专题01 测量电阻和电阻率-2017高考物理100考法最新模拟题精选训练(电学实验)

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专题01 测量电阻和电阻率-2017高考物理100考法最新模拟题精选训练(电学实验)

www.ks5u.com ‎2017高考物理100考法最新模拟题精选训练 第二部分 实验题 ‎ 第10题 电学实验 ‎ 考法1 测量电阻和电阻率 ‎1.(10分)(2017湖北八校联考)(1)小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径,测得的结果如下左图所示,则该金属丝的直径d=__________mm。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如下右图所示,则该金属丝的长度L=__________cm。‎ ‎(2)然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω,为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻,且测量时要求通过金属丝的电流在0~0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材,解答如下问题:‎ A、量程0.1A,内阻r1=1Ω的电流表A1 ‎ ‎ B、量程0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表A2‎ C、滑动变阻器R1全电阻1.0Ω,允许通过最大电流10A D、滑动变阻器R2全电阻100Ω,允许通过最大电流0.1A E、阻值为59Ω的定值电阻R3‎ F、阻值为599Ω的定值电阻R4‎ G、电动势为6V的蓄电池E H、电键S一个、导线若干 ‎①根据上述器材和实验要求完成此实验,请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx 的实验原理图(图中元件用题干中相应的元件符号标注)。‎ ‎②实验中测得电表A1示数为I1,A2表示数为I2,其它所选的物理量题目中已给定,请写出电阻丝的电阻表达式Rx= .‎ ‎【参考答案】(1) d= 3.206 (或3.205 、3.207 ) (2分) ‎ ‎ L= 5.015 (2分)‎ ‎(2)①连图如右 (3分)‎ ‎ ② (3分)‎ ‎2. (2017石家庄二中模拟)在某次实验大赛中,需要设计一电路来测量“金属丝的电阻率”,提供的器材如下表所示:若实验要求方法简捷,有尽可能高的测量精度。‎ 序号 器材 说明 ‎①‎ 金属丝(L)‎ 长度为L0,直径为D,阻值约10Ω ‎②‎ 电流表(A1)‎ 量程10mA,内阻r1=30Ω ‎③‎ 电流表(A2)‎ 量程500μA  内阻r2=800Ω ‎④‎ 电压表V 量程为10V,内阻为10kΩ ‎⑤‎ 电阻(R1)‎ 阻值为100Ω,起保护作用 ‎⑥‎ 滑动变阻器(R2)‎ 总阻值约10Ω ‎⑦‎ 电源(E)‎ 电动势1.5V,内阻很小 ‎⑧‎ 开关(S)‎ ‎⑨‎ 导线若干 ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图a所示,读数为 mm.‎ ‎(2)该同学设计了如图b所示的电路,并且得出了实验原理如下:测得金属丝直径D,长度为L0,接入电路后,电压表示数为U,电流表示数为I,则该金属丝的电阻率的表达式为:= .‎ ‎(3)实验时,该同学发现自己设计的电路无法实现要求,请你帮他设计电路,除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外,还需要的器材为 (填写序号),请在方框中画出你所设计的实验电路图。‎ ‎2. 【命题意图】 本题考查测量“金属丝的电阻率”实验和螺旋测微器读法、电路设计等知识点。‎ ‎【参考答案】(9分) (1) 0.400mm (2分) ‎ ‎(2) (2分) ②③⑤ (2分) ‎ ‎ 电路图如图所示(3分)‎ ‎3.(2017云贵川百校大联考)为了测量某一未知电阻Rx的阻值,某实验小组找来以下器材:‎ 电压表(0~3V,内阻约5kΩ)、电流表(0~0.6A,内阻约0.5Ω)、滑动变阻器(0~20Ω,2A)、电源(E=3V,内阻很小)、开关与导线,并采用如图甲所示的电路图做实验.‎ ‎(1)请按图甲所示的电路图将图乙中实物连线图补齐;‎ ‎(2)图乙中,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 a 端(选填“a”、“b”).‎ ‎(3)闭合开关,缓慢调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,根据实验数据在 坐标系中描出坐标点,做出U﹣I图线;根据U﹣I图可得,该未知电阻的阻值Rx= 5.0 .(保留两位有效数字)‎ ‎(4)由于实验中使用的电表不是理想电表,会对实验结果造成一定的影响,则该小组同学实验测出的电阻值 <  Rx的真实值(填“>”、“<”或“=”).‎ ‎【参考答案】(1)电路图如图所示;(2)a;(3)5.0; (4)< ‎ ‎4.(2017福建三明模拟)“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图甲所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝.‎ 现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示.‎ 编号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2‎ A 镍铬合金 ‎0.80‎ ‎0.80‎ B 镍铬合金 ‎0.50‎ ‎0.50‎ C 镍铬合金 ‎0.30‎ ‎0.50‎ D 镍铬合金 ‎0.30‎ ‎1.00‎ E 康铜丝 ‎0.30‎ ‎0.50‎ F 康铜丝 ‎0.80‎ ‎0.80‎ ‎(1)电路图中四种金属丝应分别选上表中的 C、B、D、E (用编号表示).‎ ‎(2)用螺旋测微器测量某一金属丝直径时的刻度如图乙,则该金属丝的直径为 1.030 mm.‎ ‎(3)为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0,某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验.‎ A.电流表:量程500mA,内阻4Ω;‎ B.电阻箱R':最大阻值99.9Ω,最小变量为0.1Ω;‎ C.