2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电学实验

这是一份2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电学实验，共41页。试卷主要包含了单选题，实验题，填空题等内容，欢迎下载使用。
2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：电学实验

一、单选题
1．（2023·北京丰台·统考一模）在甲、乙实验电路中，电源有内阻。图丙、丁是由电流表和电压表测的数据绘制的图像。下列说法正确的是（　　）

A．丙图是由甲电路测的数据绘制的图像
B．丁图图线与横坐标包围的面积表示被测电阻在某一状态的电功率
C．甲电路用于测量电阻的大小，由可得出电阻的阻值
D．乙电路用于测量电源的电动势和内阻，电压表测量的是电源两端的电压

二、实验题
2．（2023·北京海淀·统考二模）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。
（1）在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图1所示为________mm。

（2）现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω）
B．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
C．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A）
为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选________（选填器材前的字母）。然后补充完成图2中实物间的连线___________。


（3）关于上述实验，下列说法正确的是________。
A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差
B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
C．只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小
D．只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏大
（4）电导率是电阻率的倒数，用希腊字母δ表示，常用单位是西门子/厘米（S/cm），即。电导率是反映水质的一项重要指标。资料显示某种饮用水的电导率约为。将该饮用水灌入一个绝缘性能良好、高约12cm、容积约240mL的薄壁塑料瓶（如图3所示），瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。请通过计算说明用图2中的实验器材能否较为精确的测量该饮用水的电导率。若能，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法；若不能，请提出一种改进措施_____________。


3．（2023·北京丰台·统考二模）某物理兴趣小组的同学在实验室测量不同电源的电动势和内阻。
（1）甲同学所测电源的电动势约为，内阻约为。
①甲同学在实验过程中，可选择的器材有：
A．电流表（量程为，内阻约为）；
B．电压表（量程为，内组为为）；
C．滑动变阻器（最大阻值为）；
D．滑动变阻器（最大阻值为）。
本实验中，滑动变阻器应先用___________（选填“C”或“D”）。
②甲同学用图1所示的电路进行测量，请将图2中的实物电路补充完整_________。

（2）乙同学用电阻箱和电压表测量水果电池的电动势和内阻，电路如图3所示。闭合开关S后，调节电阻箱得到多组实验数据，由电阻箱的电阻和电阻箱两端的电压，计算得到通过电阻箱的电流，如下表所示。坐标纸上已经描好了5组数据点，请将第4组数据描在坐标纸上，并在图4中作出图像___________。根据图像得出该水果电池的内阻___________。

1
2
3
4
5
6

0.1
0.2
0.4
0.8
1.6
4.0

0.09
0.16
0.27
0.40
0.60
0.67

0.90
0.80
0.68
0.50
0.38
0.17

（3）实验小组的同学在分析实验误差时，认为由于电表内阻的影响，导致电压表和电流表的测量值可能与“路端电压”和“流过电源的电流”存在偏差。下列分析正确的是______
A．图1中电压表的测量值偏大
B．图1中电流表的测量值偏小
C．图3中电压表的测量值偏大
D．图3中计算出的电流值比“流过电源的电流”小
4．（2023·北京门头沟·统考一模）在“测量金属丝的电阻率”实验中，选用金属丝的电阻约为5Ω。

（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图1所示，则金属丝的直径d=______mm。
（2）实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）
滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）
电源（电动势为3V，内阻不计）
某同学为了使金属丝两端电压调节范围更大，并使测量结果尽可能准确，应选用图所示的______电路进行实验。
A．B．
C．D．
（3）该同学建立坐标系，如图3所示。图中已标出了与测量数据对应的六个坐标点，请描绘出图线______，并由图线数据计算出金属丝的电阻为______Ω（结果保留1位小数）。设被测金属丝电阻为，金属丝直径为d，接入电路部分的长度为l，则该金属丝电阻率的表达式是______（用题目给出的物理量符号表示）。

5．（2023·北京平谷·统考一模）电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。某实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内，玻璃管两端用装有金属圆片电极的橡胶塞密封。实验小组用刻度尺测出两电极相距L，用游标卡尺测得玻璃管的内径为D。接下来，实验小组先用多用电表欧姆挡粗测水样电阻的阻值，然后再用“伏安法”测量其阻值。最后分析数据，得出该品牌纯净水样品的电导率。
实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，有以下器材供选用：
A．电流表（，内阻约）    B．电流表（，内阻约）
C．电压表（，内阻约）    D．电压表（，内阻约）
E．滑动变阻器（，额定电流1A）    F．电源（12V，内阻约）
G．开关和导线若干

（1）实验小组用多用电表粗测水样电阻的阻值时选择欧姆挡的“”倍率，示数如图甲，则读数为________Ω。
（2）实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，为减小测量误差，电流表应选用________，电压表应选用________（选填器材前的字母）。
（3）图乙是实验器材实物图，已连接了部分导线。请补充完成实物间的连线。( )
（4）下表是实验小组测量玻璃管中水柱的电流及两端电压的6组实验数据，其中5组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线。( )

1
2
3
4
5
6

1.0
3.0
5.0
7.0
9.0
11.0

53.5
160
267
374
411
588

（5）若得到水样电阻的阻值为R，则水样品电导率的表达式为________（用D、L和R表示）。
（6）为了探索分压电路中选择最大阻值是多大的滑动变阻器更有利于完成实验，某同学分别用最大阻值是、、的三种滑动变阻器做分压电阻，用如图丁所示的电路进行实验。实验中所用的定值电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电压表读数随（指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b、c，如图戊所示。

则图戊中的图线a对应的滑动变阻器以及为了更有利于完成实验应选择最大阻值为多大的滑动变阻器（在保证滑动变阻器不会被烧坏的情况下），正确的是________（选填选项前的字母）。
A．最大阻值为的滑动变阻器；最大阻值更大的滑动变阻器
B．最大阻值为的滑动变阻器；最大阻值比大2~5倍的滑动变阻器
C．最大阻值为的滑动变阻器；最大阻值比大2~5倍的滑动变阻器
D．最大阻值为的滑动变阻器；最大阻值更小的滑动变阻器
6．（2023·北京·统考一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图甲所示，则该金属丝的直径为______mm。

（2）某同学按图乙的电路测量一节干电池的电动势和内阻。他调整滑动变阻器共测得5组电流和电压的数据，如表中所示，其中4组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请用“＋”标出第4组数据的对应点，并作出路端电压U随电流I变化的图像___________。

电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.30
0.36
电压U/V
1.40
1.33
1.26
1.21
1.15

（3）根据图像得出一节干电池的电动势的测量值______V，内阻的测量值______。（结果均保留小数点后两位）
7．（2023·北京海淀·统考一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。图中A、B端之间电压恒为U，灯泡L的电阻恒为R1，滑动变阻器R的最大阻值为R2，在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，应选择 _______ （选填“甲”“乙”或“丙”）电路，灯泡两端电压最大变化范围是 _________ 。

8．（2023·北京东城·统考一模）利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。
（1）将多用电表的选择开关调到直流电压挡。如图甲所示，闭合开关，将电压表并联在A、B两点间，电压表示数为，并联在A、C两点间，电压表示数也为，并联在B、C两点间，电压表示数为零，已知，阻值相差不大，出现上述情况的原因可能是______。

A．段断路B．段断路C．段短路D．段短路
（2）将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置，将红，黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘______（选填“左侧”或“右侧”）零刻度线处，将光敏电阻与欧姆表直接相连，通过用手遮挡的方式来改变照射到光敏电阻的光照强弱，在不改变选择开关位置的情况下，欧姆表指针位置发生变化，如图乙所示，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值______（选填“变大”或“变小”）。

（3）如图丙所示是一个简单的欧姆表电路示意图，其中电流表电流为500μA，内阻为100Ω，电池电动势为1.5V，内阻为1Ω；变阻器最大阻值为5000Ω。
①调零后测量某定值电阻时，指针指在刻度盘的正中央，则该定值电阻阻值为______Ω。
②使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为300Ω，则这个电阻的阻值应为______Ω。
9．（2023·北京延庆·统考一模）某实验小组进行“探究热敏电阻的温度特性”实验，实验室提供如下器材：
热敏电阻（常温下约）；
电流表A（量程，内阻约）；
电压表V（量程，内阻约）；
电池组E（电动势，内阻约）；
滑动变阻器R（最大阻值为）；
开关S、导线若干、烧杯和水、温度计．

