专题七 物理实验 (2)——高考物理三年(2022-2024)真题精编卷(含解析)

高考物理三年(2022-2024 年)真题精编卷
专题七(2) 参考答案
1.答案:(1)×1k;负极
(2)a;d;45.0
(3)非线性;1.9-2.5
解析:(1)指针未偏转,说明可能电阻过大,应换用 1k档继续实验;根据“红
进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。
(2)实现电压可从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,P应连接 a;根
据图 C可知电压表选取0 3V量程,故 Q接 d;
多用电表量程为 50mA,分度值为 1mA,需要估读到 0.1mA,故电表的读数为
4 10mA 5 1mA 0 0.1mA 45.0mA
(3)根据图像可知 I随 U非线性变化,故说明该二极管是非线性元件,根据图
像可知正常发光时即有电流通过时电压在 1.9V-2.5V范围。
2.答案:(1)B
(2)a b;5.2
解析:(1)电容器充电过程中,当电路刚接通后,电流表示数从 0增大某一最
大值,后随着电容器的不断充电,电路中的充电电流在减小,当充电结束电路稳
定后,此时电路相当于开路,电流为 0。
故选 B。
(2)根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电,将S1接 2,电容器放电,
此时通过定值电阻 R的电流方向a b;
t 2s时 I 1.10mA可知此时电容器两端的电压为U 2 IR
电容器开始放电前两端电压为12.3V,根据 I t图像与横轴围成的面积表示放电
量可得0 2s间的放电量为
Q1 ΔU C 12.3 1.10 10 3 R C
2s后到放电结束间放电量为
Q2 U C 1.10 10
3 RC
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Q
根据题意 1
8
,解得R 5.2kΩ
Q2 7
3.答案:(1)1.0; I (r RA );1.40;1.0;(2)D
解析:(1)由图 2可知,电压表读数为U 0.60V
电流表读数为 I 0.58A
R U 0.60根据欧姆定律可得电流表内阻为 A 1.0 I 0.58
由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为 E U I (r RA )
根据 E U I (r RA )变形为U (r RA )I E
根据图像可知,纵截距b E 1.40V
1.40 1.00
斜率的绝对值 k r RA Ω 2.0Ω0.20 0
所以待测干电池电动势为E 1.40V
电源内阻为 r 1.0
(2)由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无
法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。
故选 D。
4.答案:(1)M
(2)4000
(3 U) Rg RI 1
R2
(4)A
(5)0.86
解析:(1)由图可知,该滑动变阻器采用分压式接法,为了电路,在开关S1闭
合前,滑片 P应移到 M端;
(2)当开关S2接 b时,电压表量程为 1V,根据欧姆定律U1 Ig (Rg R1)
当开关S2接 a时,电压表量程为 3V,根据欧姆定律U2 Ig (Rg R1 R2 )
其中R1 1200
联立解得R2 4000
物理·参考答案 第 2页(共 6页)
(3)当开关S2接 a时,根据欧姆定律U I (Rg R1 R2 )
可得电流表 G U的内阻可表示为 Rg R1 RI 2
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,可
知电流表 G内阻的真实值小于铭牌标示值,根据闭合电路的欧姆定律可以增大
两电阻箱的阻值。
故选 A。
(5)根据闭合电路欧姆定律
UV IA (Rg R1) 430 10
6 (800 1200)V 0.86V
5 1.答案:(1)
5000
(2)15.0
(3)2
(4)4.7 103;5.2
1 1
解析:(1)采样周期为T s
f 5000
(2)由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻 R1的电流为15.0mA;
(3)放电结束后电容器两极板间电压等于R2两端电压,根据闭合电路欧姆定律
E
得电容器两极板间电压为UC R2 2VR1 R2
(4)充电结束后电容器两端电压为U C E 6V,故可得
ΔQ U C UC C 0.0188C
解得C 4.7 103μF
设 t 1s时电容器两极板间电压为U C ,得 U C U C C 0.0038C
代入数值解得U C 5.2V
6.答案:(1)1.25(1.24~1.26均可);12.5
(4)右
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(5)小于
解析:(1)由电压表读数规则可知题图(c)的示数为 (1 0.10 2.5) V 1.25 V;
根据题图(b R U 1.25)由欧姆定律可知
I 100 10 3
Ω 12.5 Ω。
(4)玻璃管内气压降低到 0.5个标准大气压,由题图(d)可知金属丝的阻值增
大,又保持电流为 100 mA,所以电压表示数增大,即电压表指针应该在题图(c)
指针位置的右侧;
(5)若电压表是非理想电压表,则流过金属丝的电流的测量值偏大,由欧姆定
律可知金属丝的电阻的测量值小于真实值。
7.答案:(1)2.450
(2)1
(3)1.92
