知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．

（1）请挑选合适的电表量程，在如图1中，完成余下的电路连线．要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化．
（2）根据上述电路，测量得到了一组实验数据，并在I-U图中描点连线后得到如图3图线a，该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响，将小灯泡玻璃敲碎后，使灯丝倒置浸在油杯中（如图2所示），使灯丝的温度在开始阶段基本不变，更换电表的量程后，再次完成上述实验，得到实验数据如下表所示，请用表中数据在坐标纸上描点，并作出I-U图线b．
次数n 1 2 3 4 5 6
电压/V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
电流/A 0 0.20 0.40 0.58 0.72 0.80
（3）根据上述的I-U图象，比较a、b两条图线的异同，并说明原因．

难度：中等

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2．如图，两个定值电阻R₁=3kΩ，R₂=6kΩ串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源中，有人把一个内阻不是远大于R₁、R₂的电压表0-3V量程接在R₁两端，电压表示数3V，如果他用此表0-15V量程测量R₂两端电压时，则电压表的示数是多少？

难度：较难

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3．某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水．安装前他用如图乙所示的游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图丙所示．他还选用了以下仪器：
量程为15V、内阻约为300kΩ的电压表，
量程为300 μA、内阻约为50Ω的电流表，
最大阻值为1kΩ的滑动变阻器，
电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组、
开关各一个以及导线若干．
图丁所示坐标系中包括坐标为（0，0）的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值．
根据以上材料完成下列问题：
（1）测量玻璃管的内径时，应用图乙所示的游标卡尺的A、B、C三部分中的______部分与玻璃管内壁接触．（填代号），由图丙可知，玻璃管的内径d=______mm．
（2）利用丁图U-I图象可得到水柱的电阻R=______ Ω

难度：中等

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4．某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系．选取了一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：
A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流为1A；
B．电流表A₁：量程0～10mA，内阻约10Ω；
C．电流表A₂：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；
D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；
E．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值5kΩ；
G．开关、导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是______（填“A₁”或“A₂”），应该选用的滑动变阻器是______（填“R₁”或
“R₂”）．
（2）该小组已经完成部分导线的连接，请你在如图（1）实物接线图中完成余下导线的连接．

（3）握住乳胶管的两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
长度L（cm） 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
电阻R（kΩ） 1.3 2.1 3.0 4.1 5.3 6.7
为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图（2）所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是______．

难度：中等

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5．某研究性学习小组设计了如图所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系．图中E为直流电源，K为开关，K₁为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，R_x为待测稀盐水溶液液柱．
（1）实验时，闭合K之前将R的滑片P置于______（填“C”或“D”）端；当用电流表外接法测量R_x的阻值时，K₁应置于位置______（填“1”或“2”）．
（2）在一定条件下，用电流表内、外接法得到R_x的电阻率随浓度变化的两条曲线如题所示（不计由于通电导致的化学变化）．实验中R_x的通电面积为20cm²，长度为20cm，用内接法测量R_x的阻值是3500Ω，则其电阻率为______Ω•m，由图中对应曲线______．（填“1”或“2”）可得此时溶液浓度约为______%（结果保留2位有效数字）．

难度：中等

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6．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，内约50Ω）；
滑动变阻器（10Ω，1A）；
电池组（电动势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
1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
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=______ 4L

难度：中等

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7． I．在“长度的测量”实验中，调整卡尺两测脚间距离，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；若要狭缝宽度调到0.20mm，应使游标上第______条刻度线与主尺上表示______ mm的刻度线重合．
II．在把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流I_g=200μA，内阻R_g估计在400Ω到600Ω之间．
（1）按图2测定电流表G的内阻R_g，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：
A．滑动变阻器（阻值范围0-200Ω）
B．滑动变阻器（阻值范围0-1750Ω）
C．电阻箱（阻值范围0-999Ω）
D．电阻箱（阻值范围0-99999Ω）
E．电源（电动势6V，内阻0.3Ω）
F．电源（电动势12V，内阻0.6Ω）
按实验要求，电路图中的R最好选用______，R’最好选用______，E最好选用______．（填入选用器材的字母代号）
（2）假定由上述步骤已测出电流表内阻R_g=500Ω，现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为______V．
（3）图3是测定未知电阻R_x的电路图，图4是电路中所需要的器材（虚线框内为上述已改装好的电压表），请按电路图画出连线，将所示器材接成实验电路．
（4）测量时，电流表的读数为0.20A，而改装后的电压表的表头读数如图5所示，那么R_x的阻值等于______Ω．

