電學實驗-2022年高考物理真題模擬試題專項解析

（17）電學實驗——2022年高考物理真題模擬試題專項匯編

1.【2022年全國甲卷】某同學要測量微安表內(nèi)阻，可利用的實驗器材有：電源E（電動勢1.5V,

內(nèi)阻很?。?，電流表@（量程10mA,內(nèi)阻約10C）,微安表?（量程lOOpA,內(nèi)阻Rg待測,

約IkH）,滑動變阻器R（最大阻值10C）,定值電阻凡（阻值10C）,開關S,導線若干。

（1）在答題卡上將圖中所示的器材符號連線，畫出實驗電路原理圖；

（2）某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0NA,電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計算出微安表內(nèi)阻

Rg=c。

2.【2022年全國乙卷】一同學探究阻值約為550。的待測電阻R、在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性。

可用器材有：電壓表①（量程為3V,內(nèi)阻很大），電流表⑥（量程為1mA,內(nèi)阻為300C）,

電源E（電動勢約為4V,內(nèi)阻不計），滑動變阻器R（最大阻值可選10?；?.5kC）,定值電阻

%（阻值可選75?；?50。），開關S,導線若干。

：R。&；

?—II——II—?

：~?-：

；R:

：-/——|i-------；

1sEt

i?______________________?

圖（a）

（1）要求通過人的電流可在0~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材符號連

線，畫出實驗電路的原理圖；

（2）實驗時，圖（a）中的R應選最大阻值為（填“10C”或“1.5kC”）的滑動變阻器，

凡應選阻值為（填“75C”或“150C”）的定值電阻；

（3）測量多組數(shù)據(jù)可得凡的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖

（b）和圖（c）所示，則此時凡兩端的電壓為V,流過凡的電流為mA,此組

數(shù)據(jù)得到的人的阻值為C（保留3位有效數(shù)字）。

3.【2022年湖南卷】小夢同學自制了一個兩擋位（“xl”“xl0”）的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，

凡為調(diào)零電阻（最大阻值為&,“），氏、&、4為定值電阻+電流計?的

內(nèi)阻為《（?=用）。用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題：

①②

（I）短接①②，將單刀雙擲開關S與〃?接通，電流計?示數(shù)為/“,；保持電阻凡滑片位置不變，

將單刀雙擲開關s與"接通，電流計?示數(shù)變?yōu)?“，則/“/?（填“大于”或"小于”）；

（2）將單刀雙擲開關S與〃接通，此時歐姆表的擋位為（填“xl”或“xio”）；

（3）若從“xl”擋位換成“x10”擋位，調(diào)整歐姆零點（歐姆零點在電流計?滿偏刻度處）時，調(diào)零

電阻凡的滑片應該調(diào)節(jié)（填”向上”或"向下”）；

（4）在“x10”擋位調(diào)整歐姆零點后，在①②間接入阻值為100。的定值電阻飛，穩(wěn)定后電流計?

的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的!;取走《,在①②間接入待測電阻段,穩(wěn)定后電流計?的指針偏轉(zhuǎn)

到滿偏刻度的;，則％=

4.【2022年山東卷】某同學利用實驗室現(xiàn)有器材，設計了一個測量電阻阻值的實驗。實驗器材:

干電池E（電動勢1.5V,當阻未知）；

電流表A1（量程10mA,內(nèi)阻為90。）；

電流表A2（量程30mA,內(nèi)阻為300）；

定值電阻&（阻值為150C）；

滑動變阻器R（最大阻值為100。）；

待測電阻R,；

開關S,導線若干。

測量電路如圖所示。

（1）斷開開關，連接電路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)到值最大一端。將定值電阻凡接入電路;閉

合開關，調(diào)節(jié)滑片位置，使電流表指針指在滿刻度的《處。該同學選到電流表為（填“AJ或

“A?”）；若不考慮電池內(nèi)阻，此時滑動變阻器接入電路的電阻值應為Qo

3

（2）斷開開關，保持滑片的位置不變，用人替換此，閉合開關后，電流表指針指在滿刻度的《處,

則尺的測量值為Q。

（3）本實驗中未考慮電池內(nèi)阻，對尺的測量值（填“有”或“無”）影響。

5.【2022年廣東卷】彈性導電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件，某同學測量彈性

導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系，實驗過程如下：

（1）裝置安裝和電路連接

如圖（a）所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾48的導線接

入如圖（b）所示的電路中。

(a)(b)

51.0051.2051.4051.6051.8052.00L/cm

(c)

（2）導電繩拉伸后的長度L及其電阻尺的測量

①將導電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄43間的距離，即為導電繩拉伸后的長度心

②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關邑，閉合開關調(diào)節(jié)R,使電壓表和電流表的

