在图3中画出。(4)小林用电流表内接法和外接法分别测量了该色环电阻的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U-I图像上,如图4所示。请你选择一组合理的数据点,求出该色环电阻的电阻为Ω(结果保留两位有效数字)。

(5)因电表内阻影响,小林认为电阻测量值偏小,你认为小林的想法正确吗?请简述理由。

。

4.(15分)(2025·常州期末)某同学指导小学科学兴趣小组时,用苹果、铜片、锌片、导线、发光二极管连接成了图1电路,发现二极管不亮,为此他设计并完成了如下实验。(1)判断发光二极管LED的极性:如图2所示,选择多用电表的(选填“电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”),当黑表笔接M端、红表笔接N端时二极管发光,对调红、黑表笔位置连接时二极管不发光;

图1图2图3(2)测量苹果电池的电动势和内阻:将苹果电池、电阻箱、开关、多用电表(电压挡)连接成图3所示电路,记录不同电阻箱阻值(以Ω为单位)与对应多用电表电压挡读数,某次多用电表的表盘读数与选择旋钮如图4所示,则电压读数为V;

图4(3)在Excel软件中作图:以1R为横坐标,1U为纵坐标,据步骤(2)中的电阻、电压数据作1U−1R图像,发现误差允许范围内数据点在同一直线上,拟合得该直线的函数表达式为y=4320x+1.430,由此可得水果电池的电动势(4)根据上述实验结果,判断图1中二极管不亮最可能的原因是(单选)。

A.二极管损坏B.二极管正负极接反了C.苹果电池输出电压小5.(15分)(2024·苏锡常镇一模)某同学为探究滑动变阻器的分压特性,设计如图1所示电路,选取两个最大阻值不同的滑动变阻器,研究滑片P从A移到B的过程中定值电阻R0两端的电压变化。(1)按照图1连接图2所示的实物图,实物图中闭合开关时,滑动变阻器滑片应置于(选填“最左端”或“最右端”)。

图1图2(2)测量R0两端电压U与对应xL(x123456789101112x00.100.200.300.400.500.600.700.800.900.951.00U100.240.420.580.730.901.091.331.642.092.402.82U200.090.120.140.170.210.260.330.480.821.272.83图3(3)用图1所示电路测量“正常发光时阻值与R0近似相等小灯泡”的伏安特性曲线时,应选用图线

(选填“U1-xL”或“U2-xL”)对应的滑动变阻器,说明选择该滑动变阻器的理由:6.(15分)(2025·南通二模)某小组用图甲所示电路测量毫安表的内阻Rg。毫安表量程Ig=3mA,内阻Rg约60～90Ω,可供选择的器材如下:A.滑动变阻器R1(最大阻值500Ω);B.滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ);C.电阻箱R(0～999.9Ω);D.电压表(量程0～300mV);E.电源E(电动势约为6V);F.开关、导线若干。甲乙丙(1)实验中,滑动变阻器应选用(选填“R1”或“R2”),在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整;

(2)实验前,应将图乙中滑动变阻器的滑片移到(选填“左端”或“右端”);

(3)闭合开关S1,开关S2接a,调节滑动变阻器的滑片,电表示数如图丙所示,毫安表内阻的测量值Rg1=Ω;(结果保留三位有效数字)

(4)闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使毫安表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关S2接b,调节电阻箱的阻值使毫安表的指针指在1.50mA处,记下电阻箱的阻值R=76.8Ω。则毫安表内阻的测量值Rg2=Ω;

