高考物理總復(fù)習(xí) 7-6實驗 測定金屬的電阻率訓(xùn)練試題 新人教版
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1、高考物理總復(fù)習(xí) 7-6實驗 測定金屬的電阻率訓(xùn)練試題 新人教版 1.(多選)下列說法中正確的是( ) A.通過導(dǎo)體的電流越大,則導(dǎo)體的電阻越小 B.當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓變化時,導(dǎo)體中的電流也發(fā)生變化,但電壓和電流的比值對這段導(dǎo)體來說是恒量 C.通過導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比 D.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟通過導(dǎo)體的電流成反比 解析 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),與外加電壓和通過的電流無關(guān),A、D項錯誤;對同一段導(dǎo)體,電阻不變,它兩端的電壓和通過電流的比值為恒量,當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓變化時,導(dǎo)體中的電流也發(fā)生變化,B項正確;由歐姆定律,知通過導(dǎo)體的電
2、流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,C項正確. 答案 BC 2.(單選)關(guān)于電阻率的正確說法是( ) A.電阻率ρ與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S有關(guān) B.電阻率表征了導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能的好壞,由導(dǎo)體的材料決定,且與溫度有關(guān) C.電阻率大的導(dǎo)體,電阻一定很大 D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,可用來制成電阻溫度計 解析 電阻率反映材料導(dǎo)電強弱,只與材料及溫度有關(guān),與導(dǎo)線的長度l和橫截面積無關(guān),故A項錯誤,B項正確.由R=ρ,知ρ大,R不一定大,故C項錯誤.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,可用來制成標(biāo)準(zhǔn)電阻,故D項錯誤. 答案 B 3.(多選)在“測定金
3、屬的電阻率”的實驗中,以下操作錯誤的是( ) A.用米尺測量金屬絲的全長,且測量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入電路中 B.用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑,算出其平均值 C.用伏安法測電阻時采用電流表內(nèi)接法,多次測量后算出平均值 D.實驗中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變 解析 實驗中應(yīng)測量出金屬絲接入電路中的有效長度,而不是全長;金屬絲的電阻很小,與電壓表內(nèi)阻相差很大,使金屬絲與電壓表并聯(lián),電壓表對它的分流作用很小,應(yīng)采用電流表外接法,故A、C項操作錯誤. 答案 AC 4.(單選)分別用如圖所示的甲、乙兩種電路測量同一未知電阻的阻值.圖甲中兩表的示數(shù)分別為3 V、
4、4 mA,圖乙中兩表的示數(shù)分別為4 V、3.9 mA,則待測電阻Rx的真實值為( ) A.略小于1 kΩ B.略小于750 Ω C.略大于1 kΩ D.略大于750 Ω 解析 先判斷采用的測量方法,由于在兩種不同的接法中電壓表的示數(shù)變化大,說明測量的是小電阻,這樣電流表分壓較大,應(yīng)該采用圖甲進行測量比較準(zhǔn)確.圖甲中測量值為R測==750 Ω,較真實值偏小.故D項正確. 答案 D 5.(單選)一同學(xué)將變阻器與一只6 V、6-8 W的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6 V的電源E上,當(dāng)S閉合時,發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光.按右圖所示的接法,當(dāng)滑片P向右滑動時,燈泡將( ) A.變暗
5、 B.變亮 C.亮度不變 D.可能燒壞燈泡 解析 由題圖可知,變阻器接入電路的是PB段的電阻絲,由于燈泡的額定電壓等于電源電壓,所以不可能燒壞燈泡.當(dāng)滑片P向右滑動時,接入電路中的電阻絲變暗,電阻減小,燈泡變亮,B選項正確. 答案 B 6.(單選)圖中E為電源,R1、R2為電阻,S為開關(guān).現(xiàn)用多用電表測量流過電阻R2的電流.將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)至直流電流擋(內(nèi)阻很小)以后,正確的接法是( ) A.保持S閉合,將紅表筆接在a處,黑表筆接在b處 B.保持S閉合,將紅表筆接在b處,黑表筆接在a處 C.將S斷開,紅表筆接在a處,黑表筆接在b處 D.將S斷開,紅表筆接在b處,黑表
6、筆接在a處 解析 若保持S閉合,并將多用電表接在a、b間,則電表被短路,無法測量流過電阻R2的電流,所以應(yīng)將S斷開,將紅表筆接在a處(電流流進),黑表筆接在b處(電流流出),故選項C正確. 答案 C 7.(xx·山東)在測量金屬絲電阻率的實驗中,可供選用的器材如下: 待測金屬絲:Rx(阻值約為4 Ω,額定電流約0.5 A); 電壓表:V(量程3 V,內(nèi)阻約3 kΩ); 電流表:A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω); A2(量程3 A,內(nèi)阻約為0.05 Ω); 電源:E1(電動勢3 V,內(nèi)阻不計); E2(電動勢12 V,內(nèi)阻不計); 滑動變阻器:R(最大阻值約20 Ω)
