專題16 電磁學實驗-5年（2020年-2024年）高考1年模擬物理真題分項匯編（北京地區(qū)專用）-試卷下載-教習網(wǎng)

1．（2024·北京·高考）用如圖1所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標記感應電流的方向。
關于本實驗，下列說法正確的是（填選項前的字母）。
A．需要記錄感應電流的大小
B．通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向
C．圖2中甲和乙表明，感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關
2．（2024·北京·高考）某興趣小組利用銅片、鋅片和橘子制作了水果電池，并用數(shù)字電壓表（可視為理想電壓表）和電阻箱測量水果電池的電動勢E和內阻r，實驗電路如圖1所示。連接電路后，閉合開關S，多次調節(jié)電阻箱的阻值R，記錄電壓表的讀數(shù)U，繪出圖像，如圖2所示，可得：該電池的電動勢E = V，內阻r = kΩ。（結果保留兩位有效數(shù)字）
3．（2023·北京·高考）采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率。

（1）實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應處在___________（填“M”或“N”）端。
（2）按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關前檢查電路時，發(fā)現(xiàn)有一根導線接錯，該導線為___________（填“a”“b”或“c”）。若閉合開關，該錯誤連接會帶來的問題有___________。

4．（2022·北京·高考）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。
（1）用電壓表（內阻約為）和電流表（內阻約為）測量一個電阻的阻值（約為）。要求盡量減小實驗誤差，應該選擇的測量電路是圖1中的______________（選填“甲”或“乙”）。
（2）一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為______________（填各實驗步驟前的字母）。
A．將選擇開關置于“”位置
B．將選擇開關置于“”位置
C．將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開
D．將兩表筆直接接觸，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向“0”
（3）圖2是“測量電源的電動勢和內電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d 時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則______________（選填選項前的字母）。
A．導線斷路
B．滑動變阻器斷路
C．導線斷路
D．滑動變阻器短路
5．（2021·北京·高考）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。
（1）該同學先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應的讀數(shù)是_______。
（2）除電源（電動勢3.0 V，內阻不計）、電壓表（量程0 ~ 3 V，內阻約3 kΩ）、開關、導線若干外，還提供如下實驗器材：
A．電流表（量程0 ~ 0.6 A，內阻約0.1 Ω）
B．電流表（量程0 ~ 3.0 A，內阻約0. 02 Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10 Ω，額定電流2 A）
D．滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，額定電流0.5 A）
為了調節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應選用________，滑動變阻器應選用_______。（選填實驗器材前對應的字母）
（3）該同學測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標圖上標出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U- I圖線_____，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R =________Ω（結果保留小數(shù)點后兩位）。
（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。( )
6．（2020·北京·高考）用圖1所示的甲、乙兩種方法測量某電源的電動勢和內電阻（約為1Ω）。其中R為電阻箱，電流表的內電阻約為0.1Ω，電壓表的內電阻約為3kΩ。
（1）利用圖1中甲圖實驗電路測電源的電動勢E和內電阻r，所測量的實際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電動勢和內電阻。若電流表內電阻用表示，請你用E、r和RA表示出、，并簡要說明理由。
（2）某同學利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內電阻引起的實驗誤差。在圖3中，實線是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)（圖甲：U=IR，圖乙：）描點作圖得到的U-I圖像；虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I圖像（沒有電表內電阻影響的理想情況）。
