知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图所示，倾角θ=37°、间距l=0.1m的足够长金属导轨底端接有阻值R=0.1Ω的电阻，质量m=0.1kg的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数μ=0.45．建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x。在0.2m≤x≤0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场。从t=0时刻起，棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度与位移x满足v=kx（可导出a=kv）k=5s^-1．当棒ab运动至x₁=0.2m处时，电阻R消耗的电功率P=0.12W，运动至x₂=0.8m处时撤去外力F，此后棒ab将继续运动，最终返回至x=0处。棒ab始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，求：（提示：可以用F-x图象下的“面积”代表力F做的功）
（1）磁感应强度B的大小
（2）外力F随位移x变化的关系式；
（3）在棒ab整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q。

难度：难

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2．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B．纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：
（1）感应电动势的大小E；
（2）拉力做功的功率P；
（3）ab边产生的焦耳热Q。

难度：较易

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3．电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图象都相同。

（1）请在图1中画出上述u-q图象。类比直线运动中由v-t图象求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能E_p。
（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q-t曲线如图3中①②所示。
a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；
b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。
（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源” （2）中电源

电源两端电压 ______ ______

通过电源的电流 ______ ______

难度：较易

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4．如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．PQ的质量为m，金属导轨足够长、电阻忽略不计。
（1）闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；
（2）断开S，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求该过程安培力做的功W。

难度：较难

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5．
某同学用伏安法测定待测电阻\(R_{x}\)的阻值\((\)约为\(10kΩ)\)，除了\(R_{x}\)、开关\(S\)、导线外，还有下列器材供选用：
A.电压表\((\)量程\(0～1V\)，内阻约\(10kΩ)\)
B.电压表\((\)量程\(0～10V\)，内阻约\(100kΩ)\)
C.电流表\((\)量程\(0～1mA\)，内阻约\(30Ω)\)
D.电流表\((\)量程\(0～0.6A\)，内阻约\(0.05Ω)\)
E.电源\((\)电动势\(1.5V\)，额定电流\(0.5A\)，内阻不计\()\)
F.电源\((\)电动势\(12V\)，额定电流\(2A\)，内阻不计\()\)
G.滑动变阻器\(R_{0}(\)阻值范围\(0～10Ω\)，额定电流\(2A)\)
\(①\)为使测量尽量准确，电压表选用 ______ ，电流表选用 ______ ，电源选用 ______ 。\((\)均填器材的字母代号\()\)
\(②\)画出测量\(R_{x}\)阻值的实验电路图。
\(③\)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会 ______ 其真实值\((\)填“大于”、“小于”或“等于”\()\)，原因是 ______ 。

难度：较易

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6．

一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻\(R_{x}\)的阻值，图中\(R_{0}\)为标准定值电阻\((R_{0}=20.0Ω)\)；

可视为理想电压表；\(S_{1}\)为单刀开关，\(S_{2}\)为单刀双掷开关；\(E\)为电源；\(R\)为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：
\((1)\)按照实验原理线路图\((a)\)，将图\((b)\)中实物连线；

\((2)\)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合\(S_{1}\)；
\((3)\)将开关\(S_{2}\)掷于\(1\)端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表

的示数\(U_{1}\)；然后将\(S_{2}\)掷于\(2\)端，记下此时电压表

的示数\(U_{2}\)；
\((4)\)待测电阻阻值的表达式\(R_{x}=\) ______ \((\)用\(R_{0}\)、\(U_{1}\)、\(U_{2}\)表示\()\)；
\((5)\)重复步骤\((3)\)，得到如下数据：

	\(1\)	\(2\)	\(3\)	\(4\)	\(5\)
\(U_{1}/V\)	\(0.25\)	\(0.30\)	\(0.36\)	\(0.40\)	\(0.44\)
\(U_{2}/V\)	\(0.86\)	\(1.03\)	\(1.22\)	\(1.36\)	\(1.49\)
\( \dfrac {U_{2}}{U_{1}}\)	\(3.44\)	\(3.43\)	\(3.39\)	\(3.40\)	\(3.39\)

\((6)\)利用上述\(5\)次测量所得\( \dfrac {U_{2}}{U_{1}}\)的平均值，求得\(R_{x}=\) ______ \(Ω.(\)保留\(1\)位小数\()\)

难度：较易

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7．一只量程为15V的电压表，串联一个3kΩ的电阻后，再去测量实际电压为15V的路端电压时，电压表示数为12V，那么这只电压表的内阻是 ______ kΩ．用这串联着3kΩ电阻的电压表测量某段电路两端电压时，如果电压表的示数为4V，则这段电路的电压实际为 ______ V．

