2019-2021 年辽宁省各地高考物理模拟考试试题——专题 7 恒 定电流实验题 一．实验题（共 22 小题） 1．（2021•葫芦岛二模）某科学探究小组欲通过测定工业废水的电阻率，来判断废水是否 达到排放标准（一般电阻率 ρ≥200Ω⋅m 的废水即达到排放标准）。该小组用透明塑料板 自制了个长方体容器，其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板（板的厚度和电阻的影响可 忽略不计），铜薄板上端分别带有接线柱 A、B，如图甲所示。容器内表面长 a＝ 40cm，宽 b＝20cm，高 c＝20cm。将废水注满容器后，进行如下实验操作。 （1）用多用电表的电阻挡粗测容器中废水的电阻，选择开关置于“ ×100”挡，其示数如 图乙所示，则该废水的电阻值约为　 　Ω； （2）为更精确地测量所取废水的电阻率，该小组从实验室中找到如下实验器材： A.直流电源 E（电动势 E 约 3V，内阻 r0 约 0.1Ω； B.电压表 V（量程 0～3V，内阻约 3kΩ）； C.电流表 A1（量程 0～3mA，内阻约 10Ω）； D.电流表 A2（量程 0～0.6A，内阻约 0.4Ω）； E.滑动变阻器 R（0～50Ω，额定电流 2.0A）； F.开关 S 一个，导线若干。 图丙为该实验小组在实验过程中所采用的电路图，图丙中的电流表 A 应为　 　（填写 器材前面的字母序号“C”或“D”）。 （3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组 U、I 数据；再调节滑动变阻器，重复上述 测量步骤，得出一系列数据如表所示，请在图丁作出图线。图丁的坐标纸中已经描出了 3 个点，请在答题卡相应图中将剩余 3 个点描出，并作出 U﹣I 关系图线。 电压 U/V 1.46 1.84 1.89 2.10 2.32 2.52 电流 I/mA 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 （4）由以上测量数据可以求出待测废水的电阻率 ρ＝　 　Ω⋅m 。该废水　 　（填 “达到”或“未达到”）排放标准。 2．（2021•辽宁模拟）某同学要测量两节干电池串联后的电动势和内阻，实验室提供的器 材如下： A．待测的两节干电池； B．量程为 3V、内阻未知的电压表 V； C．满偏电流 Ig＝200mA、内阻 rg＝6Ω 的电流计 G； D．滑动变阻器 R（最大电阻 10Ω，允许通过的电流为 1A）； E．电键 S，导线若干。 （1）实验需要将电流计改装成量程为 0.6A 的电流表，实验室还需要提供一个阻值为 Ω 的定值电阻 R1； （2）实验室满足了需要提供的定值电阻 R1，请根据实验室提供的所有器材，设计实验 电路图，并画在图甲的方框内，并依据电路图将图乙的实物连接好； （3）连接好电路后，闭合电键前，应将滑动变阻器的滑片滑到一端，使滑动变阻器接 入电路的电阻为　 　（填“最大”或“零”），闭合电键后，调节滑动变阻器，滑得多组电 压表 V 的示数 U 和对应电流计 G 的示数 I，作出 U﹣I 图线，如图丙所示，则测得电源 的电动势 E＝　 　V，电源的内阻 r＝　 　Ω（结果均保留两位有效数字）。 3．（2021•和平区校级模拟）某校 A、B 两个兴趣小组想探究盐水的电阻率，首先测量圆 柱形空笔芯的内径 d，然后空笔芯装入配置好的盐水，并把它用两导电活塞（活塞电阻 可忽略）塞好，有一端活塞可以自由移动，当活塞移动改变管内盐水柱长度时，可用针 管注射器配合增减笔芯内盐水，保证管内没有气泡。 （1）A、B 两个兴趣小组分别利用实验电路图甲进行实验 ①A 组方案主要步骤如下： a.闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2 扳到“1”位置，调节电阻箱 R1，使电流表为某一适当的 读数 I，测量并记下空笔芯里盐水的长度 L1； b.保持 R1 不变，开关 S2 扳到“2”位置，调节 R2 使得电流计读数为 I 时，R2 的读数即为长 度为 L1 的盐水的阻值； c.改变笔芯管内盐水柱长度，重复实验步骤 a、b，记录每一次盐水柱长度 L 和电阻箱 R2 阻值 R，画出的 R﹣L 图线如图乙所示的 　 　（填“Ⅰ线”或“Ⅱ线”），根据测得的空笔 芯内径 d 和该图像中标注的有关字母，可得盐水的电阻率的表达式为 　 　。 ②B 组方案主要步骤如下： a.闭合开关 S1，单刀双掷开关 S2 扳到“1”位置，调节电阻箱 R1，使电流表为某一适当的 读数 I，测量并记下空笔芯里盐水的长度 L1 和电阻箱的读数 R； b.开关 S2 始终扳到“1”位置，改变笔芯管内盐水柱长度，调节 R1 使得电流计读数为 I 时， 记录每一次盐水柱长度 L 和电阻箱 R1 阻值 R，画出的 R﹣L 图线如图乙另一条直线； c.该小组根据测得的空笔芯内径 d 和该图像中标注的有关字母，可得盐水的电阻率表达 式为 　 　。 （2）因为本实验电流表不是理想电流表，对 A、B 两组方案电阻率的测量结果 　 　。 A．仅 A 组有影响 B．仅 B 组有影响 C．两组均有影响 D．两组均无影响 4．（2021•沈阳四模）某同学通过两种方法测量量程为 3V 的电压表的内阻。 （1）先用多用电表的欧姆挡“×100”挡直接测量电压表的内阻，电压表、多用电表的示 数分别如图甲、乙所示，则电压表的示数为 　 　V，内阻为 　 　Ω。 （2）再进一步精确测量电压表的内阻的电路图如图丙所示，图中电阻箱 R 的最大电阻 为 9999Ω，定值电阻 r 的阻值为 500Ω，电源 E 的内阻不计。连接好电路后调节电阻箱 R 的阻值，使得电压表的指针满偏，记下此时电阻箱 R 的阻值 R1＝900Ω；然后调节电阻 箱 R 的阻值，使得电压表的指针半偏，记下此时电阻箱 R 的阻值 R2＝4600Ω，则电压表 的内阻 RV＝　 　Ω。 5．（2021•辽宁模拟）实验小组的同学要测定某一定值电阻的准确阻值，可供选择的器材 如下： A.电源（电动势 E＝6V，内阻为 0.5Ω） B.电流表 A（量程 0～0.6A，内阻为 10Ω） C.电压表 V（量程 0～15V，内阻约为 5kΩ） D.滑动变阻器 R1（0～50Ω） E.滑动变阻器 R2（0～2000Ω） F.待测电阻 Rx G.单刀单掷开关两个，导线若干 （1）用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测量电阻 R 的阻值，表盘的示数如 图甲所示，读数是　 　Ω. （2）为减小测量误差，在实验中，应采用如图所示的　 　（填“乙”或“丙”）电路图. （3）最合适的滑动变阻器应选用　 　（填“R1”或“R2”）. （4）若用（2）中所选的正确的电路图测量，某次电压表示数为 4.5V，电流表示数为 0.2A，则该待测电阻的阻值 Rx＝　 　Ω. 6．（2021•朝阳三模）小聪欲测量某电源（电动势约为 6V，内阻约为 60）的电动势和内阻。 除待测电源外，实验室可供选择的器材有： A.电压表 （量程为 6V，内阻约为 6kΩ）； B.电流表 （量程为 300μA，内阻约为 100Ω）； C.电流表 （量程为 100mA，内阻为 4Ω）； D.电阻箱 R（最大阻值为 9999.9Ω）； E.