专题13-1+测量导体的电阻实验-2019年高考物理100考点最新模拟题千题精练 16页

100 考点最新模拟题千题精练 13- 1 1.(2018·枣庄高三模拟)某同学测量直流恒流电源的输出电流 I0 和定值电阻 Rx 的阻值， 电路如图 1 所示。实验器材如下： 恒流电源(电源输出的直流电流 I0 保持不变，I0 约为 0.8 A)； 待测电阻 Rx(阻值约为 20 Ω)； 滑动变阻器 R(最大阻值约为 50 Ω)； 电压表 V(量程 15 V，内阻约为 15 kΩ)； 电流表 A(量程 0.6 A，内阻约为 0.2 Ω)； 开关 S、导线若干。 请回答下列问题： (1)实验所用器材如图 2 所示，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。 (2)电路开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应滑动到________(选填“a”或“b”)处，其理 由是______________________________________________。 (3)所得实验数据如下表，请在图 3 所示的坐标系上画出 UI 图像。 电流表的示数 I/A 0 .20 0 .30 0 .40 0 .50 0 .60 电压表的示数 U/V 1 3.9 1 2.1 1 0.2 7 .6 6 .1 (4)根据所画 UI 图像，可求得恒流电源输出电流 I0＝________A，待测电阻的阻值 Rx＝ ________Ω。(结果均保留两位有效数字) 【名师解析】(1)连线如图。 (2)电路开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应滑动到 a 处，理由是开关 S 闭合后，滑 动变阻器接入电路的电阻最大，流过电流表的电流不会超过其量程。 (3)图像如图。 (4)由(3)中图像可知，当 U＝0 时，可得恒流电源输出电流 I0＝0.90 A；当 I＝0 时，此 时电流都通过 Rx，则有 I0Rx＝18.0 V，解得 Rx＝20 Ω。 【参考答案】 (1)见解析图 (2)a 开关 S 闭合后接入电路的阻值最大，流过电流表的电流不会超过其量程 (3)见解析图 (4)0.90 20 2.（2018 江西赣中南五校联考）现要测量一个未知电阻 Rx 阻值,除 Rx 外可用的器材有: 多用电表(仅可使用欧姆挡); 一个电池组 E(电动势 6 V); 一个滑动变阻器 R(0~20 Ω,额定电流 1 A); 两个相同的电流表 G(内阻 Rg=1 000 Ω,满偏电流 Ig=100 μA); 两个标准电阻(R1=29 000 Ω,R2=0.1 Ω); 一个电键 S、导线若干。 ①为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻, 发现指针偏转非常大,最后几乎紧挨满偏刻度停下来,下列判断和做法正确的是（ ） (填字母代号)。 A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆 B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆 C.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量 D.如需进一步测量可换“×1 k”挡,调零后测量 ②根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电 路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。 【参考答案】①AC ②如图所示 3．(10 分) （2018 河北衡水六调）用伏安法测定一个待测电阻 Rx 的阻值(阻值约为 200Ω)， 实验室提供如下器材： 电源 E：电动势 3V，内阻忽略不计； 电流表 A1：量程 0～15mA，内阻约为 100Ω； 电流表 A2：量程 0～300μA，内阻为 1000Ω； 电压表 V：量程 15V，内阻约 15kΩ； 滑动变阻器 R1：阻值范围 0～20Ω； 定值电阻 R2：阻值为 9000Ω； 开关 S、导线若干。 (1)(2 分)在实验中要求尽可能准确地测量 Rx 的阻值，选择的电表为 (填写器材代 号)。 (2)(4 分)在图甲虚线框中画出完整测量 Rx 阻值的电路图，并在图中标明器材代号。 (3)(4 分)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图乙所示，可读出电流表 A1 的示数是 mA， 电流表 A2 的示数是 μA。 【参考答案】（1）A1 A2 （2）电路如图所示。 （3）8 150 【命题意图】 本题考查伏安法测量电阻实验及其相关的知识点。 4（8 分）（2018 洛阳一模）某兴趣小组要精确测定额定电压为 3 V 的节能灯正常工作时的电 阻。已知该灯正常工作时电阻约 500 Ω。实验室提供的器材有： A．电流表 A(量程：0～3 mA，内阻 RA＝15 Ω) B．定值电阻 R1＝1 985 Ω C．滑动变阻器 R(0～10 Ω) D．电压表 V(量程：0～12 V，内阻 RV＝1 kΩ) E．蓄电池 E(电动势为 12 V，内阻 r 很小) F．开关 S 一个 G．导线若干 (1) 要精确测定节能灯正常工作时的电阻应采用下面电路图中的（ ） (2) 选择正确电路进行实验，若电压表的示数用 U 表示，电流表的示数用 I 表示，写出测量 节能灯电阻的表达式 Rx＝________(用题目中给的相应字母表示)。