知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应．已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：
A．电源E（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表A₁（0.6A，内阻r₁约为1Ω）
C．电流表A₂（0.6A，内阻r₂=5Ω）
D．开关S，定值电阻R₀
①为了较准确地测量电阻Rx的阻值，请将电流表A₂接入虚线框内并画出其中的电路图．
②在电阻R_x上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A₁的读数为I₁，A₂的读数为I₂，则R_x= （用字母表示）．

③改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成的图象如右上图所示．当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得R_x与所受压力F的数值关系是R_x= ．（各物理量单位均为国际单位）．

难度：较易

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2．某物理兴趣小组想测定一电阻R_x约为6Ω的金属丝的电阻率，除刻度尺和螺旋测微器外，实验室可供选用的器材还有：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.25Ω）
B．电流表（量程为3A，内阻约为0.05Ω）
C．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）
D．电压表（量程为15V，内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器R（0～15Ω，允许通过的最大电流为1A）
F．蓄电池（电动势均为4V，内阻约为0.1Ω）
G．开关一个，导线若干．
（1）为了减小实验误差，实验时要求电表指针的偏转均超过其量程的
1
3
，请完成图甲中虚线框内电路图的设计，并用相应的符号标注元件．
（2）某次测量时，电压表的示数U和电流表示数I分别如图乙、丙所示，则U=    V，I=    A．

（3）用刻度尺测出接入电路的金属丝的长度L=0.300m，用螺旋测微器测得金属丝直径d的示数如图丁所示，则d=    mm．
（4）根据以上时间，可得该金属丝的电阻器ρ=    Ω•m（结果保留两位有效数字）．

难度：中等

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3．某同学为测定金属丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示电路，电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R₀=4.0Ω，电源的电动势E=3.0V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好．
（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d=    mm．
（2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如表所示：
x（m） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
I（A） 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28

1
I
（A^-1） 2.04 2.33 2.63 3.03 3.23 3.57

①将表中数据描在
1
I
-x坐标纸中，如图丙所示，作出其关系图线，图象中直线的斜率的表达式k=    （用题中字母表示），由图线求得电阻丝的电阻率ρ=    Ω•m（保留两位有效数字）．
②根据图丙中
1
I
-x关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r=    Ω（保留两位有效数字）．

难度：中等

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4．（2016•洛阳模拟）某同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：
A．待测金属丝电阻R_x（大约100Ω），长度为L
B．直流电流表A₁（量程0〜100mA，内阻约10Ω）
C．直流电流表A₂（量程0〜0.6A，内阻约4Ω）
D．直流电压表V（量程0〜2V，内阻为3kΩ）
E．定值电阻R₀=6kΩ．
F．直流电源（输出电压6V，内阻不计）
G．滑动变阻器R（阻值范围0〜5Ω，允许最大电流2A）
H．开关一个、导线若干
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径山示数如图1所示，读数为    mm．
（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选    （填选项前的字母）
（3）在图2的方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．
（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ=    （用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）．

难度：中等

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5．国标（GB/T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω•m．某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：电源（电动势约为3V，内阻可忽略），电压表V₁（量程为3V，内阻很大），电压表V₂（量程为3V，内阻很大），定值电阻R₁（阻值4kΩ），定值电阻R₂（阻值2kΩ），电阻箱R（最大阻值9 999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺．
实验步骤如下：

A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V₁示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V₂示数与电压表V₁示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
F．断开S，整理好器材．
（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，
则d=    mm．
（2）玻璃管内水柱的电阻R_x的表达式为：R_x=    （用R₁、R₂、R表示）．
（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R-
1
L
关系图象．自来水的电阻率ρ=    Ω•m（保留两位有效数字）．
（4）本实验中若电压表V₁内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将    （填“偏大”“不变”或“偏小”）．

难度：中等

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6． C•S史密斯在1954年对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试中发现，当受到应力作用时电阻率发生变化．这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．压阻效应被用来制成各种压力、应力、应变、速度、加速度传感器，把力学量转换成电信号，半导体压阻传感器已经广泛地应用于航空、化工、航海、动力和医疗等部门．某兴趣小组在研究某长薄板电阻R_x的压阻效应时，找到了如图所示器材（已知R_x的阻值变化范围大约为几欧到几十欧）：

