资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
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4.5 V,内阻不计);电容器(额定电压为16 V);电流表(量程为0~500 μA,内阻500 Ω);数字电压表(量程为0~10 V);电阻箱(阻值0~9 999 Ω)。
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(5 Ω　3 A)和R2(50 Ω　1.5 A)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,以为横轴(x为图甲中AP长度,L为AB长度),得到U-图像如图,其中选用R1时对应的图线应为　　　　　　(选填“m”或“n”)。
(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:以为横坐标,为纵坐标,据步骤(2)中的电阻、电压数据作图像,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=4 320x+1.430,由此可得水果电池的电动势E=　　　 V,内阻r=　　　 kΩ(结果均保留两位有效数字);
(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(已完成描点,请作出图线)。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.95 1.00
U1 0 0.24 0.42 0.58 0.73 0.90 1.09 1.33 1.64 2.09 2.40 2.82
U2 0 0.09 0.12 0.14 0.17 0.21 0.26 0.33 0.48 0.82 1.27 2.83
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-”或“U2-”)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=3 mA,内阻Rg约60~90 Ω,可供选择的器材如下:
A.滑动变阻器R1(最大阻值500 Ω);
B.滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ);
C.电阻箱R(0~999.9 Ω);
D.电压表(量程0~300 mV);
E.电源E(电动势约为6 V);
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1.50 mA处,记下电阻箱的阻值R=76.8 Ω。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　 　。
参考答案
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)2 500　(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)9 500(9 200~9 800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175 μA,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10 μA×5 s=50×10-6 C,则总电荷量为Q=225×50×10-6 C,又Q=CU,所以电容C的大小为C==2 500 μF。
(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=,即I-U图线斜率的绝对值|k|=,代入数据有,得r=10 000 Ω,则电阻箱接入电路的阻值R=r-RA=10 000 Ω-500 Ω=9 500 Ω。
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
化简可得
U=E·
则U-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0.01 mm,则该导线的直径为
d=1 mm+0.7×0.01 mm=1.007 mm。
(4)根据电阻定律
Rx=ρl
由图可知
k=
代入数据解得该金属导线的电阻率为
ρ=6.1×10-6 Ω·m。
3.答案 (1)EDBCA　(2)3 000
(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=30×100 Ω=3 000 Ω。
(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= Ω=3.2×103 Ω。
(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)0.70　3.0　(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2.5 V,由指针所在位置可知电压读数为0.65 V。
(3)根据闭合电路欧姆定律可得E=U+r,可知
则有=4 320 A-1,=1.430 V-1,解得E≈0.70 V,r≈3.0 kΩ。
(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-　选用U1-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
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-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-对应滑动变阻器,当待测元件两端电压较大时,滑动变阻器滑片单位移动距离对应电压变化过大,不方便操作。
6.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,测量值偏小
解析 (1)毫安表量程Ig=3 mA,则电路中的最大电流为3 mA,电路中的最小电阻为R= Ω=2×103 Ω=2 kΩ,故滑动变阻器应选用R2;
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=160 mV,电流表示数为I=2.00 mA,则毫安表内阻的测量值Rg1==80. 0 Ω;
(4)此过程利用了半偏法测毫安表的内阻。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,即回路中的电流为3 mA;将开关S2接b后认为回路中的总电流仍不变,也为3 mA,调节电阻箱电阻,使毫安表的指针指在1.50 mA处,则另1.50 mA的电流从电阻箱流过,记下电阻箱的阻值R=76.8 Ω,毫安表与电阻箱并联,电压相等,故毫安表的内阻与电阻箱的阻值相等,即Rg2=76.8 Ω;
(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,测量值偏小。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