知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．为了测量一精密金属丝的电阻率：
Ⅰ．先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω，然后用螺旋测微器测其直径为 mm，游标卡尺测其长度是 mm．

Ⅱ．为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V₁（量程3V，内阻约为15kΩ）
B．电压表V₂（量程15V，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，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R₁（0～5Ω，0.6A）
F．滑动变阻器R₂（0～2 000Ω，0.1A）
G．输出电压为3V的直流稳压电源E
H．电阻箱
I．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则上述器材中应选用的实验器材有（填代号）．请在虚线框内设计最合理的电路图并将图5的实物连线．但用该电路电阻的测量值真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）．如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率．

难度：中等

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2．现有一合金制成的金属丝导体．为测量该金属丝的电阻率，现用伏安法测量金属丝两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该金属丝的直径，用游标卡尺测量该金属丝的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示．

在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测电阻丝：Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；
电压表：V（量程3V）；
电流表：A₁（量程0.6A，内阻约0.2Ω）  A₂（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源：E₁（电动势3V，内阻不计）     E₂（电动势12V，内阻不计）；
滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．
（1）由图甲、乙所示直径为    mm，长度为    cm．
（2）用欧姆表×100Ω档位测量电压表，如丙图所示，则电压表阻值是    Ω．
若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选    、电源应选    （均填器材代号），在下面虚线框中完成电路原理图．

难度：中等

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3．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究小组在研究用某种材料制作的用电器件Z的导电规律时，利用如图（a）所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示：
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20

（1）根据表中数据，判断用电器件Z可能属于材料；
（2）把用电器件Z接入如图（b）所示的电路中，闭合开关电流表的读数为1.8A，电池的电动势为3V，内阻不计，则电阻R的电功率为．

难度：中等

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4．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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5．荆州南湖机械厂某产品检测中心欲检测本厂生产绝缘圆筒上金属镀膜厚度是否符合产品要求，由于镀膜很薄，难以直接测量其厚度，现采用以下实验方案：
第一步，选取一个待检圆筒，用电阻不计的铜丝绕制两个与膜接触良好的导体环，固定在圆筒两端如图1所示；
第二步，由游标卡尺测量其外径为D，用米尺测量接入两环之间圆筒的长度L；
第三步，用多用电表的欧姆档测量其金属膜导体的电阻，选择“×10”挡，读数如图2所示，则R的读数为
第四步，为了更精确测量其圆筒金属膜的电阻R，从而达到测量膜的厚度的目的，检测中心备有如下器材：
电流表A₁（量程0～3A，内阻约0.06Ω）；
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约1.0Ω）；
电压表V₁（量程0～3V，内阻约3.0kΩ）；
电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）；
直流电源E（干电池2节串联，内阻很小）；
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0～1750Ω，允许通过的最大电流0.01A）；
开关S及导线若干．

（1）在上述所给器材中，电流表应选    ，电压表应选    ，滑动变阻器应选    ．
（2）请你在如图3方框中画出精确测量圆筒金属膜电阻的电路图．
（3）在检测中心查得该金属膜材料的电阻率ρ，则膜的厚度d=    （用题中所给的字母表示，由于d＜＜D，在计算膜的橫截面积时，可认为膜的内周长等于外周长）

难度：中等

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6．在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：R _x（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；
电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表：A₁（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A₂（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源：E₁（电动势3V，内阻不计）；E₂（电动势12V，内阻不计）；
滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为 mm．
（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均填器材代号），在虚线框（图2）内完成电路原理图．

难度：中等

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7．（2015秋•北京校级期中）在《测量金属丝的电阻率》的实验中，用螺旋测微器直接测量某金属丝的直径，如图所示．
（1）该金属丝的直径为D为    mm．
（2）在这个实验中还要直接测量的物理量有（用常用字母表示）    ．
（3）依据公式ρ=    （用上述直接测量和常量来表示），就可求出金属丝的电阻率．

难度：中等

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8．在《测定金属的电阻率》实验中，用直尺测出了金属丝的长度L，用螺旋测微器测出了金属丝的直径D，用伏安法测出了金属丝两端的电压U和流过金属丝的电流I，则金属丝的电阻率可以用公式表示为．

难度：较易

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9．某同学测定一根金属丝的电阻率．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图中a图所示，则该金属丝的直径为    mm．
（2）在用多用电表粗测其电阻时，将选择开关调到欧姆档“×10”档位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：
①将选择开关换成欧姆档的    （选填“×100”或“×1”）档．
②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图b所示，则此段电阻丝的电阻为    Ω．

难度：中等

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U/V	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I/A	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20