知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω．他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5Ω）；
电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
电阻箱R（0～999.9Ω）；
开关、导线若干．
小明的实验操作步骤如下：
A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
F．断开开关．
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=     mm；
②实验中电流表应选择    （选填“A₁”或“A₂”）；
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R₀，在L轴的截距为L₀，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=    （用给定的物理量符号和已知常数表示）；
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小．（不要求分析过程，只回答出分析结果即可）
答：    ．

难度：中等

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2．某同学为测量-种新材料制成的均匀圆柱体的电阻率．

（1）用螺旋测微器测量其直径，示数如图甲所示，则直径d= mm；用游标为20分度的卡尺测最其长度，示数如图乙所示，其长度L= mm；用多用电表测量此圆柱体轴线方向的电阻，选用电阻“×10”档，正确操作后表盘的示数如图丙所示，则欧姆表测得的电阻值R₁= Ω．
（2）他改用如图丁所示的电路测量该圆柱体的电阻R，所用器材代号和规格如下：
①电流表A （量程0～15mA，内阻R_A=20Ω）
②电压表V（量程0～3V，内阻约2kΩ）
③直流电源E（电动势3V，内阻不计）
④滑动变阻器R₀（阻值范围0～20Ω）
开关S、导线若干．
若实验中电流表示数为I、电压表示数为U，要更准确得到该圆柱体的电阻，计算电阻R的表达式为：，进而可得出该种材料的电阻率．

难度：中等

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3．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：较易

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4．在“测定金属的电阻率”实验中，
（1）利用螺旋测微器测量合金丝的直径d．某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该合金丝直径的测量值d=    mm．
（2）若测出合金丝长度为L，直径为d，电阻为R，则该合金电阻率的表达式ρ=    ．（用上述字母和通用数学符号表示）
（3）按图2所示的电路图测量合金丝的电阻R_x．实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
A．待测合金丝R_x（接入电路部分的阻值约5Ω）
B．电源（电动势4V，内阻不计）
C．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）
E．灵敏电流计G（满偏电流I_g为200µA，内阻r_g为500Ω）
F．滑动变阻器（0～10Ω，允许通过的最大电流l A）
G．滑动变阻器（0～100Ω，允许通过的最大电流0.3A）
H．电阻箱R₀（0～99999.9Ω）

为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选    ，滑动变阻器应选    ．（均填写仪器前的字母）
（4）按图2所示的电路图测量合金丝的电阻R_x，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于    端（选填“a”或“b”）．
（5）甲同学按照图2电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为R₀=14500Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计的示数I_G和电流表Ⓐ的示数I_A的关系图线如图3所示．由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值R_x=    Ω（保留两位有效数字）．
（6）乙同学选择同样的器材，按图4所示电路测量合金丝的阻值R_x，保持电阻箱接入电路的阻值不变．在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，灵敏电流计的示数I_G和电流表Ⓐ的示数I_A也随之增加，图5反映I_G-x和I_A-x关系的示意图中可能正确的是    ．

难度：中等

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5．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．查得镍铬合金丝的电阻率为，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所示的多用电表测量合金丝的电阻．先将选择开关调到电阻挡的“X10”位置，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插扎，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    （选填“0”或“∞”）刻线．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挡的    （选填“X1”或“X100”）位置．

（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丝的电阻时，发现实验室提供的电表内阻约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    （选填“甲”或“乙”）电路．
（4）他们选择合适的电路后，分别用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω 的三种滑动变阻器做限流电阻．当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c．如图4所示．用最大阻值为2000Ω 的滑动变阻器做实验得到的图线是图中的    （选填“a”、“b”或“c”）为减小实验误差，应选择图中的    （选填“a”、“b”或“c”）所对应的滑动变阻器．

难度：较易

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6．某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应．已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：
A．电源E（3V，内阻约为1Ω）
B．电流表A₁（0.6A，内阻r₁约为1Ω）
C．电流表A₂（0.6A，内阻r₂=5Ω）
D．开关S，定值电阻R₀
①为了较准确地测量电阻Rx的阻值，请将电流表A₂接入虚线框内并画出其中的电路图．
②在电阻R_x上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A₁的读数为I₁，A₂的读数为I₂，则R_x= （用字母表示）．

