知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．璐璐同学从物理选修3-1的《科学漫步》中看到一段话：“对同一种电池来说，体积越大，内阻越小”，于是，产生了用实验验证一下的想法．她从店里买来了1号（体积大）和5号（体积小）二节新干电池．又从实验室找来了很多要用的器材．可是找来的滑动变阻器上只能看清额定电流的标值1.5A，而最大电阻值却看不清．
（1）璐璐先用多用电表测量滑动变阻器的最大阻值，以下如图1操作合理、规范的是

（2）接着璐璐用如图2所示的实验电路图测量了电源的电动势和内阻，请根据图2在图3方框中画出对应的电路图（图中的定值电阻为1Ω）．

（3）璐璐在图4坐标纸已标出了用二节干电池分别做实验测量而得到的数据点（×是第一次实验测量的数据；•是第二次实验测量的数据），请画出两次测量的U-I图象．根据图求得第一次实验用的电池的内阻为 Ω（保留二位有效数字）．通过实验璐璐发现对同一种电池来说确实体积越大，内阻越小．由此可判断璐璐第次实验时用的是1号干电池．
第一次 U/V 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20
I/A 0.54 0.49 0.44 0.39 0.33 0.28 0.22 0.17
第二次 U/V 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20
I/A 0.62 0.56 0.50 0.45 0.37 0.33 0.26 0.19

难度：中等

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2．（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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3．在测量电源的电动势和内阻的实验中，实验室提供的器材如下：
A．待测电源（电动势约为8V、内阻约为 2Ω）
B．电压表V（0-3V，内阻约为3kΩ）
C．电流表A（0-1A）
D．电阻箱R（0-99999.9Ω）
E．滑动变阻器（0-20Ω）
F．滑动变阻器（0-100Ω）
G．开关、导线若干

（1）采用图甲所示电路测量电压表的内阻R_V．调节电阻箱R，使电压表指针满偏，此时电阻箱示数为R₁；再调节电阻箱R，使电压表指针指在满刻度的一半处，此时电阻箱示数为R₂，忽略电源的内阻．
①电压表内阻R_V=    ；
②关于上述实验，下列说法中正确的有    ；
A．实验中电源可使用待测电源
B．闭合开关S前，应将电阻箱阻值调到最小
C．调节电压表满偏时，电阻箱的阻值是逐渐增大的
D．实验中忽略了电源的内阻，会使测量值偏大
（2）若测得电压表内阻R_V=3010Ω，与之串联R=    Ω的电阻，将电压表的量程变为9V；
（3）为测量电源的电动势和内阻，请用笔画线代替导线，将图乙电路连接完整．实验中，滑动变阻器应选择    （选填“E”或“F”），并指出产生实验误差的一个原因（写出一点）：    ．

难度：中等

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4．某学生实验小组处用图甲所示电路，测量多用电表内电表电池的电动势和“×100Ω”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：
A．多用电表
B．电流表：量程6mA
C．滑动变阻器：最大阻值2kΩ
D．导线若干

实验步骤如下：
（1）将多用电表挡位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调零点；
（2）将图甲中多用电表的黑表笔和    （选填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端；
（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使这时毫安表的示数为3mA，多用电表的示数如图乙所示，多用电表的示数为    Ω；
（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，此时毫安表的示数为3.75mA，从测量数据可知，电流表的内阻为    Ω；
（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个内阻的电池，一个理想电流表和一个电阻串联而面的电路，如图丙所示，根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为    V，电阻“×100”挡内部电路的总电阻为    Ω．

难度：中等

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5．学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干．请回答下列问题：

（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔    ，调零点．
（2）将图（a）中多用电表的红表笔和    （填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．
（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为    kΩ和    V．
（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为    kΩ．
（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（d）所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为    V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为    kΩ．

难度：中等

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6．用多用表测电源的电动势和电源的内阻．如图甲所示，用多用表的0-15V的直流电压档时，表的内阻为1500Ω用0-100mA的直流电流档时，表的内阻为10Ω为了保护多用表电路中接一保护电阻R₀．

根据实验操作回答问题：
（1）把多用表的旋钮调到欧姆R×10档，并把红、黑表笔短接进行    ；
（2）把红黑表笔分别接在b、c两端．多用表的示数如图乙所示，则R₀=    Ω；
（3）把旋钮调到0-3V的直流电压档，并把红、黑表笔分别接b、a接线柱时，多用表示数为1.80v；
（4）把旋钮调到0-10mA的直流电流档，并把红、黑表笔分别接b、a接线柱时，多用表示数为10.0mA；
（5）根据测量结果可求出电动势E=    V，内阻r=    Ω．

