知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．待测电阻R_X，阻值约为24kΩ，在测其阻值时，备有下列器材：
A．电流表（量程100μA，内阻2kΩ）；B．电流表（量程500μA，内阻300Ω）；
C．电压表（量程10V，内阻100kΩ）； D．电压表（量程50V，内阻500kΩ）；
E．直流稳压电源（15V，允许最大电流1A）； F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；
G．滑动变阻器（最大阻值10kΩ，额定功率10W）；H．电键和导线若干．
（1）电流表应选 ______ ，电压表应选 ______ ，滑动变阻器应选 ______ ．
（2）在虚线框中画出测量电阻R_X阻值的电路图．

难度：较易

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2．用半偏法测电流表内阻，提供的器材如下：
干电池（电动势E约为1.5V，内阻r约为10Ω）待测电流表A（0～50μA，内阻约4kΩ）电阻箱R₁、R₂（均为0～99999.9Ω）电键、导线若干．
（1）实验电路如图，有关实验操作及测量如下：
①只闭合S，当调节R₁到26090.0Ω时，电流表A满偏；
②再闭合S₁，R₂调为3770.0Ω时，电流表A半偏，由此可得电流表的内阻R_g的测量值为 ______ Ω．
（2）半偏法测量电流表内阻时，要求R₁＞＞R_g（比值 $%20%5Cfrac%20%7BR_%7B1%7D%7D%7BR_%7Bg%7D%7D$ 越大，测量误差越小），本实验中R₁虽比R_g大，但两者之比不是很大，因此导致Rg的测量误差较大．具体分析如下：电流表A半偏时的回路总电阻比满偏时的回路总电阻 ______ （填“偏大”或“偏小”），导致这时的总电流 ______ （填“变大”或“变小”），半偏时R₂______ R_g（填“大于”或“小于”）．
（3）为减小R_g的测量误差，可以通过补偿回路总电阻的方法，即把半偏时回路的总电阻的变化补回来．具体的数值可以通过估算得出，实际操作如下：在（1）中粗测出Rg后，再把R₁先增加到 ______ Ω[用第（1）问中的有关条件求得具体数值]，再调节R₂使电流表 ______ ．用这时R₂的值表示R_g的测量值，如此多次补偿即可使误差尽量得以减小．

难度：较易

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3．从下面给定的器材中选出适当的实验器材（有些器材的阻值是大约值，有些器材的阻值是准确值）．设计一个测量阻值Rx约为250Ω的电阻的电路，要求便于操作，方法简捷，要尽可能提高测量的精度．
电流表A₁，量程10mA，内阻r_A1≈350Ω
电流表A₂，量程300μA，内阻r_A2≈300Ω
电流表A₃，量程100μA，内阻r_A3≈500Ω
电压表V₁，量程10V，内阻r_V1=15kΩ
电压表V₂，量程3V，内阻r_V2=10kΩ
滑动变阻器R₁，全阻值50Ω，额定电流为1A
滑动变阻器R₂，全阻值5000Ω，额定电流为1A 电池组，电动势6V，内阻很小但不能忽略
开关及导线若干
（1）测量电路中电流表应选 ______ ，电压表应选 ______ ，滑动变阻器应选 ______ （填代号）
（2）画出测量R_x的电路图．
（3）在所测量数据中选一组数据计算R_x，计算表达式R_x= ______ ，表达式中各符号表示的意义是 ______ ．

难度：较易

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4．实际电流表都是有内阻的，可等效为理想电流表与电阻的串联．现在要测量实际电流表G₁的内阻r₁．可供选择的仪器如下：
A．待测电流表G₁（量程为5mA，内阻约300Ω）
B．电流表G₂（量程为10mA，内阻约100Ω）
C．电压表V（量程为6V）
D．定值电阻R₁=300Ω
E．定值电阻R₂=10Ω
F．滑动变阻器R₃（0～1000Ω）
G．滑动变阻器R₄（0～10Ω）
H．直流电源电动势E=3V
I．开关S及导线若干
（1）请选择合适的器材并设计实验电路，尽量使滑动变阻器便于调节，定值电阻应选（选R₁或R₂），滑动变阻器应选（选R₃或R₄）；并将实验电路图画在虚线框内．（图中标明所选器材）
（2）根据测得和已知的物理量表示电流表G₁的内阻，则r₁= ______ ，说明式中各测量量的物理意义： ______ ．

难度：中等

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5．要测量一个电流表G 的内阻内阻约在1kΩ-2kΩ之间），其量程为250μA．提供的器材有：电源E（4V，内阻0.6Ω ），电阻箱R_A（0-9999Ω），滑动变阻器R₁（0-20Ω，1A），滑动变阻器R₂（0-250Ω，0.6A），滑动变阻器R₃（0-lkΩ，0.3A ），标准电流表G′（量程250μA），电键S₁、S₂、S₃及导线若干．现甲、乙两同学，用不同的测量方法来测出内阻．

