知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径读数是 mm．

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．滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成，为了在不破坏滑动变阻器的前提下粗略测量电阻丝的电阻率，某同学做了如下实验：

（1）用刻度尺测得螺线管1cm长度上的电阻丝匝数为n，则电阻丝的直径d=    m．
（2）如图甲所示，用游标卡尺测量滑动变阻器绕有电阻丝部分的外径D，用刻度尺测量电阻丝螺线管的总长度L．游标卡尺示数如图乙，则螺线管的外径D是    m．螺线管外径D远大于电阻丝直径d，则绕制滑动变阻器的电阻丝的总长度可表示为    （用n、D、L表示）．
（3）用以下器材测量待测滑动变阻器R₁的总电阻：
A．待测滑动变阻器R₁（总电阻约为50Ω）；
B．电流表A₁（量程为50mA，内阻r₁为10Ω）；
C．电流表A₂（量程为300mA，内阻r₂约4Ω）；
D．滑动变阻器R₂（最大阻值10Ω）；
E．定值电阻R₀（阻值为10Ω）；
F．电源E（电动势约为3V，内阻不计）；
G．单刀单掷开关S，导线若干．
测量中要求电流表的读数不小于其量程的
1
3
，方框内为该同学设计的电路图的一部分，请将电路图丙补画完整．
（4）若某次测量中电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂，则由已知量和测得量计算滑动变阻器总电阻的表达式为R₁=    ．
（5）计算绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率的表达式为ρ=    ．（用n、d、D、L、R₁表示）

难度：中等

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4．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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5．不同的金属材料其导电性能不同，我们可以用电导G（单位：西门子S）来衡量．
（1）为了得到金属铜导线的电导G与哪些因素有关，在控制实验室温度不变的条件下，某组同学进行了实验．将实验数据汇总如下：
导线直径d（mm） 1 2 3 2 2 2
导线长度l（cm） 10 10 10 20 30 40
电导G（S） 468 1875 4219 937 625 468
根据表中数据可得，电导G与成正比，与成反比；
（2）为了测量不同金属的导电性能，该组同学采用直径为1mm、长度为10cm的不同金属导线进行了进一步测量，数据汇总如下：
金属铜铝铁钨
电导G（S） 468 300 86 136
导线两端电压U（V） 1.07×10^-3 3.33×10^-3 0.017 0.015
流过导线电流I（A） 0.5 1 1.5 2
根据表中数据可得，电导G与电压U、电流I的关系式为：．四种金属中，金属的导电性能最差．

难度：中等

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6．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测合金电阻丝阻值R_x约为4Ω．
①用游标卡尺测量电阻丝的长度L．测量结果如图1所示，图中读数为L=    mm．
用螺旋测微器测量电阻丝的直径d．测量结果如图2所示，图中读数为d=    mm．

②为了测量电阻丝的电阻R，除了导线和开关S外，
还有以下一些器材可供选择：
电压表V，量程3V，内阻约3kΩ
电流表A₁，量程0.6A，内阻约0.2Ω
电流表A₂，量程100μA，内阻约2000Ω
滑动变阻器R₁，0～1750Ω，额定电流0.3A
滑动变阻器R₂，0～50Ω，额定电流1A
电源E（电动势为3V，内阻约为1.2Ω）
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表    ，滑动变阻器    ，（填器材的符号）
③在所给的实物图3中画出连线，接成测量电路图．
④若电压表测量值为U，电流表测量值为I，用测量的物理量表示计算材料电阻率的公式是ρ=    ．

难度：较易

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7．在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，已知待测金属丝的电阻约为5Ω．
（1）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=    ．

（2）实验时，某组同学用螺旋测微器测金属丝的直径，用多用电表“×1”挡测该金属丝的电阻，二者的示数分别如图甲、乙所示，则：测得金属丝的直径是    mm；金属丝的电阻是    Ω．
（3）若采用伏安法测该金属丝的电阻，而实验室提供以下器材供选择：
A．电池组（3V，内阻约1Ω）
B．电流表（0～3A，内阻约0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0～3V，内阻约4kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）
G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H．开关、导线若干．
请回答：
①实验时应从上述器材中选用    （填写仪器前字母代号）；
②②在组成测量电路时，应采用电流表    接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏    （选填“大”或“小”）；
③某次实验测量时，表面刻度及指针如图丙所示，则实验数据应记录为：I=    A，U=    V．

难度：较难

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8． “一根均匀的中空细长导电材料样品如图甲，截面为同心圆环如图乙．此样品额定功率为P=1.8×10^-2W，电阻R_x约为 500Ω．

（1）现用螺旋测微器测样品的外径D，示数如图丙，读数为    mm；
为了测量样品内径d，需要尽可能准确地测量其电阻．
请在下列器材中选择合适的器材，在方框图2中画出测量电路图，并标明所用器材的代号．
电流表A₁（量程为0至50mA，内阻R_A1约为3Ω）
电流表A₂（量程为0至3mA，内阻R_A2=15Ω）
电阻箱R₁（0～99.9Ω）
电阻箱R₂（0～9999.9Ω）
滑动变阻器R（0至20Ω）一只
电压表V（量程为0至12V，内阻R_V=lkΩ）
蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
电键S-只
导线若干
（2）若用刻度尺测量样品接入电路部分的长度为L，样品的外径D、电阻率为ρ、实验测得测量样品的电阻为RX，则样品的内径d=    ．

难度：中等

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9．某间学要想知道电视机内一尺寸很小，电阻约为5Ω的电感线圈内部铜导线的长度，又不能损坏此电感线圈，他采用如下的办法：
（1）用螺旋测微器测量电感线圈露出端铜导线的直径，示数如图甲所示，铜导线的直径为    mm
（2）现从如下器材中选出一部分测此电感线圈的电阻
A．电流表（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）
B．电流表（量程3A，内阻约为0.03Ω）
C．电压表（量程3V，内阻约为3kΩ）
D．滑动变阻器（1000Ω，0.3A）
E．滑动变阳器（15Ω，3A）
F．蓄电池（6V，内阻很小）
G．开关，带夹子的导线若干
请将图乙所示的实际测量电路补充完整．电路中的电流表应选    ，滑动变阻器应选    （只填代号字母）
（3）已知铜导线的电阻率为ρ，通过多次测量得出电感线圈的电阻为R，铜导线的直径为d，则铜导线的长度为    ．
（4）由于电表并不是理想电表，使得铜导线长度的测量值    实际值（填“小于”或“大于”）．

难度：较易

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10．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，先用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为 mm；用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为 mm；

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

导线直径d（mm）	1	2	3	2	2	2
导线长度l（cm）	10	10	10	20	30	40
电导G（S）	468	1875	4219	937	625	468

金属	铜	铝	铁	钨
电导G（S）	468	300	86	136
导线两端电压U（V）	1.07×10^-3	3.33×10^-3	0.017	0.015
流过导线电流I（A）	0.5	1	1.5	2