- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

2025届广东省广州市高三上学期12月调研测试（零模）物理试题（B）

某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。

（1）、根据图（a）完成图（b）实物连线；

（2）、闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U；

①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为Ω；

②根据实验数据作出的 $\text{[math]}$ 图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果均保留三位有效数字）

（3）、若仅提供如下规格的电表：

电压表V₁（量程3 V，内阻约为3 kΩ）；

电压表V₂（量程15 V，内阻约为10 kΩ）；

电流表A₁（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）：

微安表A₂（量程300 μA，内阻约为100 Ω）；

为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______

A、

B、

C、

D、

举一反三

图甲所示为用传感器测量某直流电源（在图甲中用电池的符号来表示）的电动势E和内电阻r的实验电路，按此原理测量得到多组数据后作出的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

某学习小组测定某电池的电动势与内阻，已知其电动势 $\text{[math]}$ 约为十几伏，内阻 $\text{[math]}$ 约为几欧姆，实验室中提供以下器材：

A．量程为 $\text{[math]}$ 、内阻未知的电流表 $\text{[math]}$ ；

B．电阻箱 $\text{[math]}$ ；

C．定值电阻 $\text{[math]}$ ；

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ ；

E．滑动变阻器 $\text{[math]}$ ；

F．开关2只，导线若干。

先用如图所示甲的电路来测定电流表G内阻。实验步骤与如下：

①按图甲连接好电路，断开 $\text{[math]}$ ，将滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片调至图中 $\text{[math]}$ 端所对应的位置；

②闭合 $\text{[math]}$ ，调节 $\text{[math]}$ ，使电流表 $\text{[math]}$ 满偏；

③保持 $\text{[math]}$ 不变，再闭合 $\text{[math]}$ ，调节电阻箱电阻 $\text{[math]}$ ，使电流表 $\text{[math]}$ 的读数为 $\text{[math]}$ ；

④调节电阻箱时，干路上电流可视为几乎不变，即可测定的电流表 $\text{[math]}$ 内阻 $\text{[math]}$ 的大小。

（1）为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取{#blank#}1{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；而实际干路上电流会发生变化，故测得的电流表内阻比真实值{#blank#}2{#/blank#}（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（2）按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱 $\text{[math]}$ 的阻值，记录每次电阻箱的阻值 $\text{[math]}$ 及对应的电流表的示数 $\text{[math]}$ 。作出 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示，处理数据得到斜率 $\text{[math]}$ 大小为0.2，纵轴截距 $\text{[math]}$ 为8，则求得电池的电动势为{#blank#}3{#/blank#}V，内阻为{#blank#}4{#/blank#} $\text{[math]}$ （结果均保留两位有效数字）。

王老师准备用铜片和锌片作为2个电极插入苹果制成水果电池，探究电极间距、电极插入深度对水果电池的电动势和内阻的影响。她设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r，电路原理如下图所示。实验室可供器材如下：

电压表V（0~3V，内阻约3kΩ：0~15V，内阻约15kΩ）；

电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω：0~3A，内阻约0.025Ω）；

微安表G（量程200μA；内阻约1000Ω）；

滑动变阻器（额定电流2A，最大阻值100Ω）

电阻箱（最大阻值99999Ω）；开关、导线若干。

（1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1V，内阻约为几kΩ，经过分析后发现方案A不合适，你认为方案A不合适的原因是{#blank#}1{#/blank#}。

A.滑动变阻器起不到调节的作用

B.电流表分压导致测量误差偏大

C.电压表示数达不到量程的三分之一

（2）实验小组根据方案B进行实验，根据数据作出 $\text{[math]}$ 图像，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，微安表内阻为r_g ，可求得被测电池的电动势E={#blank#}2{#/blank#}，内电阻r={#blank#}3{#/blank#}。

（3）改变电极间距、电极插入深度重复实验，测得数据如图所示。

序号	电极插入深度h/cm	电极间距d/cm	电动势E/V	内阻r/Ω
1	4	2	1.016	5981
2	4	4	1.056	9508
3	2	2	1.083	11073

（3）分析以上数据可知电极插入越深入，水果电池内阻越小，电极间距越大，水果电池内阻越{#blank#}4{#/blank#}。

实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：

干电池一节（电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω）；

电压表V （量程3 V，内阻约3 kΩ）；

电流表A （量程0.6 A，内阻约1 Ω）；

滑动变阻器R （最大阻值为20 Ω）；

定值电阻R₁（阻值2 Ω）；

定值电阻R₂（阻值5 Ω）；

开关一个，导线若干。

(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U-I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是{#blank#}1{#/blank#}。（单选，填正确答案标号）

A．电压表分流

B．干电池内阻较小

C．滑动变阻器最大阻值较小

D．电流表内阻较小

(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。

序号	1	2	3	4	5	6	7
I/A	0.08	0.14	0.20	0.26	0.32	0.36	0.40
U/V	1.35	1.20	1.05	0.88	0.73	0.71	0.52

请根据实验数据，回答以下问题：

①图丁的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像{#blank#}2{#/blank#}。

②根据实验数据可知，所选的定值电阻为{#blank#}3{#/blank#} （填“R₁”或“R₂”）。

③用笔画线代替导线，请在答题卡上按照改进后的方案，将实物图连接成完整电路{#blank#}4{#/blank#}。

利用图1中的电路可以用两种方法测量待测电源的电动势和内阻。电路图中上半部分电源是待测电源，下半部分电源是学生电源。已知保护电阻的阻值为 R₁ ，电流表 $\text{[math]}$ 阻值为 $\text{[math]}$ ，电流表 $\text{[math]}$ 阻值为 $\text{[math]}$ 。

某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A.被测干电池一节

B.电流表1：量程0~3A，内阻约为 $\text{[math]}$

C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为 $\text{[math]}$

D.电压表1：量程0~3V，内阻未知

E.电压表2：量程0~15V，内阻未知

F.滑动变阻器： $\text{[math]}$ ， 2A

G.开关、导线若干

在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.

（1）在上述器材中请选择适当的器材（填写器材前的字母）：电流表选择{#blank#}1{#/blank#}，电压表选择{#blank#}2{#/blank#}.

（2）实验电路图应选择如图中的{#blank#}3{#/blank#}（填“甲”或“乙”）.

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的 $\text{[math]}$ 图象，则干电池的电动势 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}V，内电阻 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ .

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