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第1頁(yè)/共1頁(yè)2023-2025北京高三(上)期末物理匯編電路及其應(yīng)用章節(jié)綜合一、單選題1.(2025北京房山高三上期末)對(duì)于同一物理問題,常常可以從宏觀與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在聯(lián)系,從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長(zhǎng)為、電阻率為、橫截面積為的細(xì)金屬直導(dǎo)線,單位體積內(nèi)有個(gè)自由電子,電子電荷量為、質(zhì)量為。經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為,金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與金屬離子(即金屬原子失去電子后的剩余部分)的碰撞,該碰撞過程將對(duì)電子的定向移動(dòng)形成一定的阻礙作用,該作用可等效為施加在電子上的一個(gè)沿導(dǎo)線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率成正比,比例系數(shù)為。下列說(shuō)法正確的是()A.比例系數(shù)B.比例系數(shù)的單位為C.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流時(shí),導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率D.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流時(shí),導(dǎo)線中自由電子受到平均阻力大小為2.(2025北京通州高三上期末)小燈泡通電后,其電流隨所加電壓變化的曲線如圖所示,為曲線上一點(diǎn),坐標(biāo)為(,),為曲線的切線,與軸交點(diǎn)的電流值為,為軸的垂線,為軸的垂線。下列說(shuō)法正確的是()A.對(duì)應(yīng)點(diǎn),小燈泡的電阻為B.對(duì)應(yīng)點(diǎn),小燈泡的電阻為C.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻逐漸減小D.對(duì)應(yīng)點(diǎn),小燈泡的功率為曲線與橫軸所圍圖形的面積3.(2024北京東城高三上期末)閃電的可見部分之前有一個(gè)不可見階段,在該階段,由于雷雨云和地面間強(qiáng)大的電場(chǎng),云底首先出現(xiàn)大氣被強(qiáng)烈電離形成的一段暗淡的氣柱,這種氣柱逐級(jí)從云底向下延伸到地面,稱梯級(jí)先導(dǎo)。梯級(jí)先導(dǎo)長(zhǎng)約50m、直徑約6m、電流約100A,可視為電子柱,它以平均約的速度一級(jí)一級(jí)地伸向地面,一旦接近地面,柱內(nèi)的電子迅速地傾泄到地面,在傾泄期間,運(yùn)動(dòng)電子與柱內(nèi)空氣的碰撞導(dǎo)致明亮的閃光。一般情況下雷雨云距離地面1000m左右。用高速攝像機(jī)研究發(fā)現(xiàn)梯級(jí)先導(dǎo)電流主要集中在直徑為幾厘米的核心通道內(nèi)流動(dòng)。已知若電荷均勻分布在一條長(zhǎng)直線上,與長(zhǎng)直線距離為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式為(λ為單位長(zhǎng)度上的電荷量,,)。不考慮電荷運(yùn)動(dòng)引起的其他效應(yīng),下列估算正確的是()A.梯級(jí)先導(dǎo)到達(dá)地面的時(shí)間約為B.電子柱內(nèi)的平均電子數(shù)密度約為個(gè)C.核心通道每米長(zhǎng)度上的電荷量約為D.電子柱邊緣處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小約為4.(2023北京海淀高三上期末)1911年,Onnes等發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度低于某一臨界溫度時(shí),其直流電阻率會(huì)降到以下,遠(yuǎn)低于正常金屬的,稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。1934年,Gorter和Casimir根據(jù)電子比熱在附近劇烈變化而提出二流體模型,建立了低溫超導(dǎo)的唯象理論。該模型認(rèn)為,當(dāng)金屬在溫度低于成為超導(dǎo)體后,金屬中的自由電子會(huì)有一部分凝聚成超導(dǎo)電子(“凝聚”是指電子動(dòng)量分布趨于相同、有序)。隨著溫度進(jìn)一步降低,越來(lái)越多的自由電子凝聚為超導(dǎo)電子。這些超導(dǎo)電子與金屬離子不發(fā)生“碰撞”,因而超導(dǎo)電子的定向運(yùn)動(dòng)不受阻礙,具有理想的導(dǎo)電性。一圓柱形金屬導(dǎo)體,沿其軸線方向通有均勻分布的恒定電流,將中間一段金屬降溫轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體后,超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級(jí)的薄層內(nèi),其截面示意圖如圖所示。在正常金屬和超導(dǎo)體之間還存在尺度為量級(jí)的交界區(qū)。物理學(xué)中,將單位面積上流過的電流稱為電流密度,設(shè)正常金屬內(nèi)電流密度為,超導(dǎo)體表面薄層內(nèi)電流密度為。根據(jù)上述信息可知()A.超導(dǎo)體中的超導(dǎo)電流會(huì)產(chǎn)生焦耳熱B.如圖圓柱體中,正常金屬與超導(dǎo)體內(nèi)部均存在恒定的電場(chǎng)以維持恒定的電流C.如圖圓柱體中,電流,電流密度D.如圖圓柱體中,電流,電流密度5.(2023北京海淀高三上期末)如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤均勻劃分為30個(gè)小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻阻值的一半;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍.若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值,則下列分析正確的是(
