2017全国高考物理电学实验部分真题附详细解析

（全国卷1）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表○V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表○A（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。

（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。

（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。

由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。

（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数）【答案】（1）

（2）增大；增大；（3）0.39w 1.17w

【解析】（1）要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，故滑动变阻器用

分压式接法，小灯泡为小电阻，电流表用外接法，如图

（2）由I-U图象知，切线的斜率在减小，故灯泡的电阻随电流的增大而增大，再由电阻定律知，电阻率增大；（3）当滑动变阻器的阻值为9Ω时，电路电流最小，灯泡实际功率最小，此时E=U+I（r+R）得U=-10I+4，在图中作出该直线如图所以

，交点坐标约为U=1.75V，I=225mA，P1=UI=0.39W；整理得：，当直线的斜率最大时，与灯泡的I-U曲线的交点坐标最大，即灯泡消耗的

功率最大。当滑动变阻器电阻值R=0时，灯泡消耗的功率最大，此时交点坐标为U=3.67V，I=0.32A，如图所示，最大的功率为P2=UI=1.17W。

（全国卷2）某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20 Ω，另一个最大阻值为2000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．

(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．

(2)完成下列填空：

①R1的最大阻值为________(填“20”或“2000”)Ω.

②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．

③将电阻箱R z的阻值置于2500.0 Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)．

④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：____________________________________________．

[答案] (1)连线如图

(2)①20②左③相等④2550

(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程

[解析] (2)①滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此R1要选

择最大阻值为20 Ω的滑动变阻器．

②开始时将R1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最小，从而保护了微安表．

③接通S1前后，微安表的示数保持不变，这说明S1接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等．

④因B与D电势相等，R z

R2左＝R A

R2右

，对调后R A

R2左

＝

R z′

R2右

，解得R A＝R z R z′＝2550 Ω.

（全国卷3）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。

（1）图（a）中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。

（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

（3）根据题给条件可得R1+R2=______Ω，R4=_______Ω。

（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________。（结果均保留3位有效数字）

【答案】（1）黑（2）B （3）160880（4）1.47mA （或1.48 mA ）1100Ω2.95V

【解析】

试题分析：（1）与多用电表内电源正极相连的是黑表笔。

（2）R 6是可变电阻，它的作用是欧姆表调零，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。

（3）B 端与“2”相连时，是量程较小的电流表，所以g g 121g 160 I R R R I I +==Ω-；B 端与“4”

相连时，是量程较小的电压表，所以1g g

41880 U I R R I -==Ω。

（4）若此时B 端与“1”相连，多用电表是量程为2.5 mA 的电流表，则读数为1.47mA ；若此时B 端与“3”相连，多用电表是欧姆×100 Ω挡，则读数为1100Ω；若此时B 端与“5”相连，多用电表是量程为5 V 的电压表，则读数为2.95V 。

考点：多用电表的使用、电表的改装

（江苏卷）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11-1图所示，继电器与热敏电阻R t 、滑动变阻器R 串联接在电源E 两端，当继电器的电流超过15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值R t 与温度t 的关系如下表所示

（1）提供的实验器材有：电源E 1（3 V ，内阻不计）、电源E 2（6 V ，内阻不计）、滑动变阻器R 1（0~200Ω）、滑动变阻器R 2（0~500Ω）、热敏电阻R t ，继电器、电阻箱（0~999.9 Ω）、开关S 、导线若干。

为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制，电源E 应选用 （选填“E 1”或“E 2”），滑动变阻器R 应选用 （选填“R 1”或“R 2”）。