押题精选19 电学实验与创新 -2022年高考物理108所名校押题精选

这是一份押题精选19 电学实验与创新 -2022年高考物理108所名校押题精选，文件包含押题精选19电学实验与创新-2022年高考物理108所名校押题精选解析版doc、押题精选19电学实验与创新-2022年高考物理108所名校押题精选原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共45页， 欢迎下载使用。
押题精选19 电学实验与创新
1．国标规定自来水在时电阻率应大于．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞活塞电阻可忽略，右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：电源电动势约为3V，内阻可忽略，电压表量程为3V，内阻很大，电压表量程为3V，内阻很大，定值电阻阻值），定值电阻（阻值），电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺，实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．把S拨到1位置，记录电压表示数
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值R
E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
F.断开S，整理好器材

（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则______ mm；
（2）玻璃管内水柱的电阻的表达式为Rx______ 用R1、R2、R表示；
（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的图象，则坐标轴的物理量分别为______；
（4）本实验中若电压表内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将______ 填“偏大”、“不变”或“偏小”．
2．物理社找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力F变化的图像如图(a)所示，图线与纵轴的交点为R0，斜率为k。社员们按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E，内阻r；灵敏毫安表的量程为Im，内阻Rg；R1是可变电阻。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杆，将其两端接在A、B接线柱上。通过光滑绝缘杆可将重物吊起。不计敏感电阻丝的重力，现完成下列操作步骤：

步骤一：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1使毫安表指针指在_____(填“零刻度”或“满刻度”)处；
步骤二：滑杆下吊上已知重力的重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ，写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________；
步骤三：保持可变电阻R1接入电路阻值不变，读出此时毫安表示数I；
步骤四：换用不同已知重力的物体，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值，写出电流值I与重物重力G之间的关系式：I=_________(用E、R0、k、Rg、r、θ、R1表示)
步骤五：将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘，由上面分析可知该刻度盘是________的。(填“均匀”或“不均匀”）
该吊秤改装后由于长时间不用，电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，为了能用原来的重力刻度盘正常测量重力，需要进行怎么的操作：__________________________
3．感冒发热是冬春季节常见的疾病，用电子体温计测量体温既方便又安全。电子体温计的工作原理是利用热敏电阻阻值随温度的变化将温度转化为电学量。某同学想利用一热敏电阻和一数字电压表制作一个电子体温计。
(1)该同学用多用电表欧姆“×10”挡，粗测了热敏电阻的阻值，测量结果如图甲所示，则该热敏电阻该次测量的电阻阻值为___Ω。

(2)该同学在用伏安法测热敏电阻在不同温度下的电阻时，得到如图乙所示的电阻阻值Rt与温度t的关系图像，由图像可知热敏电阻在34下的电阻为___Ω。
(3)该同学利用这个热敏电阻和一数字电压表制作的电子温度计电路如图丙所示，其中电源电动势E=1.5V，内阻不计，电压反馈电阻R1=32Ω，R0为保护电阻，Rt为热敏电阻，R2为比例匹配定值电阻，则温度越高，数字电压表显示的电压越___（选填“大”或“小”）；为了让温度从35到42变化时数字电压表的示数能从0.35V到0.42V变化，则比例匹配电阻阻值R2=___Ω。

4．夏天经常会看到学生利用便携式手持小风扇来降温，某位同学想要探究小风扇的输出功率，可供使用的器材有：
A．小型电风扇M（额定电压3.7V、额定电流0.5A）；
B．电压表V1（量程3V，内阻等于3kΩ）；
C．电压表V2（量程15V，内阻等于15kΩ）；
D．电流表A1（量程0.6A，内阻约0.1Ω）；
E.电流表A2（量程3A，内阻约0.1Ω）；
F.滑动变阻器R（量程30Ω，允许通过的最大电流2A）；
G.定值电阻R1（3kΩ）；
H.单刀双掷开关、导线若干；
I.学生电源6V；
（1）实验电路图如图所示，请在虚线框中补全该电路图______（标明所用器材符号）

