2020届高考物理电学实验(通用型)练习及答案

2020届高考物理电学实验（通用型）练习及答案
专题：电学实验
1、某实验小组用如图甲所示的电路图来测量电流表(量程2 mA，内阻约为200 Ω)的内阻，除待测电流表、1.5 V的电源、开关和导线外，还有下列可供选择的实验器材：
A．定值电阻R1
B．定值电阻R2
C．滑动变阻器R3(最大阻值为20 Ω)
D．滑动变阻器R4(最大阻值为1 000 Ω)
E．电阻箱R x(最大阻值为999.9 Ω)
F．灵敏电流计G(内阻很小可忽略)
(1)为确保安全，精准实验．滑动变阻器应选用__C__
(填写器材前对应的字母)．
(2)用笔画线代替导线，将实物图乙连接成实验电路图．
2、(2019·广东深圳联考)
在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。

(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验，其中定值电阻的作用是
______________。

由电压表读数U和电流表读数I，画出U-I图线如图乙所示，可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。

(结果保留2位有效数字)
(2)乙同学因为粗心，多连接了一根导线，如图甲中的虚线所示。

由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图丙所示。

乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图丙也可以达到实验目的，则由图丙可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。

(结果保留2位有效数字)
3、图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：
(1)调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．
(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)．
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω.
(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．
4、现有一块电流表A1，量程I A1＝300 mA，内阻r1约为5 Ω，要把它改装成较大量程的电流表。

首先要测量其内阻的准确值。

实验室备有以下器材：
电流表A2：量程I A2＝600 mA，内阻约为r2＝1 Ω
电压表V：量程15 V，内阻约为3 kΩ；
定值电阻：R0＝5 Ω；
滑动变阻器R1：最大电阻值10 Ω，额定电流为1 A
滑动变阻器R2：最大电阻值250 Ω，额定电流为0.3 A
电源E：电动势为3 V，内阻较小
开关和导线若干。

(1)有同学根据提供的器材，设想把电压表直接和电流表并联测量电流表A1的内
阻，如图8－2－25甲所示，仔细分析后发现是不可行的，其原因是
______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

图8－2－25
(2)请你选择合适的器材，设计一个测量电流表A1内阻的电路原理图，要求电流表A1的示数从零开始变化，且能多测几组数据，尽可能减小误差。

(3)若测得电流表A1的内阻r1＝5.0 Ω，就可以将A1改装成0.6 A和3 A两个量程的电流表。

如图乙所示，则电阻R a＝________ Ω，R b＝________ Ω。

5、(2019·广东肇庆检测)
现有一块直流电流计G，满偏电流为200 μA，内阻约为400 Ω，某同学想把它改装成量程为2 V的电压表，他首先根据下图示电路，用半偏法测定电流计G的内阻。

(1)为提高测量准确度，在以下器材中，电阻器应选用________；电池应选用
________(选填器材前的字母)。

A．电池(电动势1.5 V，内阻不计)
B．电池(电动势4.5 V，内阻不计)
C．电阻箱(0～999.9 Ω)
D．滑动变阻器(0～500 Ω)
E．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～5.1 kΩ)
F．电位器(0～51 kΩ)
(2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是________，最后记录R′的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)
A．闭合S1
B．闭合S2
C．调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D．调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E．调节R′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F．调节R′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
(3)如果测得R′的阻值为400.0 Ω，即为电流计G内阻的测量值。

则给电流计
G________联(选填“串”或“并”)一个阻值为________ kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装成量程为2 V的电压表。

(4)请你推断在本实验中电流计G内阻的测量值R′比其内阻的实际值R g是偏大还是偏小。

________
6、(2019·湖南五校联考)
为了精确测量一电阻的阻值R x，现有以下器材：蓄电池组E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱R P，开关S1、S2，导线若干．某实验小组设计了如图甲所示的电路，实验的主要步骤如下：
a．闭合S1，断开S2，调节R和R P，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I1、U1；
b．保持S1闭合、R P阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2.
(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路．
(2)被测电阻的阻值R x＝________(用两电表的示数表示)．
(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值R x的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)．
7、某型号电池的电动势约3.7 V，内阻约2 Ω，现欲测定其电动势E和内阻r，给定的器材有：
待测电池E
滑动变阻器R(0～15 Ω，1 A)
直流电压表V(量程3 V，内阻约为6 kΩ)
直流毫安表mA(量程100 mA，内阻R g＝5 Ω)
开关S一个；导线若干。

