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专题20-实验题、综合题（提升题）-学易金卷：2023年中
考物理一模试题分项汇编（上海专用）（解析版）
一、实验题
1．（2023·上海青浦·统考一模）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源
（电压保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只有0~3V档完好）、滑动变阻
x
器、开关以及导线若干。他正确连接电路，实验步骤正确，刚闭合开关时电表示数如
图（a）（b）所示。他发现无法继续实验。于是他经过思考后重新连接电路，闭合开
关后发现，电表示数仍然如图（a）（b）所示。然后他移动变阻器滑片，滑片至某一
位置后，发现与原电表指针位置相比，电压表指针偏转了10小格，电流表指针偏转了
5小格。小华继续移动变阻器滑片，发现电流表示数最大为0.58A。
①请画出小华重新连接的实验电路图______；
②计算电源电压U______；
③计算待测电阻R 的阻值（精确到0.1Ω）______。
x
【答案】 6V 10.1Ω
【解析】①[1]正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关时，滑动变阻器接电路的电阻
为最大值，电压表示数为3V，I=0.3A，移动滑片P，电流表示数变大，电压表示数变
大，超出电压表的量程，故无法继续实验；要想继续实验可将电压表并联在滑动变阻
器两端，重新连接的实验电路图如图所示：②[2]正确连接电路，电压表接在定值电阻两端，示数为3V，电流表的示数I=0.3A；重
新连接的实验电路后，I=0.3A，此时滑动变阻器阻值最大，两端的电压为3V，根据串
联电路电压特点，则电源电压
③[3] 正确连接电路时，定值电阻两端的电压为3V，通过的电流为0.3A，则定值电阻
的阻值
移动变阻器滑片，滑片至某一位置后，发现与原电表指针位置相比，电压表指针偏转
了10小格，此时电压表的示数为2V；电流表指针偏转了5小格，电流表的示数为
0.4A；可得关系式
解得
小华继续移动变阻器滑片，发现电流表示数最大为0.58A，此时滑动变阻器接入电路的
电阻为0，定值电阻的阻值
电阻R 的平均值
x
2．（2023·上海普陀·统考一模）小明做“用电流表、电压表测电阻”实验，可选用的
器材有：电源（有两种规格，6伏和4.5伏）、待测电阻R、电流表、电压表（只有
x
0~3伏档完好）、滑动变阻器（有两种规格，分别标有“5欧 2安”和“50欧 1
安”字样）、开关以及导线若干。他选择一个滑动变阻器按图所示电路图连接器材，
并按正确步骤操作。闭合开关S，观察到电压表和电流表示数如图（a）（b）所示。
他思考后换用另一个滑动变阻器重新按图连接电路，并进行实验。当滑片P从一端向
另一端移动时，观察到电压表指针每偏转两小格时，对应电流表指针偏转一小格。①通过计算判断小明选用的电源，以及第一次使用的滑动变阻器规格；( )
②根据实验中获得的信息计算待测电阻的阻值R；( )
x
③电压表指针满偏时，滑动变阻器接入电路的阻值R ′= ____________欧。
滑
【答案】 6伏；“5欧 2安” 10欧 10
【解析】①[1]由题意可知，第一次使用滑动变阻器时，定值电阻的两端电压即电压表
示数大于3V，超出了电压表的量程，根据串联分压原理可知，此时滑动变阻器选
用“5欧 2安”，如果选用“50欧 1安”，电压表示数不会超出量程；此时如果电流
表选用大量程，那么示数为2.0A，即为电路中的电流，根据题意可知，正确操作后闭
合开关后，滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，根据欧姆定律可得，此时滑动变阻
器的两端电压为10V，大于6V，故电流表选用小量程，示数为0.40A，根据欧姆定律
可得，此时滑动变阻器的两端电压为
又定值电阻的两端电压大于3V，因此电源电压为6V。
②[2]因为电压表选择的量程为0~3V，对应的分度值为0.1V；电流表选择的量程为
0~0.6A，对应的分度值为0.02A，则待测电阻的阻值为
