專題16 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)-【好題匯編】5年（2020-2024）高考1年模擬物理真題分類匯編（原卷版）

專題16電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)1．（2024·北京·高考）用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標(biāo)記感應(yīng)電流的方向。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。A．需要記錄感應(yīng)電流的大小B．通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向C．圖2中甲和乙表明，感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)2．（2024·北京·高考）某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表（可視為理想電壓表）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。連接電路后，閉合開關(guān)S，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，記錄電壓表的讀數(shù)U，繪出圖像，如圖2所示，可得：該電池的電動勢E=V，內(nèi)阻r=kΩ。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）3．（2023·北京·高考）采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率。

（1）實(shí)驗(yàn)時，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)處在___________（填“M”或“N”）端。（2）按照圖1連接實(shí)物圖，如圖2所示。閉合開關(guān)前檢查電路時，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯，該導(dǎo)線為___________（填“a”“b”或“c”）。若閉合開關(guān)，該錯誤連接會帶來的問題有___________。

4．（2022·北京·高考）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）用電壓表（內(nèi)阻約為）和電流表（內(nèi)阻約為）測量一個電阻的阻值（約為）。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的______________（選填“甲”或“乙”）。（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值，下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開_____________（填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母）。A．將選擇開關(guān)置于“”位置B．將選擇開關(guān)置于“”位置C．將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開D．將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”（3）圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則______________（選填選項(xiàng)前的字母）。A．導(dǎo)線斷路B．滑動變阻器斷路C．導(dǎo)線斷路D．滑動變阻器短路5．（2021·北京·高考）在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。（1）該同學(xué)先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是_______。（2）除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）B．電流表（量程0~3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）C．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）D．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用_______。（選填實(shí)驗(yàn)器材前對應(yīng)的字母）（3）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U-I圖線_____，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R=________Ω（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。()6．（2020·北京·高考）用圖1所示的甲、乙兩種方法測量某電源的電動勢和內(nèi)電阻（約為1Ω）。其中R為電阻箱，電流表的內(nèi)電阻約為0.1Ω，電壓表的內(nèi)電阻約為3kΩ。（1）利用圖1中甲圖實(shí)驗(yàn)電路測電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，所測量的實(shí)際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電動勢和內(nèi)電阻。若電流表內(nèi)電阻用表示，請你用E、r和RA表示出、，并簡要說明理由。（2）某同學(xué)利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。在圖3中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（圖甲：U=IR，圖乙：）描點(diǎn)作圖得到的U-I圖像；虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I圖像（沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況）。在圖3中，對應(yīng)圖甲電路分析的U-I圖像是：；對應(yīng)圖乙電路分析的U-I圖像是：。（3）綜合上述分析，為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖1中的（填“甲”或“乙”）。1．（2024·北京海淀·統(tǒng)考一模）在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中，所用靈敏電流表的0刻度位于表盤的正中央。如圖所示電路，閉合開關(guān)S時，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。如圖中，當(dāng)磁鐵相對螺線管運(yùn)動時，電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)?？梢耘袛啵焊袘?yīng)電流在螺線管內(nèi)部產(chǎn)生的磁場方向。（選填“向上”或“向下”）2．（2024·北京海淀·統(tǒng)考一模）某實(shí)驗(yàn)小組用電阻箱和電壓表按圖1所示電路測定一個水果電池的電動勢和內(nèi)阻。閉合開關(guān)S后調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電阻箱阻值R和電壓表示數(shù)U，并計(jì)算對應(yīng)的電流值I。(1)在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請作出U-I圖像。()(2)根據(jù)作出的U-I圖像得出該電池電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)若只考慮電壓表內(nèi)阻的影響，圖1中，通過電源的電流為I1，通過電阻箱的電流為I2，圖3中實(shí)線表示U與I1的關(guān)系，虛線表示U與I2的關(guān)系，則圖3中所示圖像可能正確的是_________。A． B． C． D．(4)除了電動勢和內(nèi)阻，電池的另一個重要參數(shù)是容量。電池的容量就是電池放電時能輸出的總電荷量。如圖4所示，甲、乙兩節(jié)鋰電池所標(biāo)參數(shù)真實(shí)可靠，對這兩節(jié)充滿電的電池進(jìn)行比較，填寫表格。（選填“大于”“等于”或“小于”）電池的容量電池儲存的能量甲乙甲乙3．（2024·北京西城·統(tǒng)考一模）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動勢E和內(nèi)阻r、路端電壓U、電流I的關(guān)系為。依據(jù)這一原理，甲同學(xué)用圖1所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。(1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于最端（選填“左”或“右”）。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，作出U—I圖線如圖2所示。根據(jù)圖線測得該電源的電動勢V，內(nèi)電阻。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）(3)由于電表并非理想電表，導(dǎo)致（選填“電壓”或“電流”）的測量存在系統(tǒng)誤差。在圖2上定性畫出沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況的U—I圖線，畫出圖線與橫縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)。()(4)乙同學(xué)拆除電流表和滑動變阻器，直接讀取電壓表示數(shù)為。若電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。電流表、電壓表的內(nèi)電阻分別為。根據(jù)圖像和電路關(guān)系，僅從系統(tǒng)誤差的角度來看，，（均選填“<”“=”或“>”）?？芍ㄓ秒娫春碗姳韮?nèi)阻表示）。4．（2024·北京朝陽·統(tǒng)考一模）(1)某興趣小組為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)室中找到了以下器材：A．可拆變壓器