(1)为了把毫安表改装成量程为0.6 A的电流表，需要给毫安表并联一个阻值R0＝________ Ω的定值电阻。

(2)按图8－2－26甲所示连接好电路，实验过程中要使电压表读数变大，则滑动变阻器滑片应________移动(选填“向左”或“向右”)。

图8－2－26
(3)用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U－I图象(I为毫安表示数)，横坐标截距为a，纵坐标截距为b，则待测电池电动势E＝________，内阻r＝
____________(用a、b表示)。

2020届高考物理电学实验（通用型）练习及答案
专题：电学实验
1、某实验小组用如图甲所示的电路图来测量电流表(量程2 mA，内阻约为200 Ω)的内阻，除待测电流表、1.5 V的电源、开关和导线外，还有下列可供选择的实验器材：
A．定值电阻R1
B．定值电阻R2
C．滑动变阻器R3(最大阻值为20 Ω)
D．滑动变阻器R4(最大阻值为1 000 Ω)
E．电阻箱R x(最大阻值为999.9 Ω)
F．灵敏电流计G(内阻很小可忽略)
(1)为确保安全，精准实验．滑动变阻器应选用__C__
(填写器材前对应的字母)．
(2)用笔画线代替导线，将实物图乙连接成实验电路图．
答案：见解析图
(3)在闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b(选填“a”或“b”)端，然后闭合开关移动滑动变阻器的滑片使待测表的示数适当后再不移动滑片，只调节R x，发现当R x ＝400 Ω时灵敏电流计的示数正好为零；将电阻箱和待测电流表位置互换，其他不动，再次调节R x′＝100 Ω时灵敏电流计的示数又正好为零，由此可知待测电流表的内阻为200 Ω.
解析：(1)由于电源电动势较小，而两个滑动变阻器都没有给出额定电流可认为两个都是安全的，此时为便于调节滑动变阻器宜小不宜大，选C即可．
(2)实物图如图所示．
(3)为确保电路安全，闭合开关前滑片应置于b端，让分压电路的电压最小．当
R x＝400 Ω时电流计的示数正好为零，表明R1
R A＝
R2
R x；将电阻箱和待测电流表位置
互换，电流计的示数又正好为零时有
R1
R x′
＝
R2
R A，于是有R A＝R x R x′，代入数据
得R A＝200 Ω.
2、(2019·广东深圳联考)
在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。

(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验，其中定值电阻的作用是
______________。

由电压表读数U和电流表读数I，画出U-I图线如图乙所示，可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。

(结果保留2位有效数字)
(2)乙同学因为粗心，多连接了一根导线，如图甲中的虚线所示。

由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图丙所示。

乙同学分析了图像出现异常的原
因后，认为由图丙也可以达到实验目的，则由图丙可得电源的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω。

(结果保留2位有效数字)
解析 (1)定值电阻在电路中主要起到保护电路的作用；根据U ＝E －Ir 可知，图像与纵轴的交点表示电源电动势，故E ＝2.8 V ，图像的斜率表示内电阻
r ＝2.8－1.62.0 Ω＝0.60 Ω。

(2)由乙同学的电路接法可知，滑动变阻器的左右两部分并联后与定值电阻串联，则可知，在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现题图丙所示的图像，则由图像可知，当电压为2.5 V 时，电流为0.5 A ，此时两部分电阻相等，则总电流为I 1＝1 A ；而当电压为2.4 V 时，电流分别对应0.33 A 和0.87 A ，则说明当电压为2.4 V 时，干路电流为I 2＝(0.33＋0.87)A ＝1.2 A ；则根据闭合电路欧姆定律可得2.5＝E －r,2.4＝E －1.2r 解得E ＝3.0 V ，r ＝0.50 Ω。