)A.將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.04AB.將接線柱1、2接入電路時(shí),每一小格表示0.02AC.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.06AD.將接線柱1、3接入電路時(shí),每一小格表示0.01A二、多選題6.(2023北京海淀高三上期末)用如圖所示的多用電表正確測(cè)量了一個(gè)的電阻后,需要再測(cè)量一個(gè)阻值約為的電阻。在用紅、黑表筆接觸該待測(cè)電阻兩端之前,必要的操作及其順序應(yīng)當(dāng)是()A.將紅表筆和黑表筆接觸B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”位置C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”位置D.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)7.(2023北京海淀高三上期末)1911年,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度低于某一臨界溫度時(shí),其直流電阻率會(huì)降到以下,遠(yuǎn)低于正常金屬的,稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。1934年,科學(xué)家提出超導(dǎo)體的二流體模型初步解釋了低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。該模型認(rèn)為,當(dāng)金屬在溫度低于成為超導(dǎo)體后,金屬中的自由電子會(huì)有一部分凝聚成超導(dǎo)電子(“凝聚”是指電子動(dòng)量分布趨于相同、有序)。隨著溫度進(jìn)一步降低,越來(lái)越多的自由電子凝聚為超導(dǎo)電子。這些超導(dǎo)電子與金屬離子不發(fā)生“碰撞”,因而超導(dǎo)電子的定向運(yùn)動(dòng)不受阻礙,具有理想的導(dǎo)電性。一圓柱形金屬導(dǎo)體,沿其軸線方向通有均勻分布的恒定電流,將中間一段金屬降溫轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體后,超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級(jí)的薄層內(nèi),其截面示意圖如圖所示。在正常金屬和超導(dǎo)體之間還存在尺度為量級(jí)的交界區(qū)。根據(jù)上述信息可知(
)A.交界區(qū)兩側(cè)單位時(shí)間內(nèi)通過的電荷量相等B.超導(dǎo)體中需要恒定電場(chǎng)以維持其中的超導(dǎo)電流C.如圖中超導(dǎo)體內(nèi)部可能存在定向移動(dòng)的自由電子D.如圖中超導(dǎo)體內(nèi)部軸線處的磁場(chǎng)一定為零8.(2023北京海淀高三上期末)將一個(gè)表頭G改裝成多量程的電流表,通常有兩種連接方式。如圖甲所示的連接方式稱作開路轉(zhuǎn)換式(其中電阻)。如圖乙所示的連接方式稱作閉路抽頭式。兩種連接方式在實(shí)際中均有使用,下列說(shuō)法正確的是(
)A.開路轉(zhuǎn)換式中,開關(guān)S接1時(shí)的量程大于開關(guān)S接2時(shí)的量程B.開路轉(zhuǎn)換式中,若電阻發(fā)生變化,則開關(guān)S接1、2對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化C.閉路抽頭式中,抽頭3對(duì)應(yīng)的量程大于抽頭4對(duì)應(yīng)的量程D.閉路抽頭式中,若電阻發(fā)生變化,則抽頭3、4對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化三、實(shí)驗(yàn)題9.(2025北京順義高三上期末)電導(dǎo)率(電阻率的倒數(shù))是監(jiān)測(cè)水體污染程度的重要指標(biāo),一中學(xué)物理課題小組測(cè)量某排污口附近污水的電導(dǎo)率。(1)為了方便測(cè)量污水樣品的電阻,將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi),如圖1所示,容器內(nèi)徑為,污水液面高為,污水樣品兩端用金屬圓片電極密封。該同學(xué)先用多用電表粗略測(cè)量容器內(nèi)水樣的電阻。當(dāng)選擇歐姆表“”擋時(shí),示數(shù)如圖2所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是。(2)為了準(zhǔn)確測(cè)量水樣的電導(dǎo)率,該同學(xué)選取的電壓表和電流表,內(nèi)阻分別約為和,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為。則下列電路圖中最符合實(shí)驗(yàn)要求的是______。A. B. C. D.(3)由于沒有考慮電表內(nèi)阻的影響,而使得電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比(填“偏大”“相等”或“偏小”)。(4)按照電路圖連接電路后,接通電源,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)始終為“0”。經(jīng)檢查導(dǎo)線無(wú)斷路,寫出利用多用電表歐姆擋查找電路故障的思路(或方法)及電路可能存在的故障。(5)若電壓表的讀數(shù)為,電流表的讀數(shù)為,則該水樣電導(dǎo)率的表達(dá)式為(用測(cè)得的物理量、、、表示)。10.(2024北京豐臺(tái)高三上期末)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。