难度：较易

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8．
某同学用伏安法测量待测电阻的阻值\(.\)现有器材为：
待测电阻\(R(\)阻值约为\(5Ω)\)
电源\((\)电动势\(3V)\)
滑动变阻器\((\)阻值范围\(0～10Ω)\)
电流表\((\)量程\(0.6A\)，\(3A)\)
电压表\((\)量程\(3V\)，\(15V)\)
开关，导线若干．
实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用\(.\)回答下列问题：
\((1)\)按照实验要求在图\((a)\)中画出实物连线图．

\((2)\)若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为\(3V\)，电流表的示数始终接近\(0.\)写出产生这种现象的一个原因： ______ ．
\((3)\)在连线正确后，闭合开关\(.\)电压表和电流表的示数分别如图\((b)\)和图\((c)\)所示\(.\)由图可知，电压表读数为 ______ \(V\)，电流表读数为 ______ A.由此可得待测电阻的阻值为 ______ \(Ω(\)结果保留\(3\)位有效数字\()\)．

难度：较易

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9．
小明用电学方法测量电线的长度，首先，小明测得电线铜芯的直径为\(1.00mm\)，估计其长度不超过\(50m(\)已知铜的电阻率为\(1.75×10^{-3}Ω⋅m)\)．
现有如下实验器材：\(①\)量程为\(3V\)、内阻为\(3kΩ\)的电压表；\(②\)量程为\(0.6A\)，内阻约为\(0.1Ω\)的电流表；\(③\)阻值为\(0～20Ω\)的滑动变阻器；\(④\)内阻可以忽略，输出电压为\(3V\)的电源；\(⑤\)阻值为\(R_{0}=4.30Ω\)的定值电阻，开关和导线若干．

小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表示数从\(0\) 开始增加，当示数为\(0.50\)时，电压表示数如图\(1\)所示，度数为 ______ \(V\)，根据小明测量的信息，图\(2\)中\(P\)点应该 ______ \((\)选填“接\(a\)”、“接\(b\)”、“接\(c\)”或“不接”\()\)，\(Q\)点应该 ______ \((\)选填“接\(a\)”、“接\(b\)”、“接\(c\)”或“不接”\()\)，小明测得的电线长度为 ______ \(m.\)

难度：较易

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10．
某同学利用如图\((a)\)所示的电路测量一微安表\((\)量程为\(100μA\)，内阻大约为\(2500Ω)\)的内阻\(.\)可使用的器材有：两个滑动变阻器\(R_{1}\)，\(R_{2}(\)其中一个阻值为\(20Ω\)，另一个阻值为\(2000Ω)\)；电阻箱\(R_{z}(\)最大阻值为\(99999.9Ω)\)；电源\(E(\)电动势约为\(1.5V)\)；单刀双掷开关\(S_{1}\)和\(S_{2}.C\)、\(D\)分别为两个滑动变阻器的滑片．

\((1)\)按原理图\((a)\)将图\((b)\)中的实物连线．
\((2)\)完成下列填空：
\(①R_{1}\)的阻值为 ______ \(Ω(\)填“\(20\)”或“\(2000\)”\()\)
\(②\)为了保护微安表，开始时将\(R_{1}\)的滑片\(C\)滑到接近图\((a)\)中的滑动变阻器的 ______ 端\((\)填“左”或“右”\()\)对应的位置；将\(R_{2}\)的滑片\(D\)置于中间位置附近．
\(③\)将电阻箱\(R_{z}\)的阻值置于\(2500.0Ω\)，接通\(S_{1}.\)将\(R_{1}\)的滑片置于适当位置，再反复调节\(R_{2}\)的滑片\(D\)的位置、最终使得接通\(S_{2}\)前后，微安表的示数保持不变，这说明\(S_{2}\)接通前\(B\)与\(D\)所在位置的电势 ______ \((\)填“相等”或“不相等”\()\)
\(④\)将电阻箱\(R_{z}\)和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将\(R_{z}\)的阻值置于\(2601.0Ω\)时，在接通\(S_{2}\)前后，微安表的示数也保持不变\(.\)待微安表的内阻为 ______ \(Ω(\)结果保留到个位\()\)．
\((3)\)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： ______ ．

难度：难

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	“恒流源”	（2）中电源
电源两端电压	______	______
通过电源的电流	______	______