难度：中等

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8．（1）①如图所示，用刻度尺测得物体的长度为______cm．

②下列实验中需要用刻度尺测量长度的实验是：______．（填入选择的字母代号）

（2）现有量程I_g=500μA，内阻约为100Ω的微安表G，将其改装成量程为10V的电压表．
①采用如图所示的电路测电流表G的内阻R_g，可选用的器材有：

A．电阻箱：最大阻值为999.9Ω
B．电阻箱：最大阻值为99999.9Ω
C．滑动变阻器：最大阻值为200Ω
D．滑动变阻器，最大阻值为2kΩ
E．电源：电动势约为2V，内阻很小
F．电源：电动势约为6V，内阻很小
G．开关、导线若干
为提高测量精度，在上述可供选择的器材中，可变电阻R₁应选择______；可变电阻R₂应选择______；电源E应选择______．（填入选用器材的字母代号）
②若测得R_g=105.0Ω，需______联一个______Ω的电阻将它改装成量程10V电压表．
（3）如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压U时所带的电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C．

某同学在一次实验时的情况如下：
a．根据图甲所示的电路图接好实验电路；
b．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数I=490μA，电压表的示数U=8.0V（I、U分别是电容器放电时的初始电流和电压）；
c．断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s测一次电流i值，将测得数据填入表格，并标示在坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标）如图乙中黑点所示．根据上述实验，回答下列问题：
①在图乙中画出i-t图线；
②在①中，描绘的图线与坐标轴所围成面积的物理意义______；
③该电容器的电容为______F（结果保留两位有效数字）．

难度：中等

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9．均匀导电纸上放置两平行的长方形银条，如图1所示，两银条上的A和B点所加电压为6V，理想电压表的负接线柱接A，正接线柱接一探针P．
（1）当P接于B₁时，电压表的示数是多少？将P沿B₁B₂移动会观察到什么现象？
（2）若将探针沿AB的连线移动，并记录电压表的示数U与探针到A的距离X的对应关系，实验数据如下表：

X（cm） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

U（v） 0 0 0.75 1.50 2.25 3.00 3.75 4.50 5.25 6.00 6.00
①求出X=4cm处的电场强度，并说明其方向．
②在图2作出U-x图象．

难度：较难

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10．（1）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．①此玻璃的折射率计算式为n=______（用图1中的θ₁、θ₂表示）；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量．

（2）某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系．实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g），每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量．根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量△l与拉力F关系的图象如图2所示．从图象中可以得出______．（填选项前的字母）
A．增挂钩码时△l与F成正比，而减挂钩码时△l与F不成正比
B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度
（3）如图3所示是一些准备用来测量待测电阻R_x阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：

器材	规格
待测电阻R_x 电源E 电压表V₁ 电压表V₂ 电流表A 滑动变阻器R 开关S，导线若干	阻值在900Ω-1000Ω之间具有一定内阻，电动势约9.0V 量程2.0V，内阻r₁=1000Ω 量程5.0V，内阻r₂=2500Ω 量程3.0A，内阻r=0.10Ω 最大阻值约100Ω，额定电流0.5A

为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量R_x阻值的电路．

难度：中等

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次数n	1	2	3	4	5	6
电压/V	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
电流/A	0	0.20	0.40	0.58	0.72	0.80

实验次数	1	2	3	4	5	6
长度L（cm）	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0	45.0
电阻R（kΩ）	1.3	2.1	3.0	4.1	5.3	6.7

X（cm）	0	1	2	3	4			5	6	7	8	9	10
U（v）	0	0	0.75	1.50		2.25	3.00		3.75	4.50	5.25	6.00	6.00

		1.0	3.0	5.0	7.0	9.0	11.0
		22	65	109	155	175	240