届高三高考物理专题决定导线电阻的因素 强化练习卷.docx
- 文档编号:10998191
- 上传时间:2023-05-28
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:248.95KB
届高三高考物理专题决定导线电阻的因素 强化练习卷.docx
《届高三高考物理专题决定导线电阻的因素 强化练习卷.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届高三高考物理专题决定导线电阻的因素 强化练习卷.docx(19页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
届高三高考物理专题决定导线电阻的因素强化练习卷
决定导线电阻的因素
1.(2019·江苏南京、盐城高三第二次模拟)某同学欲测量一卷粗细均匀的、阻值约为100Ω的金属漆包线的长度,备选器材如下:
A.量程为5mA、内阻r1=50Ω的电流表A1
B.量程为0.6A、内阻r2=0.2Ω的电流表A2
C.量程为6V、内阻r3约为15kΩ的电压表V
D.最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器
E.定值电阻R1=5Ω
F.电动势E=6V、内阻很小的直流电源
G.开关一个、导线若干
H.螺旋测微器
(1)已知做成这种漆包线芯的金属丝的电阻率为ρ,若金属丝的电阻用R表示,直径用d表示,则这一卷漆包线的长度L=________。
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图1甲所示,则螺旋测微器的示数d=________mm。
(3)为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻,电流表应选用________(选填“A”或“B”),请在方框中画出实验原理电路图。
图1
(4)若该同学在测量金属丝直径时没有去除漆包线表面的绝缘漆,这会使实验测得该漆包线的长度与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
解析
(1)由电阻定律可知,电阻丝的电阻:
R=ρ
=
,L=
。
(2)由图示螺旋测微器可知,其示数为:
0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm。
(3)通过电阻丝的最大电流约为:
I=
=
=0.06A=60mA,电流表应选择A;通过分流电阻的最大电流约为:
60mA-5mA=55mA,定值电阻阻值应远小于电流表内阻,则定值电阻应选择E。
滑动变阻器阻值较小,应采用分压电路;由于电流表内阻已知,应采用电流表内接法。
电路如图所示。
(4)没有去除漆包线表面的绝缘漆,d偏大,L值偏大。
答案
(1)
(2)0.600 (3)A 电路图见解析
(4)偏大
2.(2018·苏锡常镇三模)为了测定一段由均匀材料制成的圆柱体的电阻率(电阻在200~250Ω之间),现给定电压表V(量程6V、内阻约为5kΩ)、电流表A(量程30mA、内阻约为40Ω)、滑动变阻器R(0~15Ω)、电源(E=6V)、开关S及导线若干。
(1)设计测量圆柱体电阻Rx的电路图,并画在虚线框内。
图2
(2)如图2所示中的6个点分别表示实验中测得的电压表和电流表6组U、I的值,试根据图3求出圆柱体电阻Rx=________Ω(保留2位有效数字)。
(3)用50分度的游标卡尺测得该圆柱体的长度l如图3a所示,则l=________mm;用螺旋测微器测圆柱体的直径d如图b所示,则d=________mm。
(4)由以上数据求出ρ=________(保留2位有效数字)。
图3
解析
(1)圆柱体的电阻为200~250Ω,电压表内阻约5kΩ,电流表内阻约为
40Ω,Rx<
,用外接法,滑动变阻器的阻值在0~15Ω,若采用限流式,电压表变化范围很小,所以采用分压式电路。
(2)描点作图,使尽量多的点落在直线上,其余的点均匀地分布在直线两侧,所以第二个点舍弃,由作出的图象得出Rx=
=2.3×102Ω。
(3)l=11mm+0.02×4mm=11.08mm,d=1.5mm+0.01×49.8mm=1.998mm。
(4)R=ρ
,其中截面积S=
,电阻率ρ=
=6.5×10-2Ω·m。
答案
(1)见解析图
(2)2.3×102 (3)11.08
1.998(±0.002) (4)6.5×10-2Ω·m
3.(2019·江阴第一中学模拟)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的直径和电阻。
试分析下列问题:
(1)现用螺旋测微器测量该圆柱体直径,某次测量的示数如图4甲所示,则该圆柱体的直径为D=________mm。
(2)然后该同学利用多用电表粗测该圆柱体的电阻,选用“×1”挡,测量结果如图乙所示,则此次测量结果为R=________Ω。
图4
(3)为了较为精确地得到该金属圆柱体的电阻,他设计了如图丙所示的电路原理图,实验步骤如下,请将该同学步骤中所缺的内容填写完整:
①先将开关S2断开,闭合开关S1,再将开关S2打向a处,待电流表读数稳定后读出电流表的示数。
某次实验中电流表的示数如图5甲所示,则此次电流表的示数为I=________A。
