广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-09电学实验

广东省梅州市高考物理2021-2022模拟题知识点分类汇编-09电学实验

一、实验题

1．（2021·广东梅州·一模）如图所示，某物理兴趣小组用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：

（1）用作图法在坐标系内作出U-I图线；______

（2）利用图线，测得电动势E=___________V，内阻r=_________Ω。

（3）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝_______Ω。

2．（2021·广东梅州·统考二模）某实验小组利用某型号热敏电阻元件和电流表制作简易电子温度计。已知该型号热敏电阻在常温25℃时的阻值为10kΩ，其生产厂家给出了它在某些温度下的阻值如下表所示。

实验室有下列器材∶

A．两节干电池，内阻可忽略不计

B．电压表V（量程3V，内阻约几十千欧）

C．电流表A1（量程500μA，内阻约几百欧）

D．0~9999Ω电阻箱R

E.某型号热敏电阻元件一只

F.开关、导线若干

该实验操作如下∶

(1)按图甲所示的电路连接各实验器材，开关S闭合前应将电阻箱调至__________位置（填“阻值最大”“阻值最小”或“阻值任意”）；

闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，其读数__________V；逐渐减小电阻箱阻值，直至电流表读数恰好达到满偏。此时电阻箱的旋钮位置如图丙所示，于是可计算得出该实验所用电流表内阻RA=__________Ω（结果保留至整数位）。

(2)将热敏电阻作为测温元件接入电路，同时保证电阻箱的旋钮位置不变，这样电流表只需要简单改变刻度就可以制成电子温度计。试用笔画线代替导线，在丁图中画出连接好的电路_____。

(3)从上表中的数据可看出，该型号热敏电阻的阻值随着温度的上升而__________，利用表格数据，可将电流表表盘上“200μA”的刻度改为__________℃（结果保留至整数位）。

3．（2021·广东梅州·统考一模）如图甲所示是某同学设计的测量电源的电动势和内阻的实验电路图，图中电压表的量程为，虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表（解决灵敏电流计量程不够的问题），根据实验要求，完成下列问题：

（1）已知电流计的满偏电流、内阻，电路中已将它改装为最大量程的电流表，则___________。

（2）通过移动变阻器的滑片，得到多组电压表的读数和电流计的读数，作出如图乙的图像，某次测量时，电压表示数如图丙所示，则读数为___________，此时对应通过电源的电流为___________。

（3）请根据图乙求出电源的电动势等于___________，电源内阻等于___________（结果均保留到小数点后两位）。

（4）从测量原理来看，利用图甲所示的电路所得的电动势测量值与真实值相比___________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

4．（2021·广东梅州·统考二模）某科学探究小组欲通过测定工业废水的电阻率，来判断废水是否达到排放标准（一般电阻率的废水即达到排放标准）。该小组用透明塑料板自制了个长方体容器，其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板（板的厚度和电阻的影响可忽略不计），铜薄板上端分别带有接线柱A、B，如图甲所示。容器内表面长，宽，高。将废水注满容器后，进行如下实验操作。

（1）用多用电表的电阻挡粗测容器中废水的电阻，选择开关置于“”挡，其示数如图乙所示，则该废水的电阻值约为______Ω；

（2）为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组从实验室中找到如下实验器材：

A．直流电源（电动势约，内阻约）；

B．电压表（量程，内阻约3kΩ）；

C．电流表（量程，内阻约10）；

D．电流表（量程，内阻约0.4）；

E．滑动变阻器（，额定电流）；

F．开关S一个，导线若干。

图丙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图，由于废水洒在纸上，导致部分电路图缺失不清，图丙中的电流表A应为______（填写器材前面的字母序号“C”或“D”），请你在答题卡相应位置补全电路图______；

（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请在图丁作出图线。图丁的坐标纸中已经描出了3个点，请在答题卡相应图中将剩余3个点描出，并作出U-I关系图线______；