甲同学利用图1的电路图来测量内阻，其实验步骤如下：
①先按电路图1接好各元件，并使滑动触头P先置a端，且使电阻箱阻值为零．②闭合电键S₁，调节滑动触头P于某一位置，使G表达到满刻度I_g．③调节电阻箱电阻值，使G表电流为I_g/2，记下电阻箱数值R．④即得待测电流表内阻R_g=R
乙同学利用图2的电路图来测得内阻，其实验步骤如下：
①先按电路图2接好各元件，并使滑动触头P先置于b端，且使电阻箱阻值为零．②闭合电键S₁、S₂，调节滑动触头P于某一位置，使G'表达到满刻度I_g．③闭合电键S₃，断开电键S₂，调节电阻箱电阻值，使G'表电流仍为I_g，记下电阻箱数值R．④即得待测电流表内阻R_g=R
（1）甲、乙两位同学分别采用了不同的电流表内阻的测量方法，甲同学采用的是 ______ ，乙同学采用的是 ______ ；
（2）在不考虑操作过程中的失误的前提下，仅就电路设计（或者实验原理）而言，你认为能更准确地测出电流表内阻值的是 ______ 同学设计的方案
（3）请纠正乙同学在操作过程中的两处失误：
a． ______ ； b． ______ ．
（4）你认为测量精度较差的另一个设计方案中所得到的电流表内阻测量值 ______ 电流表内阻真实值（选填“大于”或“小于”）．要使这一误差尽可能小，该方案中滑动变阻器选择 ______ ．

难度：较易

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6．利用以下提供的器材，测定电阻R_x的阻值（约1kΩ）．
器材：一个电阻箱R₀（其最大阻值大于待测电阻的阻值），内阻很小可忽略不计的直流电源（电动势约5V），一个直流电压表（量程3V，内阻约3kΩ），单刀电键一个，导线若干．在测量过程中，必须考虑电压表的内阻带来的影响．
①画出测量用的实验电路图（提示：电路图有两个）；
②简要写出主要的实验步骤；
③推导出R_x的表达式．

难度：中等

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7．某同学想用以下器材组装一只欧姆计，并测量一只约几千欧电阻的阻值．
A 电流表，满偏电流为1mA，内阻为20Ω
B 电流表，满偏电流为0.6A，内阻为5Ω
C 电动势15V，内阻5Ω的直流电源
D 电动势3V，内阻3Ω的直流电源
E 最大阻值为5000Ω的滑动变阻器
F 最大阻值为100Ω的滑动变阻器
（1）以上器材应选用 ______ （填字母）
（2）欧姆计调零后，滑动变阻器被接入部分的阻值为 ______ Ω
（3）若用此欧姆计测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为 ______ Ω

难度：较易

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8．某电流表的内阻约50Ω，现要测量其内阻，可选用的器材有：
A．待测电流表（量程2mA）
B．电压表（量程3V和15V）
C．滑动变阻器R₁（最大阻值10Ω）
D．电阻箱R₂（阻值0.1～999.9Ω）
E．电源E（电动势4V，内阻很小）
F．开关S及导线若干
①请在图1中完成实验电路图；
②请将图2的实物连线连接完整；

③计算电流表内阻的表达式为：R_A= ______ ，式中各符号的物理意义： ______ ．

难度：中等

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9．某同学要测量一个改装后的电压表V的量程和内阻，实验过程如下：

（1）先用多用电表粗测电压表的内阻和量程，实验中多用电表红表笔应与电压表的 ______ （填“正”或“负”）接线柱相连；若已知多用电表内电源电动势为9V，所用档位为×1k档，调零后测量，指针位置如图1所示．此时电压表指针指在表盘的四分之三刻度处，则所测电压表内阻约为 ______ ，量程为 ______ ．
（2）若电压表量程为（1）问中所测数值，则为了精确测量其内阻，现提供以下器材：
待测电压表V_x
电流表A（量程0.6A，内阻约为3Ω）
电压表V（量程10V，内阻约为30kΩ）
定值电阻R₀（阻值为10kΩ）
滑动变阻器R₁（最大阻值为5Ω，额定电流为1A）
滑动变阻器R₂（最大阻值为100Ω，额定电流为1A）
电源E（电动势为15V，内阻约为1Ω）
开关和导线若干
①为了较精确的测量电压表内阻，则测量电路应该选择如下电路的 ______ ．

②本实验中应选择的滑动变阻器为 ______ ．（填器材对应的符号）
③根据测量电路和所选择器材，完成实物电路连接（图2）．
④测电压表内阻的表达式R_v= ______ ，其中各物理量的含义是 ______ ．

难度：较易

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10．如图甲所示的电路图中，直流稳压源提供恒定电压U₀，R₀为定值电阻，电压表为理想电表，金属丝A端接入电路，移动滑片P的位置可改变接入电路中的金属丝的长度l，某同学利用该电路测量金属丝的电阻率．

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，读数为d= ______ mm；
（2）用刻度尺量出滑片P到A端的距离l₁，记录此时电压表的示数U₁；
（3）改变滑片P的位置，重复步骤（2），测量多组数据；
（4）若金属丝接入电路中的长度为l，直径为d，金属丝的电阻率为ρ，电压表示数为U，直流稳压源的恒定电压为U₀，定值电阻为R₀，则这几个物理量之间的关系为 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BU%7D$ = ______ ；
（5）以 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BU%7D$ 为纵轴，以 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bl%7D$ 为横轴作金属丝的 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BU%7D$ - $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7Bl%7D$ 图象如图丙所示，图线的斜率为k，纵轴截距为b，则金属丝的电阻率ρ= ______ ，直流稳压源的电压U₀= ______ ．

难度：较易

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