②然后又将开关S2打向b处,调节电阻箱,________________________,电阻箱此时的示数如图乙所示,则电阻箱此时的阻值为R1=________Ω。
③被测电阻Rx的阻值Rx=________Ω。
图5
解析
(1)螺旋测微器的主尺读数为5mm,可动刻度与主尺对齐个数为31.5(格),读数为0.315mm,则螺旋测微器读数为5mm+0.315mm=5.315mm。
(2)欧姆表读数R=13Ω
(3)①电流表量程为0.6A,则电流表的读数为I=0.30A。
②电阻箱的读数为R1=14.0Ω。
③此实验的原理是采用等效替代法,若开关S2接a时与开关S2接b时电流表的读数相同,说明Rx的阻值与R1的阻值相同。
因此根据等效替代的原理知Rx=
14.0Ω。
答案
(1)5.315
(2)13 (3)①0.30 ②使电流表读数与S2打向a时相同 14.0 ③14.0
4.(2018·江苏省扬州市高三第一次模拟考试)在家庭电路中,所选导线的横截面积应与家用电器的总功率相适应,以确保用电安全。
下表中是几种常见铜导线的安全载流量(即长时间通电的最大安全电流)。
小刚家计划安装一台6.6kW的即热式电热水器。
导线
横截面积S/mm2
安全载流量I/A
A
2.5
28
B
4
37
C
10
68
(1)从既安全又经济的角度考虑,应选用的导线是________(填写代号)。
(2)家里有一捆已经使用过的铜导线,横截面积为2.5mm2,小刚想通过实验测定其长度。
他将这捆导线与R0=4Ω的定值电阻串联,先用欧姆表粗测其总电阻约为4.9Ω,再用伏安法进一步精确测量,要求测量范围尽可能大些。
(已知实验所用的电压表内阻约为9kΩ,电流表内阻约为0.2Ω,铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m)
图6
①请在图6甲中用笔画线代替导线完成电路的连接。
②调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,如图乙所示,电压表的读数为________V。
通过计算可知导线长度约为________m(计算结果保留2位有效数字)。
③用以上电路测得的导线的电阻值跟真实值相比,R测________(填“>”“=”或“<”)R真。
解析
(1)家庭电路的电压为220V,则电热水器正常工作时的电流为
=
30A,应选用导线B。
(2)①要求测量范围尽可能大些,滑动变阻器采用分压式。
根据
=
Ω>4.9Ω,得出小电阻采用电流表外接法。
②电压表一小格刻度为0.1V,读数到0.01V,电压表读数为2.30V。
根据欧姆定律得出导线与R0的总电阻为
Ω=4.60Ω,则导线的电阻为0.60Ω。
根据
R=ρ
得出L=
=
m≈88m。
③由于电压表分流的影响,流过电阻的电流比电流表示数小,故导线的测量值小于真实值。
答案
(1)B
(2)①见解析 ②2.30 88 ③<
5.有一根粗细均匀的空心导体棒如图7a所示,截面为同心圆环(如图b),其电阻约为100Ω,这种材料的电阻率为ρ。
某同学用以下器材测量该导体棒的内径:
图7
A.20分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50mA,内阻R1=100Ω)
D.电流表A2(量程100mA,内阻R2约40Ω)
E.滑动变阻器R(0~10Ω)
F.直流电源E
G.导电材料样品Rx
H.开关一只,导线若干
(1)用游标卡尺测量导体棒长度如图8甲,示数L=______mm;用螺旋测微器测量其外径如图乙,示数D=______mm。
(2)图丙是实验原理图,请在丁图中完成线路连接。
图8
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器,记录电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2,则导体管的内径d=________。
(用已知量和测量量的符号来表示)
解析
(1)用游标卡尺测量导体棒长度示数L=10cm+0.05mm×10=
100.50mm;用螺旋测微器测量其外径示数D=3.5mm+0.01mm×0.3=
3.503mm。
(2)电路如图。
(3)由图可知Rx=
,由电阻定律可得
Rx=ρ
,
联立解得d=
。
答案
(1)100.50 3.503
(2)电路如解析图所示
(3)
6.(2018·江苏省南京市、盐城市、连云港市高三第二次模拟)有一只量程为3V的电压表,内阻约为5~8kΩ,某同学要精确地测量该电压表的内阻,设计的测量电路如图9甲所示,其中R2为最大电阻9999Ω的电阻箱,R1为滑动变阻器,电源电动势为4.5V,内阻很小。
实验步骤如下:
图9
①按电路图连接电路。
②闭合S2。
③将滑动变阻器滑片调到最左端。
④闭合S1。
⑤调节滑动变阻器,使电压表满偏。
⑥再断开S2,调节电阻箱,调到电压表半偏,并记下电阻箱的读数,并认为此时电阻箱的电阻为该电压表的内阻。
(1)图乙电阻箱的读数为________kΩ。
(2)实验室中有两个滑动变阻器,a最大阻值为20Ω,额定电流为1A,b最大阻值为10kΩ,额定电流为20mA。
为了能精确测量电压表内阻,实验中应选择________(填字母代号)滑动变阻器。