在圖3中，對應圖甲電路分析的U-I圖像是：；對應圖乙電路分析的U-I圖像是：。
（3）綜合上述分析，為了減小由電表內電阻引起的實驗誤差，本實驗應選擇圖1中的（填“甲”或“乙”）。
1．（2024·北京海淀·統(tǒng)考一模）在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中，所用靈敏電流表的0刻度位于表盤的正中央。如圖所示電路，閉合開關S時，電流表的指針向左偏轉。如圖中，當磁鐵相對螺線管運動時，電流表的指針向左偏轉?？梢耘袛啵焊袘娏髟诼菥€管內部產(chǎn)生的磁場方向。（選填“向上”或“向下”）
2．（2024·北京海淀·統(tǒng)考一模）某實驗小組用電阻箱和電壓表按圖1所示電路測定一個水果電池的電動勢和內阻。閉合開關S 后調節(jié)電阻箱，記錄電阻箱阻值R 和電壓表示數(shù) U，并計算對應的電流值I。
(1)在圖2所示的坐標紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點，請作出U-I 圖像。( )
(2)根據(jù)作出的 U-I 圖像得出該電池電動勢E= V，內阻 r = Ω。（結果保留兩位有效數(shù)字）
(3)若只考慮電壓表內阻的影響，圖1中，通過電源的電流為I1，通過電阻箱的電流為I2，圖3中實線表示 U與I1的關系，虛線表示 U 與I2 的關系，則圖3中所示圖像可能正確的是 _________。
A．B．C．D．
(4)除了電動勢和內阻，電池的另一個重要參數(shù)是容量。電池的容量就是電池放電時能輸出的總電荷量。如圖4所示，甲、乙兩節(jié)鋰電池所標參數(shù)真實可靠，對這兩節(jié)充滿電的電池進行比較，填寫表格。（選填“大于”“等于”或“小于”）
3．（2024·北京西城·統(tǒng)考一模）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動勢E和內阻r、路端電壓U、電流I的關系為。依據(jù)這一原理，甲同學用圖1所示的電路測量電源的電動勢和內阻。
(1)閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片置于最端（選填“左”或“右”）。
(2)調節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)，在坐標紙上標出相應的數(shù)據(jù)點，作出U—I圖線如圖2所示。根據(jù)圖線測得該電源的電動勢 V，內電阻。（結果均保留2位有效數(shù)字）
(3)由于電表并非理想電表，導致（選填“電壓”或“電流”）的測量存在系統(tǒng)誤差。在圖2上定性畫出沒有電表內阻影響的理想情況的U—I圖線，畫出圖線與橫縱坐標軸的交點。( )
(4)乙同學拆除電流表和滑動變阻器，直接讀取電壓表示數(shù)為。若電源的電動勢為E，內阻為r。電流表、電壓表的內電阻分別為。根據(jù)圖像和電路關系，僅從系統(tǒng)誤差的角度來看，，（均選填“”）?？芍? （用電源和電表內阻表示）。
4．（2024·北京朝陽·統(tǒng)考一模）(1)某興趣小組為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系，在實驗室中找到了以下器材：
A．可拆變壓器 B．條形磁鐵
C．開關、導線若干 D．交流電壓表
E．直流電源 F．低壓交流電源
在本實驗中，上述器材不需要的是（填器材序號字母）。
(2)某同學用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。所用器材有：電源E、電流表A、電壓表V、電容器C、定值電阻R、單刀雙擲開關S、導線若干。
①根據(jù)圖甲，將圖乙中的實物連線補充完整。
②將圖乙中的電流表換成電流傳感器，可以在電腦端記錄電流隨時間變化的圖線。先將開關接1，待電路穩(wěn)定后再接2。已知電流從左向右流過電阻R時為正，則與本次實驗相符的圖像是。
③將圖乙中的電壓表換成電壓傳感器，可以在電腦端記錄放電過程中電壓隨時間變化的圖線，如圖丙所示。已知開關接2瞬間開始計時，此時電壓傳感器記錄數(shù)據(jù)為，利用數(shù)據(jù)處理軟件得到圖線與坐標軸圍成的面積為。根據(jù)該實驗數(shù)據(jù)曲線可以粗測實驗中電容器的電容。（用題中已知物理量、R和表示）
5．（2024·北京豐臺·統(tǒng)考一模）用如圖所示的可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關系”。處理實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)原、副線圈的電壓比總是大于原、副線圈的匝數(shù)比，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是
6．（2024·北京石景山·統(tǒng)考一模）(1)在測電阻的實驗中，部分電路按照圖1連接。當電壓表的右端由試觸a點改為試觸 b點時，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變化明顯，則測電阻時，電壓表的右端接在（選填“a”或“b”）時，測量誤差較小。
(2)如果待測電阻R?約為 200Ω，電壓表內阻約為2kΩ，電流表內阻約為10Ω。則圖1所示的電路中，電壓表的右端接在（選填“a”或“b”）時，測量誤差較小。
(3)用實驗室的多用電表進行某次測量時，指針在表盤的位置如圖2所示。若所選擋位為直流 50mA 擋，則示數(shù)為 mA．若所選擋位為電阻“×10”擋，則示數(shù)為 Ω。
(4)某小組同學發(fā)現(xiàn)歐姆表的表盤刻度線不均勻，分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值R?關系，分別畫出了下面幾種圖象，其中可能正確的是___________。（選填選項下面的字母）
