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  • 2021-05-13 发布

近六年新课标全国卷高考物理试题分类汇总专题电路与电学实验

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‎2012-2017年新课标全国卷专题分类汇总 专题9:电路与电学实验 ‎1.(2017年新课标全国卷I)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(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表(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)‎ ‎2.(2017年新课标全国卷II)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2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R1.R2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(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的阻值为 Ω(填“‎20”‎或“‎2 ‎‎000”‎)。‎ ‎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 端(填“左”或“右”)对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近。‎ ‎ ‎ ‎③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 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Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 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:‎ ‎。‎ ‎3.(2017年新课标全国卷III)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;表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω。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1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω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=__________,R4=__________。‎ ‎(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)。‎ ‎4.(2016年新课标全国卷I)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过‎60°C时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。‎ 在室温下对系统进行调节。已知U约为18V,约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在‎60°C时阻值为650.0Ω。‎ ‎(1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。‎ ‎(2)电路中应选用滑动变阻器__________(填“”或“”)。‎ ‎(3)按照下列步骤调节此报警系统:‎ ‎①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为______Ω;滑动变阻器的滑片应置于_______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是________________________________。‎ ‎②将开关向_______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________________________________。‎ ‎(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。‎ ‎5.(2016年新课标全国卷II)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干。‎ 实验步骤如下:‎ ‎①按电路原理图(a)连接线路;‎ ‎②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;‎ ‎③调节滑动变阻器,使电压表满偏;‎ ‎④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R‎1”‎或“R‎2”‎)。‎ ‎(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。‎ ‎(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)。‎ ‎(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为 ‎________(填正确答案标号)。‎ A.100 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA ‎6.(2016年新课标全国卷III)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。‎ ‎(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。‎ ‎(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:‎ A.适当增加两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当增大金属棒中的电流 其中正确的是________(填入正确选项前的标号)。‎ ‎7.(2015年新课标全国卷I)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。‎ ‎(1)己知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1mA;R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱,电表量程为3mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA。由题给条件和数据,可以求出R1=_______Ω,R2=_______Ω。‎ ‎(2)现用一量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0.1.5.2.0.2.5.3.0mA。电池的电动势为1.5V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300Ω和1000Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为_______Ω的电阻,R应选用最大阻值为_______Ω的滑动变阻器。‎ ‎(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻。图(b)中的Rʹ为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱 (填“b”或“c")相连。判断依据是: 。‎ ‎8.(2015年新课标全国卷II)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供材料器材如下:‎ 待测电压表(量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100Ω,额定电流‎2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关2个,导线若干。‎ ‎(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整。‎ ‎(2)根据设计的电路,写出实验步骤:__________________________________‎ ‎__________________________________________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(3)将这种方法测出的电压表内阻记为Rʹv,与电压表内阻的真实值Rv相比,Rʹv______R v (填“>”“=”或“<”),主要理由是________________________________。‎ ‎9.(2014年新课标全国卷I)利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:‎ 待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表(量程为200 mA,内阻为RA=6.0Ω),开关S。‎ 实验步骤如下:‎ ‎①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;‎ ‎②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;‎ ‎③以为纵坐标,R为横坐标,作-R图线(用直线拟合);‎ ‎④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为__________。‎ ‎(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。‎ 答:①__________,②__________。‎ R/Ω ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎6.0‎ ‎7.0‎ I/A ‎0.143‎ ‎0.125‎ ‎①‎ ‎0.100‎ ‎0.091‎ ‎0.084‎ ‎0.077‎ I-1/A-1‎ ‎6.99‎ ‎8.00‎ ‎②‎ ‎10.0‎ ‎11.0‎ ‎11.9‎ ‎13.0‎ ‎(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=_________A-1Ω-1,截距b=_________A-1。‎ ‎(4)根据图线求得电源电动势E=_________V,内阻r=_________Ω。‎ ‎10.(2014年新课标全国卷II)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表的内阻约为2kΩ,电流表的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则_____(选填“Rx‎1”‎或“Rx‎2”‎)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。‎ ‎11.(2013年新课标全国卷I)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:‎ 多用电表;‎ 电压表:量程5 V,内阻十几千欧;‎ 滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;‎ 导线若干。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔______,调零点。‎ ‎(2)将图(a)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)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V。‎ ‎(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 kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为______kΩ。‎ ‎(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为______V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为______kΩ。‎ ‎12.(2013年新课标全国卷II)某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为1 V和‎1 A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻,S为开关。回答下列问题:‎ ‎(1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线。‎ ‎(2)开关S闭合时,多用电表用于测量___________(选填“电流”、“电压”或“电阻”);开关S断开时,多用电表用于测量___________(选填“电流”、“电压”或“电阻”)。‎ ‎(3)表笔A应为_______色(选填“红”或“黑”)。‎ ‎(4)定值电阻的阻值R1=______Ω,R2=______Ω。(结果取3位有效数字)‎ ‎13.(2012年新课标全国卷)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U 形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。‎ ‎(1)在图中画线连接成实验电路图。‎ ‎(2)完成下列主要实验步骤中的填空:‎ ‎①按图接线。‎ ‎②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。‎ ‎③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D_________________________;然后读出_________________________,并用天平称出_________________________。‎ ‎④用米尺测量_________________________。‎ ‎(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=__________。‎ ‎(4)判定磁感应强度方向的方法是:若__________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。‎ ‎14.(2016年新课标全国卷II)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 A. B. C. D. 答案:‎ ‎1.(1)分压、外接、电压表串联一电阻,(2)增大、增大,(3)0.39.1.17;2.(1)略,(2)①20.②左、③相等、④2 550,(3)调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程;3.(1)黑,(2)B,(3)160Ω、880Ω,(4)1.47mA、1.10×103Ω、2.95V;4.(1)略,(2),(3)①650.0.b、接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏②c、报警器开始报警;5.(1),(2)略,(3)2.520,(4)D;6.(1)略,(2)AC;7.(1)15.35,(2)300.3000,(3) c、闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R2;8.(1)略,(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1.S2,调节R1,使电压表指针满偏;保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏,读取电阻箱所示的电阻值,即为测得的电压表内阻;(3)>、断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路的总电阻增大,分得的电压也增大,此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故Rʹv>R v。9.(1)或,(2)0.110.9.09,(3)1.0(或在0.96~1.04之间),6.0(或在5.9~6.1之间),(4)3.0(或在2.7~3.3之间),1.0(或在0.6~1.4之间);10.Rx1.大于、小于;11.(1)短接,(2)1,(3)15.0.3.60,(4)12.0,(5)9.00.15.0;12.(1)略,(2)电流、电压,(3)黑,(4)1.00.880;13.(1)略,(2)③重新处于平衡状态、电流表的示数I、此时细沙的质量m2.④D的底边长l,(3)B=,(4)m2>m1;14.C。‎