2017全國(guó)高考物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)部分真題附詳細(xì)解析

1、（全國(guó)卷1）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A）；電壓表（量程3 V，內(nèi)阻3 k）；電流表（量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 ）；固定電阻R0（阻值1 000 ）；滑動(dòng)變阻器R（阻值09.0 ）；電源E（電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì)）；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線(xiàn)如圖（a）所示。由實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_（填“增大”“不變”或“減小”），燈絲的電阻率_（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動(dòng)勢(shì)4 V

2、，內(nèi)阻1.00 ）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開(kāi)關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_(kāi)W，最大功率為_(kāi)W。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）【答案】（1）（2）增大；增大；（3）0.39w 1.17w【解析】（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，故滑動(dòng)變阻器用分壓式接法，小燈泡為小電阻，電流表用外接法，如圖（2）由I-U圖象知，切線(xiàn)的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律知，電阻率增大；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為9時(shí)，電路電流最小，燈泡實(shí)際功率最小，此時(shí)E=U+I（r+R）得U=-10I+4，在

3、圖中作出該直線(xiàn)如圖所以，交點(diǎn)坐標(biāo)約為U=1.75V，I=225mA，P1=UI=0.39W；整理得：，當(dāng)直線(xiàn)的斜率最大時(shí)，與燈泡的I-U曲線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)最大，即燈泡消耗的功率最大。當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻值R=0時(shí)，燈泡消耗的功率最大，此時(shí)交點(diǎn)坐標(biāo)為U=3.67V，I=0.32A，如圖所示，最大的功率為P2=UI=1.17W。（全國(guó)卷2）某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100A，內(nèi)阻大約為2500)的內(nèi)阻可使用的器材有：兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)最大阻值為20，另一個(gè)最大阻值為2000)；電阻箱Rz(最大阻值為99999.9)；電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V)；單刀開(kāi)關(guān)S1和S2.

4、C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線(xiàn)(2)完成下列填空：R1的最大阻值為_(kāi)(填“20”或“2000”).為了保護(hù)微安表，開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中的滑動(dòng)變阻器的_(填“左”或“右”)端對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近將電阻箱Rz的阻值置于2500.0，接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)_(填“相等”或“不相等”)將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保

5、持不變待測(cè)微安表的內(nèi)阻為_(kāi)(結(jié)果保留到個(gè)位)(3)寫(xiě)出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：_答案(1)連線(xiàn)如圖(2)20左相等2550(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿(mǎn)量程解析(2)滑動(dòng)變阻器的分壓式接法要求選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，因此R1要選擇最大阻值為20的滑動(dòng)變阻器開(kāi)始時(shí)將R1的滑片移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的位置，可使得微安表上的電壓最小，從而保護(hù)了微安表接通S1前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說(shuō)明S1接通前后在BD中無(wú)電流流過(guò)，可知B與D所在位置的電勢(shì)相等因B與D電勢(shì)相等，對(duì)調(diào)后，解得RA2550.（全國(guó)卷3）圖（a）為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池；

6、R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭的滿(mǎn)偏電流為250 A，內(nèi)阻為480 。虛線(xiàn)方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和2.5 mA擋，歐姆×100 擋。（1）圖（a）中的A端與_（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。（2）關(guān)于R6的使用，下列說(shuō)法正確的是_（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)左端電流“0”位置B使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0”位置C使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤(pán)右端電流最大位

7、置（3）根據(jù)題給條件可得R1+R2=_，R4=_。（4）某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時(shí)B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_(kāi)；若此時(shí)B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為_(kāi)；若此時(shí)B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為_(kāi)。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）黑（2）B （3）160880（4）1.47mA（或1.48 mA）11002.95V【解析】試題分析：（1）與多用電表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。（2）R6是可變電阻，它的作用是歐姆表調(diào)零，使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0”位置。（3）B端與“2”相連時(shí)，是量程較小的電流表，所以；B端與“4”相

8、連時(shí)，是量程較小的電壓表，所以。（4）若此時(shí)B端與“1”相連，多用電表是量程為2.5 mA的電流表，則讀數(shù)為1.47mA；若此時(shí)B端與“3”相連，多用電表是歐姆×100 擋，則讀數(shù)為1100；若此時(shí)B端與“5”相連，多用電表是量程為5 V的電壓表，則讀數(shù)為2.95V?？键c(diǎn)：多用電表的使用、電表的改裝（江蘇卷）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖11-1圖所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的電流超過(guò)15mA時(shí)，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約為20，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示（1）提供的實(shí)驗(yàn)器材有