（2）实验前先将电风扇里的电池取出，部分实验步骤如下，完成填空部分：
A．调节滑动变阻器的触头到最______端（填“左”或“右”），闭合开关S1；
B．卡住电风扇不转，将开关S2闭合到______（填“a”或“b”），适当调节滑动变阻器R，记下电压表和电流表的示数分别为U1、I1；（注意此过程中动作要迅速，时间要短）
C．将开关S2闭合到______（填“a”或“b”），适当调节滑动变阻器R，电风扇正常旋转，记下电压表和电流表的示数分别为U2、I2；
（3）由以上实验步骤可得：该电风扇的内阻r=______；该电风扇的输出功率为P=______（用字母U1、I1、U2、I2表示）
5．一电流表的量程标定不准确，某同学利用如图所示电路测量该电流表的实际量程Im。所用器材有：
量程不准的电流表A1，内阻r1=10.0Ω，量程标称为5.0mA；
标准电流表A2，内阻r2=45.0Ω，量程为1.0mA；
标准电阻R1，阻值10.0Ω；
滑动变阻器R，总电阻约为300.0Ω；
电源E，电动势为3.0V，内阻不计；
保护电阻R2；开关S；导线。

回答下列问题：
(1)开关S闭合前，滑动变阻器的滑动端c应滑动至_______端；
(2)开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表A1满偏；若此时电流表A2的读数为I2，则A1的量程Im为__________；
(3)若测量时，A1未调到满偏，读出A1的示数I1=3.00mA，A2的示数I2=0.66mA；由读出的数据计算得Im=_________mA；（保留3位有效数字）
(4)写一条提高测量准确度的建议：________。6．图（a）是压敏电阻的阻值大小随压力变化的关系图像，某实验小组利用其特性设计出一款电子秤，其电路图如图（b）所示。所用器材有：
压敏电阻RF（无压力时的阻值为50Ω）
电源E1（电动势12V，内阻不计）
电源E2（电动势6V，内阻不计）
毫安表mA（量程30mA，内阻10Ω）
滑动变阻器R1（最大阻值为200Ω）
滑动变阻器R2（最大阻值为60Ω）
开关S，导线若干。

现进行如下操作：
①将压敏电阻处于无压力状态并按图（b）连接好电路，将滑动变阻器滑片置于b端位置，然后闭合电键S；
②不放重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为30mA，保持滑动变阻器滑片的位置不再改变：
③在RF上施加竖直向下的压力F时，毫安表的示数为I，记录F及对应的I的值；
④将毫安表的表盘从10mA到30mA之间的刻度标记上对应的F值，完成电子秤的设计。请回答下列问题：

（1）实验中应该选择的滑动变阻器是________（填“R1”或“R2”），电源是_______（填“E1”或“E2”）；
（2）由图（a）可得出压敏电阻的阻值大小随压力变化的关系式为_______Ω，实验小组设计的电子测力计的量程是_______N。
7．在工业生产中，常运用测定电学量的方法来测定某些溶液含离子的浓度。某同学利用图a所示电路模拟这一情形，测定不同浓度下食盐溶液的电阻率。在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板A、B，A板固定在左侧，B板可插在容器内不同位置。
(1)因缺少保护电阻，为保护电流表，开关闭合前B板应尽量靠近容器的___________侧（填“左”或“右”），容器内应倒入___________（填“少量”或“大量”）食盐溶液；
(2)某次实验时，容器内有一定量的食盐溶液，且B板位于最右端，此时电流表示数如图c，则此时电路中电流为___________mA；为便于在多次测量中电流的变化范围更大一些，应___________（选填:增加、减少）容器内的食盐溶液；
(3)倒入适量食盐溶液后，将B板插在容器内不同位置，改变B、A两板的间距x，读取电流表读数I，测量多组数据，得到—x图线如图b示。已知电源电动势为3.0V，容器内部底面长l=20cm，容器内溶液体积V=1200m3。根据图线求得该食盐溶液的电阻率=___________Ω·m（保留两位有效数字）。

8．兴趣小组同学通过实验研究某电子元件的伏安特性曲线，使用的器材如下∶电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线。

（1）该同学将此电子元件连接成如图甲所示的实验电路。开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于___________（填“左”或“右”）端。用此实验电路测得不同型号的该电子元件的多组电流和电压值，并由此分别绘出其I-U图像如图乙所示，根据图像可求得型号②元件在电压为0.8V时的电阻值为___________Ω。
（2）若导线6断路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，示数会发生明显变化的电表是___________。
（3）拆去导线2，将滑动变阻器调至适当阻值保持不变，接型号①元件时读得电流表的示数为140mA，改接型号②元件时电流表的示数为160mA。若该电子元件被短路，则通过电源的电流为___________mA。（结果保留3位有效数字）
9．如图所示，部分用光敏电阻R和继电器组成的一个简单照明自动控制电路，能够实现“日出路灯熄，日落路灯亮”。继电器的电阻为，当线圈的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合，照明电路自动断开。继电器线圈供电的电池电动势，内阻不计。光敏电阻阻值随光照度变化关系如下表：