当电流表中的电流强度 I ＝________mA 时，记下电压表的读数 U 并代入表达式，其计算结果即为节能灯正常工作时 的电阻。 【参考答案】(1) C （２分）；(2) （３分） 1.5（3 分） 【命题意图】本题考查节能灯正常工作时的电阻测量、电路选择及其相关的知识点。 5．某实验小组计划测量一未知电阻的阻值，已经连接好实物图如图 1 所示。 (1)请根据实物图在图 2 所示方框中画出该实验的电路图___________，并标明表示各元件的 字母。 (2)图 3 中电阻箱的读数是________ ；如果将电阻箱的阻值由 10.0 调节到 9.00 ，应 _____________。 ①先使电阻箱阻值调至如图 3 所示，再将 S2 接到 A，闭合 S1，记录下对应的电压表示数为 2.20V，然后断开 S1； ②保持电阻箱示数不变，将 S2 切换到 B，闭合 S1，此时电压表的读数为 2.80V，然后断开 S1， 不计电源内阻，电压表可视为理想电表，据此可知，定值电阻 R1 的阻值为________ 。(计 算结果保留 3 位有效数字)。 【参考答案】(1)电路图如图所示 ； (2)20.00； 先将“×1”档调到 9，再将“×10”档调到 0； 5.45； 【名师解析】（1）根据实物图画出实验的电路图如图； （2）图 3 中电阻箱的读数是 20.00 ；如果将电阻箱的阻值由 10.0 调节到 9.00 ，应先将 “×1”档调到 9，再将“×10”档调到 0。 （3）由题意可知，电阻箱 R 与定值电阻 R1 两端的电压之比为：2.2：(2.8-2.2)=11:3；可 得 解得 R1= 6.(2017 黄冈质检)某同学用如图（a）所示的实验电路来测量未知电阻 Rx 的阻值．将电阻箱 接入 a、b 之间，闭合电键 S，适当调节滑动变阻器 R′后保持滑片位置不变，改变电阻箱的 阻值 R，得到多组电压表的示数 U 与 R 的数据，并绘出的 U－R 图象如图（b）所示． （1）请用笔画线代替导线，根据电路图在图（c）中画出缺少的两根导线． （2）用待测电阻 Rx 替换电阻箱，读得电压表示数为 5.0V，利用图（b）中的 U－R 图象可 得 Rx＝ Ω.（保留两位有效数字）． （3）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图（b） 中的 U－R 图象来测定某一电阻，则测定结果将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．若 仍想使用该电路和（b）中测绘的 U－R 关系图像测量电阻，则需对电路进行简单修正：将 电阻箱的阻值调到 10Ω，并接入 a、b 之间，调整滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为 V，之后保持滑动变阻器阻值不变，即可用原来的方法继续测量电阻． 【参考答案】（1）见右图 （2 分） （2）25 （3 分） （3）偏小，4.0 （每空 2 分） 7．(2016·广东四校联考)(9 分)图甲是测量电阻 Rx 的原理图，电流表量程选 0.6 A，标 有长度刻度的均匀电阻丝 ab 的总电阻为 5 Ω，总长为 50.0 cm。 图甲 (1)根据原理图连接图乙的实物图。 图乙 (2)如图甲所示，合上 S1 前，应将滑片 P 置于________(填“d”或“e”)端。 (3)断开 S2，合上 S1，调节滑动变阻器的滑片 P，使电流表 A1 的示数为 0.50 A 时，单位 长度电阻丝的电压 u＝________V/m。 (4)保持 S1 闭合，合上 S2；滑动 c 改变 ac 的长度 L，同时调节滑动变阻器的滑片 P，使 电流表 A1 的示数为 0.50 A；①若电流表内阻不计，c 点在 ab 的中点时，电流表 A2 的示数 为 0.50 A，则 Rx＝________；②若电流表的内阻不能忽略，测量多组 L 和 I2 值，描出 L 与 I2 的图线如图丙所示所示，从实验原理角度说明图线不过原点的原因是 ________________________________________________________________________；若 L－ I2 图线斜率为 k，电流表 A1 和 A2 的内阻均为 RA，则电阻 Rx＝________(用“u、RA、k”表 示)。 图丙 【参考答案】(1)如图 (2)d (3)5 (4)2.5 Ω 电流表 A1 有内阻 ku－RA 8．（10 分）(2016 高考浙江理综物理).某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为 3 V、内 阻约为 3 kΩ的电压表和量程为 0..6 A、内阻约为 0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线，图 1 是实物的部分连线图，待测电阻为图 2 中的 R1，其阻值约为 5 Ω。 （1）测 R1 阻值的最优连接方式为导线①连接______（填 a 或 b）、导线②连接______（填 c 或 d）。 （2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得 R1 的阻值为______Ω。 （3）已知图 2 中 R2 与 R1 是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2 的边长是 R1 的 ，若测 R2 的阻值，则最优的连线应选_____（填选项）。 A．①连接 a，②连接 c B．①连接 a，②连接 d C．①连接 b，②连接 c D．