用圖示的多用電表正確測(cè)量了一個(gè)的電阻后,需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值約的電阻。請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑選必需的步驟,按順序排列為。A.將紅表筆和黑表筆接觸B.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×10”位置C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置D.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置E.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向表盤右側(cè)“0”刻線F.將紅黑表筆分別接在待測(cè)電阻兩端進(jìn)行電阻測(cè)量11.(2024北京東城高三上期末)在“測(cè)量金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示,用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L,先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R(約為5Ω)、然后計(jì)算出該金屬絲的電阻率。(1)從圖中讀出金屬絲的直徑D為mm;(2)實(shí)驗(yàn)室有兩節(jié)干電池、開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材:A.電壓表0~3V,內(nèi)阻約3kΩB.電壓表0~15V,內(nèi)阻約15kΩC.電流表0~0.6A,內(nèi)阻約0.2ΩD.電流表0~3A,內(nèi)阻約0.1Ω要求較準(zhǔn)確地測(cè)出金屬絲的阻值,電壓表應(yīng)選,電流表應(yīng)選(選填選項(xiàng)前的字母);(3)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,并描繪出U-I圖線。由圖像得到金屬絲的阻值R=Ω(保留2位有效數(shù)字);(4)寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式(用“D”“L”“R”表示)。12.(2024北京朝陽(yáng)高三上期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)量某金屬絲(阻值約為幾歐姆)的電阻率。(1)應(yīng)選用(選填“甲”或“乙”)電路圖測(cè)量該金屬絲的電阻。(2)若通過測(cè)量可知,金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為L(zhǎng),直徑為D,通過金屬絲的電流為I,金屬絲兩端的電壓為U,由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率ρ=。(用題目所給字母表示)(3)伏安法測(cè)量電阻時(shí),由電壓表或電流表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。針對(duì)(1)所選的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量金屬絲的阻值為R。若已知電壓表的內(nèi)阻為RV,電流表的內(nèi)阻為RA,則電阻絲的阻值Rx應(yīng)該為。(4)明明同學(xué)課后設(shè)計(jì)了如圖丙所示的部分電路圖,設(shè)想通過調(diào)節(jié)變阻器R1的滑片在某一位置,再調(diào)節(jié)變阻器R2,使兩電壓表的示數(shù)均為U0,此時(shí)電流表的示數(shù)為I0。請(qǐng)你說(shuō)明需要滿足哪些條件,利用便可以算出Rx的真實(shí)電阻值。13.(2024北京朝陽(yáng)高三上期末)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)如圖甲所示,用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑D=mm;如圖乙所示,用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度L=mm。(2)某同學(xué)用多用表歐姆“×10”擋粗測(cè)金屬絲的電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,需要進(jìn)行調(diào)整。下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)椋ㄌ罡鲗?shí)驗(yàn)步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“×1”位置B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向歐姆零點(diǎn)(3)某同學(xué)利用圖丙所示電路,通過測(cè)繪小燈泡的I-U圖像來(lái)研究小燈泡的電阻隨電壓變化的規(guī)律。在一次實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)為零。關(guān)于電路的故障,下列說(shuō)法正確的是。A.可能是小燈泡發(fā)生斷路B.可能是小燈泡發(fā)生短路C.可能是變阻器的滑片處斷路14.(2024北京海淀高三上期末)甲、乙兩同學(xué)分別通過如下實(shí)驗(yàn)研究測(cè)量電阻的不同實(shí)驗(yàn)方案。(1)甲同學(xué)用圖所示電路測(cè)量阻值約為6Ω的電阻,可選用的器材有:A.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)B.電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約0.02Ω)C.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)D.滑動(dòng)變阻器(0~5Ω)E.