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十 电学实验题
时间：60 分钟 满分：100 分
非选择题：共 11 小题，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步
骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值
和单位．
1．(6 分)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)．
2．(9 分)在“测定电池的电动势和内阻”实验中，通过改变滑动变阻器电
阻大小，测量并记录多组电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，
与预想的实验结果不一致．
U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10
I/A 0.18 0.21 0.25 0.27 0.30 0.33
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(1)由实验数据来分析，他所连接的电路可能是下列电路图中的
(2)如图为某同学根据正确的电路图做出的 U—I 图线，由该图线可得被测
干电池的电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω.
3．(9 分)标有“6 V 1.5 W”的小灯泡，测量其 0～6 V 各不同电压下的实
际功率，提供的器材除导线和开关外，还有：
A．直流电源 6V(内阻不计)
B．直流电流表 0～3 A(内阻 0.1 Ω 以下)
C．直流电流表 0～300 mA(内阻约为 5 Ω)
D．直流电压表 0～15 V(内阻约为 15 kΩ)
E．滑动变阻器 10 Ω，2 A
F．滑动变阻器 1 kΩ ,0.5 A
(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(序号表示)
(2)在虚线方框图中画出电路图．
4．(6 分)某同学要描绘一种新合成材料的电阻的伏安特性曲线，步骤如下：
(1)该同学首先设计实验原理，现有如下的器材：
A．待测电阻 R
B．电流表 (量程为 200 mA，内阻约 30 Ω)
C．电压表 (量程为 3 V，内阻约 10 kΩ)
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D．电压表 (量程为 15 V，内阻约 25 kΩ)
E．直流电源 E(电动势为 4 V，内阻不计)
F．滑动变阻器 R1(阻值范围为 0～15 Ω，允许通过的最大电流为 2.0 A)
G．滑动变阻器 R2(阻值范围为 0～2 kΩ，允许通过的最大电流为 0.5 A)
H．开关 S，导线若干
为使实验误差较小，要求测尽可能多的数据进行分析，请在图甲所示的虚
线框中画出实验所需的电路图，并标明所用器材的代号．
(2)该同学经过正确操作，描出的伏安特性曲线如图乙所示，则由图可见该
材料的电阻随电压的升高而________(填“增大”或“减小”)．
5．(12 分)
(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几百欧姆的电阻 Rx，以下给出的是可
能的操作步骤，其中 S 为选择开关，P 为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确的步
骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上________．
a．将两表笔短接，调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表
笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx 的阻值后，断开两表笔
c．旋转 S 使其尖端对准欧姆挡“×10”
d．旋转 S 使其尖端对准欧姆挡“×100”
e．旋转 S 使其尖端对准交流“500 V”挡，并拔出两表笔
(2)根据图甲所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.
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(3)为了较准确测量(1)中的待测电阻 Rx，除待测电阻外，实验室提供了如下
器材：
A．电源 E(电动势为 3 V，内阻不计)
B．电流表 (量程为 10 mA，内阻 r1 约为 500 Ω)
C．电流表 (量程为 500 μA，内阻 r2＝1000 Ω)
D．滑动变阻器 R1(最大阻值为 20 Ω，额定电流为 2 A)
E．定值电阻 R2＝5000 Ω
F．定值电阻 R3＝500 Ω
G．开关 S 和导线若干
①在图乙所示的虚线框中画出测量所需电路图(标出所选器材符号)
②若两电流表的示数分别为 I1＝6.2 mA，I2＝300 μA，则待测电阻 Rx＝
________Ω.
6．(8 分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用
电阻丝的电阻约为 20 Ω.他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接
线柱 a 和 b 上，在电阻丝上夹上一个与接线柱 c 相连的小金属夹，沿电阻丝移
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动金属夹，可改变其与电阻丝接触点 P 的位置，从而改变接入电路中电阻丝的
长度．可供选择的器材还有：
电池组 E(电动势为 3. 0 V，内阻约 1 Ω)；
电流表 A1(量程 0～100 mA，内阻约 5)；
电流表 A2(量程 0～0.6 A，内阻约 0.2 Ω)；
电阻箱 R(0～999.9); 开关、导线若干．
小明的实验操作步骤如下：
A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使
电流表满偏，记录电阻箱的电阻值 R 和接入电路的电阻丝长度 L；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，
使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值 R 和接入电路的电
阻丝长度 L.
F．断开开关．
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测
量中该电阻丝直径的测量值 d＝________mm；
(2)实验中电流表应选择________(选填“A1”或“A2”)；
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值 R 和对应的接入电路中电阻丝长度
L 的数据，绘出了如图丙所示的 R－L 关系图线，图线在 R 轴的截距为 R0，在
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L 轴的截距为 L0，再结合测出的电阻丝直径 d，可求出这种电阻丝材料的电阻
率 ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)．
(4)若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的
存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏
大还是偏小．(不要求写出分析的过程，只回答出分析结果即可)
答： .