（1）根据实验所提供的器材，设计实验电路，画在左图所示的方框中。_________
（2）右图是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请根据你所设计的实验电路，补充完成实物间的连线。_________
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于_________端（填“a”或“b”）。
（4）若热敏电阻的阻值与温度的关系如图所示，关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法，下列叙述正确的是_________。

A．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大
B．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小
C．温度升高到一定值后，电流表宜采用外接法
D．温度升高到一定值后，电流表宜采用内接法
（5）现将此热敏电阻接在电流恒定的电路中，当它产生的热量与向周围环境散热达到平衡时，热敏电阻的温度稳定在某一值，且满足关系式，其中是散热系数，是电阻的温度，是周围环境温度，为电流），已知，，，结合上图可知该热敏电阻的温度稳定在___________。
10．（2023·北京西城·统考一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用游标卡尺测量某金属管的外径，示数如图1所示，则该金属管的外径为______mm．

（2）某同学用图2所示的电路测量电池的电动势和内电阻，调节滑动变阻器的滑片，得到多组电压表和电流表的示数，并在坐标纸上标出，如图3所示．请作出该电池的图线_______，并根据图线得出该电池的电动势______V（结果保留3位有效数字），内电阻______（结果保留2位有效数字）。

（3）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，获得图4所示的油膜轮廓．在计算油膜面积时，他把凡是半格左右的油膜都算成了一格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小_______？请分析说明理由________。

11．（2023·北京朝阳·统考一模）某同学用伏安法测金属丝的电阻（阻值约5Ω左右）。实验所用器材为：电池组（电动势3V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω）开关、导线若干。
（1）图中电压表的右端应与___________（选填“a”或“b”）点连接。

（2）图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的右端。请根据（1）问中的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表读数均为最小值___________。

（3）该同学在坐标纸上建立如图所示的坐标系，标出了与测量数据对应的6个点。请在该图中描绘出I-U图线___________，利用图线可得该金属丝的阻值___________Ω（结果保留两位有效数字）。

（4）通过电路元件的I-U图像可以了解其性能。该同学查阅说明书，了解到某元件具有维持用电器两端电压稳定的作用，其正常工作电压为3.0V，电流约为83mA，I-U图像如图所示。若使用该元件与一额定电压为3.0V的用电器并联，通过适当的电阻构成如图所示的电路。当输入电压在一定范围内波动时，用电器两端电压能够稳定在3.0V不变，请分析说明其原因___________。

12．（2023·北京石景山·统考一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用学生实验室中的电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）、电流表（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）和滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）测量一节旧干电池的电动势和内阻。要求尽量减小电表内阻对测量结果的影响，应该选择的实验电路是图1中的______（选填“甲”或“乙”）。

（2）关于指针式多用电表欧姆挡的使用操作，下列说法中正确的是( )
A．测电阻时，若改用不同倍率，需要重新欧姆调零
B．若欧姆表盘中央刻度值为“15”，待测电阻约200Ω，需要使用“”挡
C．测电阻时，电流从红表笔流出电表，经过待测电阻，从黑表笔流回电表
D．若红黑表笔分别与一不带电的电容器两极相接，指针先向右偏转再回到左端
（3）如图2所示，用伏安法测量待测电阻的阻值，M、N间电压为保持不变。选用三种不同规格的滑动变阻器，最大阻值分别是，，，从左向右移动滑片P，研究待测电阻两端的电压U与滑片的滑动距离L（滑片从左向右滑动的最大距离为）的关系，获得如图3所示的三条图线。请你结合三条图线判断：在使用图2所示电路测量待测电阻阻值的实验中，选择哪一种规格的滑动变阻器最合适，并简要说明理由。( )

13．（2023·北京·统考模拟预测）为了同时测量一电源的电动势（E）和内阻（r），以及未知阻值的电阻R，某同学设计了一电路，实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、内阻很小的电流表一只、单刀单掷开关两个、导线若干。