光照度/
0.01
0.02
1
5
50
500
光敏电阻/
800
400
50
25
10
2
已知光线越好，光照度数值越大。自动控制电路设计使当光照度数值小于时路灯亮起。
(1)电路中除电磁继电器、电源、光敏电阻R外，还需滑动变阻器，下列两个滑动变阻器应选择___________（填标号）。
A．滑动变阻器（阻值范围、额定电流）
B．滑动变阻器（阻值范围、额定电流）
(2)请根据要求，完善电路中控制电路部分___________。
(3)为节约能源，可以使光照度数值小于时路灯亮起，可直接调整滑动变阻器，使阻值___________（选填“调大”或“调小”）。
10．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变化的图象如图乙所示，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＝1Ω；灵敏毫安表量程为10mA，内阻Rg＝50Ω；R1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、B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R1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θ；
步骤c.保持可变电阻R1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-F图象斜率为k，试写出电流表示数I与待测重物重力G的表达式I＝ ___（用E、r、R1、Rg、R0、k、θ表示）；
（3）若R-F图象中R0＝100Ω，k＝0.5Ω／N，测得θ＝60°，毫安表指针半偏，则待测重物重力G=___ N；
（4）关于改装后的重力刻度盘，下列说法正确的是（_____）
A．重力零刻度线在电流表满刻度处，刻度线均匀
B．重力零刻度线在电流表零刻度处，刻度线均匀
C．重力零刻度线在电流表满刻度处，刻度线不均匀
D．重力零刻度线在电流表零刻度处，刻度线不均匀
（5）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”）．
11．举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。

某同学利用图乙所示电路，探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。


（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值。通过测量得到该电池的曲线a（如图丁）。由此可知，该电源内阻是否为常数______（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为______V，由图像可知，此时电源内阻为______（计算结果保留两位有效数字）
（2）实验二：在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，减小实验一光照的强度，重复实验，测得曲线b（如图丁），则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为______W（计算结果保留两位有效数字）。
12．某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表的内电阻RV，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电压表为待测电压表，R为电阻箱。

（1）小明实验步骤如下：先将电阻箱电阻调至0，闭合开关S，电压表读数如图乙所示，读出此时电压U1=___________V；然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值R和此时电压表的电压U2，忽略电源内阻，则电压表电阻的测量结果Rv=_________（用符号U1、U2和R表示）；如果考虑电源内阻，则测量结果RV与真实值比较________（选填“偏大”或“偏小”）。
（2）小李实验步骤如下：闭合开关S，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值R及对应电压表的电压U，作出图象如图丙所示，不考虑电源内阻，从图象可知电压表内阻的测量值为___________Ω；如果已知电源内电阻为r（Ω），则电压表内阻的真实值为___________Ω。
13．将一微安表先改装成量程1mA的电流表，再改装成量程5V的电压表，并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图，虚线框中是改装后电压表电路，V0是量程6V的标准电压表。已知微安表满偏电流为250μA，标记的内阻为600 Ω，电阻箱R1、R2调节范围为0~9999.99 Ω。

(1)微安表改装：图甲中电阻箱的阻值分别调节到R1=_______Ω，R2=______Ω。
(2)实物连线：选用合适的器材，按照图甲正确连接电路。
(3)对比校准：正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表（改装后电压表）的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值________5V。（选填“大于”或“小于”）
(4)重新调整：通过检测发现：电阻箱 R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是5V的原因。再通过调节电阻箱R1、R2的阻值，使改装电压表量程的真实值为5V，以下调节方案可行的有______（填序号）
A．保持R1不变，将R2增大到合适值
B．保持R1不变，将R2减小到合适值
C．保持R2不变，将R1增大到合适值
D．保持R2不变，将R1减小到合适值
14．实验室有一破损的双量程电压表，两量程分别是3V和15V，其内部电路如图所示，因电压表的表头G已烧坏，无法知道其电学特性，但两个精密电阻R1、R2完好，测得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．现有两个表头，外形都与原表头G相同，已知表头G1的满偏电流为1mA，内阻为50Ω；表头G2的满偏电流0.5mA，内阻为200Ω，又有三个精密定值电阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情况下，对电压表进行修复，根据所给条件回答下列问题：

