2025年高考物理试题分类汇编 专题18 电学实验

这是一份2025年高考物理试题分类汇编 专题18 电学实验，共22页。试卷主要包含了，开关、导线若干，所示的电路，、开关S和导线若干，给下列器材，改装成一个欧姆表等内容，欢迎下载使用。
1．（2025·浙江·高考试题）某同学研究半导体热敏电阻（其室温电阻约为几百欧姆）的阻值随温度规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E（），电压表（），滑动变阻器R（A：“”或B：“”），电阻箱（），开关、导线若干。
(1)要使cd两端电压在实验过程中基本不变，滑动变阻器选_____（选填“A”或“B”）；
(2)正确连线，实验操作如下：
①滑动变阻器滑片P移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关；
②开关切换到a，调节滑片P使电压表示数为；再将开关切换到b，电阻箱调至，记录电压表示数、调温箱温度。则温度下_____（保留三位有效数字）：
③保持、滑片P位置和开关状态不变，升高调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下的阻值。
(3)请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变，给出另一种测量电阻的简要方案。
【答案】(1)A
(2)157
(3)见解析
【详解】（1）要使得cd两端电压U0在实验中基本不变，则滑动变阻器应该选择阻值较小的A；
（2）由电路可知
（3）题中滑片P位置保持不变，则电阻箱R1与热敏电阻Rt两端电压之和保持不变，先让S2接a，此时电压表读数为U，然后接b，读出电阻箱R1的读数和电压表读数U＇，当温度改变时，调整R1，使得R1两端的电压表U＇保持不变，因此可得
整理得
可得热敏电阻Rt的值。
2．（2025·安徽·高考试题）某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。
(1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向___________（选填“0”或“”）刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的___________（选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为___________。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为___________。（结果保留2位有效数字）
【答案】(1) 短接 0
(2) 160/160.0
(3)2.8
【详解】（1）[1][2]测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。
（2）[1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡；
[2进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为
（3）根据闭合电路欧姆定律，
代入数据，
联立可得，
3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考试题）在测量某非线性元件的伏安特性时，为研究电表内阻对测量结果的影响，某同学设计了如图（a）所示的电路。选择多用电表的直流电压挡测量电压。实验步骤如下：
①滑动变阻器滑片置于适当位置，闭合开关；
②表笔分别连a、b接点，调节滑片位置，记录电流表示数I和a、b间电压；
③表笔分别连a、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录a、c间电压；
④表笔分别连b、c接点，调节滑片位置，使电流表示数仍为I，记录b、c间电压，计算；
⑤改变电流，重复步骤②③④，断开开关。
作出、及曲线如图（b）所示。
回答下列问题：
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔，测量a、b间的电压时，红表笔应连_________接点（填“a”或“b”）；
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡“”位置，电表示数如图（c）所示，此时电表读数为________V（结果保留三位小数）；
(3)图（b）中乙是_________（填“”或“”）曲线；
(4)实验结果表明，当此元件阻值较小时，_________（填“甲”或“乙”）曲线与曲线更接近。
【答案】(1)a
(2)0.377/0.376/0.378
(3)
(4)甲