7．(10 分)如图甲所示的电路中，①至⑪为连接点的标号．在开关闭合后，
发现小灯泡不亮，电压表和电流表均无示数．现用多用电表检查电路故障，需
要检测的有：电源、开关、变阻器、小灯泡、6 根导线以及电路中的各连接
点．已知电压表和电流表均无故障．
(1)为了检测变阻器、小灯泡以及 6 根导线，在连接点①、②已接好的情况
下，应当选用多用电表的__________挡；在连接点①、②同时断开的情况下，
应当选用多用电表的__________挡．
(2)在开关闭合的情况下，多用电表选择旋钮置于 “直流电压 5 V”挡，测
得⑤、⑥两点间的电表指示如图乙所示，则⑤、⑥两点间的电压是________V.
(3)为了尽可能准确地探究小灯泡 U－I 特性，请在图甲中补画出正确的连
接线．
(4)图丙是某实验小组的同学根据实验数据绘制而成的小灯泡的 U－I 特性
图线．随后他们将该小灯泡直接串接在电动势 E＝4.5 V，内阻 r＝1.5 Ω 的直流
电源上，则该小灯泡通电发光时的电功率约为__________W.
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8．(2016·全国Ⅰ卷)(14 分)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 ℃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 Ic 时就会报警)，电阻箱(最大阻值为 999.9 Ω)，
直流电源(输出电压为 U，内阻不计)，滑动变阻器 R1(最大阻值为 1 000 Ω)，滑
动变阻器 R2(最大阻值为 2 000 Ω)，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 18 V，Ic 约为 10 mA；流过报警器
的电流超过 20 mA 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 ℃时阻值为 650.0 Ω.
(1)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“R1”或“R2”)．
(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．
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9．(8 分)某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值．
(1)将电阻箱接入 a、b 之间，闭合开关．适当调节滑动变阻器 R′后保持其
阻值不变．改变电阻箱的阻值 R，得到一组电压表的示数 U 与 R 的数据如下表：
电阻 R/Ω 5.0 10.0 15.0 25.0 35.0 45.0
电压 U/V 1.00 1.50 1.80 2.14 2.32 2.45
请根据实验数据作出 U－R 关系图象．
(2)用待测电阻 Rx，替换电阻箱，读得电压表示数为 2.00 V．利用(1)中测绘
的 U－R 图象可得 Rx＝________Ω.
(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大．若仍用本实
验装置和(1)中测绘的 U－R 图象测定某一电阻，则测定结果将________(选填
“偏大”或“偏小”)．现将一已知阻值为 10 Ω 的电阻换接在 a、b 之间，你应
如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的 U－R 图象实现对
待测电阻的准确测定？
10．(9 分)图甲是改装并核准电流表的电路图．已知表头 的量程为 Ig＝
600 、内阻为 Rg， 是标准电流表．要求改装后的电流表量程为 I＝60
mA.完成下列填空：
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(1)图甲中分流电阻 Rp 的阻值应为________(用 Ig、Rg 和 I 表示)．
(2)在电表改装完成后的某次校准测量中， 表的示数如图乙所示，由此读
出流过 电流表的电流为______mA.此时流过分流电阻 Rp 的电流为
________mA(保留 1 位小数)．
11．(9 分)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图
111 所示，继电器与热敏电阻 Rt、滑动变阻器 R 串联接在电源 E 两端，当继电
器的电流超过 15 mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的
电阻约 20 Ω，热敏电阻的阻值 Rt 与温度 t 的关系如下表所示.