(3)实验中S2从闭合到断开(断开S2之前,电阻箱置于9999Ω)后,A、B两点的电压UAB________(填“>”“<”或“=”)3V。
(4)实验中由于电路设计所存在的实验误差(系统误差),导致测量值________(填“>”“<”或“=”)真实值。
解析
(1)按图乙指针所在位置读数,电阻箱的读数为7500Ω,可记为7.5kΩ。
(2)图甲为分压式,滑动变阻器应选择阻值较小的a。
(3)S2由闭合到断开,R1左侧并联电阻两端电压增大,即UAB>3V。
(4)实验中,断开S2后,UAB>3V,若电压表半偏,电压表与电阻箱串联,通过的电流相等,则电阻箱两端的电压UR2>1.5V,R2>RV真,而本实验认为此时电阻箱的电阻为该电压表的内阻,即RV测=R2,所以R测>R真。
答案
(1)7.5
(2)a (3)> (4)>
7.某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。
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合金丝的直径为________mm。
图2
(2)如图3所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。
合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针在图示位置发生很小的变化。
由此可以推断:
电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)。
图3
(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。
为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?
请写出两条建议。
解析
(1)在使用螺旋测微器测量完毕、防止读数时测微螺杆发生转动,应旋紧B处的固定旋钮。
其读数为d=0+41.0×0.01mm=0.410mm。
(2)由图中两表读数可知,电流表示数几乎为零,说明电路中出现了断路,又由电压表示数几乎达到满偏可知,7到9之间发生断路。
(3)由于
<
,故
<
,所以电流表应改为内接,可减小实验误差,建议见答案。
答案
(1)B 0.410
(2)7、9 断路 (3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值。
(或测量多组电流和电压值、用图象法求电阻值)
8.(2018·南京市高三调研)图4是用来测量某电阻丝材料的电阻率的电路图。
实验中把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上,移动滑片改变接触点P的位置,可改变接入电路中电阻丝的长度。
实验可供选择的器材还有:
器材编号
器材名称
规格与参数
A
电池E
电动势3.0V,内阻未知
B
电流表A1
量程0~100mA,内阻约为5Ω
C
电流表A2
量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω
D
电阻箱R
0~999.9Ω
E
开关、导线
若干
实验操作如下:
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d;
b.将选用的实验器材,按照图4连接实验电路;
c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
d.接触点P在电阻丝上某位置时,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关。
记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度l。
e.改变接触点P的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,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,整理好器材,进行实验数据分析。
(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图5示,d=________mm;
(2)实验中电流表应选择________(选填供选器材前的编号);
(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度l的数据,绘出了如图6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,那么电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用R0、l0、d表示);
(4)本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果________(选填“有”或“无)影响,这是因为__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析
(1)由螺旋测微器的读数方法可知d=0.5mm+23.0×0.01mm=
0.730mm。
(2)本题要测量电阻丝材料的电阻率,电路中的电流不宜过大,否则温度升高可能带来误差,故电流表选B。