【详解】（1）电流从红表笔流入，黑表笔流出，故测量a、b间的电压时，红表笔应连a接点。
（2）0.5V的直流电压挡，分度值为0.01V，由图可知此时电压表读数为0.377V。
（3）由图可知，当表笔分别连a、c接点时测得是元件和电流表两端的电压和电流，则
当表笔分别连a、b接点时测得是元件两端的电压和电流，则
由于
所以相同电流情况下，
故图（b）中乙是曲线。
（4）由题意可知，图像测得是元件两端的电压和电流的关系，则实验结果表明，当此元件阻值较小时，甲曲线与曲线更接近。
4．（2025·云南·高考试题）基于铂电阻阻值随温度变化的特性，某兴趣小组用铂电阻做了测量温度的实验。可选用的器材如下：型号铂电阻、电源E（电动势，内阻不计）、电流表。（量程，内阻）、电流表（量程，内阻约）、定值电阻（阻值）、定值电阻（阻值）、开关S和导线若干。
查阅技术手册可知，型号铂电阻测温时的工作电流在之间，在范围内，铂电阻的阻值随温度t的变化视为线性关系，如图（a）所示。
完成下列填空：
(1)由图（a）可知，在范围内，温度每升高，该铂电阻的阻值增加________；
(2)兴趣小组设计了如图（b）所示的甲、乙两种测量铂电阻阻值的电路图，能准确测出铂电阻阻值的是________（填“甲”或“乙”），保护电阻R应选________（填“”或“”）；
(3)用（2）问中能准确测出铂电阻阻值的电路测温时，某次测量读得示数为，示数如图（c）所示，该示数为________，则所测温度为________（计算结果保留2位有效数字）。
【答案】(1)3.85
(2) 乙
(3) 62.0 51
【详解】（1）温度每升高，该铂电阻的阻值增加
（2）[1]由于内阻确定，所以用测量电阻的电压，用与之差来测量经过电阻的电流，故能准确测出铂电阻阻值的是乙；
[2]电路中的最大电流为0.3mA，可得电路中的最小阻值
可知保护电阻R应选。
（3）[1]由图可知的分度值为，则其读数为；
[2]根据欧姆定律可得
根据题图可得
代入数据可得
5．（2025·广西·高考试题）给下列器材，改装成一个欧姆表：
定值电阻
电表：内阻，G表的量程为
电源：内阻不计，电源电压
(1)在测量前要将a，b点______，欧姆表调零让G表示数为______，滑动变阻器调为______。
(2)用调整好的欧姆表测量某个电阻，当欧姆表示数是时，测量的电阻阻值是______。
【答案】(1) 短接 14.4
(2)10
【详解】（1）[1]欧姆表在使用前需要调零，这个过程需要将红黑表笔短接，即图中的a，b点短接；
[2]欧姆表短接调零需要将指针调到电流表G满偏的状态，即让G表示数为；
[3]因为电源内阻不计，调零过程中根据闭合电路欧姆定律可知
解得
（2）当欧姆表的示数是60μA时，根据，
代入数据可得
6．（2025·海南·高考试题）图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源（约为3V，内阻未知）
电压表V（0~3V，RV约为3kΩ）
电流表A（0~6A，RA约为1Ω）
定值电阻
滑动变阻器（）
滑动变阻器（）
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选_____。
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表
根据表中数据作出U-I图像_____。
(3)由U-I图像可求出电动势E1=_____V，内阻r=_____Ω（均保留三位有效数字）。
(4)考虑电压表分流引起的误差，则 _____；（填“大于”、 “等于”或“小于”）；与真实值之间的关系式为_____（用，，，表示
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 小于
【详解】（1）为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的；
（2）图像如下：
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图线可得，
解得
（4）[1]将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为
故；
[2]将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为
2025年高考模拟试题分类汇编
1．（2025河南模拟）学习小组组装一台体重测量仪，进行如下操作。
(1)应变片为体重测量仪的核心元件，当对台秤施加压力时，应变片形状改变，其阻值增大。为测量应变片在无形变时的阻值，实验室提供了如下实验器材：
A．电源（恒压输出12V）
B．电流表（量程0~60mA，内阻为10Ω）
C．电压表（量程0~3V/15V，内阻约3kΩ/15kΩ）
D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