(4)大于
解析:(1)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为
d 2 mm 0.01 45.0 mm 2.450 mm;
(2)由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,因此电流表应采用外
接法,即测量铅笔芯电阻时应将 K掷到 1端;
3 2.5 V( )根据题图丙结合欧姆定律可得 RY 1.92 ;1.3 A
l RS
(4)根据电阻定律R 可得 ,分别代入数据可知 。
S l X Y
8 V.答案:(1)
S
(2)①M;②b;移动滑片时,电压表和电流表的示数不变
V
解析:(1)油酸在水面上形成单分子层油膜,分子直径 d 。
S
(2)①闭合开关 S前,需要将滑动变阻器的滑片 P滑动至 M端,这是为了在闭
合 S后,测量电路中的电表示数均可以从 0开始变大,保护电表,从而实现保护
电路。②b导线误接在滑动变阻器的滑杆上,导致滑动变阻器没有按照分压的方
式接入电路,测量电路部分被短路,无法进行测量。
9.答案:(1)b
物理·参考答案 第 4页(共 6页)
(2)6.5
(3)3.8 10 3
(4) 4.8 10 4
(5)D1
解析:(1)滑动变阻器采用分压式接法,根据电路图可知,滑片向 b端滑动时,
充电电压升高。
(2)电压表的量程为 15 V,每个小格表示 0.5 V,即电压表的分度值为 0.5 V,
即在本位估读,读得示数为 6.5 V。
(3) I t图像与坐标轴所围的面积等于电容器存储的电荷量,按照多于半格算
1格,少于半格可忽略的计数原则,可数得共 38个小格,故电容器存储的电荷
1 2
量为Q 38 10 3 C 3.8 10 3 C。
5 4
4 Q 3.8 10
3
( )由电容的定义式可得C F 4.75 10 4 F,结果保留 2位有效
U 8.0
数字得C 4.8 10 4 F。
(5)电容器左侧极板为正极板,开关S2 掷向 2时电容器放电,电流从电容器左
侧流出,结合二极管的单向导电性,易知D1导通并闪光,D2 截止不亮。
10.答案:(1)乙
2 ka
2
( )
I
(3)6.5 10 5
解析:(1)由图(a)可知,电压表测的是乙、丙探针之间的样品两端的电压,
从图(b)中可以看出 L越大,电压表示数 U越大,且U L图像的延长线过坐
标原点,在串联电路中电压表所测电阻部分的阻值越大,电压越大,说明 L为电
压表所测样品部分的长度,即 L是丙到乙的距离。
2 L( )电阻决定式为 R ,其中所测样品横截面积为 S a2 ,解得
S
RS Ra
2 U Ua2
,其中电阻 R ,解得 ,由图(b)可知,U L图像的
L L I IL
物理·参考答案 第 5页(共 6页)
U ka2
斜率为 k ,所以该样品的电阻率可以表示为 。
L I
3 0.13 V( )由图(b)可知斜率为 k 2 6.5 V / m,代入电阻率的表达式解2.0 10 m
2 2ka2 6.5 0.2 10
得 m 6.5 10 5 m。
I 0.4
物理·参考答案 第 6页(共 6页)高考物理三年(2022-2024 年)真题精编卷
专题七 物理实验(2)
1.【2024年浙江高考真题】在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中,
(1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用 100挡时,变换表笔与二极管两极的连接
方式,发现电表指针均不偏转。选用挡_______(选填“ 10 ”或“ 1k ”)重新测试,指针仍不偏转,
更换二极管极性后,发现指针偏转,此时与多用电表红色表笔相连的是二极管_______(选填“正 (1)闭合开关S2 ,将S1接 1,电压表示数增大,最后稳定在 12.3V。在此过程中,电流表的示数
极”或“负极”)。 _________(填选项标号)
A.一直稳定在某一数值
B.先增大,后逐渐减小为零
C.先增大,后稳定在某一非零数值
(2)先后断开开关S2 、S1,将电流表更换成电流传感器,再将S1接 2,此时通过定值电阻 R的电
流方向_________(选填“ a b ”或“b a ”),通过传感器将电流信息传入计算机,画出电流随
时间变化的 I t 图像,如图 b, t 2s时 I 1.10mA ,图中 M、N 区域面积比为 8:7,可求出
R ______kΩ(保留 2位有效数字)。
(2)图(A)是已完成部分连线的实物图,为实现电压可从零开始调节,并完成实验,P应连接 3.【2024年甘肃高考真题】精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材
_______接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”),Q应连接_______接线柱(选填“a”“b”“c”或“d”)。某次 有:电压表(量程 1.5V,内阻约为1.5kΩ)、电流表(量程 0.6A)、滑动变阻器、开关、干电池
选用多用电表量程为 50mA挡测量,指针如图(B)所示,则电流 I _______mA 和导线若干。某小组开展了以下实验。
(3)根据测得数据,绘出伏安特性曲线如图(C)所示,说明该二极管是_______元件(选填“线
性”或“非线性”,正常发光时电压在_______V范围。
(1)考虑电流表内阻影响
①用图 1所示电路测量电流表的内阻。从图 2电压表和电流表读数可得电流表内阻 RA ______Ω
2 2024 a (保留 2位有效数字)。.【 年海南高考真题】用如图 所示的电路观察电容器的充放电现象,实验器材有电源 E、
