知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻。步骤如下：
\((1)\)用游标为\(20\)分度的卡尺测量其长度如图\(1\)，由图可知其长度为 ______ \(mm\)。

\((2)\)用螺旋测微器测量其直径如图\(2\)，由图可知其直径为 ______ \(cm\)。
\((3)\)用多用电表的电阻“\(×10\)”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图\(3\)，则该电阻的阻值约为 ______ \(Ω\)。

\((4)\)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻\(R\)，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻\(R\)
电流表\(A_{1}(\)量程\(0～4mA\)，内阻约\(50Ω)\)
电流表\(A_{2}(\)量程\(0～10mA\)，内阻约\(30Ω)\)
电压表\(V_{1}(\)量程\(0～3V\)，内阻约\(10kΩ)\)
电压表\(V_{2}(\)量程\(0～15V\)，内阻约\(25kΩ)\)
直流电源\(E(\)电动势\(4V\)，内阻不计\()\)
滑动变阻器\(R_{1}(\)阻值范围\(0～15Ω\)，允许通过的最大电流\(2.0A)\)
滑动变阻器\(R_{2}(\)阻值范围\(0～20kΩ\)，允许通过的最大电流\(0.5A)\)
开关\(S\)
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图\(4\)方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

难度：较难

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2．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为    mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为    mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为    Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
电流表A₁（量程0～4mA，内阻约50Ω）   电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）   电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S     导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

难度：较难

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3． ①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得电流表、电压表的读数如图1所示，则它们的读数值依次是    、    ．
②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小．则以下电路图2中    （填电路图2中的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏    （选填“大”或“小”）
③若已知实验所用的电流表内阻的准确值R_A=2.0Ω，则准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图2中的    电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=    （用题中字母代号表示）．

难度：较难

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4．某同学要研究一质地均匀，圆柱形的热敏电阻的电阻率随温度的变化规律，其部分步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为    mm；

（2）用螺旋测微器侧量其直径如图2所示，由周可知其直径为    mm；
（3）该同学利用以下实脸器材研究热敏电阻的组值随很度的变化规律：
A．热敏电阻（常温下约300Ω）
B．温度计
C．电流表A₁（60mA，约10Ω）
D．电流表A₂（3A、约0.1Ω）
E．电压表V（6V，约15kΩ）
F．滑动变阻器斤R₁（2kΩ，0．SA）
G．滑动变阻器R₂（50Ω，ZA）
H．蓄电池（9V，0.05Ω）
I．开关一个，导线若干
①实验要求通过热敏电阻的电流从零开始增加，电流表应选择    ，滑动变阻器应选择    ．
②为精确测量该热敏电阻，请在图3中完成实验器材的连接．

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5．一探究小组要测量2B铅笔芯的电阻率．所用的实验器材有：电源E（9V），铅笔芯（最大阻值约6Ω），滑动变阻器（最大阻值20Ω），电流表A（量程为0.3A，内阻约为0.5Ω），电压表V（量程为3V，内阻约为1000Ω），开关S．
（1）将图1虚线框内测量铅笔芯电阻的实验电路图补充完整．
（2）实验中，改变连入电路的铅笔芯长度L，测出对应的电阻值R．测得的5组实验数据已描点在如图2所示的R-L坐标系中，请画出R-L图线．
（3）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径，如图3所示，其读数为 mm．
（4）根据画出的R-L图线及测得的铅笔芯的直径，可求得铅笔芯的电阻率为 Ω•m（保留三位有效数字）

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6．（Ⅰ）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．

实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8

F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06

ω/rad•s^-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表．请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图象．

②通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω²成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出    关系图象来确定他们的猜测是否正确．
③在证实了F∝ω²之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图象，他们将三次实验得到的图象放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图象的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是    ．
④通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω²r，其中比例系数k的大小为    ．（计算结果取2位有效数字）
（Ⅱ）某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L=0.700m，其间充满待测的导电溶液．
用如下器材进行测量：
电压表（量程l5V，内阻约30kΩ）；电流表（量程300μA，内阻约50Ω）；
滑动变阻器（10Ω，1A）；          电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）；
单刀单掷开关一个、导线若干．
下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示