7、; 螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線. (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為________mm. (2)若滑動變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選________、電源應(yīng)選________(均填器材代號),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖. 解析 (1)螺旋測微器的讀數(shù)為 1.5 mm+27.3×0.01 mm=1.773 mm. (2)在用伏安法測電阻的實驗時,為使測量盡量精確,則電流表、電壓表指針需達到半偏以上,又因待測金屬絲的額定電流為0.5 A,所以電流表選A1,電源選E1即可.電路原理圖如圖所示. 答案 (1)1.773(1.7
8、71-1.775均正確) (2)A1 E1 電路圖如解析圖 8.現(xiàn)要測量一待測電阻的阻值,所用器材如下: 標(biāo)準(zhǔn)電流表A1(量程250 mA,內(nèi)阻r1=5 Ω); 電流表A2(量程300 mA,內(nèi)阻r2約為5 Ω); 待測電阻R1(阻值約為100 Ω); 滑動變阻器R2(最大阻值10 Ω); 電源E(電動勢約為6 V,內(nèi)阻r約為1 V); 單刀單擲開關(guān),導(dǎo)線若干. (1)要求方法簡捷,并能測量多組數(shù)據(jù),畫出實驗電路原理圖,并標(biāo)明每個器材的代號. (2)實驗中,需要直接測量的物理量有________,用測得的量表示待測電阻R1的阻值R1=________. 解析 (1)由于A
9、1的內(nèi)阻已知,可當(dāng)做電壓表來用;又給了另一個電流表A2,可結(jié)合兩電流表示數(shù)之差,利用歐姆定律測R1的阻值;題目要求測多組數(shù)據(jù),滑動變阻器應(yīng)接成分壓式;電路圖如圖所示: (2)實驗中,測出兩電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2之后,則(I2-I1)R1=I1r1,所以R1=. 答案 (1)實驗電路原理圖見解析圖 (2)兩電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2 r1 9.實際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián).測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖所示.供選擇的儀器如下: ①待測電流表G1(0-5 mA,內(nèi)阻約300 Ω); ②電流表G2(0-10 mA,內(nèi)阻約100 Ω);
10、③定值電阻R1(300 Ω); ④定值電阻R2(10 Ω); ⑤滑動變阻器R3(0-1 000 Ω); ⑥滑動變阻器R4(0-20 Ω); ⑦干電池(1.5 V); ⑧開關(guān)S及導(dǎo)線若干. (1)定值電阻應(yīng)選________,滑動變阻器應(yīng)選________.(在空格內(nèi)填寫序號) (2)用線條在下圖中把實物圖補充連接完整. (3)補全實驗步驟: ①按電路圖連接電路,將滑動觸頭移至最________端(選填“左”或“右”); ②閉合開關(guān)S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2; ③多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2; ④以I2為縱坐標(biāo)、
11、I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖所示. (4)根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式________________________________________________________________________. 解析 (1)根據(jù)所給電路圖知,定值電阻應(yīng)與G1并聯(lián),再與G2串聯(lián),由于R2=10 Ω,與G1、G2內(nèi)阻相差太多,因此不選R2,而選用R1=300 Ω;同時從題圖I2-I1圖象知,I2、I1要有多組數(shù)據(jù)才能描點連線畫I2-I1圖象,因此滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法;為方便調(diào)節(jié),滑動變阻器應(yīng)選較小的R4. (3)將滑動變阻器的滑動觸頭移至
12、最左端時,加在G1、G2上的電壓為零. (4)由電路圖,可知(I2-I1)R1=I1r1,變形可得I2=I1(+1),即I2-I1圖線的斜率k=+1,所以r1=(k-1)R1. 答案 (1)③ ⑥ (2)如圖所示 (3)①左 (4)r1=(k-1)R1 10.(1)用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx,以下給出的是可能的實驗操作步驟,其中S為選擇開關(guān),P為歐姆擋調(diào)零旋鈕.把你認為正確步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上________. a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的0刻度,斷開兩表筆 b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,