A． B．C． D．
7．（2024·北京通州·統(tǒng)考一模）在“測量電源的電動勢和內阻”實驗中，
（1）若將一電壓表與干電池兩極直接相連，用U表示電壓表的示數(shù)，用E表示該干電池電動勢的真實值，從理論上分析，僅考慮電壓表影響，則U E（選填“”或“”）；
（2）某同學利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻，實驗電路圖如圖1所示。他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出的圖像如圖2所示。通過圖像可求出電池的電動勢 V，內阻。（均保留小數(shù)點后兩位）
8．（2024·北京順義·統(tǒng)考一模）某學習小組在探究變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)關系的實驗中，采用了可拆式變壓器，鐵芯B安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯，將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上，如圖所示。
(1)下列說法正確的是。
A．為保證實驗安全，原線圈應接直流電源
B．變壓器中的A、B兩塊鐵芯都是由柱狀硅鋼塊制成
C．變壓器正常工作后，電能由原線圈通過鐵芯導電輸送到副線圈
D．保持原線圈電壓及匝數(shù)不變，可改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈的匝數(shù)對輸出電壓的影響
(2)實驗中發(fā)現(xiàn)原、副線圈匝數(shù)的比值與電壓之比有微小差別，出現(xiàn)這種情況的原因是：。
(3)實驗時，某同學聽到變壓器內部有輕微的“嗡嗡”聲，他做出如下猜想，正確的是______。
A．“嗡嗡”聲來自副線圈中電流流動的聲音
B．“嗡嗡”聲是由于鐵芯中存在過大的渦流而發(fā)出的
C．交變電流的磁場對鐵芯有吸、斥作用，使鐵芯振動發(fā)聲
D．若去掉鐵芯，“嗡嗡”聲馬上消失，也能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗
9．（2024·北京房山·統(tǒng)考一模）某學習小組用電阻約為5Ω的金屬絲做“測量金屬絲的電阻率”實驗。
(1)除電源（電動勢3.0V，內阻不計）、電壓表（量程0 ~ 3V，內阻約3kΩ）、開關、導線若干外，還提供如下實驗器材：
A．電流表（量程0 ~ 0.6A，內阻約0.1Ω）
B．電流表（量程0 ~ 3.0A，內阻約0.02Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）
D．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）
為了調節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應選用，滑動變阻器應選用（選填實驗器材前對應的字母）。
(2)測量金屬絲電阻Rx的電路如圖甲所示，某同學按電路圖連接器材，如圖乙所示。其中（選填“①”“②”或“③”）連線是錯誤的。
(3)該同學正確地完成了實驗操作，在U—I坐標系中標出了測量數(shù)據(jù)的坐標點，如圖所示。請你在圖中描繪出U—I圖線，根據(jù)圖線計算該金屬絲的電阻值Rx = Ω（結果保留兩位有效數(shù)字）
(4)用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖甲所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。
10．（2024·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）圖甲為“測量某電池組電動勢和內阻”的實驗電路圖。實驗室除提供待測電池組一個、開關一個、導線若干外，還有下列器材可供選用：
電壓表V：量程0~3V，內阻約3kΩ
電流表A：量程0~0.6A，內阻約0.2Ω
滑動變阻器：0~500Ω，額定電流1A
滑動變阻器：，額定電流1A
(1)圖甲為該同學設計的實驗電路圖，實驗中忽略電流表和電壓表內阻的影響。
①為了便于實驗，滑動變阻器應選用（填寫儀器的字母代號）；
②實驗中調節(jié)滑動變阻器，記錄多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，在坐標紙上描點連線作出圖像，如圖乙所示。根據(jù)圖乙可得該電池組的電動勢 V，內阻（結果均保留2位有效數(shù)字）。
(2)為了研究電表內阻對測量結果的影響，我們用U和I的函數(shù)關系進行分析。
①用字母分別表示電壓表和電流表的內阻，U、I分別表示電壓表和電流表的示數(shù)，E、r分別表示電池的電動勢和內阻的真實值?？紤]到電表內阻的影響，寫出反映U和I真實關系的函數(shù)表達式；（請用題目中已知字母表示）
②通過對函數(shù)表達式進行分析可得，（1）中電池組的電動勢E測量值真實值，內阻r的測量值真實值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
11．（2024·北京延慶·統(tǒng)考一模）實驗儀器?，F(xiàn)用多用電表測量一個阻值約為1500Ω的定值電阻，應選用歐姆表的擋（選填“×10”或“×100”）；如圖所示，為正在測量中的多用電表表盤，該電阻的阻值為 Ω。
12．（2024·北京延慶·統(tǒng)考一模）誤差分析。用圖所示的電路測量Rx的阻值，該測量值比實際值偏（選填“大”或“小”），造成這一系統(tǒng)誤差的原因是。（選填“電壓表的分流”或“電流表的分壓”）