答案 (1)保护电路 2.8 0.60 (2)3.0 0.50
3、图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：
(1)调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．
(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k ”)．
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω.
(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．
解析：(1)将选择开关拨到欧姆挡前，先要进行机械调零．方法是调节机械定位螺丝，使电表指针指在电流等于零的刻线位置．
(2)用多用电表测20 Ω的电阻时，要把选择开关旋转到“Ω”挡“×1”的位置．
(3)将红、黑表笔短接，进行欧姆调零．调节欧姆调零旋钮，使指针指在“Ω”挡的零刻线上．
(4)由乙图读出该电阻的阻值为19.0 Ω.
答案：(1)定位螺丝电流(2)×1(3)欧姆调零旋钮电阻(4)19.0
4、现有一块电流表A1，量程I A1＝300 mA，内阻r1约为5 Ω，要把它改装成较大量程的电流表。

首先要测量其内阻的准确值。

实验室备有以下器材：
电流表A2：量程I A2＝600 mA，内阻约为r2＝1 Ω
电压表V：量程15 V，内阻约为3 kΩ；
定值电阻：R0＝5 Ω；
滑动变阻器R1：最大电阻值10 Ω，额定电流为1 A
滑动变阻器R2：最大电阻值250 Ω，额定电流为0.3 A
电源E：电动势为3 V，内阻较小
开关和导线若干。

(1)有同学根据提供的器材，设想把电压表直接和电流表并联测量电流表A1的内阻，如图8－2－25甲所示，仔细分析后发现是不可行的，其原因是
______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

图8－2－25
(2)请你选择合适的器材，设计一个测量电流表A1内阻的电路原理图，要求电流表A1的示数从零开始变化，且能多测几组数据，尽可能减小误差。

(3)若测得电流表A1的内阻r1＝5.0 Ω，就可以将A1改装成0.6 A和3 A两个量程的电流表。

如图乙所示，则电阻R a＝________ Ω，R b＝________ Ω。

【解析】(1)电压表的量程为15 V，而电流表的满偏电压只有1.5 V，显然测量误差较大，不能达到测量精确值的目的。

(2)测量电流表的内阻的关键是测量电流表两端的电压，定值电阻R0的阻值为5 Ω，定值电阻R0和电流表A1并联，电流表A2放在干路，利用两电流表示数之差可以间接计算出电流表A1两端的电压；题目中明确要求“电流表A1的示数从零开始变化”，所以采用滑动变阻器的分压接法，选用滑动变阻器R1，故画出电路图，如图所示：
(3)当电流表改装在0.6 A的量程时，有：
I1＝
IA1r1
R a＋R b
＋IA1，当电流表改装成3 A的量程时，有：I2＝
IA1(r1＋R b)
R a＋IA1，代
入数据可得：R a＝1 Ω，R b＝4 Ω。

【答案】(1)电压表的量程为15 V，而电流表的满偏电压只有1.5 V，指针偏角较小，测量误差较大(2)见【解析】图(3)1 4
5、(2019·广东肇庆检测)
现有一块直流电流计G，满偏电流为200 μA，内阻约为400 Ω，某同学想把它改装成量程为2 V的电压表，他首先根据下图示电路，用半偏法测定电流计G的内阻。

(1)为提高测量准确度，在以下器材中，电阻器应选用________；电池应选用
________(选填器材前的字母)。

A ．电池(电动势1.5 V ，内阻不计)
B ．电池(电动势4.5 V ，内阻不计)
C ．电阻箱(0～999.9 Ω)
D ．滑动变阻器(0～500 Ω)
E ．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～5.1 kΩ)
F ．电位器(0～51 kΩ)
(2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R 的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是________，最后记录R ′的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)
A ．闭合S 1
B ．闭合S 2
C ．调节R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D ．调节R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E ．调节R ′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F ．调节R ′的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
(3)如果测得R ′的阻值为400.0 Ω，即为电流计G 内阻的测量值。

