2019年高考物理真题和模拟题分项汇编专题19电学实.doc

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1、专题19 电学实验1（2019新课标全国卷）某同学要将一量程为250 A的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 ，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。（2）当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是 。（填正确答案标号）A18 Ma B21 mA C25mA D28 mA（3）产生上述问题的原因可能是 。（填正确答案标号）A微安表内

2、阻测量错误，实际内阻大于1 200 B微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 CR值计算错误，接入的电阻偏小DR值计算错误，接入的电阻偏大（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k= 。【答案】（1） （2）C （3）AC （4）【解析】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示：（2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：，故本小题选C；（3）根据，得：，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内

3、阻测量值偏小，即电表实际内阻真实值，大于1200；或者因为定值电阻R的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选AC；（4）由于接入电阻R时，改装后的表实际量程为25 mA，故满足；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为20 mA电流表，应满足，其中，联立解得：或。2（2019新课标全国卷）某小组利用图（a）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100 ）；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计（图中未画出）测出。图（b）是该小组在恒定电流为50.0

4、A时得到的某硅二极管UI关系曲线。回答下列问题：（1）实验中，为保证流过二极管的电流为50.0A，应调节滑动变阻器R，使电压表V1的示数为U1= mV；根据图（b）可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻 （填“变大”或“变小”），电压表V1示数 （填“增大”或“减小”），此时应将R的滑片向 （填“A”或“B”）端移动，以使V1示数仍为U1。（2）由图（b）可以看出U与t成线性关系，硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为= 103V/（保留2位有效数字）。【答案】（1）5.00 变小 增大 B （2）2.8【解析】（1）U1=IR0=100 50106 A=5103 V=

5、5 mV由，I不变，温度升高，U减小，故R减小；由于R变小，总电阻减小，电流增大；R0两端电压增大，即V1表示数变大，只有增大电阻才能使电流减小，故华东变阻器向右调节，即向B短调节。（2）由图可知， =2.8103V/3（2019新课标全国卷）某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度。可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14 k），滑动变阻器R1（最大阻值1 500 ），滑动变阻器R2（最大阻值500 ），电阻箱（099 999.9 ），干电池（E=1.5 V，r=1.5 ），红、黑表笔和导

6、线若干。（1）欧姆表设计将图（a）中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为_：滑动变阻器选_（填“R1”或“R2”）。（2）刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为_、_。（3）校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向_k处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为_。【答案】（1） 900 R1 （2）45 5 （3）0 35 000.0

7、【解析】（1）连线如图：根据欧姆表的改装原理，当电流计满偏时，则，解得R=900；为了滑动变阻器的安全，则滑动变阻器选择R1；（2）在a处，解得Rxa=45k；在b处，则，解得Rxb=5k；（3）校准：红黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指到0 k处；由图可知，电阻箱接入的电阻为：R=35 000.0 。4（2019天津卷）现测定长金属丝的电阻率。（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是_。（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻约为，画出实验电路图，并标明器材代号。电源（电动势，内阻约为）电流表（量程，内阻）电流表（量程，内阻

8、约为）滑动变阻器（最大阻值，额定电流）开关及导线若干（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式_。从设计原理看，其测量值与真实值相比_（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。【答案】（1）（均可） （2） （3） 相等【解析】（1）根据螺旋测微器的读数法则可知读数为。因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则点如图如图由电路图可知流过电流为，电阻两端的电压为，因此电阻该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等。5（2019江苏卷）某同学测量一段长度已知的电阻丝

9、的电阻率实验操作如下：（1）螺旋测微器如题111图所示在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 （选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。（题111图）（2）选择电阻丝的 （选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径（3）题112甲图中Rx，为待测电阻丝请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题112乙图实物电路中的正确位置（题112甲图） （题112乙图）（4）为测量R，利用题112甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1I1关系图象如题113图所示接着，将电

10、压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2I2图象（5）由此，可求得电阻丝的Rx= 根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率【答案】（1）C （2）不同 （3） （4） （5）23.5（23.024.0都算对）【解析】（1）在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调方旋钮即C，直到听见“喀喀”的响声；（2）为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；（3）按照原理图，将实物图连线如图：；（4）将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条

11、直线，如图：；当电压表按甲图连接时，电压表测的电压为的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测的电压为的电压，由图可得：，所以。6（2019浙江选考）为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx，小明设计了如图所示的电路。（1）实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较大，电流表示数基本不变，则测量时应将c点接_（选填“a点”或“b点”），按此连接测量，测量结果_（选填“小于”、“等于”或“大于”）Rx的真实值。（2）根据实验测得的6组数据，在图2中描点，作出了2条图线。你认为正确的是_（选填“”或“”），并由图线求出电阻Rx=_。（