①连接 b，②连接 d 【参考答案】 （1）a、d （2）作图见右，4.4~4.7 （3）B 9. （8 分）（2016 福建模拟）某同学用如图（a）所示的实验电路来测量电阻的阻值。适当 调节滑动变阻器 R′后保持其滑片位置不变，将电阻箱接入 a、b 之间，闭合电键 S， 改变电 阻箱的阻值 R，得到一组电压表的示数 U 与 R 的数据，在 U－R 坐标系中绘出的 U－R 图像 如图（b）所示。 （1）请用笔画线根据电路图在图（c）中画出缺少的两根导线。 （2）（单选）在电路研究中常用某两个物理量间的关系图像来描述某个元件或某段电路的特 征，图（b）中的图线反映的是（ ） A．电源的特征 B．电阻箱的特征 C．a、b 两点间这段电路的特征 D．待测电阻的特征 （3）用待测电阻 Rx 替换电阻箱，读得电压表示数为 5.0V，利用图（b）中的 U－R 图线可 得 Rx＝_________Ω。 （4）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图（b） 中的 U－R 图像来测定某一电阻，则测定结果将___________（选填“偏大”或“偏小”）。 【参考答案】（8 分）（1）（见右图） （2）C（3）25.0（4）偏小 10.(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分、49 mm 长 50 等分，它们的读数依次为_______ mm、________ mm、________ mm。 (2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是________ mm。 (3)①如图丙所示的电表使用 0.6 A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表________ A，图 中表针示数为________ A；当使用 3 A 量程时，对应刻度盘中每一小格代表__________ A， 图中表针示数为__________ A。 ②如图丁所示的电表使用较小量程时，每小格表示________ V，图中表针的示数为 ________ V。若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________ V，图中表针示数 为________ V。 (4)旋钮式电阻箱如图戊所示，电流从接线柱 A 流入，从 B 流出，则接入电路的电阻为 ________ Ω。今欲将接入电路的电阻改为 2 087 Ω，最简单的操作方法是 ________________________________。若用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为 ________。 【名师解析】(1)最上面图读数：整毫米是 17，不足 1 毫米数是 7×0.1 mm＝0.7 mm， 最后结果是 17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm。 中间图读数：整毫米是 23，不足 1 毫米数是 17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是 23 mm ＋0.85 mm＝23.85 mm。 最下面图读数：整毫米是 3，不足 1 毫米数是 9×0.02 mm＝0.18 mm，最后结果是 3 mm ＋0.18 mm＝3.18 mm。 ②电压表使用 3 V 量程时，每小格表示 0.1 V，表针示数为 1.70 V；使用 15 V 量程时， 每小格表示 0.5 V，表针示数为 8.5 V。 (4)电阻为 1 987 Ω，最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到 2，再将“×100”旋 钮调到零。每个电阻箱的最大阻值是 9 999 Ω，用这样的两个电阻箱串联可达到的最大电 阻是 2×9 999 Ω＝19 998 Ω。故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为 0～19 998 Ω。 【参考答案】(1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150 (3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 将“×1 k”旋钮调到 2，再将“×100”旋钮调到零 0～19 998 Ω 11．为了测量某待测电阻 Rx 的阻值(约为 30 Ω)，有以下一些器材可供选择。 电流表 (量程 0～50 mA，内阻约 10 Ω)； 电流表 (量程 0～3 A，内阻约 0.12 Ω)； 电压表 (量程 0～3 V，内阻很大)； 电压表 (量程 0～15 V，内阻很大)； 电源 E(电动势约为 3 V，内阻约为 0.2 Ω)； 定值电阻 R(20 Ω，允许最大电流 1.0 A)； 滑动变阻器 R1(0～10 Ω，允许最大电流 2.0 A)； 滑动变阻器 R2(0～1 kΩ，允许最大电流 0.5 A)； 单刀单掷开关 S 一个，导线若干。 (1)电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________。(填字母代 号) (2)请在下面的虚线框内画出测量电阻 Rx 的实验电路图。(要求所测量范围尽可能大) (3)某次测量中，电压表示数为 U 时，电流表示数为 I，则计算待测电阻阻值的表达式为 Rx＝________。 (3)根据欧姆定律可得 Rx＝ UI－R。 【参考答案】(1) R1 (2)见解析图 (3) UI－R