开关和导线若干。 （1）小聪先用图甲所示电路（图甲中所用电源即为本实验待测电源）测量电压表 内阻 rv ，为了尽可能减小实验误差，图甲中的电流表 应选用　 的 　（选填“B”或 “C”）。 （2）小聪按图甲所示电路正确连线后，将开关 S2 断开、S1 闭合，调节电阻箱 R，使得 电阻箱 R 接入电路的阻值从最大值逐渐减小，当电流表 [（1）中正确选择的电流表] 的示数为满偏电流时，读得电阻箱 R 的阻值 R1＝12.1kΩ；重新使电阻箱 R 接入电路的 阻值最大，再闭合 S2，调节电阻箱 R，使得电阻箱 R 接入电路的阻值逐渐减小，当电流 表 的示数再次为满偏电流时，读得电阻箱 R 的阻值 R2＝17.3kΩ，则 rv＝　 　kΩ。 （3）小聪用图乙所示电路测量电源的电动势和内阻，按正确操作重复进行实验，得到 多组电压表的示数 U 和电流表的示数 I，作出 U﹣I 图像如图丙所示，则电源的电动势 E ＝　 　V（结果保留三位有效数字），电源的内阻 r＝　 　Ω（结果保留两位有效数 字）。 7．（2021•辽宁三模）某研究性学习小组制作报警器，需要先测量电源的电动势和内电阻 ， 利用实验室的现有器材量程为 100mA 的毫安表，量程 3V、内阻很大的电压表，阻值 R0 ＝3Ω、R1＝2Ω 的两个定值，电阻设计了如图甲所示的电路。 （1）为得到流经电源的电流，需要测出毫安表的内阻该同学做了如下操作：先把滑动 变阻器 R 调到阻值最大处，然后闭合开关 S，再将滑动变阻器 R 调到电阻为零处，此时 电压表的读数为 0.80V，毫安表的读数为 80.0mA，由此可得毫安表的内阻为　 　Ω （结果保留 2 位有效数字）。 （2）在上述操作后该同学多次调节滑动变阻器 R 的滑片，又记下相应的电压表的示数 U 和毫安表的示数 I，利用实验测得的数据做出了如图乙所示的 U﹣I 图像；由图像可得 电源的电动势 E＝　 　V，内阻 r＝　 　Ω（结果均保留 2 位有效数字）。 （3）此研究性学习小组制作的报警器内部电路的一部分如图丙所示，其中热敏电阻 R3 的阻值随温度的变化关系如图所示，R2 为定值电阻，电源 E′为两个上述电源的串联。当 输出电压达到或超过 4.0V 时，便触发报警器（图中未画出报警。若要求开始报警时环 境温度为 50℃，则 R2 应为　 　Ω（结果保留 2 位有效数字）。 8．（2021•辽宁模拟）某实验小组在拆解智能手机的内部结构时，发现其内部使用的电池 是一块扁平电池，如图甲所示，外壳上标有电动势为 4.50V，为了测定该电池的实际电 动势和内阻，小组成员想利用身边有限的仪器，设计方案对其进行测量。 A．待测手机电池 B．电压表（量程 0～3.00V，内阻约 4000Ω） C．电流表（量程 0～100mA，内阻为 1Ω） D．电阻箱（阻值范围 0～99.99Ω） E．电阻箱（阻值范围 0～999.9Ω） F．电阻箱（阻值范围 0～9999Ω） G．滑动变阻器（阻值范围 0～10Ω，额定电流 0.2A） H．滑动变阻器（阻值范围 0～50Ω，额定电流 0.2A） I．滑动变阻器（阻值范围 0～1000Ω，额定电流 0.2A） J．开关、导线若干 （1）实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用。如果将电流表量 程增加 4 倍，则电阻箱 R3 的阻值应调为　 　Ω；为满足测量电动势的需要，也需要将 电压表的量程扩大为 0～4.50V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材， 检查电路无误后，将 S2 接 b，将 R1