13、斷開兩表筆 c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1 k d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100 e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500 V擋,并拔出兩表筆________. 根據(jù)如圖所示指針位置,此被測電阻的阻值約為________ Ω. (2)(多選)下述關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是( ) A.測量電阻時,如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測量 B.測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔,則會影響測量結(jié)果 C.測量電路中的某個電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開 D.測量阻值不同的電阻時,都必須重新調(diào)零 解析 (1)題中歐姆擋的中央刻度為30
14、,待測電阻為幾十千歐,當(dāng)測量電阻時,指針指在中央刻度附近誤差較小,因此應(yīng)選×1 k擋;電阻的測量值等于示數(shù)與倍數(shù)的乘積,即30×1 kΩ=30 kΩ. (2)測量電阻時,指針偏轉(zhuǎn)角過大或過小時誤差都較大,指在中央刻度附近時誤差較小,故A項對;紅、黑表筆分別插在負、正插孔不會影響測量結(jié)果,故B項錯誤;把電阻和電路斷開,即能防止燒壞電表中的電源,又能減小電路對電阻的影響,故C項正確;測量阻值不同的電阻時,不必重新調(diào)零,而換擋時,必須重新調(diào)零,D項錯. 答案 (1)cabe 30 k(或30 000) (2)AC 11.常用的電流表有內(nèi)阻,現(xiàn)在測量電流表G1的內(nèi)阻r1,電路如圖所示.供選擇的儀
15、器如下: A.待測電流表G1(0-5 mA,內(nèi)阻約為300 Ω) B.電流表G2(0-10 mA,內(nèi)阻約100 Ω) C.定值電阻R1(30 Ω) D.定值電阻R2(300 Ω) E.定值電阻R3(3 kΩ) F.滑動變阻器R4(0-20 Ω) G.電源(電動勢6.0 V,內(nèi)阻不計) H.開關(guān)S及導(dǎo)線若干 (1)電路中與電流表G1并聯(lián)的電阻應(yīng)選________,保護電阻應(yīng)選用________(請?zhí)顚懫鞑那暗淖帜感蛱?. (2)根據(jù)電路圖在圖中連接實物圖,要求閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑動觸頭P處于正確的位置. (3)補全實驗步驟: ①按電路圖連接電路; ②閉合
16、開關(guān)S,移動滑動觸頭P至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2; ③________________________________________________________________________; ④以I1為縱軸,I2為橫軸,作出相應(yīng)圖象如圖所示. (4)根據(jù)I1-I2圖線的斜率k及定值電阻,寫出電流表G1內(nèi)阻的表達式r1=________. 解析 (1)由于G2的量程為0-10 mA,而G1的量程為0-5 mA,則與G1并聯(lián)的電阻分流大約是0-5 mA,應(yīng)與G1的內(nèi)阻相當(dāng),因此應(yīng)選R2,即D.保護電阻如過大,則導(dǎo)致G1、G2示數(shù)很小,或指針不偏轉(zhuǎn),因此應(yīng)選R1,即
17、C. (2) (3)多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2. (4)從電路,可知(I2-I1)R2=I1r1,即I1=I2,即=k,所以r1=R2. 答案 (1)D C (2)見解析圖 (3)多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2 (4)R2 12.(xx·課標(biāo)全國)用對溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT,在給定溫 度范圍內(nèi),其阻值隨溫度的變化是非線性的.某同學(xué)將RT和兩個適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、R2連成圖1虛線框內(nèi)所示的電路,以使該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的,且具有合適的阻值范圍.為了驗證這個設(shè)計,他采
18、用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值,測量電路如圖1所示,圖中的電壓表內(nèi)阻很大.RL的測量結(jié)果如表1所示. 表1 溫度t(℃) 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 RL阻值(Ω) 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7 回答下列問題: (1)根據(jù)圖1所示的電路,在圖2所示的實物圖上連線. (2)為了檢驗RL與t之間近似為線性關(guān)系,在坐標(biāo)紙上作RL-t關(guān)系圖線. (3)在某一溫度下,電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖3、4所示.電流表的讀數(shù)為________,電壓表的讀數(shù)為________.此時等效電阻RL的阻值為________;熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為________. 解析 (3)電流表1小格代表5 mA,不需要估讀到下一位,故I=23×5 mA=115 mA;電壓表1小格代表0.2 V,需要估讀到下一位,故U=25×0.2 V=5.00 V;RL==43.5 Ω,由RL-t圖線可知,環(huán)境溫度t=64.0 ℃. 答案 (1)連線如圖所示. (2)RL-t關(guān)系曲線如圖所示. (3)115 mA 5.00 V 43.5 Ω 64.0 ℃
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