B．條形磁鐵C．開關(guān)、導(dǎo)線若干

D．交流電壓表E．直流電源

F．低壓交流電源在本實(shí)驗(yàn)中，上述器材不需要的是（填器材序號字母）。(2)某同學(xué)用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。所用器材有：電源E、電流表A、電壓表V、電容器C、定值電阻R、單刀雙擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干。①根據(jù)圖甲，將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整。②將圖乙中的電流表換成電流傳感器，可以在電腦端記錄電流隨時間變化的圖線。先將開關(guān)接1，待電路穩(wěn)定后再接2。已知電流從左向右流過電阻R時為正，則與本次實(shí)驗(yàn)相符的圖像是。③將圖乙中的電壓表換成電壓傳感器，可以在電腦端記錄放電過程中電壓隨時間變化的圖線，如圖丙所示。已知開關(guān)接2瞬間開始計(jì)時，此時電壓傳感器記錄數(shù)據(jù)為，利用數(shù)據(jù)處理軟件得到圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線可以粗測實(shí)驗(yàn)中電容器的電容。（用題中已知物理量、R和表示）5．（2024·北京豐臺·統(tǒng)考一模）用如圖所示的可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)原、副線圈的電壓比總是大于原、副線圈的匝數(shù)比，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是6．（2024·北京石景山·統(tǒng)考一模）(1)在測電阻的實(shí)驗(yàn)中，部分電路按照圖1連接。當(dāng)電壓表的右端由試觸a點(diǎn)改為試觸b點(diǎn)時，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變化明顯，則測電阻時，電壓表的右端接在（選填“a”或“b”）時，測量誤差較小。(2)如果待測電阻R?約為200Ω，電壓表內(nèi)阻約為2kΩ，電流表內(nèi)阻約為10Ω。則圖1所示的電路中，電壓表的右端接在（選填“a”或“b”）時，測量誤差較小。(3)用實(shí)驗(yàn)室的多用電表進(jìn)行某次測量時，指針在表盤的位置如圖2所示。若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為mA．若所選擋位為電阻“×10”擋，則示數(shù)為Ω。(4)某小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻度線不均勻，分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值R?關(guān)系，分別畫出了下面幾種圖象，其中可能正確的是___________。

