Te iba a comentar que lo que estabas viendo era de lo más normal pero Sergegsx se ha adelantado

. El siguiente experimento que te iba a pedir es que hicieses solo una lectura analógica de la siguiente forma:
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int valorAnalogico[100];
for ( int i = 0; i < 100; i++)
{
valorAnalogico = analogRead(A0); // Leo del pin A0
delay ( 7 );
}
for ( int i = 0; i < 100; i++)
{
Serial.println ( 5.0 * valorAnalogico / 1024.0);
}
delay(10000);
}
Que copiases y pegases lo que imprimes en la consola de la linea serie en Excel y saques la gráfica de puntos. A ver que es lo que te sale.
Finalmente sacaríamos algunas conclusiones curiosas. Si tienes curiosidad, haz la prueba y publica una imagen con la gráfica. La verdad es que es un ejercicio muy curioso.