滑動(dòng)變阻器(0~200Ω)F.電源(電動(dòng)勢(shì)為4.5V)及開關(guān)和導(dǎo)線若干①為了調(diào)節(jié)方便、測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇。(選填實(shí)驗(yàn)器材前的字母)②請(qǐng)用筆畫線表示導(dǎo)線,在圖中完成電路連接。③若只考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差分析,下列說(shuō)法正確的是。A.電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值,屬于偶然誤差B.電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值,屬于偶然誤差C.電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值,屬于系統(tǒng)誤差D.電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值,屬于系統(tǒng)誤差(2)乙同學(xué)用圖所示電路測(cè)量另一個(gè)電阻。①電路連好后,閉合開關(guān),無(wú)論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且?guī)缀醪蛔儯娏鞅硎冀K沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則可能的故障是。A.滑動(dòng)變阻器短路B.滑動(dòng)變阻器斷路C.待測(cè)電阻與電流表A之間的導(dǎo)線斷路②故障解決后,乙同學(xué)研究電壓表示數(shù)U和滑動(dòng)變阻器連入電路中阻值R的關(guān)系。若待測(cè)電阻、電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持不變,圖中可以正確反映U-R關(guān)系的示意圖是。A.B.C.D.15.(2024北京西城高三上期末)在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,金屬絲的電阻Rx約為5Ω。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑,如圖1所示,測(cè)量值d=mm。(2)為測(cè)量金屬絲的電阻,實(shí)驗(yàn)中提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材:A.電源(電動(dòng)勢(shì)為3V)B.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3k)C.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125)D.電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約0.025)E.滑動(dòng)變阻器(最大阻值約為5)為使金屬絲的電壓能從零開始增大,并使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,上面器材中電流表應(yīng)選用(填器材前的字母)。測(cè)量電路選用下圖中的。(3)測(cè)得金屬絲的直徑為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、阻值為Rx,則電阻率ρ=。16.(2024北京大興高三上期末)在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量一個(gè)金屬絲的電阻。(1)該同學(xué)先用歐姆表“”擋粗測(cè)該金屬絲的電阻,示數(shù)如圖所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是Ω。(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)某金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,則該金屬絲的直徑為mm。(3)測(cè)量一段金屬絲電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖所示,電流表0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω,0~3A,內(nèi)阻約0.01Ω;電壓表0~3V,內(nèi)阻約3kΩ,0~15V,內(nèi)阻約15kΩ。圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與(選填電流表“-、”“0.6”或“3”)接線柱連接,b端應(yīng)與(選填電流表“-”、“0.6”或“3”)接線柱連接。開關(guān)閉合前,圖中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于(選填“左”或“右”)端。(4)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計(jì)算電阻,然后求電阻平均值;乙同學(xué)通過圖像求電阻。則兩種求電阻的方法誤差較小的是(選填“甲同學(xué)”或“乙同學(xué)”)。(5)設(shè)被測(cè)金屬絲電阻為,金屬絲直徑為d,接入電路部分的長(zhǎng)度為l,則計(jì)算該金屬絲電阻率的表達(dá)式是(用題目給出的物理量符號(hào)表示)。17.(2023北京東直門中學(xué)高三上期末)電阻率是用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其橫截面直徑如圖甲所示,由圖可知其直徑為mm,如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度為cm,如圖丙所示,用多用電表×1Ω擋粗測(cè)其電阻為Ω。(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,需進(jìn)一步測(cè)量圓柱體的電阻,除待測(cè)圓柱體R外,實(shí)驗(yàn)室還備有的。