E.待测应变片Rx（阻值约几百欧）
H.开关S、导线若干
请完善实验步骤：
①为得到多组数据并使测量结果尽量精准，请在图1中用笔画线代替导线连接成完整电路：_______
②闭合开关S，调节滑动变阻器，记下电压表和电流表的示数。某次测量中电压表指针如图2所示，读数为_______V；
③正确操作后，对多组数据进行处理，得到应变片的阻值为300Ω
(2)查阅相关资料得知体重测量仪的原理如图3所示，现进行组装和校准。其中R1为滑动变阻器，R4为上述应变片，定值电阻R2、R3阻值分别为1000Ω、500Ω。当台秤受到压力时，测量电路将电阻增加量转化为电压UCD信息，再转换成体重输出。已知压力与应变片电阻增加量的关系为F＝k△R，k＝300N/Ω。
①适当调节R1，使UcD=0，这时输出体重值为零，则滑动变阻器接入电路的阻值为_______Ω：
②该应变片阻值增加量ΔR的变化范围为0~6Ω，该体重仪的最大测量值为_______N；
③使用中，由于故障导致R2阻值增大，此时体重的测量结果与真实值比较_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1) 见解析 9.5（9.4~9.6）
(2) 600 1800 偏大
【详解】（1）[1]实验要求多组数据并使测量结果尽量精准，要测量多组数据，需采用分压式电路，又因为电流表内阻已知，故电流表内接可以有效消除系统误差，使测量结果尽量精确，故电路连接为分压式电路和电流表内接，电路图如图所示。
[2]因为电源电压12V，故电压表需要选择量程15V的，这样量程下的电压表最小刻度为0.5V，只需要估读到本位即可，所以读数为9.4~9.6之间。
（2）[1]要使,则需要满足,代入数据滑动变阻器；
[2]压力与应变片电阻增加量的关系为，将电阻变化量代入公式即可得；
[3]由于故障导致阻值增大，会导致点电势降低，变大，从而导致体重测量值偏大。
2．（2025河南模拟）某实验小组欲比较准确地测量电流表的电阻，并把它改装成欧姆表。
(1)测量电流表的电阻
除了电源、滑动变阻器、保护电阻、开关、导线外，还有如下器材∶
A．待测电流表（量程3mA，内阻约90）
B．电压表（量程3V，内阻约）
C．电流表（量程0.6A，内阻未知）
D．电流表（量程9mA，内阻约为30）
E.定值电阻
①除待测电流表外，应选择的器材是____（用序号表示）；
②请在虚线框内画出测量电路的原理图____（用器材的符号表示）。
(2)若测出电流表的电阻，现把它改装成倍率分别为“”和“”档的双倍率欧姆表。器材如下：
A．电流表（量程3mA，内阻90）
B．电源E（电动势1.5V，内阻未知）
C．定值电阻，
D．滑动变阻器（最大阻值500）待测电阻，开关及导线若干。
①该实验小组设计了如图所示的欧姆表电路图，并根据电路图连接好实验仪器，闭合开关，将、两接线柱短接，改变滑动变阻器的阻值，使电流表指针指到满偏位置，完成欧姆调零，此时欧姆表的内阻为____（保留三位有效数字）。
②若实验室购买的新电池电动势实际达到了，内阻为，则欧姆表欧姆调零后，待测电阻的测量值____（填“大于”“小于”或“等于”）的真实值。
【答案】(1) DE
(2) 50.0 小于
【详解】（1）[1][2]由于电压表量程过大，测量误差较大，故应用定值电阻与电流表并联替代电压表的作用，使用另一量程稍大的电流表来测量总电流，故实验器材还需要电流表和定值电阻，即DE。
电路连接情况如下
（2）[1]设电流表满偏时，通过定值电阻的电流为，根据并联电路的特点可得
解得
故短接时电路中的总电流
根据欧姆定律可得，欧姆表的内阻为
[2] 测量电阻时，设测量时电路的干路电流为，闭合电路欧姆定律有
由于电池的电动势偏高，则电路的干路电流偏大，测量时，指针所指位置偏右，可知待测电阻值小于真实值。
3．（2025河南模拟）在“测电源电动势和内阻”的实验中：
(1)将待测电池组（两节干电池）、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、开关及若干导线连接成电路如图（a）所示。图中未接导线的A端应接在______（选填“B”“C”“D”或“E”）点。
(2)实验得到的关系如图（b）中的直线Ⅰ所示，则电池组的电动势为______V，内电阻阻值为______Ω。（结果均保留二位有效数字）
(3)为了测量定值电阻的阻值，在图（a）中将“A”端重新连接到D点，所得到的关系如图（b）中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为______Ω（结果保留二位有效数字）。
【答案】(1)C
(2) 2.8 2.0
(3)3.0
【详解】（1）图中未接导线A所连接的是电压传感器，应将其接在开关的C接线柱上。
（2）[1][2]由图象Ⅰ纵截距可知电池组电动势为E=2.8V
由图象Ⅰ斜率绝对值可知，电池阻内阻为r=2.0Ω