③[3]电压表指针满偏时，待测电阻的两端电压为3V，此时电路的电流为
则滑动变阻器接入电路的阻值为
3．（2023·上海松江·统考一模）小松做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源
（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表、标有“20欧2
x
安”字样的滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路，实验步骤正确，刚闭
合开关时，电流表示数为0.22安，电压表示数如图（a）所示。移动滑动变阻器的滑片
后，电流表指针偏转了4小格，电压表示数如图（b）所示。移动滑动变阻器的滑片至另一端后，电流表示数如图（c）所示。
（1）求实验中所用电源的电压U。_________（需写出主要计算过程）。
（2）请根据相关信息将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）_________。
电压Ux 电流Ix 电阻Rx 待测电阻Rx阻值
（伏） （安） （欧） （欧）
1 0.22
2
3
【答案】 见解析 见解析
【解析】（1）[1]刚闭合开关时，若电压表量程为0~3V，则Ux=1.6V，电源的电压
符合题意；
若电压表量程为0~15V，则Ux=8V，电源的电压
不是2伏的整数倍，不符合题意。
（2）[2]根据第一次实验电流值为0.22A可知，电流表所接量程为0~0.6A，每小格为
0.02A，第2次实验中电流表指针在原来基础上又偏转了4小格，故此时电流为
根据（1）可知，电压表量程为0~3V，所以对应电压表示数如（b）为2.2V。对应电阻
为
移动滑动变阻器的滑片至另一端后，此时滑动变阻器短路，电路中只有待测电阻R 接
x
入，电路中电流最大，电流表如图（c）所示，应该按大量程读数，其示数为0.8A，电
压表示数为电源电压6.0V，对应电阻为为了减小测量误差，求三次电阻的平均值，故待测电阻Rx阻值
将数据填入下表：
物理 电压
量 Ux
电流Ix 电阻Rx
待测电阻Rx
阻值（欧）
（安） （欧）
实验序号 （伏）
1 1.6 0.22 7.3
2 2.2 0.30 7.3 7.4
3 6.0 0.8 7.5
4．（2023·上海金山·统考一模）在如图所示的电路中，闭合开关S，发现灯L不发
光。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、灯L上。现通过接入一个电压表
来判断故障。
①将电压表接入到______两点之间，且开关S断开，观察电压表示数是否为零，可判
断故障灯L是否______（选填“短路”或“断路”）。
②若已排除上述故障，为判断具体故障，将电压表接入 两点之间。请写出开关闭合
前后，电压表的示数变化情况及其对应的故障：______
【答案】 A、C 断路 见解析
【解析】①[1][2]将电压表用导体（导线、用电器等）直接连接在电源正负极上，若连
接部分有断开的地方，则电压表未与电源相连，电压表示数为0 ；若连接部分是通
路，则电压表示数约等于电源电压。若用电压表判断小灯部分是断路，可以利用这种
情况：将电压表接在A、C两点上，开关断开，若电压表无示数，则表示小灯是断路
的；若电压表示数约等于电源电压，则小灯部分是连通的，但无法判断是正常情况还
是短接了。
②[3]若小灯无故障，则故障出在定值电阻处。将电压表与电阻并联。开关闭合前，电
压表的负接线柱没有与电源负极相连，此时电压表是示数为0。将开关闭合后，若定
值电阻短接了，则电压表测量部分电阻为0，根据 可以知道，电压表示数为0。
若电阻断路了，此时相当于用导体将电压表接在电源两极上，电压表示数约等于电源
电压。
5．（2023·上海奉贤·统考一模）某小组同学在验证“阿基米德原理”实验中：①用已调零的弹簧测力计，按照图中abcd所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别
为：F、F、F、F，小组同学发现测出的结果(F-F)______(F-F)（选
1 2 3 4 1 2 3 4