實(shí)驗(yàn)器材如下,要求待測(cè)電阻兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大,則電壓表應(yīng)選,電流表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。(均填器材前的字母代號(hào))A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為15kΩ);B.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為75kΩ);C.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω);D.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約為0.2Ω);E.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~5Ω,1.0A);F.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2000Ω,0.1A);G.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì))H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路,并將電路圖畫在虛線框中。(4)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端的電壓為U,圓柱體橫截面的直徑和長(zhǎng)度分別用D、L表示,則用D、L、I、U表示該圓柱體電阻率的關(guān)系式為=。18.(2023北京石景山高三上期末)如圖1所示是一個(gè)多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖,由表頭、電源、調(diào)零電阻和表筆組成。其中表頭滿偏電流、內(nèi)阻;電池電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻;調(diào)零電阻阻值。(1)使用此歐姆擋測(cè)量電阻時(shí),如圖2所示,若表頭G指針指在位置①處,則此刻度對(duì)應(yīng)歐姆擋表盤刻度值為(選填“0”或“”);若指針指在位置②處,則此刻度對(duì)應(yīng)歐姆擋表盤刻度值為(選填“0”或“”);若指針指在位置③處,則此刻度對(duì)應(yīng)歐姆擋表盤刻度值為。(2)請(qǐng)說(shuō)明該歐姆擋表盤的刻度值分布是否均勻,并說(shuō)明理由。(3)該歐姆擋表盤的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為刻度的,當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到、內(nèi)阻增大到時(shí)仍可調(diào)零。若測(cè)得某電阻的阻值為,則這個(gè)電阻的真實(shí)值是。19.(2023北京東城高三上期末)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一段金屬電阻絲的電阻率。(1)取一段金屬電阻絲連接到圖甲所示的電路中,測(cè)出其電阻。再測(cè)出其長(zhǎng)度和直徑d,就可以計(jì)算出所用材料的電阻率,即;(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬電阻絲的直徑。其中某次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,其讀數(shù)應(yīng)為mm;(3)圖丙中已經(jīng)根據(jù)圖甲電路連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的最左端。請(qǐng)完成實(shí)物間的連線。(4)正確連接電路后,測(cè)量電壓和電流,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:次數(shù)12345670.100.300.701.001.501.702.300.020.060.160.220.340.460.52實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系,如圖丁所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的6個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)你在圖丁中標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),并描繪出圖線。20.(2023北京豐臺(tái)高三上期末)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量電阻R的阻值。(1)待測(cè)電阻的阻值約為10Ω。除電源(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電鍵、導(dǎo)線若干外,還提供如下實(shí)驗(yàn)器材:A.電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)B.電流表(量程0~3.0A,內(nèi)阻約0.02Ω)C.電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)D.電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)E.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω,額定電流2A)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ,額定電流0.5A)為了調(diào)節(jié)方便、測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用,電壓表應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(選填實(shí)驗(yàn)器材前對(duì)應(yīng)的字母)。