（3）若将“A”接到“D”点，则图象Ⅱ斜率的绝对值表示R与电池组内阻之和，因此
4．（2025河南模拟）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用内接法还是外接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。
(1)实验操作步骤如下：
①按图示电路进行连接，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为______（填“最大”或“最小”）；
②闭合开关，把与2连接，调节电阻箱的阻值，记录对应的电压表示数U和电流表示数I；
③以U为纵坐标，I为横坐标，作图线，如图乙所示。则待测电源的电动势______V，内阻______Ω（结果保留两位小数）。
(2)上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于______（填“电流表分压”或“电压表分流”）；
(3)为了消除上述实验操作中的系统误差，进行了如下的操作：图甲单刀双掷开关分别接1、2时，分别记录多组对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据，绘制图线如图丙中所示的A、B两条图线，分析A、B两条图线，可求得电源内阻的真实值______（选用图中表示）。
【答案】(1) 最大 1.50 1.25
(2)电压表分流
(3)
【详解】（1）[1]按图示电路进行连接，为保护电路，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为最大；
[2] [3] 待测电源的电动势
内阻
（2）闭合开关，把与2连接，电压表测得是路端电压，而电流表测得是流经变阻箱的电流，不是流经电源的电流，故上述操作测得电源内阻的系统误差主要来源于电压表分流。
（3）接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，即接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接2时，当电路短路时，电压表没有分压，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的U-I图线是A图线纵轴交点与B图线横轴交点的连线，可知
5．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，学校某实验小组的同学们采用了如图甲、乙、丙所示的可拆式变压器和电路图进行研究。
(1)下列说法正确的是_____。
A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法
B．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V
C．降压变压器的副线圈导线最好比原线圈导线粗一些
(2)在某次实验中，其中一个多用电表读数如图丁所示，此电压表读数为_____V。
(3)同学们在实验过程中，记录如下表所示四组实验数据。
①分析表中数据可知，N1应是_____（选填“原”或“副”）线圈的匝数。
②进一步分析数据可发现：原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，对该现象分析，下列观点正确的是_____。
A．原、副线圈的电压的频率不相等
B．变压器线圈中有电流通过时会发热
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量
【答案】(1)AC
(2)7.4
(3) 副 BC
【详解】（1）A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，A正确；
B．不能使用直流电源，因为直流电源变压器不工作，B错误；
C．降压变压器副线圈的电流大于原线圈的电流，所以副线圈导线最好比原线圈导线粗一些，C正确。
故选AC。
（2）根据图丁，量程是10V，所以电压表的读数是7.4V；
（3）[1]根据实验数据得 ，N1是副线圈，原、副线圈电压比与匝数比不严格相等的原因是有铜损或者铁损；
[2] A．原、副线圈的电压的频率一定相等，A错误；
B．变压器线圈中有电流通过时会发热，有铜损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，B正确；
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热，有铁损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，C正确；
D．由于漏磁，则穿过副线圈的磁通量小于原线圈的磁通量， D错误。
故选BC。