（4）由以上测量数据可以求出待测废水的电阻率______。该废水______（填“达到”或“未达到”）排放标准。

5．（2022·广东梅州·统考二模）太阳能电池在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。某同学想描绘某太阳能电池在没有光照（未存储电能）时的伏安特性曲线。

(1)该同学先将该太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好，然后用多用电表粗测其电阻。先选用多用电表欧姆挡“×10”挡位，欧姆表内部结构如图甲，开关S接______（选填“3”或“4”），欧姆调零后进行测量，其指针偏转如图乙a所示，换用______（选填“×1”或“×100”）挡位重新进行欧姆调零后测量，指针偏转如图乙中b所示，可以粗略得出此时太阳能电池的阻值为______Ω；

(2)该同学利用电动势为3V的直流电源E、量程为3V的电压表（内阻约为3kΩ）、量程为6mA的电流表（内阻约为5Ω）、滑动变阻器R以及开关导线等进行实验，则本实验应该采用的实验电路设计图为______；

A． B． C． D．

(3)根据实验数据，该同学描绘出该太阳能电池的伏安特性曲线如图所示，请简要描述一下其伏安特性：______。

6．（2022·广东梅州·统考模拟预测）某研究小组用一种电动势不变、内阻发生变化的电池，来研究小灯泡电压随电流的变化规律。设计图甲所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器R，通过测量得到该电池的U﹣I关系曲线a、小灯泡的U﹣I关系曲线c如图乙所示。

（1）根据图乙来判断，当电流表的读数为0.3A，则电压表V2的读数应为 ________V（估读到小数点后一位）。

（2）由图象可知电源的电动势E=_________V（保留两位有效数字）。

（3）关于曲线c与曲线a的交点Q代表的物理含义，下列说法正确的是 _________。

A．滑动变阻器滑片P移到了滑动变阻器的最右端

B．在此种电路条件的限制下，小灯泡功率的最大值为1.25W

C．交点Q的电压只能表示路端电压，不能表示灯泡的电压

D．交点Q的电压只能表示灯泡的电压，不能表示路端电压

7．（2022·广东梅州·统考一模）小明要测量一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。

（1）小明设计该实验的原理表达式是________（用E、r、I、R表示）。

（2）小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________（选填“最大值”或“最小值”），在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为______。

（3）小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的图像，则由图像求得，该电源的电动势_______V，内电阻________（结果均保留两位有效数字）。

8．（2022·广东梅州·统考模拟预测）某实验小组用图甲所示电路测定一均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。

（1）根据图甲，连接图乙中的实物图__________。

（2）如图丙所示，用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，应先转动__________使与间的距离稍大于被测物，放入被测物，再转动________到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动______使固定后读数。（均选填“”、“”或“”）

（3）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片调至一合适位置后不动，多次改变线夹的位置，得到几组电压表的示数、电流表的示数、电阻丝间的长度的数据，根据公式计算出相应的电阻后作出图像如图丁所示，取图线上的两个点，得到这两个点的横坐标之差和纵坐标之差，若电阻丝的直径为，则其电阻率可表示为__________。

参考答案：

1．     见解析图     1.5     1.0     30     5

【详解】（1）[1]先描点，然后用一条直线连接起来，如果不能通过所有点，使曲线两侧的点数大致相同，如图所示；

（2）[2]电源的U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势，故

E=1.5V

[3]斜率表示内电阻，即

故

r=3.0-2.0=1.0Ω

（3）[4][5]当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图象可以看出，当电阻R=5Ω时，电源的输出功率最大，为45W，故电源内阻为5Ω；

再根据

P=I2R=

有

解得

2．     阻值最大     2.80     200     如图所示     减小     29

【详解】(1)[1]为了保护电路，在开关闭合之前，应该将电阻箱调至组织最大的位置；

[2]电压表读数为2.80V；

[3] 电流表内阻

(2) [4]如图所示

(3)[5] 从上表中的数据可看出，该型号热敏电阻的阻值随着温度的上升而减小；

[6]当电流表读数为200μA时，热敏电阻阻值

则根据上表数据可将电流表表盘上“200μA”的刻度改为29℃

3．     0.40     2.60     300     2.91~2.94     0.82~0.86     相等

【详解】（1）[1]根据并联电路分流特点，可得

（2）[2]因图丙中电压表的分度值为0.1V，故图丙电压表的读数为2.60V

[3]由图乙可知，当U=2.60V时，电流计G的读数为100mA，则通过电源的电流为

（3）[4][5]由闭合电路的欧姆定律得

整理得

则图像纵轴截距为电动势

斜率为

解得电源内阻为

（4）[6]由于电流计G内阻已知，故按该原理测得通过电源电流3I为真实值，故电压表分流不会对实验造成误差，故测量值等于真实值，故选填相等。

4．     1100     C               106（101~109均给分）     未达标

【详解】（1）[1]由图可知读数为

（2）[2]电流标通过的最大电流为

故电流表选C。

[3]由于滑动变阻器的阻值范围，若采用限流式起不到调节作用，故选用分压式接法，电路图如下

（3）[4]描点作图，使实验数据点尽可能均匀分布于所描绘直线的两侧，偏离过大的点应舍去，作出如下图像

（4）[5]U-I关系图线的斜率表示待测电阻的阻值，则有

电阻率为

[6]电阻率的废水即达到排放标准，则该废水未达到排放标注。

5．     3     ×100     1000     C     电压小于时该太阳能电池不导通；电压超过时，该太阳能电池随着电压的增大电阻急剧减小

【详解】（1）[1][2][3]开关S接3，欧姆调零后进行测量，由图可知指针偏转过小，则倍率过小，应该换用 “×100”挡位重新进行欧姆调零后测量；得出此时太阳能电池的阻值为10×100Ω=1000Ω；

（2）[4]因太阳能板的电阻远大于安培表的内阻，可知应采用电流表内接法，滑动变阻器用分压式，则电路选C；

（3）[5]由I-U图像可知，电压小于时该太阳能电池不导通；电压超过时，该太阳能电池随着电压的增大电阻急剧减小。

6．     1.0     4.0     AB

【详解】（1）[1]由图甲所示电路图可知，电压表V2测灯泡两端电压，图乙中图线c是灯泡的U﹣I图线，当电流表的读数为0.3A，由图乙所示图线c可知，电压表V2的读数应为1.0V。

（2）[2]由图甲所示电路图可知，当外电路断路时路端电压等于电源电动势，即时路端电压等于电源电动势，由图乙所示图线a可知，时路端电压为4.0V，则电源电动势

（3）[3]ACD．两图线的交点电压值表示灯泡两端电压等于路段电压，Q点的电压值即表示灯泡两端的电压，又表示路端电压，由图甲所示电路图可知，此时滑动变阻器的滑片移到了最右端，故A正确，CD错误；

B．由图乙所示图象可知，Q点对于坐标值

此时灯泡的工作电压与工作电流最大，功率最大，灯泡的最大功率

故B正确。

7．          最大值     25     6.0（5.8~6.2均可）     2.1（1.7~2.5均可）

【详解】（1）[1]由图甲，根据闭合回路的欧姆定律可知，小明设计该实验的原理表达式是

（2）[2]为保证闭合开关时，电路中的电流不超过电流传感器的量程，应先将电阻箱阻值调至最大值。

[3]由图乙可知，电阻箱接入电路的阻值为

（3）[4][5]根据原理表达式，整理得

根据图丙的图像，可知

，

解得

,

8．          D     H     G    

【详解】(1)[1] 根据电路图连接实物图

(2)[2][3][4] 用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转到微调旋钮H夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数；

(3)[5]根据

得知图线的斜率为

得