13．（2024·北京西城·統(tǒng)考二模）某同學用多用電表測量電阻。使用前，觀察到多用電表指針已經(jīng)對準表盤左側的零刻度。使用時，先將選擇開關調到歐姆擋“”擋，再將紅、黑表筆短接，調節(jié)圖1中的旋鈕（選填“A”“B”或“C”），使指針指到表盤右側的零刻度處；然后將紅、黑表筆接在電阻兩端，發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖2所示，則該電阻的阻值約為 Ω。
14．（2024·北京東城·統(tǒng)考二模）（1）用圖1所示的多用表測量一合金絲的電阻。待測合金絲阻值約為十幾歐，測量步驟如下：
①使用前先調節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針對準“直流電流、電壓”的0刻線。
②將選擇開關轉到電阻擋的（選填“×1”“×10”或“×100”）的位置。
③將紅、黑表筆插入“＋”、“－”插孔，并將兩表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使電表指針對準“電阻”的（選填“0刻線”或“∞刻線”）。
④將兩表筆分別與待測電阻相接，讀取數(shù)據(jù)，示數(shù)如圖2所示，則合金絲的阻值為。
（2）按照圖3連接電路，測量合金絲的電阻率。實驗時多次改變合金絲甲接入電路的長度、調節(jié)滑動變阻器連入電路的阻值，使電流表的讀數(shù)達到某一相同值時記錄電壓表的示數(shù)U，從而得到多個的值，作出圖像，如圖4中圖線a所示。
①在實驗中應使用（選填“0~20”或“0~200”）的滑動變阻器。
②已知合金絲甲的橫截面積為8.0×10-8m2，則合金絲甲的電阻率為 ·m（結果保留2位有效數(shù)字）。
③圖4中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙采用同樣的方法獲得的圖像，由圖可知合金絲乙的橫截面積（選填“大于”、“等于”或“小于”）合金絲甲的橫截面積。
④請從理論上分析并說明，利用圖4中直線斜率求合金絲電阻率，是否存在因電表內阻帶來的誤差。
15．（2024·北京豐臺·統(tǒng)考二模）在“測量金屬絲電阻率”的實驗中。
(1)如圖所示，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，則金屬絲直徑 mm；
(2)待測金屬絲電阻較小，為使電阻的測量結果盡量準確，且金屬絲兩端的電壓從零開始變化。以下實驗電路符合要求的是__________；
A．B．
C．D．
(3)實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，讀取多組電壓、電流值，描繪出的圖線如圖所示。若圖線的斜率為k，金屬絲的長度為l，直徑為D，則金屬絲電阻率的表達式為；（用k、l、D表示）
(4)某同學認為，在不改變電路結構的基礎上，可以另外設計一種實驗方案，通過改變金屬絲長度，并利用某一電表測得的數(shù)據(jù)，作出相應的圖像，進而通過圖線的斜率求得金屬絲的電阻率。請簡要說明實驗方案，并用斜率表示金屬絲的電阻率（需要的其他物理量可自選符號表示）。
16．（2024·北京朝陽·統(tǒng)考二模）物理課外研究小組欲通過實驗研究某一直流電源的帶載特性，除所用電源，開關、導線外，實驗室還備有器材：電壓表（量程3V）、電流表（量程3A）、定值電器、滑動變阻器。
(1)測量電源的電動勢和內阻。按如圖1所示的電路連接器材，并移動滑動變阻器滑片位置，讀出對應的電壓表和電流表示數(shù)，在圖2中標記相應的點并擬合出U-I圖線，可得電源電動勢E= V，內阻r= Ω（結果均保留2位有效數(shù)字）。
(2)不考慮偶然誤差，由上述（1）方法測得的內阻r （填“大于”、“等于”、“小于”）真實值，引起此誤差的原因是。
(3)測試電源的帶載特性。用R表示變阻器接入電路的阻值，I表示電流表的示數(shù)。為便于對比研究，采集兩種情況下的數(shù)據(jù)并作出相應的①、②圖線：
①表示圖1中變阻器的功率變化規(guī)律；
②表示圖3中變阻器的功率變化規(guī)律。
在滑動變阻器的滑片移動過程中，不考慮電表的影響，下列選項正確的是________。
A．B．
C．D．
17．（2024·北京平谷·統(tǒng)考零模）在“測量電源的電動勢和內阻”的實驗中，已知待測電池的電動勢約1.5V，內阻約1.0Ω。某同學利用圖a所示的電路進行測量，已知實驗室除待測電池、開關、導線外，還有下列器材可供選用：
電流表 A1：量程0~0.6A，內阻約0.125Ω
電流表 A2：量程0~3A，內阻約0.025Ω
電壓表 V：量程0 ~3V，內阻約3kΩ
滑動變阻器R1:0~20Ω，額定電流2A
滑動變阻器R2:0~100Ω，額定電流 1A
(1)為了調節(jié)方便，測量結果盡量準確，實驗中電流表應選用，滑動變阻器應選用 (填寫儀器的字母代號)。
(2)完成圖b中實物間的連線。
(3)實驗中，某同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中 5 組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖c的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U-I圖線。
(4)根據(jù)圖c可得出于電池的電動勢 V，內電阻 (結果均保留小數(shù)點后兩位)。
(5)若利用題中所給器材，改用圖d所示的電路測量該電池的電動勢和內阻，你覺得合理嗎? 請簡述你的理由。
電池的容量
電池儲存的能量
甲乙
甲乙
組別
1
2
3
4
5
6
I/A
0.12
0.21
0.31
0.86
0.49
0.57
U/V
1.38
1.31
1.24
1.14
1.11
1.05

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