2013届高三物理名校试题汇编A：专题19 电学实验(解析版)

专题19 电学实验

实验一用描迹法画出电场中平面上的等势线

1.（上海市虹口区2012届高三第一学期期终教学质量监控测）在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图示连接电路。将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接，已知电压传感器正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正。在电极A、B的连线上等距离的取a、b、c、d、e 共5个基准点。

（1）若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的_________极上（选填“正”或“负”）。

（2）若连接电压传感器正、负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时的示数为U1；分别接触b点和c点时的示数为U2，则有|U1|______|U2|（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）某位同学分别探测出5个基准点a、b、c、d、e的等势点如图所示，请用实线绘出该电场的电场线（要求画出5条电场线）。

2．（上海市六校2012届高三上学期12月份联考）在“DIS描绘电场等势线”的实验中, （1）给出下列器材，ab处的电源应选用_______，传感器应选用_______。（用字母表示）

A.6V的交流电源

B.6V的直流电源

C.100V的直流电源

D.电压传感器

E.电流传感器

F.力传感器

（2）（单选题）该实验装置如图所示，如果以c、d两个电极的连线为x轴，以c、d 连线的中垂线为y轴，并将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关S，而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中，则传感器示数的绝对值变化情况是（）

A.逐渐增大

B.逐渐减小

C.先变大后变小

D.先变小后变大

3．（广西南宁二中、柳州高中、玉林高中2012届高三11月联考理综卷）

（1）甲图是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验的装置图．如乙图所示，某同学在导电纸上A、B两电极的连线上等间距的选出a、b、c、d、e五个基准点，虚线MN 过d垂直于AB．已知所用的灵敏电流表的指针偏转与电流流向的关系是：电流从探针I流入时，指针向左偏转，电流从探针II流入时，指针向右偏转．实验时，该同学当把探针I

压在d点处，探针II沿虚线MN从d点向下运动时，运动过程中探针II一直压在导电纸上，则在探针II运动的过程中，电流表的指针将偏转（填向右、向左或没有）．

（2）如果在实验过程中，某同学已把导电纸、复写纸、白纸铺放在木板上，按自上而下的顺序放好，并且用电压表检查电极A、B两端，发现电压正常，然后让其中的一个探针接触某一基准点，另一探针在该基准点附近的导电纸上左、右试探移动，无论怎样移动，灵敏电流计的指针都不会发生偏转，其原因可能是（只要答出一个原因即可）。

3.（1）向左（2）导电纸导电面朝下放置、灵敏电流计被破坏等

解析：（1）电流计指针的偏转方向与两探针间的电势高低有关。由题意，电极B相当于正电荷，电极A相当于负电荷，静电场中，经过d点的等势线如上图弯曲虚线所示，该

同学把探针I压在d点处，探针I的电势与等势线上的任何一点的电势相同，当探针II沿虚线MN从d点向下运动时，探针II的电势始终小于上图等势线处电势，即探针I的电势较大，电流从探针I流入电流计，指针向左偏转。

实验二描绘小灯泡的伏安特性

4．（吉林省长春市2012届高三上学期第一调研测试）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：

A．直流电源（6V，内阻不计）

B．电流表G（满偏电流3mA，内阻R g=10Ω）C．电流表A（0~0.6A，内阻未知）D．滑动变阻器R（0~20Ω，5A）E．滑动变阻器R’（0~200Ω，1A）F．定值电阻R0（阻值1990Ω）G．开关与导线若干

（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图（R 可用“”表示）。（画在方框内）

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用。（填写器材序号）

（3）将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如图所示的电路甲中，它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示。电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3，使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R1的阻值为Ω，R3

接入电路的阻值为Ω（结果保留两位有效数字）。

4．（1）如下图所示（2）D （3）10；4.0

5.（江苏省苏州市2012届高三元月调研测试）一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。

A.电源E：电动势为3.0V，内阻不计；

B.电压表V1：量程为0~3V，内阻约为1kΩ

C.电压表V2：量程为0~15V，内阻约为4kΩ

D.电流表A1：量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；

E.电流表A2：量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；

F.滑动变阻器R1：最大阻值为l0Ω，额定电流为0.6A；

G.滑动变阻器R2：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；

H.滑动变阻器R3：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；

I.开关S，导线若干．

实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：

）实验中电压表应选用；电流表应选用；滑动变阻器应选用（请填写选项前对应的字母）．

（2）请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上；闭合开关前，应使变阻器滑片放在最（填“左”或“右”）端。

（3）在上面坐标中画出小灯泡的I

U-曲线．

（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率约为（保留两位有效数字）．

（3）按表中测量数据描点，并将所描各点用平滑的曲线连接起来，如答案图所示。

（4）若将本题中的小灯泡接在电池两端，灯泡两端的电压就是路端电压，而灯泡中的电流等于总电流；根据U=E-Ir，若作出路端电压U与总电流I的关系图象应该是一条直线，该直线与小灯泡的U-I图象只有一个交点，该交点就表示小灯泡工作时的实际电流和实际电压；如答案图中红线所示，根据交点坐标可知，工作电流约为0.41A，工作电压约为1.1V，所以小灯泡的实际功率约为1.1V×0.41A=0.45W。

注意：第（4）问中，要作出路端电压U与总电流I的关系图象，可先根据数学知识求出函数表达式为U=1.5-I，进而再确定该直线上的两个点，如该直线肯定经过（0，1.5）和（0.5，1.0）.

6．（（山西省忻州一中等四校2012届高三第二次联考理综卷）某同学测绘标有“4.8V，0.3A”字样的小灯泡的电功率P随电压U的变化的图像，要使小灯泡两端的电压从0V到4.8V连续变化，为了使测量尽可能准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：

A．电流表（量程为0.6A，内阻约为1Ω）B．电流表（量程为3A，内阻约为0.2Ω）C．电压表（量程为6V，内阻约为2kΩ）D．电压表（量程为15V，内阻约为4.5kΩ）E．滑动变阻器（阻值范围为0--20Ω，额定电流为2A）

F．滑动变阻器（阻值范围为0—2kΩ，额定电流为0.5A）

G．电池组（电动势为6V，内阻约为1Ω）

（1）选用的器材代号为_______________________。

（2）在图甲所示的虚线框中画出实验电路图。

（3）根据实验测量的数据描出P-U图像，如图乙所示，小灯泡在1.5V电压下的阻值为_______Ω。

7．（江苏省南京市四校2012届高三12月月考）如图1所示为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图。

（1）为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图。（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100Ω）。

（2）（江苏省南京市四校2012届高三12月月考）在如图4所示的电路中，电源电压恒为9V ，电流表读数为70mA ，定值电阻R 1=250Ω。由热敏电阻的I -U 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V ；电阻R 2的阻值为 Ω。

8．（山西省临汾一中2012届高三月考理综卷）一实验小组准备探究某种元件Q 的伏安特性曲线，他们设计了如图所示的电路图。请回答下列问题：

（1）请将图中的实物连线按电路图补充完整。

（2）考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值

（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

（3）实验测得表格中的7组数据。请在坐标纸上作出

该元件的I -U 图线。

（4）为了求元件Q 在I -U 图线上某点的电阻，甲同学

利用该点的坐标I 、U ，由I U

R =求得。乙同学作出该点的切线，求出切线的斜率k ，由k R 1

=求得。其中 （选

填“甲”、“乙”）同学的方法正确。

8. （1）如下图左图所示（2）小于（3）如下图右图所示（4）甲

实验三测定导体电阻及金属的电阻率

9．（浙江省重点中学协作体2012届高三第二学期3月调研理综试题）某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：

（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；

B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约10Ω；C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；

D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；

E．滑动变阻器R1：最大阻值1kΩ；F．滑动变阻器R2：最大阻值5kΩ；

G．开关．导线等

在可供选择的器材中，应选用的电流表是____（填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是____（填“R1”或“R2”）；

（2）根据所选的器材画出实验的电路图；

（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L，电阻R的数据如下表：

线，你认为横坐标表示的物理量是____________。

10．（安徽省合肥市2012届高三上学期第一次教学质量检测）有一种新材料做成的电阻丝，横截面积为10mm2，电阻率约为lΩ·m。为了准确测定它的电阻率，截取了一段电阻丝，测得它的长度为86.50mm。实验中用伏安法测量导线的电阻，并要多次测量求其平均值。供选用的器材有：

电源E（电动势为4V）；开关、导线若干；

电流表A1（量程为0.5mA，内阻约为lΩ）；电流表A2（量程为0.6A，内阻约为10Ω）；

电压表V（量程为3V，内阻约为2kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）。

根据你所设计的电路，电流表应选___ _，在图中将选用的器材连成符合要求的实验电路（不得改动图中已画出的部分连线）。

10.A1；实验电路连接图如下图所示

11.（广东省广州市2012届高三上学期调研考试）测金属电阻率实验：

（1）测长度时，金属丝的起点、终点位置如图（a），则长度为：__________cm；

（2）用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图（b），则直径为：____________mm；

（3）用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图（c），则阻值为：__________Ω；

（4）在图d中完成实物连线；

（5）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最________(填“左”或“右”) 端。

11.（1）60.50 （2）1.981 （3）5（有估读的不扣分）（4）连图如图所示（5）左

12.（河北省衡水中学2012届高三下学期第一次调研考试理综试卷）实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：

①待测电压表（量程3V ，内阻约3kΩ待测）一只；②电流表（量程3A ，内阻0.01Ω）一只；③电池组（电动势约为3V ，内阻约1Ω）；④滑动变阻器一个；⑤变阻箱（可以读出电阻值，0-9999Ω）一个；⑥开关和导线若干。

某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

（1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是 （填“甲”或“乙”）电路。

（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S ，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U 和 （填上文字和符号）；

（3）（单选题）选择下面坐标轴，作出相应的直线图线。

（A ）U —I （B ）U —1/I （C ）1/U —R （D ）U —R

（4）设直线图像的斜率为k 、截距为b ，请写出待测电压表内阻表达式R v

＝ 。

12.（1）乙 （2）电阻箱的阻值R （3）C （4）b/k

解析：（1）图甲中，电路的电流太小，约为几毫安，电流表测不出来，所以只能选择乙图。

（2）（3）（4）利用乙图电路的实验原理是闭合电路欧姆定律，即()r R R U

U E ++=V ，

化简整理后有V V V 11

1

ER R E ER r ER R

E U +≈++=，本实验需要直接测量并记录的物理量有

电压表的读数U 和电阻箱的阻值R ，作出的1/U —R 图象；根据题意有

k ER =V 1和b E =1，

所以R v ＝b/k. 13．（贵州省五校联盟2012届高三第三次联考理综卷）湘江河是流经遵义市城区的一条河流，由于市内入住人口的增加，难免不对河水造成一定的影响。市某中学物理兴趣小组想测出河水的电阻率，以判断河水是否达标。如图甲所示为该兴趣小组同学所用盛水容器，其左右两侧为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a ,宽b ,高c .现将水样注满容器后,其部分操作如下：

①该小组同学先后用多用电表欧姆挡的“k 1?”、 “100?”两挡位粗测水样的电阻值时，表盘指针如图乙中所示,则所测水样的电阻约为 Ω.

②为此该小组从实验室找到电源（12V ，内阻约Ω1）、滑动变阻器（Ω20~0，额定电流1A ）、开关和若干导线及下列器材：

A ．电流表mA 5~0，内阻Ω800

B ．电流表A 3~0，内阻Ω01.0

C ．电压表V 15~0，内阻约为Ωk 50

D ．电压表V 3~0，内阻约为Ωk 10

（1）要求更精确地测量所取水样的电阻,电流表应选 ，电压表应选 .（填序号）.

（2）请用铅笔画线代替导线帮他在图丙中完成电路连接.（已连线路不得更改）.

（3）若测得水样的电阻为R ，则河水的电阻率=ρ .（用a 、b 、c 、R 表示）.

13．①31.810? ；（1）A ；C （2）如图所示 （3）R a bc

实验四测定电池的电动势和内电阻

14．（江西省南昌市2012届高三第五次月考理综卷）如图所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，接通开关，电压表有读数，电流表示数为零．改变变阻器滑片的位置，电流表也没有反应．用多用表电压档检查电路，把红表笔接到电池的正极，黑表笔分别接触电流表的正极(b点)和负极(c点)，多用表电压档的示数均零；用黑表笔分别接触d点、e点，多用表电压档的示数均和电压表示数相等．检查各接线柱选择均正确且接触良好，则电路中发生故障的原因是________。故障排除后，根据得出的数据作出的U－I图象如图所示，由图象得出电池的电动势E=_____V，内电阻r=____Ω。

15.（河北省衡水中学2012届高三上学期第四次调研）在“伏安法测干电池的电动势和内电阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组路端电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致。由实验数据来分析，他所连接的电路

16．（宁夏银川一中2012届高三第五次月考试题理综卷）用图示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表（量程0.6A、3A）B．电压表（量程3V、15V）

C．定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）D．定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）

E．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）

F．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω、额定电流1A）

（1）则为使实验测量精确，便于操作。定值电阻应该选；滑动变阻器应该选。

（2）实验中，调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据，如下表。

电流表读数I/A 1.72 1.35 0.98 0.63 0.34

电压表读数U/V 1. 88 1.92 1.93 1.98 1.99

请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图象，根据图象得出蓄电池的电动势为V，内阻的测量值为。

17．（山西大学附属中学2012届高三第二次理科综合能力测试）现有一种特殊的电池，它的电动势E 约为9V ，内阻r 约为50Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA ，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a ）所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R 为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R 0是定值电阻，起保护电路的作用．

（1）实验室备有的定值电阻R 0有以下几种规格，本实验应选哪一种规格？

答 。

A. 10Ω 2.5 W

B. 100Ω1. 0 W

C. 200Ω 1. 0 W

D. 2 000Ω 5.0 W

（2）该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图（b ）所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V -1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E 为 V ，内阻r 为 Ω。

17.（1）C （2）10；44～48

解析：（1）根据50 mA=E /R 0=9V/R 0，可求得R 0=180Ω，实际要求稍微大于180Ω，即选项C 正确。

（2）根据闭合电路欧姆定律有r R R U

U E ++=0，整理后有R R E r E U +?+=0111，可见R R U +-01

1

图象与纵轴的截距表示1/E ，图象的斜率表示r /E ，所以有1/E =0.1，

r /E=6.410121

.065.02=?--，可得E =10V ， r =46Ω。

实验五 电表的改装

18．（河南省豫北六校2012届高三年级第三次精英联考理科综合能力试题）如图所示是利用“半偏法”测量电压表内阻的电路图，现备有下列器材：

A ．待测电压表V （量程3V ，内阻R V 在2 kΩ-3 kΩ范围内）

B ．电阻箱R （0-99999． 9Ω）

C ．滑动变阻器R 1（0-1 kΩ，0.2 A ）

D ．滑动变阻器R 2（0-20Ω，1 A ）

E ．蓄电池E （直流6V ，内阻不计）

F ．电键S 一个、导线若干

（1）完成下列步骤中的填空：

①按照原理图将仪器连接好后，滑动变阻器R′'的滑动触头应调节到最 （填“左”或“右”）端；

②将电阻箱R 调至 Ω，闭合电键S ，移动滑动变阻器触头，使待测电压表指针偏转到适当位置，记住此时电压表的读数U 1；

③保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱R ，使电压表的读数为 。记下此时电阻箱的阻值R 1；

④重复②记住电压表的读数U 2、重复③记下电阻箱的阻值R 2；如此多次重复，将每次所记录的电阻箱阻值求 ，即为待测电压表内阻的测量值。

（2）实验中，滑动变阻器应选用____。

（3）R V 的测量值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）

（4）根据原理图，在实物图上连线。

18.（1）①左 ②0 ③U 1/2 ④平均 （2）D 或者R 2 （3）偏大 （4）如图所示

19.（山东省沂水县2012届高三上学期期末考试物理试题）为了测定电流表A1的内阻，某同学采用如图所示的实验电路。其中：

A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；A2是标准电流表，量程为200μA；

R1是电阻箱，阻值范围是0～999.9Ω；R2是滑动变阻器；

R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4V，内阻不计；

S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。

（1）①实验中滑动变阻器采用接法（填“分压”或“限流”）；②根据上图所示电路的实物图，请在虚线框中画出实验电路图。

（2）请将该同学的操作补充完整：

①连接好电路，将滑动变阻器R2的滑片移到最（填“左端”或“右端”）；

将开关S2扳到接点a处，接通开关S1；调整滑动变阻器R2，使电流表A2的读数是150μA；

②将开关S2扳到接点b处，，使电流表A2的读数仍是150μA。

③若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示，则待测电流表A1的内阻R g= Ω。

（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位置，都要保证两只电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用（填写阻值前相应的字母）。

A．200kΩB．20kΩC．15kΩD．150kΩ

19.（1）①限流②如图所示（2）①左端②保持R2不变，调整变阻箱R1③86.3（3）B

20．（广西南宁二中2012届高三上学期12月月考理综卷）现要测量某小量程电流表的内阻，其内阻在5Ω～8Ω之间，可选用的器材如下：

A．待测电流表A（量程10mA）

B．电压表V1（量程0.3V，内阻约500Ω）C．电压表V2（量程3V，内阻约3kΩ）D．滑动变阻器R1（最大电阻10Ω）E．滑动变阻器R2（最大电阻500Ω）F．定值电阻R3（阻值10Ω）G．电源E（电动势3V）H．开关S及导线若干

请设计出实验所用的电路，要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。

（1）器材应选用（填器材序号字母）；

（2）在方框内画出实验电路图并标明符号；

（3）电流表A内阻的表达式为：R A= ，式中各符号的物理意义为。

G R 0 + - E G R 0

+ - E G R 0 + -

G + - R 0

E C D

实验六 多用电表的使用

21.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）多用表调到欧姆挡时，其内部等效电路下列哪个是正确的（ ）

22.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）关于多用表的使用下列操作正确的是（ ）

A ．多用表用于测电压时，要将红表棒接高电势点

B ．多用表测电压时，应将多用表串联接入电路

C ．多用表测电阻时，要调节倍率，使测量指示值尽可能大

D ．多用表测电阻时，如将红黑表棒接错将导致测量错误

23.（河北省衡水中学2012届高三上学期第四次调研）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表V 和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势．已知电压表的内阻约在15～25 kΩ之间，量程为15 V ，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20。

（1）请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上。

（2）他们在实验过程中，欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________”．

（3）在实验中，同学们读出电压表V 的读数为U ，欧姆表指针所指的刻度为n ，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为________．

23.（1）如下图所示 （2）1k （3）U n n n U

U E 20

20+=+=

24.（江苏省南京市四校2012届高三12月月考试卷）一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 Ω。