U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0

I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根据以上所述请回答下面的问题：
（1）玻璃管内径d的测量值为    mm；
（2）根据表1数据在图3坐标中已描点，请作出U-I图象，根据图象求出电阻R=    Ω（保留两位有效数字）；
（3）计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=     （用R、d、L表示）
（4）请在（图l）中补画出未连接的导线．

难度：较难

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7．现已离不开电视、手机等电子产品，但这些产品生产过程中会产生含多种重金属离子的废水，这些废水是否达标也引起了人们的关注．某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω•m）．图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm．他将水样注满容器后，进行以下操作：

（1）他先后用多用电表欧姆档的“×1k”、“×100”两个档位粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙中所示，则所测水样的电阻约为    Ω．
（2）他从实验室中找到如下实验器材更精确地测量所取水样的电阻：
A．电流表（量程5mA，电阻R_A=800Ω）   B．电压表（量程15V，电阻R_V约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A） D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔线代替导线帮他在图丙中完成电路连接．
（3）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如表所示，请你在图丁的坐标系中作出U-I关系图线．
U/V 2.0 3.8 6.8 8.0 10.2 11.6
I/mA 0.73 1.36 2.20 2.89 3.66 4.15
（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为    ．据此可知，所测水样在电阻率这一指标上    （选填“达标”或“不达标”）．

难度：较难

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8．（1）在“长度的测量”实验中，调整20分度游标卡尺两测脚间距离，主尺和游标的位置如图1所示．此时卡尺两测脚间狭缝宽度为     mm．
（2）在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：
A．电池组（3V、内阻lΩ）
B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）
D．电压表（0～3V，内阻4kΩ）
E．电压表（0-15V，内阻15kΩ）
F．滑动变阻器（0-20Ω，允许最大电流l A）
G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H．开关、导线
①．上述器材中应选用的是    ．（只填写字母代号）
②．某同学采用了图2所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏     （选填“大”或“小”）．
③．根据测量数据得到的伏安特性曲线如图3所示，图中MN段向上弯曲的主要原因是    ．

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9．（Ⅰ）用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线实验时，
（1）在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序（自上而下）是①    ②    ③    ．导电纸上涂有导电物质的一面向    ．
（2）为描绘不同情形的等势线，某同学作了以下设计，其中哪些情况是能够实现的？
A．如图甲，圆柱形电极A、B均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场
B．如图乙，圆柱形电极A接电源正极，圆环电极B接电源负极，用以模拟正点电荷的电场
C．如图丙，两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场
D．如图丁，圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场

（Ⅱ）实验室内有一电压表，量程为5000mV，内阻约为2.5kΩ．现要测量其内阻，实验室提供如下器材：电源E₁（电动势为3V，内阻不计），电源E₂（电动势6V，内阻不计），电阻箱R（0-9999Ω），滑线变阻器R₁（总阻值约15Ω，额定电流1A），滑线变阻器R₂（总阻值约150Ω，额定电流1A），开关S及导线若干．在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，请你根据提供的器材，设计一个测量电压表内阻的电路．
（1）在方框内（图1）画出你所设计的电路图；
（2）在你设计的电路中，电源应选    ，滑线变阻器应选    ；
（3）用你设计的电路测量出的电压表内阻将    真实值（填等于、小于或大于）；
（4）若实验用的器材如图2所示，图中已连好部分连线，在不变动已有连线的前提下，正确完成其余连线．

难度：较难

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10．（2007•福建模拟）电场中等势线的描绘的实验装置如图所示，若由灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔（探针）分别接触图中d、f两点（d、f 连线和A、B连线垂直）时，发现指针向右偏（若电流从红表笔流进时，指针向右偏），则说明电流表的红表笔接触在点；要使指针指在刻度盘中央（即不发生偏转），应将接f的表笔向（选填“左”或“右”）移动．

难度：较难

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