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 6页

‎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。‎