電學實驗-五年（2018-2022）高考物理真題匯編卷 全國卷版

考點十一：電學實驗——五年（2018-

2022）高考物理真題專項匯編卷全國卷版

1.【2022全國甲】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?。娏鞅鞞（量程IOmA,內(nèi)阻約10Ω）,微安表?（量程10θμA,內(nèi)阻Rg待測，約

lkΩ）,滑動變阻器H（最大阻值IOC）,定值電阻凡（阻值IOC）,開關S,導線若干。

「……￡一.....二……i

;—I一1——（?）—:

：TA：I

:R：

（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?0μA,電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計算出微安表內(nèi)阻

Rg=Ωo

2.【2022全國乙】一同學探究阻值約為550Ω的待測電阻凡在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性?？捎?/p>

器材有：電壓表①（量程為3V,內(nèi)阻很大），電流表⑥（量程為ImA,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10C或1.5kC）,定值電阻&

（阻值可選75C或150。），開關S,導線若干。

：ROR,：

I—II——II-I

!~?~~（Y）-：

:R；

；—/——1∣------------；

ISE

I1_______________________I_

圖⑶

（1）要求通過&的電流可在o~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“1.5kQ”）的滑動變阻器，

國應選阻值為（填“75?！被颉?50C”）的定值電阻；

（3）測量多組數(shù)據(jù)可得此的伏安特性曲線。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，則此時段兩端的電壓為V,流過凡的電流為mA,此組

3.【2021全國甲】某同學用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡（額定

電壓2.5V,額定電流0.3A）、電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300Ω）、電流表（量程300mA,內(nèi)

阻0.27C）、定值電阻&、滑動變阻器與（阻值0~20C）、電阻箱與（最大阻值9999.9C）、電

源E（電動勢6V,內(nèi)阻不計）、開關S、導線若干。完成下列填空。

ACVmV

40

∣M????βM?

I?：?????：???：：：

020406080100120//mA

05（b）

（1）有3個阻值分別為IO。、20。、30。的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0~300

mA的U-/曲線，R。應選取阻值為。的定值電阻；

（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于變阻器的（填電”或?”）端；

（3）在流過電流表的電流較小時，將電阻箱&的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電

壓表和電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖（b）所示。當流過電流表的電流為IomA時，小燈泡的電

阻為Ω（保留1位有效數(shù)字）；

（4）為使得電壓表滿量程時對應于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學經(jīng)計算知，應將號的阻值調(diào)

整為Ωo然后調(diào)節(jié)滑動變阻器片,測得數(shù)據(jù)如下表所示:

(//mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

（5）由圖（b）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻（填“增大”"減小''或

“不變，，）；

（6）該同學觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率《=

W（保留2位有效數(shù)字）；當流過電流表的電流為30OmA時，小燈泡的電功率為鳥，則

-÷=（保留至整數(shù)）。

?l

4.12021全國乙】一實驗小組利用圖（a）所示的電路測量一電池的電動勢E（約1.5V）和內(nèi)阻r

（小于2Ω）。圖中電壓表量程為IV,內(nèi)阻RV=380.0Ω;定值電阻&=20.0Ω;電阻箱R,最

大阻值為999.9Ω;S為開關。按電路圖連接電路。完成下列填空：

圖（b）

（1）為保護電壓表，閉合開關前，電阻箱接入電路的電阻值可以選Ω（填“5.0”或“15.0”）。

（2）閉合開關，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應讀數(shù)

（3）根據(jù)圖（a）所示電路，用R&、&、E和r表示），得齊

（4）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，做，-R圖線，如圖（b）所示。

（5）通過圖（b）可得E=V（保留2位小數(shù)），r=Ω（保留一位小數(shù)）。

（6）若將圖（a）中的電壓表當成理想電表，得到的電源電動勢為￡,由此產(chǎn)生的誤差為

E'-E

×100%=%O

E

5.【2020全國1】某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻段,所用電壓表的內(nèi)阻為lkΩ,

電流表內(nèi)阻為0?5Q。該同學采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖（a）所示電路的O、P