②用图 3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内
电容器 C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻 R、单刀双掷开关S1、开关S2 、导
阻分别用U、I、r和RA表示。则干电池电动势 E U ______(用 I、r和RA表示)。
线若干.
③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图 4 所示的U I 图像。则待测干电池电动势
E ______V(保留 3位有效数字)、内阻 r ______Ω(保留 1位小数)。
物理·专题七 第 1 页 共 5 页
(4)校准电表时,发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大,经排查发现电流表 G
内阻的真实值与铭牌标示值有偏差,则只要________即可。(填正确答案标号)
A.增大电阻箱 R1的阻值
B.减小电阻箱R2的阻值
C.将滑动变阻器的滑片 P向 M端滑动
(2)考虑电压表内阻影响 (5)校准完成后,开关S2 与 b连接,电流表 G的示数如图(2)所示,此示数对应的改装电压表
该小组也尝试用图 5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是______(单选,填 读数为________V。(保留 2位有效数字)
正确答案标号)。 5.【2024年广西高考真题】某同学为探究电容器充、放电过程,设计了图甲实验电路。器材如
下:电容器,电源 E(电动势6V,内阻不计),电阻 R1 400.0 ,电阻 R2 200.0 ,电流传感
器,开关S1、S2,导线若干。实验步骤如下:
A.电路设计会损坏仪器 B.滑动变阻器接法错误
C.电压太大无法读数 D.电流太小无法读数
4.【2024年安徽高考真题】某实验小组要将电流表 G(铭牌标示: Ig 500μA,Rg 800 )改
装成量程为 1V和 3V的电压表,并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、 (1)断开S1、S2,将电流传感器正极与 a节点相连,其数据采样频率为5000Hz,则采样周期为
电阻箱、开关和标准电压表等实验器材,按图(1)所示连接电路,其中虚线框内为改装电路。 _______s;
(2)闭合S1,电容器开始充电,直至充电结束,得到充电过程的 I t曲线如图乙,由图乙可知开
关S1闭合瞬间流经电阻 R1的电流为_______mA(结果保留 3位有效数字);
(3)保持S1闭合,再闭合S2 ,电容器开始放电,直至放电结束,则放电结束后电容器两极板间
电压为_______V;
(4)实验得到放电过程的 I t曲线如图丙,I t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量
(1)开关S1闭合前,滑片 P应移动到________(填“M”或“N”)端。 为0.0188C,则电容器的电容 C为_______μF。图丙中 I t曲线与横坐标、直线 t 1s所围面积对
(2)根据要求和已知信息,电阻箱 R1的阻值已调至1200 ,则 R2的阻值应调至________Ω。 应电容器释放的电荷量为0.0038C,则 t 1s时电容器两极板间电压为_______V(结果保留 2位有
(3)当单刀双掷开关S2与 a连接时,电流表 G和标准电压表 V的示数分别为 I、U,则电流表 G 效数字)。
6.【2024年湖南高考真题】某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图
的内阻可表示为________。(结果用 U、I、 R1、R2表示)
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(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E是电源, 为电压表, 为电流表。
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次测量结果如图甲所示,该读数为_______mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开关 S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合
适位置,将单刀双掷开关 K分别掷到 1、2端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显,
则测量铅笔芯电阻时应将 K掷到_______(填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到 Y型号铅笔芯 I U 图像如图丙所示,求得电阻 RY _______Ω(保留 3
位有效数字);采用同样方法得到 X型号铅笔芯的电阻为 1.70 Ω;
(1)保持玻璃管内压强为 1个标准大气压,电流表示数为 100 mA,电压表量程为 3 V,表盘如
图(c)所示,示数为_______V,此时金属丝阻值的测量值 R为_______Ω(保留 3位有效数字);
(2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压 p,保持电流 I不变,读出电压表示数 U,计算出对应的金
属丝阻值;
(3)根据测量数据绘制R p关系图线,如图(d)所示;
(4)如果玻璃管内气压是 0.5个标准大气压,保持电流为 100 mA,电压表指针应该在图(c)指
