知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．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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2．（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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3．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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4．导电玻璃是制造LCD的主要材料之一．为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取长度L=25.00cm的圆柱体导电玻璃进行实验，主要步骤如下，完成下列填空：

（1）首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图（a）所示，则直径d= mm；
（2）然后用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻R_x，发现其电阻约12.0Ω；
（3）为精确测量R_x的阻值，该小组设计了图（b）的实验电路．可供使用的主要器材有：

器材	规格
电源	电动势4.5 V．内阻约1Ω
定值电阻R₀	阻值为20Ω
电压表V₁	量程3V，内阻约3kΩ
电压表V₂	量程15V，内阻约15kΩ
电流表A₁	量程200mA，内阻约1.5Ω
电流表A₂	量程0.6A，内阻约0.5Ω
滑动变阻器R₁	阻值范围0～1kΩ
滑动变阻器R₂	阻值范围0～20Ω

①图中电压表应选用    ；电流表应选用    ；滑动变阻器应选用    ；（填器材代号）
②该小组进行了如下操作：
a．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S₁拨到位置1，闭合S₂，调节变阻器使电流表和电压表的示数尽可能大，稳定后读出电流表和电压表的示数分别为0.185A和2.59V；
b．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S₁拨到位置2，调整滑动变阻器使电流表和电压表的示数尽可能大，稳定后读出电流表和电压表的示数分别为0.125A和2.65V；
c．将滑动变阻器的滑片移到最右端，断开S₂．
可求得R_x=    Ω．
（4）由以上实验可求得，该导电玻璃电阻率的值ρ=    Ω•m．

难度：较易

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5．（2016•衡水模拟）国标规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω•m．为测量15℃时自来水的电阻率和电源的电动势与内阻，某物理兴趣小组设计了如图所示的实验电路．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，玻璃管两端接有电阻可忽略不计的导电活塞，左活塞固定，右活塞可自由移动．图中R₀为定值电阻，R为电阻箱，A为理想电流表，S为单刀双掷开关，E为待测电源，此外实验中还备有游标卡尺和刻度尺．兴趣小组的实验步骤如下：
①用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
②向玻璃管内注满自来水，用刻度尺测量水柱长度，把S拨到1位置，记录电流表示数I；
③把S拨到2位置调节电阻箱阻值，使电流表示数也为I，记录电阻箱的阻值R；
④改变水柱长度，重复实验步骤②③，读出电阻箱示数R；
⑤把S拨到2位置不变，改变电阻箱的阻值R读取对应的电流值I；
⑥断开S，整理好器材．
（1）以电阻箱示数R为纵轴，用对应水柱长度为横轴作出一条直线．若直线的斜率为k，则玻璃管内水柱电阻率的表达式为ρ=    ．
（2）把S拨到2位置不变时，为测量电源的电动势和内阻，采用图象处理实验数据，宜绘制出    关系图象，处理较为简单．
（3）实际的电流表有一定的内阻，在本实验中它对测量结果的影响分别是使水柱电阻率的测量值    ；使电源电动势的测量值    ；使电源内阻的测量值    ．（填“偏大”“偏小”或“无变化”）

难度：中等

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6．小华用图甲所示电路测量某种合金丝的电阻率，实验中电源的电动势E=3.0V，内阻r=0.2Ω．改变合金丝接入电路的长度L，测得相应的电流I如表：
次数 1 2 3 4 5
合金丝的长度L/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
电流表读数I/A 0.59 0.51 0.41 0.38 0.33
电流的倒数
1
I
/A^-1 1.69 1.96 2.44 2.63 3.00
（1）如图乙所示，合金丝的直径为    mm；
（2）用表中数据在图丙中画出电流的倒数与合金丝长度的关系图象，合金丝电阻率为    ．（结果保留一位有效数字）

（3）实验中使用的电流表A是由一只内阻R_g=30Ω、满偏电流I_g=1mA电流表G改装的．在图丁中虚线框内画出电流表A 0～0.6A量程的内部电路图，其内阻为    Ω

难度：中等

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7．为了测量一段均匀材料制成的圆柱体的电阻率（电阻在200-250Ω之间），现给定电压表V（量程6V、内阻约为5kΩ）、电流表A（量程30mA、内阻约为40Ω）、滑动变阻器R（0-15Ω）、电源（E=6V）、开关S及导线若干．
（1）设计测量圆柱体电阻R_x的电路图，并画在虚线框内；
（2）如图（a）所示中的6个点分别表示实验中测得的电压表和电流表6组U、I的值，试根据图（a）求出圆柱体电阻R_x=    Ω（结果保留2位有效数字）
（3）用50分度的游标卡尺测得该圆柱体的长度l如图（b）所示，则l=    mm；用螺旋测微计测圆柱体的直径d如图（c）所示，则d=    mm．
（4）由以上数据求出ρ=    （保留两位有效数字）

难度：中等

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8．某同学在测量圆柱体材料电阻率的过程中：
（1）用游标卡尺测得该材料的直径如图1所示，其值为 m．

（2）该同学想用伏安法测该材料的电阻，现有如下器材可供选择：

电流表A（量程0.6A，内阻约0.6Ω）	电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
待测导体R，（阻值约为0.5Ω），允许通过的最大电流为0.5A	标准电阻R0（阻值5Ω）
滑动变阻器R₁（5Ω，2A）	滑动变阻器R₂（2000Ω，额定电流0.5A）
直流电源E（E=6V，内阻不计）	开关S，导线若干

实验中滑动变阻器应该选择（填“R₁”或“R₂”），并采用接法．
（3）在虚线框中画出实验电路图．

难度：中等

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9．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，先用多用电表粗测其阻值约为20Ω，现有以下器材备选，欲更进一步测量其电阻的阻值R_x：
A．电压表V：量程为0～15V，内阻R_V约为1kΩ；
B．电流表A₁：量程为0～50mA，内阻r₁=20Ω；
C．电流表A₂：量程为0～300mA，内阻r₂约为5Ω；
D．定值电阻R₀：阻值R₀=100Ω；
E．滑动变阻器R：最大阻值为50Ω；
F．电源E：电动势E约为6.0V，内阻很小可忽略不计；
G．单刀单掷开关S，导线若干．
（a）测量中要求电表的读数均不小于其量程的二分之一，试画出测量电阻R_x的实验电路原理图．
（b）若某次测量中电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂，试写出R_x的表达式．

难度：中等

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10．（1）在“测定金属丝的电阻率”实验中，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，测量示数如图甲所示，则金属丝的直径d=    mm．
（2）待测金属丝的电阻R_x只有几欧姆，现要尽可能准确地测量其阻值，实验室提供了下列器材：
A．电压表V₁（量程3V，内阻约为15kΩ）   B．电压表V₂（量程l5V，内阻约为75kΩ）
c．电流表A₁（量程3A，内阻约为0.2Ω）  D．电流表A₂（量程600mA，内阻为1Ω）
E．滑动变阻器R（0～20Ω）    F．电源（两节干电池）
G．开关和导线若干
①电压表应选    ；电流表应选    ．（填仪器前的字母序号）
②某同学设计了两种测量电路．应选用图乙中的    （填“a”或“b”）为实验电路图，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片移至最    （填“左”或“右”）端．
③按你所选择的电路图把图丙中的实物图用导线连接起来．

难度：中等

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