（1）原表头G满偏电流I=_______，内阻r=_______．
（2）在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路_____（标识出所选用的相应器材符号）
（3）某学习小组利用修复的电压表，再加上可以使用的以下器材，测量一未知电阻Rx的阻值：
电流表A量程0～5mA，内阻未知；
最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；
电源E（电动势约3V）；
开关S、导线若干．
由于不知道未知电阻的阻值范围，学习小组为精确测出未知电阻的阻值，选择合适的电路，请你帮助他们补充完整电路连接 ____________，正确连线后读得电压表示数为2.40V，电流表示数为4.00mA，则未知电阻阻值Rx为____Ω．
15．如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A，B，C连接，测量结果如下表：

红表笔
A
C
C
B
A
B
黑表笔
C
A
B
C
B
A
阻值
有阻值
阻值同AC测量值
很大
很小
很大
接近AC间电阻
(1)在虚线框中画出黑箱内的电路结构图_______________；

小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：
(2)将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将e与____（填“A”或“B”）相连，f与____（填“A”或“B”），A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R1的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为U1；

(3)将e、f按照正确方式与A、C相连，闭合开关，改变电阻箱R1的大小，读出对应的电压表读数，记录为U2；
(4)分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距分别为a1，a2；斜率分别为k1，k2，则电源电动势为_____，黑箱内定值电阻阻值为_____，二极管正向电阻值为_____。

16．热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。
A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻r1=10Ω）
B．电流表A2（量程0～1.0A，内阻r2约为0.5Ω）
C．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）
E．定值电阻R3=990Ω
F. 定值电阻R4=140Ω
G．电源E（电动势12V，内阻可忽略）
H．电键、导线若干

（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器______。（只需填写器材前面的字母即可）
（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图_____。
（3）该小组测出某热敏电阻Rx的I1—I2图线如曲线乙所示，NTC热敏电阻对应的曲线是____（填①或②）。
（4）若将上表中的PTC电阻直接接到一个9V，内阻10Ω的电源两端，则它的实际功率为_______W。（结果均保留2位有效数字）
17．物理社找到一根拉力敏感电阻丝，其阻值随拉力F变化的图像如图甲所示，社员们按图乙所示电路制作了一个简易“吊杆”。电路中电源电动势E=3V，内阻r=1Ω；灵敏毫安表的量程为10mA，内阻Rg=5Ω；R1是可变电阻。A，B两接线柱等高且固定。现将这两根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘杆，将其两端接在A，B接线柱上。通过光滑绝缘杆可将重物吊起。不计敏感电阻丝的重力，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R1使毫安表指针满偏；
步骤b：滑杆下吊上已知重力的重物，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
步骤c：保持可变电阻R1接入电路阻值不变，读出此时毫安表示数I；
步骤d：换用不同已知重力的物理，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；
步骤e：将毫安表刻度盘改装为重力刻度盘

（1）写出敏感电阻丝上的拉力F与重物G的关系：F=___________。
（2）设R-F图像斜率为k，写出毫安表示数I与待测重物重力G关系的表达式：I=___________。（用E，r，R1，Rg，R0，k，θ表示）
（3）若R-F图像中R0=50Ω，k=0.2Ω/N。测得θ=45°，毫安表指针半偏，则待测重物的重力G=________N。
（4）关于改装后的重力刻度盘，下列说法正确的是________。

A．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线均匀
B．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线不均匀
C．重力零刻度线在毫安表满刻度处，刻度线不均匀
D．重力零刻度线在毫安表零刻度处，刻度线均匀
（5）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”）
18．为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100 Ω）、滑动变阻器R1(0～100 Ω）、滑动变阻器R2（0～10 Ω）、电阻箱R0(0～9 999.9 Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3 V，内阻忽略）、导线若干、开关若干．

(1)甲同学设计如上图（a）所示的电路进行实验．
①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_________．
②滑动变阻器应选________（选填字母代号即可）．
③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1.
④断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为________时，R0的读数即为电阻的阻值．
(2)乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0的值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为________(用m、k表示）．
(3)若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好________？原因是____________.