兩點之間，另一種是跨接在。、。兩點之間。測量得到如圖（b）所示的兩條圖線，其中U

與/分別為電壓表和電流表的示數(shù)。

RΛ

OC=I

回答下列問題：

（1）圖（b）中標記為II的圖線是采用電壓表跨接在_________（填“O、P”或“。、Q”）兩點的方

案測量得到的。

（2）根據(jù)所用實驗器材和圖（b）可判斷，由圖線（填“I”或"U”）得到的結(jié)果更接近待測

電阻的真實值，結(jié)果為Q（保留1位小數(shù)）。

（3）考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響，需對（2）中得到的結(jié)果進行修正，修正后待測電阻的阻值

為Ω（保留1位小數(shù)）。

6.【2020全國2】某同學要研究一小燈泡L（3.6V,0.30A）的伏安特性。所用器材有：電流表Al

（量程200mA,內(nèi)阻勺=10.0。）、電流表A2（量程500mA,內(nèi)阻與？=I。。）、定值電阻舄

（阻值A=IOQC）、滑動變阻器與（最大阻值IO。）、電源E（電動勢4.5V,內(nèi)阻很小）、開

關S和若干導線。該同學設計的電路如圖（a）所示。

（1）根據(jù)圖（a）,在圖（b）的實物圖中畫出連線。

圖（a）圖（b）

（2）若卜4分別為流過電流表Al和Az的電流，利用小I工、仆和&寫出：小燈泡兩端的電壓

U=,流過小燈泡的電流/=o為保證小燈泡的安全，人不能超過

_________mAo

（3）實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位

置并讀取相應的人和I2。所得實驗數(shù)據(jù)在下表中給出。

325585125144173

∕l/mA

171229299379424470

I2/mA

根據(jù)實驗數(shù),據(jù)可算得，當∕∣=173mA時，燈絲電阻R=_____。（保留1位/J、數(shù)）。

（4）如果用另一個電阻替代定值電阻凡，其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線，所用電

阻的阻值不能小于Ω（保留1位小數(shù)）。

7.【2019全國1］某同學要將一量程為250μA的微安表改裝成量程為20mA的電流表。該同學測

得微安表內(nèi)阻為1200Ω,經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與微安表連接，進行改裝。然后利用一標

準毫安表對改裝后的電流表進行校正，如圖甲所示，其中虛線框內(nèi)是改裝后的電流表。

乙

（1）根據(jù)圖甲和題給條件，將圖乙中的實物連接完整。

（2）當標準毫安表的示數(shù)為16.0mA時，微安表的指針位置如圖丙所示，由此可以推測出改裝后

的電流表量程不是預期值，而是（填正確答案標號）。

C.25mAD.28mA

（3）產(chǎn)生上述問題的原因可能是（填正確答案標號）。

A.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于1200Ω

B.微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1200Ω

CR值計算錯誤，接入的電阻阻值偏小

D.R值計算錯誤，接入的電阻阻值偏大

（4）要達到預期目的，無論測得的微安表內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R

的電阻換為一個阻值為版的電阻即可，其中左=（用分數(shù)表示）。

8.【2019全國2】某小組利用圖（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U

與溫度f的關系，圖中?和?為理想電壓表；R為滑動變阻器，凡為定值電阻（阻值100。）；

S為開關，E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度，由溫度計（圖中未畫出）測

出。圖（b）是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管UT關系曲線。回答下列問題：

圖（a）

（1）實驗中，為保證流過二極管的電流為50。μA,應調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使電壓表0的示數(shù)為

G=mV；根據(jù)圖（b）可知，當控溫爐內(nèi)的溫度，升高時，硅二極管正向電阻

（填"變大”或"變小”），電壓表。示數(shù)（填"增大”或“減小”），此時應將火的滑片向

（填“4”或“8”）端移動，以使?示數(shù)仍為必。

圖（b）

（2）由圖（b）可以看出。與f呈線性關系。硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫靈

敏度為I學I=×ιo-3vrc（保留2位有效數(shù)字）。

9.【2018全國1】某實驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在25℃~80°C范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫

度特性。所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻&，其標稱值（25C時的阻值）

為900.0。；電源E（6V,內(nèi)阻可忽略）；電壓表&）（量程15OmV）；定值電阻Ro（阻值

20.0Ω）,滑動變阻器Rl（最大阻值為100。C）；電阻箱R?（阻值范圍0~999.9C）；單刀開關

S,,單刀雙擲開關S2。

實驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度，升至80.0℃。將邑與1端接通，閉合

調(diào)節(jié)飛的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U。；保持"的滑片位置不變，將&置于最大值，將

S2與2端接通，調(diào)節(jié)用，使電壓表讀數(shù)仍為U。；斷開S,記下此時R2的讀數(shù)。逐步降低溫控室的

溫度/，得到相應溫度下&的阻值，直至溫度降到25.0°C。實驗得到的4T數(shù)據(jù)見下表。

t/℃25.030.040.050.060.070.080.0

680.0390.0270.0-240.0

R2∕Ω900.0500.0320.0

回答下列問題：

（1）在閉合Sl前，圖（a）中片的滑片應移動到（填%”或?”）端;

（2）在圖（b）的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出&τ曲線;

圖(C)

（3）由圖（b）可得到RT在25℃~80℃范圍內(nèi)的溫度特性，當f=44.0°C時，可得RT=

_________Ω;

（4）將弓握于手心，手心溫度下&的相應讀數(shù)如圖（C）所示，該讀數(shù)為Q,則手心溫度

為℃?

10.【2018全國2】某同學組裝一個多用電表?？蛇x用的器材有：微安表頭（量程100μA,內(nèi)阻

900Ω）；電阻箱R（阻值范圍0~999.9Q）；電阻箱&（阻值范圍0~99999.9Ω）；導線若干。

要求利用所給器材先組裝一個量程為1mA的直流電流表，在此基礎上再將它改裝成量程為3V的

直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋。

回答下列問題：

（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標出N和此,其中*為公共接線柱，。和。分別是電流擋和電壓擋

的接線柱。

9O

（2）電阻箱的阻值應取RI=Ω,R2=Ωo（保留到個位）

答案以及解析

1.答案：（1）如圖所不

R

S

(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∕G%=(∕-∕G)/,解得%=99。Q。

2.答案：(1)如圖所示

R。4

H-----1~-I------H

-@------------(V)→'

SE

(2)10Ω;75Ω

(3)2.30；4.20；548

解析：(1)該實驗探究待測電阻七在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300Ω,

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K=75C。

(3)R,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RV的電流為5X0.84mA=4.20mA,故R,=百芝TC=548C。

3、

(1)答案:10

解析：本題考查小燈泡伏安特性曲線描繪、分壓接法、歐姆定律、電表改裝及對U-/圖線的理解

應用。

加到分壓電路兩端的最大電壓可等于電源電動勢6V,當小燈泡電流為300mA時正常發(fā)光，電阻

35V

凡分得電壓3.5V,其電阻約為λτχQ11.7C,故選用IOC電阻較合適。

(2)答案：a

解析：閉合開關前，分壓電路獲得電壓應最小，故滑動變阻器的滑片應置于變阻器的“端。

(3)答案：0.7

解析：由題圖可知，此時電壓約為7mV,電流為IOmA,故此時電阻為0.7C。

(4)答案:2700

解析：根據(jù)題意，電壓表滿偏時，4與電壓表兩端電壓之和為3V,電壓表量程300mV,內(nèi)阻

300Ω,滿偏電流1mA,此時電阻R2兩端電壓為2.7V,其流過的電流為1mA,故其阻值應調(diào)整

2.7V

=2700Ω

Λ,1×10^3A

(5)答案：增大

解析：根據(jù)(4)可知，&與電壓表整體相當于電壓表改裝，量程擴大到原來的10倍，則小燈泡

電阻為華，由表中數(shù)據(jù)可知，子逐漸增大，即隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻增大。