填“>”、“=”、“<”），出现这一现象的原因是______；
②他们分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考：如果物体没有
完全浸没在水中，______验证“阿基米德原理”；如果物体碰到了容器底部，______
验证“阿基米德原理”（本小题均选填“能”或“不能”）。
【答案】 > 小桶的水未能倒尽 能 不能
【解析】（1）[1][2]前两个步骤中，测力计示数的差等于物体受到的浮力；后两个步
骤中测力计示数的差等于物体排开水的重力。根据阿基米德原理，物体受到的浮力应
该等于它排开水的重力。但是，我们选测完小桶和排开的水的总重，再把小桶的水倒
出，测量空桶的重力。这个过程中，不可能把水完全倒出，小桶中水有残留，即我们
测得的排开的水重偏小。故此操作过程中，浮力比排开的水重略大。
（2）[3]物体未完全浸在水中时，受到的浮力小，但排开的水也少，物体受到的浮力还
是排开的水重相等的。阿基米德原理适用于一切浮力的大小计算，无论物体是一部分
浸在液体中还是完全浸没。
[4]当物体触碰到容器底时，此时测力计的示数等于物体的重力与物体受到的浮力、容
器底对物体向上的支持力的差，前两个步骤中的测力计的示数差就不等于物体受到的
浮力，就不能验证阿基米德原理了。
6．（2023·上海·校联考一模）现有器材：电源（电压为6伏保持不变）、电流表、电
压表和开关各两个，滑动变阻器（标有“20欧 2安”和“10欧 1安”字样各一
个）、待测小灯泡（标有“2.5伏”字样）和待测电阻Rx各一个，以及导线若干。小
华做“用电流表、电压表测电阻”实验，小红同时做“测定小灯泡的电功率”实验，
两位同学各用一个变阻器进行实验。正确串联好电路后，两位同学分别将电压表并联
在电路中，闭合开关，移动变阻器滑片，小华记录下三组数据，小红在小灯泡发光偏暗、偏亮和正常发光情况下记录下三组数据，表一、表二是他们各自记录的数据。
表一 表二
实验序 电压表示数 电流表示数 实验序 电压表示数 电流表示数
号 （V） （A） 号 （V） （A）
1 3.0 0.50 1 3.0 0.32
2 3.5 0.40 2 3.5 0.36
3 4.0 0.30 3 4.0 0.40
请根据相关实验信息回答问题：
①判断小红记录数据的表格并说明理由；__________________
②通过计算说明小红所用的变阻器规格；_____________
③小华实验中测得的待测电阻Rx为________________欧（精确到0.1欧）；小红实验
中小灯泡的额定功率P 为_____________瓦。
额
【答案】 表一，理由见解析 20欧 2安，计算见解析
9.7 1
【解析】①[1]表一是小红记录数据的表格。由表一电压越大电流越小，可知电压表并
接在滑动变阻器两端；由表二电压越大电流越大，可知电压表并接在待测用电器两
端，而表二中的电压值没有2.5伏，所以不可能测小灯泡额定功率；故表一测小灯泡电
功率，是小红记录数据的表格。
②[2]由表一序号3的数据计算滑动变阻器接入电路的阻值
故小红所用的变阻器规格为“20欧 2安”
③[3]由表二中第一组数据得
由表二中第二组数据得
由表二中第三组数据得
小华实验中测得的待测电阻Rx的阻值[4]表一序号2实验中，小灯泡两端的电压为
U =6V-3.5V=2.5V=U
12 额
故小红实验中小灯泡的额定功率P 为
额
二、综合题
7．（2023·上海静安·统考一模）在如图所示的电路中，电源电压为U，电阻R、R 的
0 1 2
阻值均为R。现电路中只存在一处故障，且故障只发生在电阻R 或R 上。
0 1 2
（1）开关S断开时，电压表V的示数可能为______；
（2）开关S由断开到闭合，电流表A的示数不变，请写出开关S闭合后，电流表A与
电压表V的示数及相对应的故障______、 ______。
【答案】 0或U ，U R 短路
0 0 1
【解析】（1）[1]当开关S断开时，电路为电阻R、R 的串联电路，电压表测量R 两
1 2 2
端的电压。若R 短路时，电路为只有R 的简单电路，电压表测量电源两端的电压，示
1 2
数为U；若R 断路时，电路断路，此时电压表示数为0；若R 短路时，电压表测量被
0 1 2