12、保留两位有效数字）【答案】（1）a点 小于 （2） 7.5【解析】（1）电压表示数变化较大，说明电流表分压较大，而电流表示数基本不变，说明电压表分流较小，可以忽略，故采用电流表外接法，即c接a点；电压表测量的电压为准确值，但电流表测量的电流为电阻和电压表电流表之和，即电流测量值偏大，根据可得电阻测量值偏小；（2）因为电压表测量的是被测电阻两端电压，所以当其两端电压为零时，电流也为零，故图线正确；图像的斜率表示电阻，故；7（2019黑龙江省大庆实验中学高三适应性考试）两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻。方案（1）用内阻为3 k、量程为1 V的电压表，保护电阻R0，电阻箱R1，开关

13、S测量一节干电池的电动势和内阻。由于干电池电动势为1.5 V，需要把量程为1 V的电压表扩大量程。若定值电阻R1可供选择的阻值有1 k、1.5 k、2 k，其中最合适的是_。请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图，并完成图（a）中剩余的连线。方案（2）按照图（b）的电路测量电源电动势和内阻，已知电流表内阻为RA，R1=RA，保护电阻的阻值为R0，若电流表读数为I，则通过电源的电流为_。根据测得的数据作出图像，图线的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势E=_，内阻r=_。【答案】（1）1.5 k 如图所示 实物连接如图所示 （2）2I 2/k 【解析】（1）若将电压表改装为量程为1.5

14、V的电压表，则需串联的分压电阻上的电压为0.5 V，因电压表内阻为3 k，则需串联的电阻为1.5 k；电路图以及实物连线如图；（2）若电流表读数为I，因R1=RA，则通过电源的电流为2I；由闭合电路的欧姆定律：，即，则；，解得，。8（2019湖南省衡阳市模拟）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：（1）在使用多用电表测量时，若选择开关扳至“25 V“挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为_V；（2）多用电表测量未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电源的电动势为E，R0为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值Rx关系图象如图（c）所示，则此时多用电

15、表的内阻为_，该电池的电动势E=_V。（3）下列判断正确的是_A在图（b）中、电表的左、右插孔处分别标注着“”、“+”B由图线（c）的特点可知，欧姆表的刻度盘上的数字左小右大C欧姆表调零的实质是通过调节R，使Rx=0时电路中的电流达到满偏电流D电阻Rx的变化量相同时，Rx越小，则对应的电流变化量就越小（4）如果随着使用时间的增长，该多用电表内部的电源电动势减少，内阻增大，但仍然能够欧姆调零，如仍用该表测电阻，则测量结果是_。（填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】（1）11.5 （2）1.5104 12 （3）AC （4）偏大【解析】（1）选择开关置于“25 V”时，选择表盘第二排刻度进行读数

16、，分度值为0.5 V，对应刻度示数为：11.5 V。（2）根据闭合电路的欧姆定律得：，由题图可得Ig=0.8 mA，当I=0.3 mA时，Rx=15 k，解得R内=15 k=1.5104 ，E=12 V。（3）根据电流红进黑出，在题图b中，电表的右、左插孔处分别标注着“+”“”，故A正确；函数图象是非线性变化，导致欧姆表刻度不均匀，欧姆表的刻度盘上的示数左大右小，由于外电阻增大电路电流减小造成的，故B错误；欧姆表调零通过调节滑动变阻器R0，调节至待测电阻Rx为零（即两表笔短接）时，电流表满偏，对应欧姆表示数为零，故C正确；欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化，而且IRx切线

17、斜率大小随待测电阻值增大而减小，即Rx阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小，欧姆表刻度左密右疏，故D错误。故选AC（4）测量原理为闭合电路欧姆定律：当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式，欧姆表内阻R中得调小，因R中变小，则同一Rx则电流要变小，对应电阻刻度值偏大。9（2019湖南省怀化市高三模拟）某一小型电风扇额定电压为5.0 V，额定功率为2.5 W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A电源E（电动势为6.0 V）B电压表V（量程为06 V，内阻约为8 k）C电流表A1（量程为00.6

18、A，内阻约为0.2 ）D电流表A2（量程3 A，内阻约0.05 ）；E滑动变阻器R1（最大阻值5 k，额定电流100 mA）F滑动变阻器R2（最大阻值25 ，额定电流1 A）（1）为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用_滑动变阻器应选用_（填所选仪器前的字母序号）。（2）请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在甲图中的虚线框内（小电风扇的电路符号如图甲所示）_。（3）操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为_，正常工作时的发热功率为_W，机械功率为_W【答