(2)該同學(xué)測(cè)量電阻兩端的電壓U和通過電阻的電流I,得到多組數(shù)據(jù),并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出,請(qǐng)?jiān)趫D中作出該電阻的U-I圖線,根據(jù)圖線得出該電阻R=Ω(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。(3)該同學(xué)選用如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始后把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑到中間某一位置,閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),但電壓表有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則(選填選項(xiàng)前的字母)。A.導(dǎo)線a處斷路
B.導(dǎo)線b處斷路
C.R處斷路21.(2023北京豐臺(tái)高三上期末)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。例如:(1)實(shí)驗(yàn)儀器。用螺旋測(cè)微器測(cè)一金屬絲的直徑,示數(shù)如圖1所示。由圖可讀出金屬絲的直徑為mm。(2)數(shù)據(jù)分析。某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50.0Hz的交流電源上。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在隨小車運(yùn)動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡,挑出點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,圖2是紙帶的一部分,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)2,3,4之間還有1個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),則從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)4的過程中小車加速度的大小a=m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)原理。某學(xué)習(xí)小組利用圖3實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與力的關(guān)系”,怎樣操作可以使細(xì)繩拉力等于小車受的合力?請(qǐng)分析說(shuō)明這樣做的理由。22.(2023北京海淀高三上期末)某同學(xué)用多用電表測(cè)量二極管的反向電阻.完成下列測(cè)量步驟:⑴檢查多用電表的機(jī)械零點(diǎn).⑵將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔,將選擇開關(guān)撥至電阻測(cè)量擋適當(dāng)?shù)牧砍烫帲菍⒓t、黑表筆,進(jìn)行歐姆調(diào)零.⑷測(cè)反向電阻時(shí),將表筆接二極管正極,將表筆接二極管負(fù)極,讀出電表示數(shù).⑸為了得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,應(yīng)讓電表指針盡量指向表盤(填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”);否則,在可能的條件下,應(yīng)重新選擇量程,并重復(fù)⑶、⑷.⑹測(cè)量完成后,將選擇開關(guān)撥向位置.四、解答題23.(2025北京海淀高三上期末)利用離子推進(jìn)器可以控制衛(wèi)星姿態(tài)、修正運(yùn)行軌道。圖為某種離子推進(jìn)器中離子加速區(qū)域的簡(jiǎn)化示意圖,柵電極A、B分別為陽(yáng)極和陰極,間距為。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),可認(rèn)為柵電極A、B間有向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為。從陽(yáng)極注入的帶正電的氙離子經(jīng)過電場(chǎng)加速后形成正離子束,最終所有注入的氙離子以很高的速度沿同一方向從陰極噴出,由此對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)生推力。已知每個(gè)氙離子的質(zhì)量為、電荷量為,初速度近似為零,單位時(shí)間注入的氙離子數(shù)為。不考慮氙離子間相互作用及相對(duì)論效應(yīng)。(1)求每個(gè)氙離子從陰極噴出時(shí)的動(dòng)能。(2)氙離子的定向運(yùn)動(dòng)形成電流,求:A.陰極處噴出離子時(shí)形成的等效電流。B.離子推進(jìn)器加速氙離子所消耗的功率。(3)在計(jì)算推進(jìn)器獲得的推力大小時(shí),某同學(xué)提出一種思路:通過求得柵電極A、B間所有氙離子所受靜電力之和,認(rèn)為其大小等于所求推力大小。判斷該思路是否正確。若正確,請(qǐng)按此思路計(jì)算出推力大小;若不正確,請(qǐng)說(shuō)明理由。24.(2025北京昌平高三上期末)宏觀與微觀相結(jié)合是科學(xué)研究的重要方法。(1)微觀世界與宏觀世界往往存在奇妙的相似性。根據(jù)盧瑟福氫原子模型,因?yàn)樵雍说馁|(zhì)量遠(yuǎn)大于電子質(zhì)量,可以忽略原子核的運(yùn)動(dòng),形成類似天文學(xué)中的恒星一行星系統(tǒng),核外電子與原子核依靠庫(kù)侖力作用使電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知核外電子的質(zhì)量為m,氫原子核的質(zhì)量為M,相距為r,靜電力常量為k,電子和氫原子核的電荷量大小均為e,求核外電子的動(dòng)能。