短路部分的电压，示数为0；若R 断路时，电压表、电流表与R 串联接在电源两端，
2 1
电压表测电源电压，所以电压表示数为U；综上所述，开关断开时，电压表的示数可
0
能为0或U。
0
（2）[2][3]开关S由断开到闭合，电流表A的示数不变，表明电路中的电阻不变，由
此可知R 短路；电压表直接接在电源两端，所以电压表的示数为U，根据欧姆定律，
1 0
电路中的电流即电流表的示数为
8．（2023·上海闵行·统考一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R、R、R
1 2 3
为规格相同的三个电阻，其中一个存在短路故障。①闭合开关S，电源_______发生短路（选填“可能”或“不可能”）；
②为了检测出具体故障所在，将电阻R 和R 的位置互换。请写出互换前后电流表示数
1 3
的变化情况及对应的故障_______。
【答案】 不可能 电流表示数变大则R 短路；电流表示数不变则R
1 2
短路；电流表示数变小则R 短路
3
【解析】①[1]由电路图可知，该电路为电阻R、R 的并联，然后再与R 串联的电路。
1 2 3
由题知，只有其中一个电阻存在短路故障。若R 短路，则R 也被短路，此时电路只有
1 2
R，不会发生电源短路；若R 短路，则R 也被短路，此时电路只有R，不会发生电源
3 2 1 3
短路；若R 短路，此时电路为电阻R、R 的并联电路，不会发生电源短路；综上，闭
3 1 2
合开关S，电源不可能发生短路。
②[2]若R 短路，此时电路只有R，故电路的阻值为R；若将电阻R 和R 的位置互
1 3 3 1 3
换，电路为电阻R、R 的并联电路，根据并联电路总电阻小于任一分电阻，则电路的
3 2
总电阻变小，电流变大，即电流表示数变大；
若R 短路，此时电路只有R，故电路的阻值为R；若将电阻R 和R 的位置互换，此
2 3 3 1 3
时电路只有R，故电路的阻值为R。因三个电阻规格相同，阻值相同，所以电路的电
1 1
阻不发生变化，电流表示数不变；
若R 短路，此时电路为电阻R、R 的并联电路；若将电阻R 和R 的位置互换，此时
3 1 2 1 3
R 也被短路，此时电路只有R。根据并联电路总电阻小于任一分电阻，则电路的总阻
2 1
值变大，电流变小，电流表示数变小。
综上可知，电流表示数变大则R 短路；电流表示数不变则R 短路；电流表示数变小则
1 2
R 短路。
3
9．（2023·上海闵行·统考一模）用比管口稍大的薄塑料片堵在玻璃管的下端，将玻璃
管竖直插入水槽中，其深度为h，如图（a）所示。再将高为h、密度为1×103kg/m3的
圆柱体轻轻放在玻璃管底的塑料片上，塑料片不掉落，如图（b）所示。将圆柱体取出
后，向玻璃管中沿着管壁缓缓倒入水，当管内外水面相平时塑料片恰好掉落，如图
（c）所示。①某同学认为塑料片恰好掉落是由于受到向上、向下的压强相等。你认为他的观点是
否正确，请简要阐述理由_______；
②若要使图（b）中的塑料片掉落，下列方法中可能实现的是_______。
A．换一个横截面积更小的玻璃管
B．将玻璃管向下移动一段距离
C．换一个质量更大的圆柱体
【答案】 见解析 C
【解析】①[1]他的观点是不正确的。将圆柱体取出后，向玻璃管中沿着管壁缓缓倒入
水，当管内外水面相平时，此时塑料片受到向上、向下的压强相等。因为塑料片比管
口稍大，由F=pS可知，向上的压力稍大于向下的压力，所以塑料片是在自身重力的作
用下恰好下落。
②[2]若要使图（b）中的塑料片掉落，则需要向下的压力大于向上的压力和自身重力之
和。
A．换一个横截面积更小的玻璃管，塑料片不变，所处深度不变，所以受到水向上的
压强不变，向上的压力不变。圆柱体也不变，则圆柱体对塑料片向下的压力不变，故
不会改变塑料片的状态。故A不符合题意；
B．将玻璃管向下移动一段距离，塑料片所处深度变大，受到水向上的压强变大，由
F=pS可知，受到向上的压力变大。但圆柱体不变，则圆柱体对塑料片向下的压力不
变。故塑料片受到向上的压力大于向下的压力，所以不会掉落。故B不符合题意；
C．换一个质量更大的圆柱体，会增大圆柱体对塑料片向下的压力，若向下的压力大于
向上的压力和自身重力之和，则塑料片就会下落。故C符合题意。
故选C。