(3)由闭合电路欧姆定律可知,E=Ig(R+ρ·
+RA+r),整理得R=
-
l-(r+RA),即R-l关系图线的斜率k=
=
,所以ρ=
。
答案
(1)0.730(0.728~0.732)
(2)B (3)
(4)无 根据闭合电路欧姆定律解得R=
-
l-(r+RA)(其中RA为电流表内阻,即电流表内阻可视为电源内阻),可见电流表内阻对图象的斜率没有影响,即电流表内阻对电阻率的测量结果无影响
9.(2018·镇江市高三第一次模拟)小华利用图11电路测量某种导电液体的电阻率,玻璃管的横截面积S=2×10-3m2,通过K可以控制管内导电液体的长度,管两端接有导电活塞(电阻不计),右活塞固定,左活塞可在管内自由移动。
实验器材如下:
电源(电动势为12V,内阻不计),两只相同的电压表V1、V2(量程为3V,内阻足够大),电阻R1=400Ω,电阻R2=1500Ω,电阻箱R(0~9999.9Ω),单刀双掷开关S,刻度尺。
图11
(1)小华的主要实验步骤如下:
①向玻璃管内注导电液体,用刻度尺测量液柱长度如图12所示,其长度L=________cm;
②连接好电路,把S拨到位置“1”,电压表V1的示数如图13所示,示数为U1=________V;
③将S拨到位置“2”,调节电阻箱使电压表V2的示数仍为U1,此时电阻箱的阻值R=300Ω;
④求得管内液柱的电阻Rx=________Ω,导电液体的电阻率ρ=________Ω·m。
(保留两2有效数字)
(2)请指出小华实验的不足之处____________________________________。
(3)在实验步骤③中,若在小华调节电阻箱的过程中,无意中由于K未关紧而漏掉了少量的液体,则小华测得的电阻率ρ的值将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小清同学仍利用该装置进行实验,他通过K调节管内液柱长度,记录多组数据如表所示,绘制出R-
关系图象后也可求出液体的电阻率ρ。
请你在图14中绘制出此图象。
物理量
次数
R/102Ω
/m-1
1
0.6
1.0
2
1.2
2.0
3
1.8
3.0
4
2.4
4.0
5
3.0
5.0
图14
解析
(1)①液柱长度:
19.95cm;②电压表V1的示数为U1=2.0V。
④根据闭合电路的欧姆定律得E=U1+
Rx,E=U1+
R2,联立解得Rx=
R1=2000Ω。
Rx=ρ
,代入数据解得ρ=20Ω·m。
(2)小华实验的不足之处:
未多次测量取平均值。
(3)在实验步骤③中,若在小华调节电阻箱的过程中,无意中由于K未关紧而漏掉了少量的液体,由上面解析看到,Rx不变,所以ρ不变。
(4)图象如图。
答案
(1)19.95(在19.93~19.96之间均可) 2(2.0、2.00均可)2000 20
(2)未多次测量取平均值 (3)不变 (4)见解析图
10.(2018·江苏苏州高三期初调研)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中:
(1)小组同学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15甲、乙、丙所示,则它们的读数值依次是________mm、________A、________V。
图15
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约几十千欧,电源为干电池组(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E=4.5V,内阻较小,则图16A、B两电路图中,________(选填字母符号)电路为本次实验应当采用的较好电路,但用此电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏________(选填“大”或“小”)。
图16
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么能准确测量出金属丝电阻Rx的电路应是上图中的________(选填字母代号),使用该电路实验时电流表示数为I、电压表示数为U,则金属丝电阻Rx=________(用题中字母代号表示)。
解析
(1)螺旋测微器读数为0.5mm+49.9×0.01mm=0.999mm;电流表量程为0.6A,精度为0.02A,读数为0.42A;电压表量程为3V,精度为0.1V,需要估读,故读数为2.24V。
(2)根据电压表和电流表的示数可以得出Rx=
=
Ω≈5.3Ω,是一个小电阻,应采用电流表外接法,故选择A电路,但电流表外接时,由于电压表的分流作用会导致Rx测<Rx真。
(3)因为电流表内阻的准确值已知,那么选择B电路可以精确得出Rx的阻值,即Rx=
-RA,而若仍选择A电路,则会因为电压表的分流作用产生误差。
答案
(1)0.999(0.998~1.000) 0.42 2.24(2.22~2.25)
(2)A 小
(3)B
-RA(或
-2Ω)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 届高三高考物理专题决定导线电阻的因素 强化练习卷 三高 物理 专题 决定 导线 电阻 因素 强化 练习