指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和/一

③閉合工，電壓表的示數(shù)（選填“變大”或"變小”）。調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U,記

錄電流表的示數(shù)4,則此時導電繩的電阻凡=（用，、4和U表示）。

④斷開M，增大導電繩拉伸量，測量并記錄48間的距離，重復步驟②和③。

（3）該電壓表內(nèi)阻對導電繩電阻的測量值__________（選填“有”或“無”）影響。

（4）圖（c）是根據(jù)部分實驗數(shù)據(jù)描繪的％-L圖線。將該導電繩兩端固定在某種機械臂上，當機

械臂彎曲后，測得導電繩的電阻凡為1.33kQ,則由圖線可讀出導電繩拉伸后的長度為

cm,即為機械臂彎曲后的長度。

6.【2022年浙江卷】（1）探究滑動變阻器的分壓特性，采用圖1所示的電路，探究滑片P從4移

到8的過程中，負載電阻R兩端的電壓變化。

①圖2為實驗器材部分連線圖，還需要（選填“4”“好”“用”“九或“eg”）連線（多

選）。

②圖3所示電壓表的示數(shù)為Vo

圖4

③已知滑動變阻器的最大阻值q=10Q額定電流/=LOA。選擇負載電阻R=IOQ,以R兩端電

壓U為縱軸，：為橫軸（X為"的長度，4為45的長度），得到分壓特性曲線為圖4中的

"I"；當R=100Q,分壓特性曲線對應圖4中的（選填“11”或"HI”）；則滑動變阻器最大

阻值的選擇依據(jù)是.

（2）兩個相同的電流表G,和G?如圖5所示連接，晃動G1表，當指針向左偏轉(zhuǎn)時，靜止的G2表

的指針也向左偏轉(zhuǎn)，原因是（多選）。

A.兩表都是“發(fā)電機”

B.G1表是“發(fā)電機”，G?表是“電動機”

C.G,表和G,表之間存在互感現(xiàn)象

D.G1表產(chǎn)生的電流流入Gz表，產(chǎn)生的安培力使G,表指針偏轉(zhuǎn)

7.【2022年河北卷】某物理興趣小組利用廢棄電飯煲的部分器材自制簡易電飯煲，設計電路如圖1

所示。選用的器材有：限溫開關§（手動將其按下，開始持續(xù)加熱煮飯，當鍋內(nèi)溫度高于103℃時

自動斷開，之后不能自動閉合）；保溫開關S?（當鍋內(nèi)溫度高于80℃時自動斷開，溫度低于70℃

時自動閉合）；電飯煲的框架（結(jié)構(gòu)如圖2所示）。自備元件有：加熱電阻絲R（阻值為60C,用

于加熱煮飯）；限流電阻凡和&,（阻值均為IkC）;指示燈'和L?（2.5V,0.6W,當電流低于

30mA時可視為熄滅）；保險絲T。

圖1圖2

（1）按照興趣小組設計的電路,下列說法正確的是（多選）。

A.按下S-二和12均發(fā)光

B.當鍋內(nèi)溫度高于103℃時，&自動斷開，L,和L?均發(fā)光

C.保溫過程中，S?自動在閉合、斷開狀態(tài)之間交替切換

D.當鍋內(nèi)溫度低于70℃時，S?自動閉合，L發(fā)光，L?熄滅

（2）簡易電飯煲制作完成后，試用時L始終不亮，但加熱和保溫功能均正常。在不增加元件的前

提下，斷開電源，使用多用電表判斷發(fā)生故障的元件。下列操作步驟的正確順序是（填寫

各步驟前的字母）.

A.將選擇開關旋轉(zhuǎn)到“x100”位置

B.將兩支表筆直接接觸，調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指向歐姆零點

C.調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指到零刻度

D.測量指示燈L兩端的阻值

E.將選擇開關置于OFF位置或交流電壓最高擋

圖4

操作時，將多用電表兩表筆與L兩端接觸，若指針如圖3所示，可判斷是斷路損壞；若指

針如圖4所示，可判斷是斷路損壞。（用電路中的元件符號表示）

8.【2022年遼寧卷】某同學要將一小量程電流表（滿偏電流為250gA,內(nèi)阻為1.2kQ）改裝成有

兩個量程的電流表，設計電路如圖（a）所示，其中定值電阻?=40C,&=360C。

（1）當開關S接4端時，該電流表的量程為0~mA;

（2）當開關S接B端時，該電流表的量程比接在A端時（填"大''或"小”）

（3）該同學選用量程合適的電壓表（內(nèi)阻未知）和此改裝電流表測量未知電阻尺的阻值，設計了

圖（b）中兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差，則使用（填“甲”或“乙”）電路可

修正由電表內(nèi)阻引起的實驗誤差.