难度：中等

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7．多用电表是常用的电学仪器，回答下列问题：
（1）如图是使用多用电表时表笔部分的情况，其中正确的是

（2）由于欧姆表自带电源，可将某档位下的欧姆表等效为一直流电源，小陈设计了如下实验测定等效电源的电动势和内阻．使用的实验器材的规格如下：
多用电表（欧姆调零后，档位调至“×1”档，中值刻度为15）；电流表A （内阻不可忽略）；电压表V （内阻非常大）；滑动变阻器R₁（5Ω）；滑动变阻器R₂（100Ω）；电键K；导线若干
①甲图是用以上实验器材组成的电路，小陈所选滑动变阻器应为    （填“R₁”或“R₂”）
②开关闭合前，小陈仔细检查了电路，没有问题．甲图中还有两根导线未画出，请补全．
③乙、丙图是小陈测得的一组实验数据，其中电流表读数为    A，电压表读数为_    V．
④丁图是小陈把测得的8组数据描在U-I坐标系中的情况，根据该图可求出该档位下欧姆表的等效电动势为    ，等效内阻为    ．（保留3位有效数字）

难度：中等

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8．多用电表是高中物理中经常使用的电学仪器，请问从下面关于多用电表的几个问题：
（1）下面是使用多用电表时表笔部分的情况，请问接法正确的是

（2）某实验小组为了测量多用电表的内置电源电动势及某档位的欧姆表内阻，设计了以下实验．使用的实验器材的规格如下：
多用电表（欧姆调零后，档位调至“×1”档，
中值电阻为15Ω）
电流表A （量程为0.6A，内阻不可忽略）
电压表V （量程为3V，内阻非常大）
滑动变阻器R₁（ 5Ω）
滑动变阻器R₂（100Ω）
电键K
导线若干
甲图是用以上实验器材组成的电路，请问滑动变阻器为    （填“R₁”或“R₂”）
（3）请在答卷的图上完成电路连线．
（4）乙、丁图是一组测得的实验数据图，电流读数为    A，电压表读数为    V．
丙图是把测得的8组数据描在了U-I直角坐标上，根据该图可判断内置电动势为    ．该欧姆表（“×1”）的内阻为    ．

难度：中等

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9．某学习小组同学发现实验室有一压力传感器，其电阻R与压力F线性关系如图甲所示，他们利用有关电学知识及相应实验器材，设计制作测量物体质量的电子秤．

（1）学习小组同学利用一直流电源，其端电压U与电流I关系如图乙所示，则该电源电动势E=    V，内阻r=    Ω．
（2）现有刻度均匀的电流表A：量程为0～3A（内阻不计），导线及电键等，在传感器上面固定绝缘载物板（质量不计），按照图丙连接电路．
（3）根据设计电路，重力加速度取g=10m/s²，该电子秤可测量物体的最大质量m=    kg．若电流表刻度1A、2A、3A分别对应物体质量m₁、m₂、m₃，△m=m₂-m₁，△m′=m₃-m₂，则△m    △m′（填“＞”、“=”或“＜”）
（4）若该直流电源使用时间过长，则该电子秤读数相对真实值    （填“偏大”或“偏小”），属于    误差（填“系统”或“偶然”）．

难度：中等

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10．同学们知道，如图1，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究．

（1）同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1V多一点．楚悦同学找来了一个苹果做实验，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的电压表测其两极时读数为0.96V．但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光．检查灯泡、线路均没有故障，而用电压表测量其电压确实能达到3V多．据您猜想，出现这种现象的原因应当是：    （不要求写分析、推导过程）．
（2）两位同学准备用如图2所示的电路进行实验，图中电流表的内阻已知为R_A，R为电阻箱，接好电路后，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出所对应的电流表读数I，取得多组数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池的电动势和内阻r．
①请写出两位同学所作线性图象对应的函数表达式    ．
②在图3中作出图象，该图象斜率的绝对值为k，纵坐标的截距为b，则电池的电动势E=    ，内阻r=    ．

难度：中等

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第一次	U/V	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.00	1.10	1.20
第一次	I/A	0.54	0.49	0.44	0.39	0.33	0.28	0.22	0.17
第二次	U/V	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.00	1.10	1.20
第二次	I/A	0.62	0.56	0.50	0.45	0.37	0.33	0.26	0.19