(6)答案：0.074；10

3-3

解析：^=1O(√1∕1=1O×16O×IO'×46×IOW≈0.074W,

33

P,=IOUJ2=10×3∞×10^×250×10^W=0.75W,兩者功率之比與BIO。

4答案:(1)15.0

R+R1

(3)—a——y±j(R+r)+-

ERoRVE

(5)1.55；1.0

(6)5

解析：本題考查電源的電動勢與內(nèi)阻的測量。

(1)為保護電壓表，閉合開關前，電阻箱的電阻應盡可能大一些，閉合開關時，電路中的電流開

始時較小，電壓表的讀數(shù)較小，所以電阻箱選15.00。

U：ER、RV

(3)由閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律有(RIr)I4風&+&.，化簡得到

凡+&

1

6+&(R+r)+—

UER)RVE

(5)從圖像可知斜率大小為上匯=0.034VLCL代入求得EP1.55V,當R=Io。時,

-=?.02V-1,求得尸≈1.0Q°

U

(6)若不考慮電壓表的內(nèi)阻的影響，則測得的電動勢石'=L47V,由此產(chǎn)生的相對誤差為

1.47-1.55

×100%≈5%

1.55o

5.答案：C)O、P

(2)I；50.5

(3)50.0

解析：（1）伏安法測電阻分為電流表內(nèi)接法和外接法，電壓表跨接在。、。兩點為內(nèi)接法，所得

結(jié)果段測=4+以；電壓表跨接在。P兩點為外接法，所得結(jié)果為R?與RV并聯(lián)的總阻值，小于

%的真實值。由圖（b）可知，圖線I的斜率勺大于圖線II的斜率K，即測量值N測＞R“測，故圖

線I對應電流表內(nèi)接法，電壓表跨接在O、。兩點；圖線∏對應電流表外接法，電壓表跨接在

O、P兩點。

（2）R*的阻值為幾十歐姆，屬于大電阻，故用電流表內(nèi)接法（即電壓表應跨接在。、。兩點）得

到的結(jié)果更準確，即由圖線I得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實值，由圖（b）可知，

R洲=*50.5Q。

（3）第（2）中用內(nèi)接法，故有R儂=R,+區(qū),修正后待測電阻阻值

RX=Rl測—7?A=50.5Ω—0.5Ω=50.0Ωo

6.答案：（1）見解析

（2）MRgl+0）；I2-Ili180

（3）11.6

（4）8.0

解析：（1）根據(jù)題圖（a）,將題圖（b）中的實物連線，連線不交叉，如圖所示。

（2）由歐姆定律及串并聯(lián)電路特點，可知小燈泡兩端的電壓U=MqHK）；流過小燈泡的電流

∕=Λ-∕l;當小燈泡正常工作時，其兩端電壓為U額=3.6V,則由串并聯(lián)電路特點及歐姆定律可

u

得I.m=9'=0.18A=180mA。

借R承+&

（3）由串并聯(lián)電路特點和歐姆定律得，燈絲電阻K=,"勺+’＞）,當∕∣=173mA時，由圖表可知

l2~,?

∕2=470mA,代入可得R=II.6。。

（4）為了能夠測量完整的伏安特性曲線，小燈泡應能達到正常發(fā)光，此時小燈泡兩端電壓為

U頜=3.6V,電流為/頜=0.3A；由串并聯(lián)電路特點和歐姆定律得，所用電阻的阻值

R=丁巧-一埠「當*取最小值時，通過電流表A2的電流達到最大值，即八=0.5A,代入可得

，2一/額

^=8.0Ωo

7.答案：(1)圖見解析

(2)C

(3)AC

99

(4)——

79

解析：(1)電表改裝時，微安表應與阻值為R的電阻并聯(lián)接入虛線框內(nèi)，則實物電路連接如圖所

∕J?O

(2)由標準毫安表與改裝后的電流表的讀數(shù)可知，改裝后的電流表實際量程被擴大的倍數(shù)為

〃=總嘿MTOO倍'故當微安表表盤達到滿偏時，改裝后的電流表量程為

250×10^3×100mA=25mA,故C正確，A、B、D錯誤。

⑶根據(jù)4K=(∕-4)R,得∕=(ι+豺g,則改裝后的電流表量程偏大的原因可能是微安表內(nèi)

阻測量值偏小，即微安表實際的內(nèi)阻4大于1200。；或者因為R值的計算有誤，實際接入的電阻

阻值偏小。故A、C正確，B、D錯誤。

(4)由于接入阻值為/?的電阻時，改裝后的電流表實際量程為25mA,故滿足

44=(25mA-/JR,要想達到預期目的，即將微安表改裝成量程為20mA的電流表，應滿足