t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
Rt/Ω 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1
(1)提供的实验器材有：电源 E1(3 V，内阻不计)、电源 E2(6 V，内阻不计)
、滑动变阻器 R1(0～200 Ω)、滑动变阻器 R2(0～500 Ω)、热敏电阻 Rt、继电器、
电阻箱(0～999.9 Ω)、开关 S、导线若干．
为使该装置实现对 30 ℃～80 ℃之间任一温度的控制，电源 E 应选用
________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器 R 应选用________(选填“R1”或
“R2”)．
(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点
间的电压，则应将如图 112 所示的选择开关旋至________(选填
“A”“B”“C”或“D”)．
(3)合上开关 S，用调节好的多用电表进行排查．在图 111 中，若只有 b、
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c 间断路，则应发现表笔接入 a、b 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，
接入 a、c 时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．
(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为 50 ℃时被吸合，下列操作步骤的
正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 108.1 Ω
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十 电学实验题
1．(1)实验电路连线如图所示 (2)AC
解析：(1)实验电路连线如图所示．
(2)为使金属棒获得更大的速度，则金属棒运动时需要更大的加速度，根据
BIL
牛顿第二定律有 a＝ m ，所以增加磁感应强度、增大电流、增加两导轨间的距
离都可以使加速度增大．故选项 A、C 正确，选项 B 错误．
2．(1)B
(2)1.49 1.75
解析：从表中实验数据可知所测电流随电压的增大而增大，且电压与电流
的比值近似相等，因此，电压表电流表测量的是定值电阻 R1 的电压和电流，电
路图正确的是 B.由作出的 U－I 图线在纵轴的截距可知被测干电池的电动势 E＝
1.49 V，由图线的斜率可得电池内阻 r＝1.75 Ω.
3．(1)C E
(2)如图所示
4．(1)如图所示
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(2)减小
5．(1)c、a、b、e
(2)300
(3)①电路如图所示
②305.1
πd2R0
6．(1)0.730 (2)A1 (3) 4L0 (4)不产生影响
解析：(1)根据螺旋测微器读数规则，该电阻丝直径的测量值 d＝0.5 mm＋
0.230 mm＝0.730 mm
(2)由于电阻丝的电阻约为 20 Ω，电池组 E 的电动势为 3.0 V，电路中电流
小于 0.15 A，所以实险中电流表应选择 A1.
πd2
(3)由电阻丝接入电路部分电阻 R′＝ρL/S，S＝ 4 ，根据闭合电路欧姆定律，
4ρ
E＝I(R＋R′＋r)，联立解得：R＝E/I－r－πd2L，对照 R－L 关系图线，可得
4ρ πd2R0
πd2＝R0/L0，可求出这种电阻材料的电阻率 ρ＝ 4L0 .
(4)由于电流表内阻的存在不影响图线斜率，所以对电阻率的测量结果不会
产生影响．
7．(1)电压 欧姆
(2)2.88(2.87～2.90 均可)
(3)正确的电路接线如图：
(4)2.60(2.55～2.65 均可)
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8．(1)连线如解析图所示． (2)R2 (3)①650.0 b 接通电源后，流过报
警器的电流会超过 20 mA，报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警
解析：(1)电路图连接如图．
(2)报警器开始报警时，对整个回路有 U＝Ic(R 滑＋R 热)
代入数据可得 R 滑＝1 150.0 Ω，因此滑动变阻器应选择 R2.
(3)①在调节过程中，电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用，电阻箱的阻值
应为报警器报警时热敏电阻的阻值，即为 650.0 Ω.滑动变阻器在电路中为限流
接法，滑片应置于 b 端附近，若置于另一端 a 时，闭合开关，则电路中的电流
18
I＝650.0 A≈27.7 mA，超过报警器最大电流 20 mA，报警器可能损坏．②开关
应先向 c 端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警为止．
9．(1)如图所示
(2)20(19～21 都算对)
(3)偏小 改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为 1.50 V
解析：(1)作图如图所示．
(2)将电压为 2.00 V 所对的电流值从图象中找出，用电阻的定义式求电阻．
(3)若电源的内阻增大，仍用本实验装置和(1)中的图来测电阻，会使被测电
阻两端的电压值偏小，测得的电阻值偏小．
IgRg
10．(1)I－Ig
(2)50.0 49.5
解析：(1)将量程小的电流表改装成量程大的电流表需要并联一个分流电
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Ig Rp IgRg
阻．电流表与分流电阻的电流关系为I－Ig＝Rg，故分流电阻的阻值为I－Ig.
(2)电流表读数时要准确．
11．(1)E2 R2 (2)C (3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①
解析：(1)若实现对 30 ℃温度的控制
继电器和 Rt 的电压
U＝0.015×(20＋199.5) V≈3.29 V
因此符合要求的电源应选 E2.
若实现对 80 ℃温度的控制
对全电路有
U＝I(R 继＋Rt＋R)
即 6 V＝0.015 A×(20 Ω＋49.1 Ω＋R)
解得 R＝330.9 Ω.
因此滑动变阻器应选 R2.
(2)用多用电表测量直流电压时，选择开关应旋至 C(直流电压挡)．
(3)a、b 间电压为 0，指针不偏转．
接入 a、c 时，多用电表与电源等构成回路，指针偏转．
(4)连接电路时，先用电阻箱代替热敏电阻，调节滑动变阻器阻值，衔铁被
吸合时，调节完毕，移除电阻箱换为热敏电阻即可，正确的顺序为⑤④②③①.