③改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值，最后绘成的图象如右上图所示．当F竖直向下（设竖直向下为正方向）时，可得R_x与所受压力F的数值关系是R_x= ．（各物理量单位均为国际单位）．

难度：较易

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7．某物理兴趣小组想测定一电阻R_x约为6Ω的金属丝的电阻率，除刻度尺和螺旋测微器外，实验室可供选用的器材还有：
A．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.25Ω）
B．电流表（量程为3A，内阻约为0.05Ω）
C．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）
D．电压表（量程为15V，内阻约为15kΩ）
E．滑动变阻器R（0～15Ω，允许通过的最大电流为1A）
F．蓄电池（电动势均为4V，内阻约为0.1Ω）
G．开关一个，导线若干．
（1）为了减小实验误差，实验时要求电表指针的偏转均超过其量程的
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，请完成图甲中虚线框内电路图的设计，并用相应的符号标注元件．
（2）某次测量时，电压表的示数U和电流表示数I分别如图乙、丙所示，则U=    V，I=    A．

（3）用刻度尺测出接入电路的金属丝的长度L=0.300m，用螺旋测微器测得金属丝直径d的示数如图丁所示，则d=    mm．
（4）根据以上时间，可得该金属丝的电阻器ρ=    Ω•m（结果保留两位有效数字）．

难度：中等

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8．实验室里有一捆铜导线，某同学在学习了电阻定律之后想通过实验测定这捆导线的实际长度．

（1）该同学想利用伏安法测出这捆铜导线的电阻，为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测导线的电阻，采用“×10”挡，调零后进行测量时发现指针偏角非常大，进一步测量应换用    挡，调零后测量．
（2）该同学进一步利用如图1所示电路测这捆铜导线的电阻R₁，可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω，
电压表：量程3V，内阻约9kΩ，
滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω
滑动变阻器R₂：最大阻值100Ω
电源：三节干电池．
开关导线若干．
回答下列问题：
（i）实验中滑动变阻器应选    （填R₁或R₂），闭合开关S前应将滑片移至    端（填a或b）．
（ii）调节滑动变阻器，当电压表读数为1.7V时，电流表读数为0.50A，则这捆导线的电阻的测量值为    Ω，由于实验中所用电表不是理想电表，电阻的测量值比真实值偏    ．
（3）该同学刮去一小段铜导线的包皮，用螺旋测微器测量铜芯的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图2所示的部件    （选填“A”、“B”、“C”或“D”）．从图中的示数可读出铜芯的直径为    mm．
（4）该同学查得铜的电阻率为1.7×10^-8Ω•m，再利用上面所测的数值，可算出这捆导线实际长度为    m（结果保留三位有效数字）．

难度：中等

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9．为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径d和电阻R．某同学进行如下几步进行测量：
（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果．如图1，由图可知，该金属丝的直径d=    ．

（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图2所示，读数是    ，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是    ．
A．换为×1档，重新测量          B．换为×100档，重新测量
C．换为×1档，先欧姆调零再测量   D．换为×100档，先欧姆调零再测量
（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑动变阻器（0～20Ω），电流表（0～0.6A，内阻约0.5Ω），电压表（0～3V，内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择    ．

难度：中等

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10．某同学要测定某金属丝的电阻率，金属丝的电阻大约重要5Ω．

（1）用螺旋测微器测出金属丝的直径d，读数如图1所示，则直径d=    mm；
（2）为了测定金属丝的电阻，实验室提供了以下器材：
A．电压表0～3V～15V，内阻约为10kΩ或50kΩ
B．电流表0～0.6A，内阻约为0.05Ω或0.01Ω
C．滑动变阻器，0～10Ω
D．滑动变阻器，0～100Ω
E．两节干电池
F．电键及导线若干．
①该同学将选定的实验器材连接成如图2所示的电路，该实物连接中存在的错误有：    ．滑动变阻器应选用    （填前面的字母代号）．
（3）将错电路误连接改正后，闭合电键，调节滑动变阻器，测量多组电压、电流的值，作出I-U图象，如图3所示，由图象求得金属丝的电阻为    Ω，若测得金属丝的长为1m，则金属丝的电阻率ρ=    Ω•m．由于电表连接问题导致电阻率的测量值    （填“大于”“等于”或“小于”）真实值．

难度：中等

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