甲乙

（圖b）

答案以及解析

1.答案：（1）如圖所示

（2）990

解析：（1）題中給出的滑動變阻器的最大阻值只有10。，滑動變阻器采用分壓接法，為了精確得

到微安表兩端的電壓，可將微安表與定值電阻并聯(lián)，通過電流關系得到電壓。

（2）由并聯(lián)電路規(guī)律可得/G4=（/-/G）K＞，解得《=990。。

2.答案：（1）如圖所示

（2）10C；75Q

（3）2.30；4.20；548

解析：（1）該實驗探究待測電阻4在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性，因此滑動變阻器采用分壓式連

接，電壓表的內(nèi)阻很大，故可看成理想電壓表，故采用電流表外接法，由于題目中給的電流表量

程太小，故應與電流表并聯(lián)一定值電阻擴大其量程。

（2）滑動變阻器R選最大阻值為10C的，方便調(diào)節(jié)；又因電流表的量程為1mA,內(nèi)阻為300C,

通過測量電阻的最大電流為5mA,因此電流表量程應擴大為原來的5倍，因此分流電阻阻值應為

該電流表內(nèi)阻的四分之一，故電流表并聯(lián)的電阻的阻值為4=75。。

（3）與兩端電壓即為電壓表讀數(shù)2.30V；因電流表并聯(lián)凡，量程擴大，通過待測電阻的電流為

230

電流表讀數(shù)的5倍，即通過尺的電流為5x0.84mA=4.20mA,故-Q=548Q。

4.20x10

3.答案：（1）大于

(2)xlO

（3）向上

(4)400

解析：(1)根據(jù)題意可知&,<R“，所以開關撥向m時電路的總電阻小于開關撥向n時電路的總

,E

電阻，電源電動勢E不變，根據(jù)/可知

(2)當開關撥S向〃時，全電路的總電阻較大，中值電阻較大，能夠接入待測電阻的阻值也更大,

所以開關撥S向〃時對應歐姆表的擋位倍率較大，IIJxlO：

(3)從“xl”擋位換成“xlO”擋位，即開關S從〃?撥向小全電路電阻增大，干路電流減小，①②

短接時，為了使電流表滿偏，則需要增大通過電流計G所在支路的電流，所以需要將品的滑片向

上調(diào)節(jié)；

(4)在“X10”擋位，電路圖結(jié)構(gòu)簡化如圖

①_E=)-②

凡下

(q.+&I.)/?1;

第一次，當①②短接，全電路的總電阻為R=R"+\<10n

通過干路的電流為/=G

電流表滿偏，根據(jù)并聯(lián)電路中電流之比等于電阻反比可知-=0

/-%KG+%上

E

第二次，①②之間接入N=iooc,全電路總電阻為R+K，通過干路的電流為4=^^

A+A)

電流表偏轉(zhuǎn)了量程的則3：

3I苦心凡+仆上

結(jié)合第一次和第二次解得R=24=200。

￡

第三次，①②之間接入％,全電路總電阻為w+4，通過干路的電流為

電流表偏轉(zhuǎn)了量程的：，則'：=D\

3/_17勺+")上

*3G

結(jié)合第二次和第三次，解得&=R+2K=400C

4.答案：(1)A1；60

(2)100

(3)無

解析：本題考查測量電阻阻值的實驗。

E15

(1)在電源兩端只接《時，電路中的電流最大為4”=丁==A=10mA,故選用電流表A-使

fG1DU

電流表指針指在滿刻度的g處，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有￡=今(穴+&+&|),解得R=60C。

(2)用R,替換小，閉合開關后，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E=3g(R+R、.+83解得

R,=1(X)0,,

(3)若考慮電源內(nèi)阻，兩次分別根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E=g[(R+r)+&+&J,

E=申[(/?+r)+R、+RM],聯(lián)立計算出的R、相同，因此測量值不受電源內(nèi)阻的影響。

_U

5.答案：(2)③變??；-~-

，2一

(3)無

(4)51.80

解析：本題考查伏安法測電阻的原理。

(2)③閉合S”導電繩與定值電阻并聯(lián)，總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中總電流增大，

電流表的內(nèi)阻與滑動變阻器的分壓變大，所以電壓表的示數(shù)變小。由于電壓表的示數(shù)仍為U,所以

通過定值電阻的電流不變，仍為乙，通過導電繩的電流為4-/,根據(jù)歐姆定律可知，叫=71。

，2—

,UUUUUcUn

(3)考慮電