(5)该小组认为在(4)中测得毫安表的内阻较为准确。你(选填“同意”或“不同意”)该观点,理由是

。

答案1.答案(1)将电阻箱阻值调至较大值(或最大值)(2)175(172～178均可)(3)2500(4)偏大由于电压表的分流,实际充电电流小于电流表上记录的数值,因此电荷量计算值偏大,电容测量结果偏大(5)9500(9200～9800均可)解析(1)为了保证电表使用安全,回路中电流应较小,电阻较大,应将电阻箱阻值调至较大值(或最大值)。(2)读数为175μA,其中最后一位为估读位。(3)因为Q=It,故I-t曲线下围成的面积即为开关闭合后电容器所充的电荷量,每一格所表示的电荷量为10μA×5s=50×10-6C,则总电荷量为Q=225×50×10-6C,又Q=CU,所以电容C的大小为C=QU=(4)由于电压表的分流,实际充电电流小于电流表上记录的数值,因此电荷量计算值偏大,电容测量结果偏大。(5)把电阻箱R和电流表RA看作电源的等效内阻r,则电流表和数字电压表分别测量的是干路电流和路端电压,根据E=U+Ir,则I=E-Ur=Er−Ur,即I-U图线斜率的绝对值|k|=ΔIΔU=2.答案(1)(2)m(3)1.007(1.006～1.009均可)(4)6.1×10-6(5.9×10-6～6.4×10-6均可)解析(1)根据电路图连接实物图,如图。(2)若电源为理想电源,由于滑动变阻器R1电阻较小,则移动滑动变阻器,RAP并联支路电压变化较小,则根据串联分压原理可知U化简可得U=E·x则U-xL图像的斜率近似为定值,故选用R1时对应的图线应为m(3)螺旋测微器的分度值为0.01mm,则该导线的直径为d=1mm+0.7×0.01mm=1.007mm。(4)根据电阻定律Rx=ρlS由图可知k=4代入数据解得该金属导线的电阻率为ρ=6.1×10-6Ω·m。3.答案(1)EDBCA(2)3000(3)(4)3.2×103(5)不正确,由于电流表的分压作用导致电阻测量值大于真实值解析(1)本实验先进行机械调零,再把选择开关旋转到合适的挡位,进行欧姆调零,然后把红黑表笔分别接在Rx两端进行测量,测量完毕后把选择开关旋转到交流电压最高挡,所以正确的操作顺序是EDBCA。(2)由图2所示可知,使用欧姆挡的倍率“×100”,多用电表的指针位置如图3所示,则Rx=30×100Ω=3000Ω。(3)电流表采用内接法,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实物电路图如图所示(4)由于内接法在相同电流时电压表的示数偏大,则应该选取上方的一组进行处理,如图所示该色环电阻的电阻为Rx=UI=1.60.5×10-3Ω=3(5)电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,电压的测量值大于真实值,电阻的测量值大于真实值,小林的想法不正确。4.答案(1)欧姆挡(2)0.65(3)0.703.0(4)C解析(1)为使二极管发光,应选用欧姆挡。(2)图4电压挡量程为2.5V,由指针所在位置可知电压读数为0.65V。(3)根据闭合电路欧姆定律可得E=U+URr,可知则有rE=4320A-1,1E=1.430V-1,解得E≈0.70V,r≈3(4)根据上述实验结果,图1中二极管不亮最可能的原因是:苹果电池的内阻很大,内阻分得大部分电压,使得苹果电池输出电压小,二极管不亮。故选C。5.答案(1)最左端(2)(3)U1-xL选用U1-x解析(1)实物图连接如图所示。实物图中闭合开关时,为防止烧坏电笔,R0两端的电压应从零开始,滑动变阻器滑片应置于最左端。(2)根据描点法作出图线如图所示。(3)应选用U1-xL对应滑动变阻器,滑动变阻器滑片移动时电压变化较均匀,方便操作或选用U2-x6.答案(1)R2(2)左端(3)80.0(4)76.8(5)不同意(3)中电表内阻不会产生系统误差,测量值较准确;(4)中流过电阻箱的电流大于Ig解析(1)毫安表量程Ig=3mA,则电路中的最大电流为3mA,电路中的最小电阻为R=EIg=63×10-3Ω=2×10根据实验电路图,将实物电路连接完整,如图所示(2)为保护电路,实验前,应将图乙中滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,即左端;(3)由图丙可知,电压表示数为U=160mV,电流表示数为I=2.00mA,则毫安表内阻的测量值Rg1=UI=80.(4)此