知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为 ______ mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为 ______ mm．
（3）用多用电表的电阻“×10”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为 ______ Ω．

（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～15mA，内阻约30Ω）
电流表A₂（量程0～3mA，内阻约50Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ）
开关S，导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图丁框中画出测量用的正确电路图，并标明所用器材的代号．

难度：较易

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2．某兴趣小组的同学想测量一捆带绝缘漆的镍铬合金丝的长度．

（1）如图1所示，他们用螺旋测微器测得合金丝的直径d= ______ mm，查得镍铬合金的电阻率为ρ，若测出合金丝的电阻为R，则合金丝的长度可以根据公式L= ______ 求出（用ρ、d、R表示）．
（2）他们用表盘如图2所示的多用点表测量合金丝的电阻．先将选择开关调到电阻挡的“×10”位置，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，把两笔尖相互接触，调节 ______ （选填“S”或“T”），使多用电表的指针指向电阻挡的 ______ 刻线（选填“0”或“∞”），之后将红、黑表笔的笔尖分别与合金丝两端接触，发现指针偏转角度过大，于是他们将选择开关调到电阻档的 ______ 位置（选填“×1”或“×100”）．
（3）正确选择挡位并重新调零后，他们将红、黑表笔分别与合金丝的两端接触，测得合金丝的电阻为15Ω，他们还想用伏安法测量合金的电阻时，发现实验室提供的电流表的内阻约0.5Ω；电压表内阻约3kΩ．为减小测量误差，在实验中应采用图3中的 ______ 电路（选填“甲”或“乙”）

难度：较易

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3．测金属丝电阻率实验中，可供选用器材如下：
待测金属丝：R_x（阻值约为4Ω，额定电流约0.5A）长度为L
电压表：V（量程15V，内阻约3000Ω）；
电流表：A₁（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；
A₂（量程3A，内阻约0.05Ω）；
定值电阻R₁=100Ω，R₂=1Ω，R₃=10Ω
电源E=3V，内阻约为0.01Ω
滑动变阻器R（最大阻值约为20Ω）螺旋测微器，毫米刻度尺，开关和导线若干．
（1）螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1，读数为d= ______ ．
（2）为使测量尽量的准确，应选器材处螺旋测微器，毫米刻度尺，开关和导线外还需要 ______ （填器材符号）．
（3）在图2框内完成电路原理图（标注器材符号）．
（4）需要测量的物理量 ______ ，由以上实验数据得出金属丝电阻率表达式 ______ ．（用字母表示）

难度：较易

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4．如图a所示的电路可测出电阻丝的电阻率，同时还可以附带测出电源的内电阻．图中被测电阻丝就是已经测量出直径d=0.9mm的那段电阻丝，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势E=6V，安培表内阻不计．闭合开关S，鳄鱼夹夹在金属丝的不同部位，用刻度尺测量接入电路部分的长度L，记录下L和对应的电流表示数I多组数据，然后据此作出 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BI%7D$ -L图象如图b所示．

①如果金属丝单位长度的电阻用R₀来表示，写出 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BI%7D$ -L图象所对应的物理原理表达式，式子中涉及相关物理量用字母表示（E、r、R、R₀）： ______ ．
②根据画出的 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BI%7D$ -L图象，该电阻线单位长度的电阻为R₀= ______ Ω，金属丝的电阻率ρ= ______ Ω•m（保留三位有效数字）．电源内电阻r= ______ Ω．

难度：较易

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5．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要测出金属丝的电阻R_x，甲乙两同学分别采用了不同的方法进行测量：
（1）甲同学直接用多用电表测其电阻，该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大．为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序： ______ ．（填步骤前的字母）
A．旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ”
B．旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω”
C．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔
D．将两表笔分别连接到R_x的两端，读出阻值后，断开两表笔
E．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
按正确步骤测量时，指针指在图1示位置，R_x的测量值为 ______ Ω．

（2）乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量：
电压表V（量程0～5V，内电阻约10kΩ）
电流表A₁（量程0～500mA，内电阻约20Ω）
电流表A₂（量程0～300mA，内电阻约4Ω）
滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）
滑动变阻器R₂（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）
直流电源E（电动势为4.5V，内电阻约为0.5Ω）电键及导线若干
为了较精确画出I-U图线，需要多测出几组电流、电压值，故电流表应选用 ______ ，滑动变阻器选用 ______ （选填器材代号），乙同学测量电阻的值比真实值 ______ （选填“偏大”“偏小”“相等”），利用选择的器材，请你在图2方框内画出理想的实验电路图，并将图3中器材连成符合要求的电路．

难度：较易

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6．为了测量某种材料制成的电阻丝R_x的电阻率，提供的器材有：
A．电流表G，内阻R_g=120Ω，满偏电流I_g=3mA
B．电流表A，内阻约为1Ω，量程为0～0.6A
C．螺旋测微器，刻度尺
D．电阻箱R₀（0～9999Ω，0.5A）
E．滑动变阻器R（5Ω，1A）
F．电池组E（6V，0.05Ω）
G．一个开关S和导线若干
某同学进行了以下操作：

（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用 ______ 档（填“×1”或“×100”），进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图1所示．
（2）把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表使用，则电阻箱的阻值应调为R₀= ______ Ω．
（3）请用改装好的电压表设计一个测量电阻R_x阻值的实验，根据提供的器材和实验需要，请将图2中电路图补画完整．
（4）电阻率的计算：测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d．电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I₁，电流表A的示数为I₂，请用已知量和测量量的字母符号（各量不允许代入数值）写出计算电阻率的表达式ρ= ______ ．

难度：易

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7．在测定金属的电阻率的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω．现通过以下实验测量该金属材料的电阻率
（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图1所示，则该电阻丝直径的测量值d= ______ mm．

（2）实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
电压表V_l（量程0～3V，内阻约3kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约15kΩ）
电流表A_l（量程0～100mA，内阻约5Ω）
电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）
滑动变阻器R₁（o～5Ω）
滑动变阻器R₂（0～1kΩ）
电源E（电动势为4.5V，内阻不计）
为了便于调节电路并能较准确的涮l也电阻丝的阻值，电流表应选 ______ ，滑动变阻器应选 ______ ．
（3）如图2所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头P时，触头P才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头P与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U．请在图3中完成实验电路的连接，部分已连好的线不能改动．（要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量）
（4）利用测量数据画出U-L图线，如图4所示，其中（L₀，U₀）是U-L图线上的一个点的坐标．根据U-L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（L₀，U₀）可计算得出电阻丝的电阻率p= ______ ．（用所给字母表示）

难度：较易

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8．在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出其长度L，直径d和电阻R．
（1）在用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为 ______ mm．
（2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值 ______ （选填“偏大”或“偏小”）．
（3）用电压表和电流表测出金属丝的电压和电流分别为U和I，则电阻率表达式为 ______ （用U，I，D，L表示）．

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：较易

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10．在“测定金属电阻率”的实验过程中：
（1）正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是 ______ mm、 ______ A、 ______ V．

（2）实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为20kΩ，电源为干电池，其电动势E=4.5V，内阻较小．则电路图 ______ （选填字母代号）为实验选择电路，该电路测量的金属丝电阻比真实值偏 ______ （选填“大”或“小”）．

难度：易

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