19、案】（1）C E （2）如图所示 （3）2.5 0.625 1.875【解析】（1）电风扇的额定电流，从读数误差的角度考虑，电流表选择C，电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为10的误差较小，即选择E。（2）因为电压电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻大约 ，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。电路图如图所示。（3）电压表读数小于0.5 V时电风扇没启动。根据欧姆定律得：正常工作时电压为5 V，根据图象知电流为0.5 A，则电风扇发热功率为：P=I2R=0.522.5 W=0.625 W，则机械功率P=UII2R=2.5 W0.625 W =1.875

20、 W。10（2019四川省成都市高三模拟）（1）某同学用多用电表欧姆挡粗测一电阻Rx的阻值。选择“1”挡时，指针指示如图甲所示，则示数为_。（取一位有效数字）（2）为精确的测量Rx的阻值，现取来两节干电池（总电动势为3 V，总内阻为0.4 ）、开关和若干导线及下列器材：A电压表（03 V，内阻约10k）B电流表（00.6 A，内阻很小，可不计）C电流表（03 A，内阻很小，可不计）D滑动变阻器（05 ，额定电流为0.5 A）E滑动变阻器（010 ，额定电流为1 A）（i）电流表应选_；（填序号字母）（ii）要求滑动变阻器分压连接，滑动变阻器应选_；（填序号字母）（iii）实验中该同学的实物连线

21、如图乙所示，其中有一处不妥，不妥处为_ 。（填至的序号）（3）该同学将（2）中的错误纠正并测出Rx的阻值后，又进行了以下实验：将导线连接在电池负极的一端改为连接在开关的右端，闭合开关，当滑片P移到某位置c（图乙中未标出）时，读出电压表示数为2.2V，电流表示数为0.4 A，则变阻器的ca与cb段的电阻之比Rca：Rcb=_。【答案】（1）6 （2）B E （3）4：1或1：4【解析】（1）由表盘读出指针示数为6，又档位选择“1”挡，故电阻的大小为Rx=61=6 ；（2）（i）利用欧姆定律，测量电路最大电流约为，故电流表应选B；（ii）要求滑动变阻器分压连接，滑动变阻器电流要超过0.5 A，故滑

22、动变阻器应选E（iii）因为电流表内阻可以不计，故测量电路电流表应选择内接法，故处连接不妥；（3）设滑动变阻器连入电路电阻为R，则由闭合电路欧姆定律，得：，滑动变阻器两部分并联连入电路，由并联电路电阻关系，有：，联立代入数据解得：，或，故或。11（2019北京市通州区高考模拟）为测定电流表内电阻Rg，实验中备用的器件有：A电流表（量程0100A）B标准伏特表（量程05 V）C电阻箱（阻值范围0999 ）D电阻箱（阻值范围099 999 ）E电源（电动势2 V）F电源（电动势6 V）G滑动变阻器（阻值范围050 ，额定电流1.5 A），还有若干开关和导线。（1）如果采用如图所示的电路测定电流表A

23、的内电阻并且想得到较高的精确度，那么从以上备用器件中，可变电阻R1应选用_，可变电阻R2应选用_，电源应选用_（用字母代号填写）。（2）如果实验时要进行的步骤有：a合上开关K1；b合上开关K2；c观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调到最大；d调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；e调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；f记下R2的阻值。把以上步骤的字母按实验的合理顺序为：_。（3）如果在步骤f中所得R2的阻值为600 ，则图中电流表的内电阻Rg的测量值为_。（4）如果再给出：H电源（电动势8 V）；I电源（电动势12 V），电源应选择_（选填选项前的字母）。（5）某同

24、学认为步骤e中不需要保证“电流表指针偏转到满刻度的一半”这一条件，也可测得的电流表内阻Rg，请你分析论证该同学的判断是否可行。_【答案】（1）D C F （2）cadbef （3）600 （4）H （5）可行【解析】（1）该实验是半偏电流法测电流表的内阻。K2闭合前后的两次电路，如果干路电流变化不大，那么就可以认为，K2闭合后，电流表半偏时，电流表和电阻箱R2所分的电流各占一半，又因为二者并联，两端的电压相等，自然就可以推出电流表的内阻和电阻箱R2的阻值相等。要保证两次实验干路的电流变化不大，就需要保证两次实验电路的总电阻变化不大，也就是说，在给电流表并联上一个电阻箱后导致的电阻变化，对整个电

25、路影响不大。要达到这个效果，R1就需要选一个尽可能大的电阻，可以是电阻箱，也可以是滑变，也可以是电位器，但阻值要尽可能地大，经此分析，R1应选用D。该实验要通过可变电阻R2阻值来间接反映出电流表的内阻值，因此可变电阻R2的选取原则是：能读数且尽量和电流表的内阻在同一数量级上。经此分析，可变电阻R2应选用C。在R1是一个尽可能大的电阻、电流表满偏的前提下，那么电源电动势相对地就要大一些的，但不是越大越好，大了烧表也不行。初步分析电源可选用F，其实可以估算一下电动势大概的最大值，即：电源应选F。（2）半偏法测电流表内阻的步骤为：实验前，将R1的阻值调到最大；合上开关K1；调节R1的阻值，使电流表指