（1）为实现上述目的，请完善实物图连接________；
（2）该同学实验的主要步骤有：
①闭合S1、S2，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电流表的示数；
②保持S1闭合，断开S2，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电流表的示数；
③根据记录的数据，作出两条图线如图所示。
由图线可得电动势E=_________，内阻r=_______， =_________（用图中a、b、c表示）。

（3）若考虑电流表存在一定的电阻，则电动势的测量值_______真实值；电源内阻的测量值_____真实值；电阻R的测量值________真实值。（填“大于”或“等于”或“小于”）
14．（2023·北京·统考模拟预测）某学校研究性学习小组将一量程为的灵敏电流计G改装为双量程电流表、双量程电压表和双倍率欧姆表如图所示，已知电流计内阻Ω，，，=933.3Ω，电源的电动势为，试回答如下问题：

（1）接线柱A应接 ___________（填“红表笔”或“黑表笔”），表笔接在A和D间是___________（填“双量程电流表”“双量程电压表”或 “双倍率欧姆表”）
（2）若表笔接在A和C间，单刀双掷开关掷1时是__________（填“电压表”“电流表”或“欧姆表”），量程为___________。
（3）双倍率欧姆表的中值电阻分别为___________和___________。
15．（2023·北京·统考模拟预测）某校的课外活动实验小组设计了图甲所示电路，准备测量多用电表内部电源的电动势E和欧姆
“”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表，毫安表（量程，内阻约），电阻箱，导线若干。

（1）将多用电表挡位调到电阻“”挡，红表笔和黑表笔短接，调零。
（2）将电阻箱阻值调到最大，再将图甲中多用电表的红表笔和___________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。
（3）将电阻箱的电阻值调为，接通电路后该多用电表的表盘指针如图乙所示，则可知毫安表的内阻约为__________（结果保留三位有效数字）。
（4）调节电阻箱的阻值，记下多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R。
（5）实验小组的同学根据得到的多组I（单位是A）和R（单位是），进行正确的变量变换描出如图丙所示的图像，但忘记标明纵轴的坐标和单位，则纵轴的物理量和单位是( )
A．        B．        C．        D．
（6）根据图丙结合前面的测量求得多用电表内电源的电动势_________，总电阻_________。（结果均保留三位有效数字）
16．（2023·北京·模拟预测）某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。

（1）下列说法正确的是________。
A．  变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B．  变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能
C．  理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失
D．  变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
（2）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则可推断原线圈的输入电压可能为________。
A．    B．      C．      D．  
（3）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、（右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻的过程中，当________时，获得的功率最大。
17．（2023·北京·模拟预测）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等，例如：
（1）实验仪器，用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图所示，则该电阻丝的直径为______mm；

（2）误差分析，某同学用图所示的电路测量一段金属丝的电阻。不考虑偶然误差，测量值与真实值相比较将______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），误差主要是由______（选填“电流表”或“电压表”）的内阻引起的；

（3）实验原理，图为指针式多用电表电路简图。某同学用指针式多用电表测量电学中的物理量时，发现直流电流、电压表盘刻度线是均匀的，而电阻表盘刻度线是不均匀的，结合图简要分析电阻表盘刻度线不均匀的原因。( )

18．（2023·北京·模拟预测）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）实验仪器。用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图所示，双缝间距___________mm。

（2）实验操作。在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
上述步骤中，正确的顺序是__________。（填写步骤前面的数字）
（3）实验数据分析。在“测量金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝的电阻约为。
实验中提供的主要器材有电源（电动势为3V，内阻很小）、电压表V（量程，内阻约）、电流表A（量程，内阻约）以及滑动变阻器。
a．为使金属丝两端电压调节范围更大，测量结果更精确，应选用下图__________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）所示的电路进行实验；

b．若某同学选择C电路进行实验后，向左移动滑片，路端电压U和干路电流I均发生变化，设变化量分别为和。不考虑温度对电阻的影响，请你分析判断此过程中的值如何变化_________。
19．（2023·北京·模拟预测）同学们想测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r。
(1)第一小组的同学用电压表、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路，如图甲所示。电路中用到的器材均完好无损。
①检查电路时，他们发现在开关闭合前电压表示数不为零，这是由于导线_____（填写表示导线的字母）连接错误造成的。改正错误连接后再次闭合开关，他们发现电压表有示数，但改变电阻箱连入电路的阻值时，电压表示数保持不变，原因可能是（写出一条即可）_____。

②排除故障后，他顺利完成实验，并根据测得的数据画出图乙所示的图线，其中U为电压表示数，R为电阻箱连入电路的阻值。由图知：电池组的电动势E=_____，内阻r=_____。
(2)第二小组的同学用一块检查完好的灵敏电流计（满偏电流Ig已知，内阻Rg未知）、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路，如图丙所示。闭合开关后，调节电阻箱阻值为R1时灵敏电流计指针达到满偏，调节电阻箱阻值为R2时灵敏电流计指针达到半偏。请你通过推导说明，在这种测量方法中由于灵敏电流计的内阻Rg未知是否会对电动势和内阻的测量造成系统误差_________________________。
20．（2023·北京·统考模拟预测）国标（GB／T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃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3 V，内阻可忽略）；电压表V1（量程为3 V，内阻很大）；
电压表V2（量程为3 V，内阻很大）；定值电阻R1（阻值4 kΩ）；
定值电阻R2（阻值2 kΩ）；电阻箱R（最大阻值9 999 Ω）；
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V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1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d＝_______mm；
（2）玻璃管内水柱的电阻值R的表达式为：R＝_______（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关系图象。则自来水的电阻率ρ＝_______Ω·m（保留两位有效数字）；
（4）本实验中若电压表V1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”）。

三、填空题
21．（2023·北京丰台·统考一模）实验室有一种可拆变压器，原线圈为800匝，副线圈有400匝、300匝、200匝三种规格，但标记不清，某同学选用一组副线圈，把原线圈连接学生电源，测量原线圈的输入电压和副线圈输出电压，得到的数据如下表：

2.40
4.40
6.40
8.80
10.40

0.99
1.85
2.72
3.76
4.48
根据测量数据，可判断副线圈的匝数为________。
A．400匝                B．300匝                C．200匝
请说明你的判断依据：__________。

参考答案：
1．D
【详解】A．丙图绘制的图像是电源路端电压与电流的关系，即丙图是由乙电路测的数据绘制的图像，故A错误；
B．根据

可知丁图图线与横坐标包围的面积不等于被测电阻在某一状态的电功率，故B错误；
C．甲电路用于测量电阻的大小，由可得出电阻的阻值，故C错误；
D．乙电路用于测量电源的电动势和内阻，电压表测量的是电源两端的电压，故D正确。
故选D。
2． C BC/CB 电流表改为内接法
【详解】（1）[1]根据题意，由图可知，电阻丝的直径为

（2）[2][3]为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器采用分压接法，则选C。待测电阻约为，电流表采用外接法，补充完成图2中实物间的连线，如图所示

（3）[4]A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶然误差，故A错误；
B．用电压电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故B正确；
CD．只考虑电表内阻引起的误差，本实验采用电流表外接，误差来源于电压表分流会导致电流的测量值较大，则电阻测量值偏小，故D错误，C正确。
故选BC。
（4）[5]根据题意，由电阻定律可得，电阻约为

电阻较大，不能精确的测量该饮用水的电导率，需要把电流表改为内接法。
3． C BD/DB
【详解】（1）①[1]由于甲同学所测电源的电动势约为，内阻约为，实验时，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的，即选择C。
②[2]根据电路图，实物连接如图所示

（2）[3]根据表格第4组数据描点，作出图像如图所示

[4]根据闭合电路欧姆定律可得

可知图像的斜率绝对值等于水果电池的内阻，则有

（3）[5]由实验电路图1可知，误差来源于电压表的分流，使得图1中电流表的测量值偏小；由实验电路图3可知，电路电流计算值为

由于电压表的分流，使得图3中计算出的电流值比“流过电源的电流”小。
故选BD。
4． 0.183 A 5.2
【详解】（1）[1]由图1可知，螺旋测微器固定刻度的读数是0，可动刻度的读数为0.01×18.3mm=0.183mm，则有金属丝的直径为
d=0+0.183mm=0.183mm
（2）[2]因为