(2)對(duì)于同一物理問題,常常可以從宏觀與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在聯(lián)系,從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。a.如圖所示的一段柱狀金屬導(dǎo)體,橫截面積為S,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,電子電荷量大小為e,導(dǎo)體兩端加電壓后,自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v。請(qǐng)推導(dǎo):導(dǎo)體中的電流I與v之間的關(guān)系式。b.在金屬導(dǎo)體中,除了有大量的自由電子外,還有失去部分核外電子的剩余部分(原子實(shí))。自由電子在電場(chǎng)力作用下做定向運(yùn)動(dòng)的過程中,不斷地與原子實(shí)碰撞,形成對(duì)電子定向運(yùn)動(dòng)的阻礙作用,這是電阻產(chǎn)生的根本原因。假設(shè)電子與原子實(shí)每次碰撞后速度都減為0,在兩次碰撞的時(shí)間間隔內(nèi)做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)電子與原子實(shí)除碰撞外的其它作用力,忽略電子之間的相互作用。已知導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為S,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m,電荷量大小為e,電子與原子實(shí)兩次碰撞的時(shí)間間隔為。①請(qǐng)推導(dǎo)導(dǎo)體電阻的表達(dá)式;②請(qǐng)解釋為什么金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大?25.(2025北京西城高三上期末)在高壓變壓器中,線圈繞阻散發(fā)的熱量通常用流動(dòng)的絕緣油通過循環(huán)帶走,離子泵是一種驅(qū)動(dòng)絕緣油循環(huán)流動(dòng)的裝置。如圖1所示,離子泵的核心為橫截面積為S,長(zhǎng)為d的柱體,內(nèi)部充滿絕緣油。其簡(jiǎn)化工作原理是:在柱體兩側(cè)電極加上電壓后,在柱體內(nèi)形成勻強(qiáng)電場(chǎng),左側(cè)電極不斷產(chǎn)生電荷量為q的帶正電的粒子,這些帶電粒子運(yùn)動(dòng)到右側(cè)電極后被回收。初始時(shí),帶電粒子與絕緣油分子發(fā)生碰撞,經(jīng)過極短時(shí)間后,帶電粒子受到的電場(chǎng)力與絕緣油分子對(duì)其作用力達(dá)到平衡,此后,帶電粒子與油分子以相同的速度沿柱體的軸線向右勻速運(yùn)動(dòng)。若穩(wěn)定時(shí),柱體內(nèi)的帶電粒子均勻分布,單位體積內(nèi)的粒子數(shù)為n。(1)測(cè)得離子泵工作時(shí)的電流為I,求單位時(shí)間內(nèi)流過柱體橫截面的絕緣油的體積Q。(2)在柱體內(nèi)的每個(gè)帶電粒子也會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng),可視為靜電場(chǎng)。柱體內(nèi)所有帶電粒子產(chǎn)生的電場(chǎng)可簡(jiǎn)化為電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于軸線,大小沿軸線均勻變化的電場(chǎng)。當(dāng)兩極間電壓較小時(shí),局部帶電粒子受到的電場(chǎng)力與絕緣油的流動(dòng)方向相反,將導(dǎo)致局部絕緣油倒流。當(dāng)兩極間電壓為U0時(shí),恰能避免這種情況的發(fā)生。a.如圖2所示,以柱體軸線的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿軸線建立x軸。在圖3中畫出電壓為U0時(shí),柱體內(nèi)的一個(gè)帶電粒子受到的電場(chǎng)力F隨x變化的圖像,并在縱軸上標(biāo)出你能確定的關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)。b.若兩極間電壓為U(U>U0),求柱體中帶電粒子對(duì)絕緣油整體的驅(qū)動(dòng)力F驅(qū)。26.(2025北京東城高三上期末)類比是研究問題的常用方法。(1)情境1:已知一段導(dǎo)體兩端的電勢(shì)分別為和,且。導(dǎo)體的電阻率為,橫截面積為S,長(zhǎng)度為L(zhǎng)。請(qǐng)根據(jù)歐姆定律與電阻定律,推導(dǎo)通過導(dǎo)體的電流I的表達(dá)式。(2)情境2:熱傳導(dǎo)是由于溫度差引起的熱量傳遞現(xiàn)象,其本質(zhì)是由物質(zhì)中大量做熱運(yùn)動(dòng)的分子互相撞擊,從而使能量從物體的高溫部分傳至低溫部分。如圖甲所示,某傳熱介質(zhì)的橫截面積為S,兩端的溫度分別為和,且。類比電流的定義式,定義“熱流”(熱傳導(dǎo)速率)為單位時(shí)間內(nèi)通過傳熱介質(zhì)某一橫截面積的熱量。已知其他條件一定時(shí),正比于溫差。定義“熱阻”為物體兩端溫度差與熱流的比值,對(duì)于熱流經(jīng)過的截面積不變的傳熱介質(zhì),熱阻。其中L為沿?zé)崃鞣较虻慕橘|(zhì)長(zhǎng)度,S為垂直于熱流方向傳熱介質(zhì)的截面積,k為傳熱材料的熱阻率。a.類比電流I與電勢(shì)差的關(guān)系,試推導(dǎo)熱流的表達(dá)式;b.兩根金屬棒A、B尺寸相同,其中。現(xiàn)將A、B兩金屬棒先后串聯(lián)、并聯(lián)在溫度恒定的低溫?zé)嵩春透邷責(zé)嵩粗g,如圖乙所示。低溫?zé)嵩础⒏邷責(zé)嵩吹臏囟确謩e為、,且。當(dāng)A、B串聯(lián)使用時(shí),熱源之間各處熱流均相等;A、B并聯(lián)使用時(shí),總熱流等于流過金屬棒A、B的熱流之和,求將A、B串聯(lián)使用時(shí)與并聯(lián)使用時(shí)兩熱源之間的總熱流之比。