定值电阻R:阻值为1.2Ω;‎ D.电源:电动势为6V,内阻r=0.4Ω;‎ E.开关S、导线若干.‎ 实验时采用如图丙所示电路(虚线框中电路未画出),滑动片P与电阻丝接触良好,且AP长记为L,其他导线电阻不计.改变电阻丝连入电路的长度L,分别测出通过电阻丝的电流值如下表:‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ L/m ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.30‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ I/A ‎0.83‎ ‎0.96‎ ‎1.11‎ ‎1.39‎ ‎1.78‎ ‎/A﹣1‎ ‎1.20‎ ‎1.04‎ ‎0.90‎ ‎0.72‎ ‎0.56‎ ‎①在图丁中作出电阻丝的﹣L图象;‎ ‎②由﹣L图象得出该电阻丝单位长度上的电阻R0= 9.6 Ω.‎ ‎③请将实验电路图中虚线框中电路补充完整.要求:无论P滑至何处,电流表均安全,并且尽可能准确地测出上表中的电流值.此时电阻箱R'连入电路的阻值为 1 Ω.‎ ‎(3)①根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示:‎ ‎②设虚线部分的电阻为RA′,由闭合电路的欧姆有:I=,‎ 整理得: =L+,由﹣L图线得图线的斜率为1.6,纵截距为0.4,‎ 因此有: =1.6, =0.4,解得:R0=9.6Ω,RA′=0.8Ω.‎ ‎【参考答案】:(1)C、B、D、E;(2)1.030;‎ ‎(3)①图象如图所示;②9.6;③电路图如图所示;1.‎ ‎5.(2017广西崇左摸底)利用如图甲所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.‎ ‎ (1)请读出乙图中螺旋测微器的读数 3.550×10﹣3 m ‎(2)写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=  (用字母L、d、Rx表示).‎ ‎(3)利用该电路进行实验的主要操作过程是:‎ 第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1;‎ 请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据: 将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2 .‎ 由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=  .‎ ‎【名师解析】(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数是3.5mm,‎ 可动刻度示数是5.0×0.01mm=0.050mm,则螺旋测微器示数是3.5mm+0. 050mm=3.550mm=3.550×10﹣3m;‎ ‎(2)根据Rx=ρ=ρ,电阻率:ρ=;‎ ‎(3)将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2和I2;‎ 由题Rx+RA+R1=,RA+R1=,整理得:RX=;‎ ‎【参考答案】:(1)3.550×10﹣3;(2);‎ ‎(3)将电键S2接1,只调节滑动变阻器r,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2; .‎ ‎6.(2017黑龙江大庆一模)用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差,按如图所示的电路进行测量,可以较大程度减小这种系统误差.‎ 选取合适的器材,按电路图连接好电路后,该实验操作过程的第一步是:闭合开关S1,将开关S2接1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些,读出这时电压表和电流表的示数U1和I1.‎ ‎(1)请你写出该实验操作过程的第二步,并说明需要记录的数据: 将开关S1接2,(只能调节滑动变阻器R2,不能改变R1 ),读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2. ‎ ‎(2)请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式:Rx= ﹣ .‎ ‎(1)第二步:将开关S1接2,(只能调节滑动变阻器R2,不能改变R1 ),读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2.‎ ‎(2)当S2合向2时有:‎ ‎ RX+RA+R1=.‎ 当S2合向1时有:RA+R1=‎ 解以上两式得 RX=﹣.‎ ‎【参考答案】:‎ ‎(1)将开关S1接2,(只能调节滑动变阻器R2,不能改变R1 ),读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2.‎ ‎(2)﹣.‎ ‎7.(9分)(2017云南模拟)‎ ‎(1)某同学选择多用电表的“×1”挡测量一电阻的阻值。正确操作后得到如图所示的指针情况。‎ 则电阻的阻值约为__________Ω。‎ ‎(2)为了精确测量该电阻Rx的阻值,该同学从实验室找来了下列器材:‎ ‎ ‎ 电流表A1(0−40 mA.内阻r1=11.5 Ω)‎ 电流表A2(0−100 mA.内阻r2≈5 Ω) ‎ 滑动变阻器R(0−10 Ω)‎ 电源E(电动势1.5 V、有内阻)‎ 开关、导线若干 实验中要求调节范围尽可能大,在方框内画出符合要求的电路图,并在图中注明各元件的符号。‎ ‎②用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数,该同学通过描点得到了如图所示的I1−I2图像,则电阻的阻值为 Ω。‎ ‎【命题意图】 本题考查电阻测量,I1−I2图像的理解,欧姆定律及其相关知识点。对欧姆定律要熟练掌握,并能够灵活运用。‎ ‎【参考答案】(1)12 (3分); ‎ ‎ (2)①见图(3分);②11.5(3分)‎ ‎【图象分析】此题给出了利用实验数据通过描点得到的如图所示的I1−I2图像,对于此类图象信息类问题,要结合电路,利用闭合电路欧姆定律或欧姆定律等列出相关方程,并变化为与题给图象相符合的函数关系,从而得出图象斜率、截距所代表的物理意义,使问题得到解决。‎ ‎ ‎
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