近六年2012-2017年新课标全国卷高考物理试题分类汇总-专题9：电路与电学实验

专题9：电路与电学实验第1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3.8V，额定电流0.32A)；电压表○V(量程3V，内阻3kΩ)；电流表○A(量程0.5A，内阻0.5Ω)；固定电阻R0(阻值1000Ω)；滑动变阻器R(阻值0~9.0Ω)；电源E(电动势5V，内阻不计)；开关S；导线若干。(1)实验要求能够实现在0~3.8V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。图（a）图（b）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4V，内阻1.00Ω)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100μA，内阻大约为2500Ω)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20Ω，另一个阻值为2000Ω)；电阻箱Rz(最大阻值为99999.9Ω)；电源E(电动势约为1.5V)；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“2000”)。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。μAES1R1R2RzS2BC图（a）D图（b）③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，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2601.0Ω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○G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。图（a）图（b）G表头1R2R4R5R3R6RE1234550403020151050100AVAB(1)图(a)中的A端与__________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。专题9：电路与电学实验第2页(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6R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2.5V的电压表○V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99999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流电源E(电动势3V)，开关1个，导线若干。实验步骤如下：图（a）图（b）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2.00V，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630.0Ω，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专题9：电路与电学实验第3页________(填正确答案标号)。A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA6．(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。图（a）图（b）(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○A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○V(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______Rv(填“”“=”或“”)，主要理由是专题9：电路与电学实验第4页________________________________。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○A(量程为200mA，内阻为RA=6.0Ω)，开关S。图（a）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。图（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/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I-1/A-16.998.00②10.011.011.913.0图（c）(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○V的内阻约为2kΩ，电流表○A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。图（a）图（b）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5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干。回答下列问题：专题9：电路与电学实验第