2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（第14期）
电学实验（二）
1、.（2020·北京市昌平区高三上学期期末）(1)甲同学利用电流表、电压表等实验器材测量一节干电池A的电动势EA和内阻rA，实验电路图如图（甲）所示：
①现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材： A.电压表（0~15V） B.电压表（0~3V）
C.滑动变阻器（0~50Ω） D.滑动变阻器（0~~500Ω）
为减小测量误差，在实验中，电压表应选用____；滑动变阻器应选用____；（选填相应器材前的字母）；
②实验时改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。根据实验数据画出U－I图线，如图（乙）所示。由图像可得：电动势EA=____V，内阻rA=____Ω； (2)乙同学利用电流表、电阻箱等实验器材测量一节干电池B的电动势EB和内阻rB，实验电路图如图（甲）所示。实验时多次改变电阻箱的阻值R，记录电流表的示数I，根据实验数据画出
1?R图线，如图（乙）所示。由图像可得：电动势EB=____V，内阻rB=____Ω； I
(3)若用阻值为3Ω的电阻先后与电池A和电池B连接，PB中最则两个电池的输出功率PA、
接近电池最大输出功率的是____（选填“PA”或“PB”）。
【答案】 (1). B (2). C (3). 1.5 (4). 0.83 (5). 1.5 (6). 3 (7). PB 【解析】
(1) [1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，则电压表应选B。干电池内电阻较小，为方便实验操作，滑动变阻器应选C。
[3][4]电源的U－I图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，纵轴的截距表示电动势，所以
EA?1.5V
rA?1.5?1.0Ω?0.83Ω 0.6(2) [5][6]根据闭合电路的欧姆定律，有
I?得
EB R?rBr11??R?B IEBEB由图（乙）可知图像纵轴的截距
rB?2.0 EB斜率
解得
16.0?2.0? EB6.0EB?1.5V rB?3Ω
(3) [7] 电阻的阻值和电源的内阻越接近，电源的输出功率越大。阻值为3Ω的电阻与电池B的内阻大小相同，故PB最接近电池最大输出功率。
2、（2020·山西省运城市高三上学期期末）太阳能电池帆板可以给卫星、宇宙飞船等提供能量。如图甲，太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电动势为零的电学器件。
探究一：实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，用图乙电路探究太阳能电池被不透光黑纸包住时的I－U特性曲线。
(1)图乙中虚线处_____________（填“需要”、“不需要”）连接导线：滑动变阻器如图丙所示，开关闭合前，滑片应移至_____________（填“A”、“B”）端；
(2)通过实验，在图上作出被黑纸包住的太阳能电池的I－U特性曲线如下图，将其与一个电动势为3V（内阻忽略不计）的电源和阻值为5kΩ的定值电阻串联在一起，它消耗的电功率约为_____________ W（结果保留两位有效数字）；
探究二：在稳定光照环境中，取下太阳能电池外黑纸，并按图丁电路测量金属丝的电阻率。 (3)该小组用游标卡尺测量金属丝直径时读数如图戊所示，可知其直径为_____________ mm； (4)实验中测得电压表示数为U，电流表示数I，金属丝直径为D、长度为l，则金属丝电阻率为_____________（用上述测量量表示）；
(5)考虑电压表与电流表内阻对测量结果的影响，金属丝电阻的测量值_____________（填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。
(1). 需要 (2). A (3). 4.2?10?4W (4). 【答案】（3.8?10?4?4.6?10?4都行）0.80 (5).
?D2U4LI (6). 小于
【解析】
(1)[1][2]由题意可知，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，虚线处应连线；滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前滑片应置于A处。
(2)[3]电源与定值电阻整体可以看做等效电源，作出电源的I-U图线，由图线可知，电池板两端电压：
U=2V
电流：
I=210μA=2×10-4A
消耗的电功率：
P=UI=2×2.1×10-4=4.2×10-4W
(3)[4]固定部分读数为0mm；分尺部分为40，故最终读数为：
0mm+40×0.02mm=0.80mm
(4)[5] 由欧姆定律可知：R?U，根据电阻定理 IR??L??SL?D? ????2?2电阻率：
???D2U4LI
(5)[6]由图丁所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值，电阻率测量值小于真实值； 3、（2020·江苏省徐州市高三上学期第一次质检）某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，实验操作如下：
（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，如图甲所示的示数为_________mm。
（2）用多用电表“×1 \倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值，如图乙所示的示数为_________Ω。 （3）用电流表（内阻约为5Ω）、电压表（内阻约为3kΩ）测量该电阻丝的阻值Rx，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，下列电路中符合要求的是_________。
A. B. C. D.
（4）用第（3）问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l，测得相应的阻值R，并作出了R-l图象，如图丙所示中符合实验结果的图线是_________（选填“a”“b”或“ c ”），该电阻丝电阻率的测量值_________（选填“大于” “小于”或“等于”）真实值。
【答案】 (1). 2.819?2.821 (2). 7 (3). D (4). a (5). 等于 【解析】
（1）[1]螺旋测微器转动刻度50格共0.5mm长，精确度为0.01mm，格数要估读到0.1格，则电阻丝的直径为：
； d?2.5mm?32.0?0.01mm?2.820mm（2.819~2.821）
（2）[2]欧姆表读电阻，由表盘上的数字乘以倍率得到阻值，可得：
Rx?7.0?1??7.0?（或7）
专辑37 电学实验（二）- 2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（第14期）（解析版）