26、针偏转到满刻度；保持R1的阻值不变，合上开关K2；调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；记下R2的阻值。我们就认为电流表的内阻值就是R2的阻值。因此答案为：cadbef。（3）根据（1）中的分析可知，电流表的内电阻Rg的测量值，就等于电阻箱R2的阻值，即600 。（4）由（1）中的分析可知，在不烧表的前提下，电源要尽可能地大一些，这样可以减小实验误差。因为估算出的电源电动势的最大值大约是10 V，所以，该题答案为H。（5）该同学的判断可行。只需保证步骤abcd不变。例如在步骤e中，可以调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的三分之二，记下此时R2的阻值，根据并联电路反比分流原则，计

27、算出电流表内阻的测量值：，同样可以测得电流表的内阻。12（2019山东省聊城市高三模拟）图甲是某实验小组在“练习使用多用电表”实验中的电路图。使用的器材有：A多用电表；B电压表：量程5V，内阻十几千欧；C滑动变阻器：最大阳值5 k；D导线若干。实验进行了如下操作：（1）将多用电表挡位调到电阻“1k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调节“欧姆调零旋纽”使指针指到“0 ”。（2）将图甲中多用电表的红表笔和_（选填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端。（3）多用电表的示数如图乙所示，读数为_。（4）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个电池，一个满偏电流Ig=0.6 mA的电蔬表和一个滑动变阻器串联而成

28、的电路，如图丙所示。实验中一同学先调节甲图中潜动变阻器的滑片，使其接人电路的阻值为零，用欧姆挡正确测量时，多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电他的电动势为_V。（5）该欧姆表用久后，电池因老化造成其电动势成小、内阻增大但该欧姆表仍能进行欧姆调零，则用其测得的电阻值_真实值（填“大于”等于或“小于”）。【答案】（1）直接接触或短接 （2）1 （3）1.5104 （4）9 （5）大于【解析】（1）欧姆表使用前一定要进行欧姆调零，即红黑表笔直接接触或短接后，调节欧姆调零旋钮，使指针指到0欧姆；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔

29、流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1；（3）欧姆表读数=倍率表盘读数=1k15.0 = ；（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V；多用电表的中值电阻等于内电阻，故R=15.0 k；由闭合电路欧姆定律和欧姆定律，可得：，代入数据有：V；（5）当欧姆表中的电池电动势变小，内阻变大时，根据闭合电路欧姆定律知，相同的待测电阻通过多用电表的电流减小，指针偏转角度减小，指针指示的读数变大，则测量值将变大。13（2019广东省惠州市惠港中学高三模拟）某同学想把满偏电流为1.0 mA的电流表A1改装称为双量程电压表，并用改装

30、的电表去测量某电源的电动势和内阻；（1）图甲是测量A1内阻的实验原理图，其中A2量程小于A1，先闭合开关S1，将S2拨向接点a，调节变阻器R2直至A2满偏；（2）保持R2滑片位置不动，将S2拨向接点b，调节R1，直至A2满偏，此时电阻箱旋钮位置如图乙所示，记录数据，断开S1，则可得A1的内阻R1=_；（3）现用此电流表改装成03 V和06 V的双量程电压表，电路如图丙所示，则RB=_；（4）用改装后的电压表的03 V档接在待测电源（内阻较大）两端时，电压表的示数为2.10 V；换用06 V档测量，示数为2.40 V；则电源的电动势E为_V，内阻r为_；若实际改装过程中误将RA和RB位置互换了，

31、则对_（填“03 V”或者“06 V”）量程的使用没有影响；电压表的另一量程正确使用时，电压测量值比真实值_；（填“偏大”、“偏小”）（5）将上述电源与两个完全相同的元件X连接成电路图丁，X元件的伏安特性曲线如图戊；则通过X元件的工作电流为_mA。【答案】（2）10.0 （3）3 000 （4）2.80 1 000 06 V 偏小 （5）1.20（1.101.30）或1.2【解析】（2）A1的内阻等于R1的阻值，R1的阻值为：110+00.1=10.0 ；（3）由欧姆定律知；（4）量程为3 V的内阻；量程为6 V的内阻为；分别接在电源上：，解得：E=2.80 V，r=1 000 ，误将RA和RB位置互换了对于大量程的电压表没有影响，但对小量程3 V的因其内阻大小，则加同样的电压下电流变小，示数变小，则测量值偏小。（5）作出电源的IU图，再做出两电阻串联后的IU图，其交点为工作电流，工作电压。如图可知工作电流为1.20 mA。