又电压要从0开始变化，滑动变阻器要用分压式接入电路，因此为减小实验误差，实验电路应选用图A所示的电路进行实验。
故选A。
（3）[3]描绘出图线时，应使更多的坐标点在图线上，如图所示。

[4]由欧姆定律可得

由图线数据计算出金属丝的电阻为

[5]设被测金属丝电阻为，金属丝直径为d，接入电路部分的长度为l，由电阻定律可得该金属丝电阻率的表达式是

5． A D D
【详解】（1）[1]欧姆表读数为。
（2）[2][3]电源电动势为12V，则电压表选择D。根据欧姆定律，纯净水最大电流约为

则电流表应选择A。
（3）[4]实物图如图所示

（4）[5]图线如图所示

（5）[6]根据电阻定理得，电阻率为

则电导率为。
（6）[7]图线a随滑片移动过程中，电压表示数变化较小，说明定值电阻与滑动变阻器左侧部分并联变化较小，说明滑动变阻器阻值较大，即最大阻值为的滑动变阻器。为了使电压表示数变化明显，应使用最大阻值更小的滑动变阻器。
故选D。
6． 1.220 1.47/1.48/1.49 0.91/0.92/0.93
【详解】（1）[1] 螺旋测微器读数为固定刻度加可动刻度，为

（2）[2]
（3）[3][4]对图乙，根据闭合电路欧姆定律得

整理得

所以图像截距为电源电动势，斜率绝对值为电源内阻

考虑作图和读数误差，电动势在1.47V到1.49V之间，内阻在0.91Ω到0.93Ω之间。
7． 乙 0~U
【详解】[1]在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式接法，故填乙；
[2]根据乙图知，灯泡两端电压最大变化范围是：0~U
8． AD/DA 右侧 变大 3000 280
【详解】（1）[1]电压表有示数说明并联部分无短路，串联部分无断路，电压表无示数说明并联部分可能短路或者串联部分断路．根据题意电压表并联在A、C两点间，电压表示数为U1，当并联在A、B两点间时，电压表示数也为U1，当并联在B、C两点间时，电压表的示数为零，则可以判断电路的故障可能是AB段断路，也可能是BC段短路，故选AD。
（2）[2]将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置，将红，黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘电阻档零刻度线即右侧零刻度线处。
[3]由图乙可知，遮挡后电阻变大，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值变大。
（3）[4]调零后，欧姆表内阻

指针指在刻度盘的正中央，表盘中值电阻等于欧姆表内阻，即

[5]电动势变为1.4V调零后，欧姆表内阻

由300Ω对应的电流列出关系式

解得

9． 见解析 见解析 a AC/CA 38
【详解】（1）[1]实验器材中的滑动变阻器（最大阻值为20 Ω）、热敏电阻（常温下约），滑动变阻器电阻远小于待测电阻；为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应采用分压接法；电流表A（内阻约）、电压表V（内阻约），根据

可见电流表对测量电阻的影响较小，所以电流表采用内接法；实验电路图如图所示

（2）[2]根据电路图，实物连线如图所示

（3）[3]闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头P应置于a端，使待测电阻两端的电压为零，起到保护电路的作用。
（4）[4] 电流表内接法会产生实验误差，由于电流表的分压，测量得到的两端电压比实际电压偏大，所以计算得到的电阻偏大。由图像可知热敏电阻随着温度的升高，电阻值逐渐减小；当较小时，满足

这时电流表采用外接法误差较小。
故选AC。
（5）[5]当电流通过电阻产生的热量与电阻向周围环境散热达到平衡时，满足关系式

其中
，，
可得

在图像中画出该函数对应图线，如图所示

由图像交点对应温度可知，该热敏电阻的温度稳定在。
10． 21.7 1.48（1.47～1.49） 0.73（0.70～0.74） 偏小 见解析
【详解】（1）[1]由图1可知孩游标卡尺有标尺为10分度，则最小刻度为0.1mm，故可知该金属管的内径为

（2）[2][3][4]由图像可知

图线与纵轴的交点表示电源的电动势，图线的斜率表示电源的内阻，故可得
，
（3）[5][6]根据体积公式

油酸分子的直径为

可知，凡是半格左右的油膜都算成了一格，则面积增大，因此计算得到的油酸分子的直径将偏小。
11． a 4.3/4.4/4.5/4.6/4.7/4.8 见解析
【详解】（1）[1]依题意，金属丝的电阻较小，采用电流表外接法。电压表的右端应与a点连接。
（2）[2]实物图连接如图所示

（3）[3] I-U图线如图所示

[4] 该金属丝的阻值为图线的斜率的倒数，即

（4）[5]当输入电压有所升高时，两端的电压瞬间大于3.0V，元件中电流从83mA急剧增大，使两端的电压增大，两端的电压又回到3.0V；当输入电压有所下降时，两端的电压瞬间小于3.0V，元件中电流从83mA急剧减小，使两端的电压减小，两端的电压又回到3.0V。因此，用电器两端电压能够稳定在3.0V不变。
12． 乙 AD 见解析
【详解】（1）[1]由于干电池的内阻较小，电压表的内阻远远大于干电池的内阻，而电流表的内阻与干电池的内阻相差不大，表明电压表的分流影响小于电流表的分压影响，图甲中的误差主要在于电流表的分压，图乙中的误差主要在于电压表的分流，因此图乙误差小一些，为了尽量减小电表内阻对测量结果的影响，应该选择的实验电路是图1中的图乙。
（2）[2]A．测电阻时，若改用不同倍率，欧姆表的内阻随之发生变化，则需要重新进行欧姆调零，A正确；
B．为了减小欧姆表的读数误差，需要使得指针指在中央刻线附近，即中值电阻与待测电阻的阻值相隔不太多，由于欧姆表盘中央刻度值为“15”，待测电阻约200Ω，可知需要使用“”挡，此时中值电阻为

与待测电阻的阻值相隔较近，如果采用挡，则中值电阻为

与待测电阻的阻值相隔太大，指针没有指在中央刻线附近，即若欧姆表盘中央刻度值为“15”，待测电阻约200Ω，需要使用“”挡，B错误；
C．根据“红进黑出”规律，测电阻时，电流从红表笔流回电表，经过待测电阻，从黑表笔流出电表，C错误；
D．若红黑表笔分别与一不带电的电容器两极相接，欧姆表中的电源先要对电容器充电，有充电电流，此时指针要向右偏转，充电完成后电路中没有电流，指针又再回到左端，即指针先向右偏转再回到左端，D正确。
故选AD。
（3）[3]滑动变阻器最合适，使用可使待测电阻电压变化范围较大，约占总电压的，电压随滑动头移动趋近线性变化，方便调节。
13． 等于 大于 等于
【详解】（1）[1]设计电路图如图所示，用线连接实物图

（2）[2][3][4]当S1、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律有

整理得

当只有S1闭合时，根据闭合电路欧姆定律有

整理得

由图线可知，图像的斜率表示

图像的截距表示

解得
，，
（3）[5][6][7]若考虑电流表存在一定的电阻，当S1、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律有

当只有S1闭合时，根据闭合电路欧姆定律有

对公式做对比可知：电动势的测量值等于真实值；电源内阻的测量值大于真实值；电阻R的测量值等于真实值。
14． 红表笔 双量程电流表 电压表 3V
【详解】（1）[1]因为红表笔与内部电源负极相连，接线柱A应该接红表笔；
[2]表笔接在A和D间，灵敏电流计最终和分流电阻并联，是双量程电流表。
（2）[3] 若表笔接在A和C间，单刀双掷开关掷1时，灵敏电流计最终和分压电阻串联，是电压表；
[4] 单刀双掷开关掷1时，等效表头的满偏电流

电压表量程    

解得

（3）[5] 表笔接在A和B间为双倍率欧姆表，单刀双掷开关掷1时，欧姆表中值电阻

[6] 单刀双掷开关掷2时，等效表头的满偏电流

欧姆表中值电阻

15． 1 48.5 B 1.43 151
【详解】（2）[1]欧姆表中电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表，电流从电表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接触2；
（3）[2]因为欧姆表的读数为

所以

（5、6）[3][4][5]根据闭合电路欧姆定律

整理可得

可知纵轴物理量为，单位为，由图像可得

解得

截距

解得

16． BC/CB D
【详解】（1）[1]
A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误；
B．变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能，故B正确；
C．理想变压器忽略能量损失，原线圈输入功率全部转到副线圈输出功率，故C正确；
D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端电压不变，不为0，故D错误。
故选BC。
（2）[2]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系为

当变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱之间，副线圈的“0”和“4”两个接线柱时，可知原副线圈匝数比为2:1，副线圈电压为3V，则原线圈电压应该为6V；
实际操作中，不是理想变压器，需要考虑损失部分，则原线圈所接电压大于6V。
故选D。
（3）[3]把变压器和R等效为一个电阻R1，R0当做电源内阻，当内外 电阻相等时，即

此时，输出功率最大，根据

得

将公式

代入上式，可得

从而得出

此时获得的功率最大。
17． 0.183（0.182~0.184） 偏小 电压表 当用指针式多用电表测量未知电阻时，通过表头的电流I与待测电阻的关系为非线性关系，因此电阻表盘的刻度线是不均匀的
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为

（2）[2][3]电压表测得的电压为待测电阻两端电压，但电流表测得的电流为通过电压表和电阻的总电流，根据

可知测量值与真实值相比较将偏小，这是由于电压表分流引起的。
（3）[4]通过表头的电流为

当用指针式多用电表测量未知电阻时，通过表头的电流I与待测电阻的关系为非线性关系，因此电阻表盘的刻度线是不均匀的。
18． 2.05 ④①②⑤③ A 不变
【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺的精确值为，图中的读数为

（2）[2]在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，正确的实验步骤是④①②⑤③；
（3）a[3]为使金属丝两端电压调节范围更大，滑动变阻器应采用分压接法，且由于

说明待测电阻属于小电阻，电流表应采用外接法，A正确，BCD错误；
故选A。
b[4]若某同学选择C电路进行实验后，向左移动滑片，路端电压U和干路电流I均发生变化，根据闭合电路欧姆定律可得

解得

可知等于电源的内阻，保持不变。
19． c 导线a或导线d与其他元件连接时接触不好导致断路 测量电动势E时不存在系统误差，测量内阻r时存在系统误差
【详解】(1)①[1][2]．由于电压表与电源直接相连，造成了闭合开关前电压表的示数不为0，故是导线c接在了开关与电源的正极之间，应该接在开关与电阻箱之间；若闭合开关后发现电压表有示数，但改变电阻箱连入电路的阻值时，电压表示数保持不变，说明电压表测量的一直是电源电压，也就说明与电压表并联的那部分出现了断路，即导线a或导线d与其他元件连接时接触不好导致断路；
②[3][4]．根据闭合电路的欧姆定律

即

则由图像可知图像的斜率


解得


(2)[5]．是否会对电动势和内阻的测量造成系统误差就看通过计算得出的电动势和内阻中有没有电流计的内阻，如果有，它的存在就会有误差，如果没有，则它再存在也不会影响这个值的大小；根据闭合电路欧姆定律可知
E=Ig（Rg+r+R1）
同理
E=Ig（Rg+r+R2）
联立解得
E=Ig（R2-R1）
r=R2-2R1-Rg
由此可知利用这种方法测量电动势E时不存在系统误差，测量内阻r时存在系统误差。
20． 30.00 14 偏大
【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上0刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为：30.00mm，所以玻璃管内径：
d=30.00mm
（2）[2]设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U，则电路电流为：

总电压：

当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流为

总电压

由于两次总电压等于电源电压E，可得：

解得：

（3）[3]从图丙中可知，R=2×103Ω时，，此时玻璃管内水柱的电阻：

水柱横截面积：

由电阻定律得：

（4）[4]若电压表V1内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路中实际电流大于，根据可知测量的R将偏大，因此自来水电阻率测量结果将偏大。
21． A 见解析
【详解】[1][2]理想变压器应满足，解得

又匝，由表中5组数据解得副线圈匝数分别为
，，，，
由于变压器线圈通过电流时会发热，铁芯在交变磁场作用下也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，因此实际测的副线圈电压小于理想变压器条件下的电压，即

故选A。