针位置的_______侧(填“左”或“右”);
(4)使用游标卡尺测得 X、Y型号铅笔芯的长度分别为 40.68 mm、60.78 mm。使用螺旋测微器
(5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值_______真实值(填“大于”“小于”或“等
测得 X、Y型号铅笔芯直径近似相等,则 X型号铅笔芯的电阻率_______(填“大于”或“小于”)Y
于”)。
型号铅笔芯的电阻率。
7.【2024年山东高考真题】某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下: 8.【2023年北京高考真题】(1)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观
学生电源(输出电压 0~16 V);
量的方法。已知 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 V,在水面上形成的单分子油膜面积为 S,则
滑动变阻器(最大阻值 10 Ω,额定电流 2 A);
油酸分子的直径d _________。
电压表 V(量程 3 V,内阻未知);
(2)采用图 1所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率。
电流表 A(量程 3 A,内阻未知);
待测铅笔芯 R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关 S、单刀双掷开关 K,导线若干。
物理·专题七 第 3 页 共 5 页
①实验时,闭合开关 S前,滑动变阻器的滑片 P应处在_________(填“M”或“N”)端。
②按照图 1连接实物图,如图 2所示。闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为
_________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关,该错误连接会带来的问题有_________。
回答以下问题:
(1)按照图甲连接电路,闭合开关S1,若要升高电容器充电电压,滑动变阻器滑片应向___________
9.【2023年山东高考真题】电容储能已经在电动汽车,风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛
端滑动(填“a”或“b”)。
应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:
C 10 V (2)调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为___________V(保留 1位小数)。电容器 (额定电压 ,电容标识不清);
电源 E(电动势 12 V,内阻不计); (3)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为 8.0 V时,开关S2 掷向 1,得到电容器充电过
电阻箱R(阻值0 ~ 99999.9 ); 程的 I t图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,1
根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为___________C(结果保留 2位有效数字)。
滑动变阻器 R2(最大阻值 20 ,额定电流 2 A);
(4)本电路中所使用电容器的电容约为___________F(结果保留 2位有效数字)。
电压表 V(量程 15 V,内阻很大);
(5)电容器充电后,将开关S2 掷向 2,发光二极管___________(填“D1”或“D2 ”)闪光。
发光二极管D1、D2,开关S1、S2,电流传感器,计算机,导线若干。
10.【2023年辽宁高考真题】导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷
涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),某同学欲测量其电阻率,
设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:
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a.测得样品截面的边长 a 0.20 cm;
b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、
丁间左右移动;
c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离 L;
d.闭合开关 S,调节电阻箱 R的阻值,使电流表示数 I 0.40 A,读出相应的电压表示数 U,断开
开关 S;
e.改变丙的位置,重复步骤 c、d,测量多组 L和 U,作出U L图像如图(b)所示,得到直线的
斜率 k。
回答下列问题:
(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离;
(2)写出电阻率的表达式 ___________(用 k、a、I表示);
(3)根据图像计算出该样品的电阻率 ___________Ω·m(保留两位有效数字)。
物理·专题七 第 5 页 共 5 页

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