（選填選項(xiàng)下面的字母）A．B． C．D．7．（2024·北京通州·統(tǒng)考一模）在“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，（1）若將一電壓表與干電池兩極直接相連，用U表示電壓表的示數(shù)，用E表示該干電池電動勢的真實(shí)值，從理論上分析，僅考慮電壓表影響，則UE（選填“”或“”）；（2）某同學(xué)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示。他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出的圖像如圖2所示。通過圖像可求出電池的電動勢V，內(nèi)阻。（均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）8．（2024·北京順義·統(tǒng)考一模）某學(xué)習(xí)小組在探究變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用了可拆式變壓器，鐵芯B安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯，將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上，如圖所示。(1)下列說法正確的是。A．為保證實(shí)驗(yàn)安全，原線圈應(yīng)接直流電源B．變壓器中的A、B兩塊鐵芯都是由柱狀硅鋼塊制成C．變壓器正常工作后，電能由原線圈通過鐵芯導(dǎo)電輸送到副線圈D．保持原線圈電壓及匝數(shù)不變，可改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈的匝數(shù)對輸出電壓的影響(2)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)原、副線圈匝數(shù)的比值與電壓之比有微小差別，出現(xiàn)這種情況的原因是：。(3)實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)聽到變壓器內(nèi)部有輕微的“嗡嗡”聲，他做出如下猜想，正確的是______。A．“嗡嗡”聲來自副線圈中電流流動的聲音B．“嗡嗡”聲是由于鐵芯中存在過大的渦流而發(fā)出的C．交變電流的磁場對鐵芯有吸、斥作用，使鐵芯振動發(fā)聲D．若去掉鐵芯，“嗡嗡”聲馬上消失，也能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)9．（2024·北京房山·統(tǒng)考一模）某學(xué)習(xí)小組用電阻約為5Ω的金屬絲做“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)。(1)除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）B．電流表（量程0~3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）C．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）D．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用（選填實(shí)驗(yàn)器材前對應(yīng)的字母）。(2)測量金屬絲電阻Rx的電路如圖甲所示，某同學(xué)按電路圖連接器材，如圖乙所示。其中（選填“①”“②”或“③”）連線是錯誤的。(3)該同學(xué)正確地完成了實(shí)驗(yàn)操作，在U—I坐標(biāo)系中標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示。請你在圖中描繪出U—I圖線，根據(jù)圖線計(jì)算該金屬絲的電阻值Rx=Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(4)用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖甲所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。10．（2024·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）圖甲為“測量某電池組電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)室除提供待測電池組一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干外，還有下列器材可供選用：電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ電流表A：量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω滑動變阻器：0~500Ω，額定電流1A滑動變阻器：，額定電流1A(1)圖甲為該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)中忽略電流表和電壓表內(nèi)阻的影響。①為了便于實(shí)驗(yàn)，滑動變阻器應(yīng)選用（填寫儀器的字母代號）；②實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線作出圖像，如圖乙所示。根據(jù)圖乙可得該電池組的電動勢V，內(nèi)阻（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。(2)為了研究電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，我們用U和I的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析。①用字母分別表示電壓表和電流表的內(nèi)阻，U、I分別表示電壓表和電流表的示數(shù)，E、r分別表示電池的電動勢和內(nèi)阻的真實(shí)值?？紤]到電表內(nèi)阻的影響，寫出反映U和I真實(shí)關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式；（請用題目中已知字母表示）②通過對函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析可得，（1）中電池組的電動勢E測量值真實(shí)值，內(nèi)阻r的測量值真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）。11．（2024·北京延慶·統(tǒng)考一模）實(shí)驗(yàn)儀器。現(xiàn)用多用電表測量一個阻值約為1500Ω的定值電阻，應(yīng)選用歐姆表的擋（選填“×10”或“×100”）；如圖所示，為正在測量中的多用電表表盤，該電阻的阻值為Ω。12．（2024·北京延慶·統(tǒng)考一模）誤差分析。用圖所示的電路測量Rx的阻值，該測量值比實(shí)際值偏（選填“大”或“小”），造成這一系統(tǒng)誤差的原因是。（選填“電壓表的分流”或“電流表的分壓”）13．（2024·北京西城·統(tǒng)考二模）某同學(xué)用多用電表測量電阻。使用前，觀察到多用電表指針已經(jīng)對準(zhǔn)表盤左側(cè)的零刻度。使用時，先將選擇開關(guān)調(diào)到歐姆擋“”擋，再將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)圖1中的旋鈕（選填“A”“B”或“C”），使指針指到表盤右側(cè)的零刻度處；然后將紅、黑表筆接在電阻兩端，發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖2所示，則該電阻的阻值約為Ω。14．（2024·北京東城·統(tǒng)考二模）（1）用圖1所示的多用表測量一合金絲的電阻。待測合金絲阻值約為十幾歐，測量步驟如下：①使用前先調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針對準(zhǔn)“直流電流、電壓”的0刻線。②將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的（選填“×1”“×10”或“×100”）的位置。③將紅、黑表筆插入“＋”、“－”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)“電阻”的（選填“0刻線”或“∞刻線”）。④將兩表筆分別與待測電阻相接，讀取數(shù)據(jù)，示數(shù)如圖2所示，則合金絲的阻值為。（2）按照圖3連接電路，測量合金絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)時多次改變合金絲甲接入電路的長度、調(diào)節(jié)滑動變阻器連入電路的阻值，使電流表的讀數(shù)達(dá)到某一相同值時記錄電壓表的示數(shù)U，從而得到多個的值，作出圖像，如圖4中圖線a所示。①在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用（選填“0~20”或“0~200”）的滑動變阻器。②已知合金絲甲的橫截面積為8.0×10-8m2，則合金絲甲的電阻率為·m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。③圖4中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙采用同樣的方法獲得的圖像，由圖可知合金絲乙的橫截面積（選填“大于”、“等于”或“小于”）合金絲甲的橫截面積。④請從理論上分析并說明，利用圖4中直線斜率求合金絲電阻率，是否存在因電表內(nèi)阻帶來的誤差。15．（2024·北京豐臺·統(tǒng)考二模）在“測量金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中。(1)如圖所示，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，則金屬絲直徑mm；(2)待測金屬絲電阻較小，為使電阻的測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，且金屬絲兩端的電壓從零開始變化。以下實(shí)驗(yàn)電路符合要求的是__________；A． B．C． D．(3)實(shí)驗(yàn)中改變滑動變阻器滑片的位置，讀取多組電壓、電流值，描繪出的圖線如圖所示。若圖線的斜率為k，金屬絲的長度為l，直徑為D，則金屬絲電阻率的表達(dá)式為；（用k、l、D表示）(4)某同學(xué)認(rèn)為，在不改變電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以另外設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，通過改變金屬絲長度，并利用某一電表測得的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)的圖像，進(jìn)而通過圖線的斜率求得金屬絲的電阻率。請簡要說明實(shí)驗(yàn)方案，并用斜率表示金屬絲的電阻率（需要的其他物理量可自選符號表示）。16．（2024·北京朝陽·統(tǒng)考二模）物理課外研究小組欲通過實(shí)驗(yàn)研究某一直流電源的帶載特性，除所用電源，開關(guān)、導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室還備有器材：電壓表（量程3V）、電流表（量程3A）、定值電器、滑動變阻器。(1)測量電源的電動勢和內(nèi)阻。按如圖1所示的電路連接器材，并移動滑動變阻器滑片位置，讀出對應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)，在圖2中標(biāo)記相應(yīng)的點(diǎn)并擬合出U-I圖線，可得電源電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω（