2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编
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，根据实验数据画出所示。由图像可得：电动势EB=____V，内阻rB=____Ω；
1?R图线，如图（乙）I
(3)若用阻值为3Ω的电阻先后与电池A和电池B连接，则两个电池的输出功率PA、PB中最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?(2) [5][6]根据闭合电路的欧姆定律，有
1.5?1.0Ω?0.83Ω 0.6I?EB R?rB得
r11??R?B IEBEB由图（乙）可知图像纵轴的截距
rB?2.0 EB斜率
16.0?2.0? EB6.0解得
EB?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。
【答案】 (1). 需要 (2). A (3). 4.2?10?4W（3.8?10?4?4.6?10?4都行） (4). 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：
（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：
（3）[3]实验中获得较大的电压调节范围，则需要滑动变阻器选择分压式接法； 而待测电阻满足：
即待测电阻为小电阻，用电流表的外接法减小系统误差；综上选择D电路实验；
的Rx?7.0?1??7.0?（或7）
； d?2.5mm?32.0?0.01mm?2.820mm（2.819~2.821）
Rx?7??RA?RV?5?3000??506?
（4）[4]根据电阻定律
R??S?L，
可知R?L图像应该是过原点的倾斜直线，但（3）问中的C项电路采用的是电流表的内接法，因电流表分分压导致电阻的测量值偏大，有：
R测=RA?故测量图线不过原点，而有纵截距；故选a图线； [5]由R?L图像求电阻率是利用斜率k?真实值。
?SL
?L求得，a图线和准确图线的斜率相同，故电阻率的测量值等于
4、（2020·湖北省宜昌市元月调研）某同学用满偏电流Ig?5mA的毫安表制作了一个简易欧姆表，电路如图所示，电阻刻度值尚未标注。
(1)该同学先测量欧姆表内电源的电动势E，实验步骤如下： ①将两表笔短接，调节R0使毫安表指针满偏；
①将阻值为450Ω的电阻接在两表笔之间，此时毫安表示数为2.00mA； ①计算得电源的电动势E?______V。
(2)通过计算他在电流刻度为5.00mA的位置标上0Ω，在电流刻度为3.00mA的位置标______Ω，并在其他位置标上相应的电阻值。
(3)该欧姆表用久后，电池老化造成电动势减小、内阻增大，但仍能进行欧姆调零，则用其测得电阻值______真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。
(4)为了探究电池老化电动势的变化情况，该同学将欧姆表的两表笔短接，调节R0使指针满偏；再将一电压表接在两表笔之间，此时电压表示数为1.00V，欧姆表示数为1200Ω。则电压表的内阻为______Ω，电池老化后的电动势为______V。
【答案】 (1). 1.5V (2). 200Ω (3). 大于 (4). 1000Ω (5). 1.25V 【解析】
(1)[1]欧姆表与450Ω的电阻构成闭合回路，由闭合电路欧姆定律可得
E?I(R内?R)
R内=E IgE?IIgRIg?I?1.5V
(2)[2]由欧姆表原理可得
E?IR内+IR
其中
R内=300Ω
则电流刻度为3.00mA的位置标
R?200Ω
(3)[3]电动势减小时，由欧姆表原理可得内阻
R内=E Ig可知，欧姆表内阻减小，当测量电阻R时的电流为
I?IgR内R?R内=IgR ?1R内可知，回路中电流减小，指针偏左，对应欧姆表的刻度应该偏大。其测得的电阻值大于真实值。 (4)[4][5]接电压表后电路中的电流与电源正常时的电流相等，为
I?E1.5?mA?1mA
R内+Rx300?1200电压表内阻为
RV?UV1V??1000Ω IV1mA则电动势为
E??I(R内?+RV)
E?R内?=
Ig得
E??1.25V
5、（2020·广西省名校高三上学期12月模拟）—只量程为1V、内阻Rv约900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的，现在要测量它的内阻。实验室提供了以下器材： A．待测电压表
B．滑动变阻器（最大阻值1000Ω，额定电流1A） C．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1.5A） D．电阻箱（最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量0.1Ω）
E．电阻箱（最大阻值99.99Ω，阻值最小改变量0.01Ω） F．电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω） G．另外有导线和开关若干。
为了用半偏法测量该电压表内阻，某同学设计了两种电路，如图所示
要使测量较精确，应该选择图中__________电路。用此电路测出电压表内阻的阻值__________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，实验中除了要选择电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的器材中选用__________（用器材前的序号字母表示）。 【答案】 (1). 乙 (2). 大于 (3). CD 【解析】
[1]用半偏法测电压表电阻时，先使电阻箱阻值为零，调节滑动变阻器滑片使电压表满偏，后保持滑片位置不变，调整电阻箱的阻值使电压表半偏，则电阻箱阻值等于电压表内阻，故采用乙图；
[2]由于外电路电阻增加，导致干路电流减小，故内电压减小，路端电压升高，进而推知电压表和电阻箱的总电压会增加，而电压表的电压为原来电压的一半，则电阻箱的电压大于电压表的半偏数值，由串联分压与电阻的关系得，测量值偏大；
[3]采用分压接法，故应使用C进行分压，电压表内阻约为900Ω，故应选用电阻箱D。
的
6、（2020·福建省龙岩市高三上学期期末）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为3V的电压表。该同学测得微安表内阻为2500Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装。然后利用一标准电压表，根据图a所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
(1)根据图a和题给条件，将图b中的实物连接完整____；
(2)当标准电压表的示数为1.60V时，做安表的指针位置如下图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值3V，而是_____；（填正确答案标号）
A．2.1V B．2.5V C．2.9V D．3.3V
(3)产生上述问题的原因可能是____；（填正确答案标号） A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于2500Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于2500Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大
(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为R'的电阻即可，则R'?R?___Ω。
【答案】 (1). (2). B (3). BC (4). 2000
【解析】
(1)[1] 微安表与分压电阻串联可以改装成电压表，实物电路图如图所示：
(2)[2] 微安表量程为250μA，由图所示表盘可知，其分度值为5μA，其示数为160μA，是满偏量程的改装后的电压表量程为U，则示数为
16，25U?解得：
16V?1.6V 25U=2.5V
故B正确，ACD错误。
(3)[3] 由微安表改装的电压表，示数偏大，说明其内阻偏小，原因有可能是微安表内阻值小于2500Ω，也有可能滑动变阻器R的接入电阻偏小造成的，故BC正确，AD错误。
(4)[4] 把微安表改装成电压表需要串联分压电阻，5V，因此要串联电阻，由（2）可知，改装后电压量程为U=2．则串联电阻是R，要达到预期目的，即量程为U′=3V，则串联电阻是R′，无论测得的内阻值是否正确，都不
必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为R'的电阻即可，则
U??U3?2.5R?R???2000?
Ig250?10?6?.7、（2020·山东省济南市章丘区四中高三模拟三）按图甲所示的电路测量一节旧电池的电动势E(约1.5V)和内阻r(约20Ω)，可供选择的器材如下：
两个相同电流表A1①A2（量程0①500μA，内阻约为500Ω①① 滑动变阻器R（阻值0①100Ω，额定电流1.0A①① 定值电阻R1（阻值约为100Ω①①
两个相同的电阻箱R2①R3（阻值0①999.9Ω①① 开关、导线若干．
由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图甲电路进行测量．
(1)测量电流表A2的内阻，按图乙电路测量A2的内阻时，必要的操作如下． A．断开S1 B．闭合S1①S2
C．按图乙连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R2调至最大 D．断开S2，闭合S3
E．调节滑动变阻器R，使A1①A2的指针偏转适中，记录A1的示数I1
F．调节R2，使A1的示数为I1，记录R2的值
请按合理顺序排列其余实验步骤（填序号）CB______A.
(2)将电流表A2（较小量程）改装成电流表A（较大量程）,如果(1)中测出A2的内阻为468.0Ω，现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A，应把R2为_______
(3)(3)利用电流表A、电阻箱R3,测电池的电动势和内阻.用电流表A、电阻箱R3及开关S按图甲所示电路测电池的电动势和内阻．实验时，改变R3的值，记下电流表A的示数I，得到若干组R3①I的数据，然后通过做出有关物理量的的线性图象，求得电池电动势E和内阻r.
a.图中虚线框内为一条直线，其中纵轴为
1，横轴应为__________. I直线的斜率
b.已知图中直线纵轴截距为b，斜率为k，改装后电流表A的内阻为RA，则电动势E=____，内阻r=_____纵轴截距的绝对值①
【答案】 (1). EDF (2). 12 (3). R3 (4). 【解析】
b1 (5). ?RA kk①1）等效替代法测电阻的核心是“效果相同”，本题中体现为使A1的示数相同，所以步骤为 CBEDFA① ①2）改装原理如下图所示
电阻R2需要分担电流I2?20mA?500μA?0.0195A①电阻R2电压
U2?IA?R?500?A?468??0.234V，则R2?U20.234V??12?① I20.0195A①3①由闭合电路欧姆定律得：E?I?RA?R3?r?，将此公式变形后即得： ?r?RAR3?，故横坐标为EE11r?RAbR3①图像的斜率距表示电源电动势，故k?，解得E?①?b，解得r??RA①
EkkE1I【点睛】测电阻的方法有伏安法、半偏法、等效替代法等．电表改装原理可记为“串大并小”．测量电源电动势和内阻始终离不开闭合电路的欧姆定律．
专辑37 电学实验（二）- 2020年全国大市名校高三期末一模物理考试试题全解全析汇编（第14期）