则给电流计G________联(选填“串”或“并”)一个阻值为________ kΩ的电阻，就可以将该电流计G 改装成量程为2 V 的电压表。

(4)请你推断在本实验中电流计G 内阻的测量值R ′比其内阻的实际值R g 是偏大还是偏小。

________
解析 (1)该实验采用半偏法测量，测量电路要让电流计达到满偏，电源电压至少大于2 V ，故选电源B ；闭合S 2，电路中电流I 不能大于200 μA ，由I ＝
E R ＋R g
知，R ＝E I －R g ，代入数据得R ≈30 kΩ，故选F 项。

(2)半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合开关S 1，调节滑动变阻器R ，使表头指针满偏；第三步，闭合开关S 2，改变电阻箱R ′的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻R g 。

故应选ACBE 项。

(3)将电流计改装成电压表，应串联接入一分压电阻R ，由欧姆定律及串联电路分
压规律有：U＝I g R g＋I g R(其中U为改装后电压表的满偏电压)
则R＝U
I g－R g＝
2
0.000 2Ω－400 Ω＝9.6 kΩ。

(4)实际上电阻箱并入后，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻。

所以，该测量值“略小于”实际值。

答案(1)F B(2)ACBE(3)串9.6(4)偏小
6、(2019·湖南五校联考)
为了精确测量一电阻的阻值R x，现有以下器材：蓄电池组E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱R P，开关S1、S2，导线若干．某实验小组设计了如图甲所示的电路，实验的主要步骤如下：
a．闭合S1，断开S2，调节R和R P，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I1、U1；
b．保持S1闭合、R P阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2.
(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路．
(2)被测电阻的阻值R x＝________(用两电表的示数表示)．
(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值R x的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)．
解析：(1)如图所示．
(2)由题意易知R P＝U1
I1，又R P、R x并联的阻值为R并＝
U2
I2，又
1
R P＋
1
R x＝
1
R并
，联立
解得R x＝U1U2
U1I2－U2I1
.
(3)若考虑电流表和电压表不是理想电表，则在分析时应考虑电压表的内阻，即在
第(2)问的分析中U1
I1表示的就是R P和R V并联时的总电阻，结合后面的分析可知此
时R x的测量值仍等于真实值．
答案：(1)见解析图(2)U1U2
U1I2－U2I1
(3)等于
7、某型号电池的电动势约3.7 V，内阻约2 Ω，现欲测定其电动势E和内阻r，给定的器材有：
待测电池E
滑动变阻器R(0～15 Ω，1 A)
直流电压表V(量程3 V，内阻约为6 kΩ)
直流毫安表mA(量程100 mA，内阻R g＝5 Ω)
开关S一个；导线若干。

(1)为了把毫安表改装成量程为0.6 A的电流表，需要给毫安表并联一个阻值R0＝________ Ω的定值电阻。

(2)按图8－2－26甲所示连接好电路，实验过程中要使电压表读数变大，则滑动变阻器滑片应________移动(选填“向左”或“向右”)。

图8－2－26
(3)用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U－I图象(I为毫安表示数)，横坐标截距为a，纵坐标截距为b，则待测电池电动势E＝________，内阻r＝
____________(用a、b表示)。

【解析】(1)电流表扩大量程时，需要并联一个小电阻，根据并联电路规律可知：
R0＝I g R g
I－I g ＝
0.1×5
0.6－0.1
Ω＝1 Ω。

(2)要使电压表示数增大应增大外电阻，因此应将滑动变阻器滑片向右移动。

(3)根据闭合电路欧姆定律以及电表的改装原理可知：U ＝E －⎝ ⎛⎭⎪⎫I ＋IR g R 0⎝ ⎛⎭
⎪⎫r ＋R g R 0R g ＋R 0，代入数据并变形可得：U ＝E －I(6r ＋5)，根据图象可知：E ＝b ；(6r ＋5)＝b a ，解得：
r ＝b －5a 6a ＝b 6a －56。

【答案】 (1)1 (2)向右 (3)b b 6a －56。