9、：電源E1（3 V，內(nèi)阻不計(jì)）、電源E2（6 V，內(nèi)阻不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器R1（0200）、滑動(dòng)變阻器R2（0500）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0999.9）、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干。為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)3080之間任一溫度的控制，電源E應(yīng)選用（選填“E1”或“E2”），滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用（選填“R1”或“R2”）。（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測(cè)量各接點(diǎn)間的電壓，則應(yīng)將如圖11-2圖所示的選擇開(kāi)關(guān)旋至（選填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）合上開(kāi)關(guān)S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查，在題11-1圖中，若只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏

10、轉(zhuǎn)”），接入a、c時(shí)指針（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。（4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50時(shí)被吸合，下列操作步驟正確順序是。（填寫(xiě)各步驟前的序號(hào)）將熱敏電阻接入電路觀察到繼電器的銜鐵被吸合斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將電阻箱從電路中移除合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至108.1【答案】（1）E2R2（2）C（3）不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) （4）【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)溫度為30°時(shí)，熱敏電阻阻值為199.5，繼電器的阻值R0=20，當(dāng)電流為15mA時(shí)，E=I（Rt+R0）=3.3V，所以電源選E2，80°時(shí)，熱敏電阻阻值Rt=49.1，則E2=I(Rt

11、+R0+R)，此時(shí)變阻器阻值R=330.9，所以變阻器選擇R2；（2）多用電表做電壓表測(cè)量電壓，旋鈕旋至直流電壓檔C處；（3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時(shí)，整個(gè)回路斷路，電表指針不偏轉(zhuǎn)，接入a、c時(shí)電流流經(jīng)電表，故指針偏轉(zhuǎn)；（4）50時(shí)，熱敏電阻阻值為108.1，所以應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)至108.1，調(diào)節(jié)變阻器，使銜鐵吸合，再將電阻箱換成熱敏電阻，故順序?yàn)椋êＤ暇恚┠惩瑢W(xué)用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻的阻值?，F(xiàn)有器材為：待測(cè)電阻R（阻值約為5 ），電源（電動(dòng)勢(shì)3 V），滑動(dòng)變阻器（阻值范圍010 ），電流表（量程0.6 A，3 A），電壓表（量程3 V，15 V），開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)若干。實(shí)驗(yàn)要求在測(cè)量電路

12、中將電流表外接，滑動(dòng)變阻器起限流作用?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）按照實(shí)驗(yàn)要求在圖（a）中畫(huà)出實(shí)物連線(xiàn)圖。（2）若已按實(shí)驗(yàn)要求接線(xiàn)，閉合開(kāi)關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終約為3 V，電流表的示數(shù)始終接近0。寫(xiě)出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個(gè)原因：_。（3）在連線(xiàn)正確后，閉合開(kāi)關(guān)。電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖（b）和圖（c）所示。由圖可知，電壓表讀數(shù)為_(kāi)V，電流表讀數(shù)為_(kāi)A。由此可得待測(cè)電阻的阻值為_(kāi)（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。【答案】（1）實(shí)物連線(xiàn)圖見(jiàn)解析（2）待測(cè)電阻R出現(xiàn)斷路（3）2.2；0.48；4.58【分值】12分【解析】(1)因?yàn)榇郎y(cè)電阻R（阻值約為5 ），電源（電動(dòng)勢(shì)3 V），則可估算電路中

13、的最大電流為：，所以電流表選0.6A的量程；根據(jù)精確性原則，電壓表選3V的量程；實(shí)驗(yàn)要求在測(cè)量電路中將電流表外接，滑動(dòng)變阻器起限流作用，則實(shí)物連線(xiàn)圖如下圖所示：（2）由于電流表的示數(shù)始終接近0，則可知電路出現(xiàn)斷路故障，又電壓表的示數(shù)始終約為3 V，根據(jù)電壓表的改裝原理可知，電壓表與電源肯定構(gòu)成了回路，則可判斷出待測(cè)電阻R出現(xiàn)斷路故障；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，由圖示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V；由圖示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.48A；根據(jù)歐姆定律可知，則待測(cè)電阻的阻值為；（天津卷）某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 k，電阻R1=9.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0 的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線(xiàn)中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開(kāi)的導(dǎo)線(xiàn)。為了