A．电源E（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表A₁（0.6A，内阻r₁=5Ω）
C．电流表A₂（0.6A，内阻r₂约为1Ω）
D．开关S，定值电阻R₀
（1）为了比较准确地测量电阻R_x的阻值，请根据所给器材画出合理的实物连接图（部分导线已画出，电表A₁、A₂已标出）；
（2）在电阻R_x上加一个竖直向下的力F时，闭合开关S，A₁的示数为I₁，A₂的示数为I₂，则R_x= （用字母表示）；
（3）R_x与压力F的关系如图l所示，某次测量时电表A₁、A₂的示数分别如图2、图3所示，则这时加在薄板电阻R_x上的压力为 N．

难度：中等

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7．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中．金属导体a、b、c、d在长度、横截面、材料三个因素方面，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同．某同学设计了如图所示的三种方案：

（1）在上述三种方案中，    （填“方案1”、“方案2“或“方案3”）不需要得出电阻的具体数值，能够直接定量探究导体电阻与其影响因素的关系；
（2）用多用电×1欧姆档粗测导体a的阻值，指针位置如图所示，则阻值为    Ω．
（3）上述方案中的滑动变阻器均采用限流式，现有两个滑动变阻器：R₁：0～20Ω；R₂：0～2kΩ，实验时应选用    ．（填“R₁”或“R₂”）
（4）利用方案2，测得金属导体d的有关数据：长度100.00cm，直径0.25mm，电压2.42V，电流0.23A，则其电阻率为    ．（保留两位有效数字，不要漏写单位）

难度：中等

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8．（2015秋•淮安校级月考）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图1所示，其读数为    （该值接近多次测量的平均值）．
（2）用伏安法测金属丝的电阻R_x．实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器（0～20Ω，额定电流2A），开关、导线若干．
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
根据表中数据分析可知，他们在将滑动变阻器接入电路时采用的是    接法（填“限流式”或“分压式”），为减小误差，将电流表接入电路时，宜采用    接法（填“内”或“外”）；图乙是他们在测量R_X时的实验器材实物图，请根据你以上的正确判断，补充完成图中实物间的连线．
（3）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为    ．
A、1×10^-2Ω•m   B、1×10^-3Ω•m    C、1×10^-4Ω•m   D、1×10^-5Ω•m．

难度：中等

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9．实验室里有一捆铜导线，某同学在学习了电阻定律之后想通过实验测定这捆导线的实际长度．

（1）该同学想利用伏安法测出这捆铜导线的电阻，为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测导线的电阻，采用“×10”挡，调零后进行测量时发现指针偏角非常大，进一步测量应换用    挡，调零后测量．
（2）该同学进一步利用如图1所示电路测这捆铜导线的电阻R₁，可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω，
电压表：量程3V，内阻约9kΩ，
滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω
滑动变阻器R₂：最大阻值100Ω
电源：三节干电池．
开关导线若干．
回答下列问题：
（i）实验中滑动变阻器应选    （填R₁或R₂），闭合开关S前应将滑片移至    端（填a或b）．
（ii）调节滑动变阻器，当电压表读数为1.7V时，电流表读数为0.50A，则这捆导线的电阻的测量值为    Ω，由于实验中所用电表不是理想电表，电阻的测量值比真实值偏    ．
（3）该同学刮去一小段铜导线的包皮，用螺旋测微器测量铜芯的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图2所示的部件    （选填“A”、“B”、“C”或“D”）．从图中的示数可读出铜芯的直径为    mm．
（4）该同学查得铜的电阻率为1.7×10^-8Ω•m，再利用上面所测的数值，可算出这捆导线实际长度为    m（结果保留三位有效数字）．

难度：中等

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10．为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径d和电阻R．某同学进行如下几步进行测量：
（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果．如图1，由图可知，该金属丝的直径d=    ．

（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图2所示，读数是    ，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是    ．
A．换为×1档，重新测量          B．换为×100档，重新测量
C．换为×1档，先欧姆调零再测量   D．换为×100档，先欧姆调零再测量
（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑动变阻器（0～20Ω），电流表（0～0.6A，内阻约0.5Ω），电压表（0～3V，内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择    ．

难度：中等

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次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520