6．在某科技创新大赛上，“天狼星”物理兴趣小组需要用如图甲所示多用电表完成以下任务：
(1)电压测量任务：选用直流50V量程，指针位置如图乙中a所示，该电路两端电压为_________V。
(2)电阻检测任务：选择开关处在欧姆挡“×10”挡，指针位置如图乙中b所示，被测定值电阻阻值为_________Ω。
(3)应急修复任务：由于欧姆表长时间未使用，电源电动势和内阻发生了明显变化，导致无法进行欧姆调零。该小组用如图丙所示的电路来测量电源的电动势和内阻。其中电流表A1和A2，电压表V1和V2都是非理想电表，且电表内阻未知。闭合开关S，通过调节滑动变阻器R1和R2，使灵敏电流计G的示数为0，读出电流表示数I1和I2，以及电压表示数U1和U2，多次测量获得多组数据，绘制图像，以U1+U2为纵坐标，以_________为横坐标，得到的图像为直线，其纵轴截距为b，斜率为k，则电源电动势E=_________，电源内阻r=_________。从设计思路看，该方案电动势的测量值与真实值相比_________（选填“偏小”“偏大”或“相等”）。
【答案】(1)20.4
(2)100
(3) I1+I2 b -k 相等
【详解】（1）最小刻度为1V，则该电路两端电压为20.4V；
（2）被测电阻的阻值为；
（3）[1][2][3]灵敏电流计G的示数为0，则，
根据
整理可得
以U1+U2为纵坐标，I1+I2为横坐标，得到的图像为直线
根据题意得，
[4]本方案考虑了所用电表的内阻，并没有系统误差，故该方案电动势的测量值与真实值相比相等。
7．一名同学准备测量一个未知电阻的阻值。
(1)他先用欧姆表粗测该电阻，选用了倍率为“”挡进行测量，欧姆表盘如图甲所示，该电阻约为____。
(2)他又找了以下器材准备精确测量该电阻，并设计了如图乙所示电路
a．电源∶电动势约为，内阻可忽略不计；
b．电流表A1∶量程为0~10mA，内阻不计；
c．电流表A2∶量程为0~50mA，内阻不计；
d．定值电阻R1∶阻值为20Ω；
e．定值电阻R2∶阻值为200Ω；
f．滑动变阻器R3∶最大阻值为20Ω；
g．滑动变阻器R4∶最大阻值为2000Ω；
h．单刀单掷开关S，导线若干。
为了能够精确测量，并方便操作，滑动变阻器R应选_______，定值电阻R0应选择_______（填器材前的字母）。
(3)实验时改变滑动变阻器阻值，读出电流表A1、A2的多组示数分别为I1、I2，并绘制了I1－I2图像如图丙所示，经计算得出该图像的斜率为k，则该电阻大小为Rx=_______（请用R1和k表示）。
【答案】(1)1200
(2)
(3)
【详解】（1）用欧姆表粗测该电阻约为；
（2）[1][2]因为电路图中设计了分压式电路，所以控制电路应该选择最大阻值较小的滑动变阻器，即f；为了测量准确，应使两电表偏转角度都超过，所以定值电阻应选，即e。
（3）根据欧姆定律可得
整理可得
所以
解得
8．某同学希望利用惠斯通电桥测量室温下某铜丝样品的电阻，实验器材如下：
A、恒压电源E（电动势2.5 V，内阻未知）
B、电阻箱R₁（0~9999.9 Ω）
C、电阻箱R₂（0~9999.9 Ω）
D、简易电阻箱R（0~999 Ω）
E、检流计G（-30~30 μA，内阻约100 Ω）
F、待测柱状铜丝 Rx（20 Ω左右）
G、点按开关S₀（在按下时导通）
H.单刀开关S₁，导线若干
(1)按图示连接电路，电桥测铜丝电阻的实验操作步骤为：③，_____，_____，_____（填写数字编号）；
①长按S₀，同时调整R的阻值，至检流计指针指向0刻度线为止；
②调整R阻值至点按S₀后检流计指针不发生明显跳动（即通过检流计的电流接近于0）；
③调整电阻箱至并保持不变；
④调整R阻值至
⑤调整R阻值至
⑥闭合S₁。
(2)实验操作结束后简易电阻箱阻值为R=348 Ω，则测得铜丝样品的电阻值为 _____Ω；
(3)实验操作中，调整简易电阻箱的阻值为R₀的目的是：_____；
(4)实验中，若在检流计示数Ig>0时读数R，测得的电阻值 Rx与真实值相比_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1) ④ ⑥ ②
(2)17.4
(3)防止通电后检流计电流过大导致损坏
(4)偏小
【详解】（1）[1][2][3]根据电桥原理可知
解得
则操作步骤应为③④⑥②。
（2）根据
解得
（3）调整简易电阻箱的阻值为R₀的目的是防止通电后检流计电流过大导致损坏
（4）检流计示数Ig>0时读数R，则电流计有向下的电流，上面支路的电流较大，可见测得的电阻值 Rx与真实值相比偏小。1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
第一组
第二组
第三组
第四组
N1/匝
100
100
100
200
N2/匝
200
400
400
400
U1/V
1.85
0.91
1.81
3.65
U2/V
4.00
4.00
8.00
8.00