不計(jì)金屬棒側(cè)面與外界進(jìn)行的熱量交換。27.(2024北京通州高三上期末)在“測(cè)量金屬絲的電阻”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量一金屬絲的電阻。(1)該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測(cè)該金屬絲的電阻,示數(shù)如圖1所示,對(duì)應(yīng)的讀數(shù)是Ω。(2)用圖2所示電路測(cè)量,要求電壓能從零開始測(cè)量,并能多測(cè)量幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖2中僅添加一根導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)的電路連接。(3)閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的(選填“a”或“b”)端。(4)該同學(xué)測(cè)量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,得到多組數(shù)據(jù),以電壓U為縱軸、電流I為橫軸建立直角坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),如圖3所示,請(qǐng)畫出U-I圖像,根據(jù)圖像得出該金屬絲的電阻R=Ω(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
參考答案1.A【詳解】C.一小間內(nèi),流過導(dǎo)線橫截面的電子個(gè)數(shù)為電荷量為根據(jù)電流的定義有解得故C錯(cuò)誤;AD.長(zhǎng)度為l的一段導(dǎo)體,則電子做定向移動(dòng)時(shí)滿足電場(chǎng)力與阻力相等,則,解得,故A正確,D錯(cuò)誤;B.根據(jù)可知比例系數(shù)的單位為故B錯(cuò)誤;故選A。2.A【詳解】AB.根據(jù)歐姆定律有可得對(duì)應(yīng)點(diǎn),小燈泡的電阻為故A正確,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)歐姆定律有可知圖像中,圖像的切線的斜率的絕對(duì)值表示該相應(yīng)電壓時(shí)小燈泡的電阻的倒數(shù),根據(jù)圖像可知,隨著所加電壓的增大,圖像切線的斜率的絕對(duì)值減小,即小燈泡的電阻增大,故C錯(cuò)誤;D.對(duì)應(yīng)點(diǎn),小燈泡的功率為可知小燈泡的功率為圖中矩形所圍面積,故D錯(cuò)誤。故選A。3.D【詳解】A.梯級(jí)先導(dǎo)到達(dá)地面的時(shí)間約為故A錯(cuò)誤;B.取時(shí)間通過某橫截面積的電荷量為解得故B錯(cuò)誤;C.取時(shí)間通過某橫截面積的電荷量為解得D.根據(jù)解得故D正確。故選D。4.D【詳解】A.超導(dǎo)體中的電阻接近于0,故超導(dǎo)體中的超導(dǎo)電流不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,故A錯(cuò)誤;B.因超導(dǎo)電子能產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng),不受阻礙,則超導(dǎo)體中不需要恒定電場(chǎng)以維持其中的超導(dǎo)電流,故B錯(cuò)誤;CD.由于正常金屬與超導(dǎo)體處于串聯(lián)狀態(tài),故而超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級(jí)的薄層內(nèi),小于正常金屬體內(nèi)的電流流過面積,故故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。5.C【詳解】當(dāng)接線柱1、2接入電路時(shí),R1與電流表并聯(lián),由于R1=,可知流過R1的電流為流過電流表電流的2倍,所以1、2接線柱間的電流為通過電流表電流的3倍,所以每一小格是原來(lái)的3倍,即為0.06A,所以A、B錯(cuò)誤;當(dāng)接線柱1、3接入電路時(shí),電流表與R1并聯(lián),然后再與R2串聯(lián),串聯(lián)電阻對(duì)電流無(wú)影響,與1、2接入電路的效果一樣,所以每一小格表示0.06A,C正確,D錯(cuò)誤.6.CAD【詳解】多用電表正確測(cè)量了一個(gè)的電阻后,需要再測(cè)量一個(gè)阻值約為的電阻,則選擇開關(guān)要從“×1”當(dāng)調(diào)到“”位置,然后將紅表筆和黑表筆接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)。故選CAD。7.AD【詳解】A.交界區(qū)兩側(cè)的電流相等,則單位時(shí)間內(nèi)通過的電荷量相等,選項(xiàng)A正確;B.因超導(dǎo)電子能產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng),不受阻礙,則超導(dǎo)體中不需要恒定電場(chǎng)以維持其中的超導(dǎo)電流,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.由題意可知,當(dāng)金屬在溫度低于成為超導(dǎo)體后,金屬中的自由電子會(huì)有一部分凝聚成超導(dǎo)電子,電流只分布在超導(dǎo)體的表層,所以內(nèi)部無(wú)電流,即內(nèi)部無(wú)定向移動(dòng)的電子,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.因?yàn)槌瑢?dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級(jí)的薄層內(nèi),由對(duì)稱性可知,如圖中超導(dǎo)體內(nèi)部軸線處的磁場(chǎng)一定為零,選項(xiàng)D正確。故選AD。8.ACD【詳解】A.根據(jù)則并聯(lián)的電阻越小,則量程越大,因,則開路轉(zhuǎn)換式中,開關(guān)S接1時(shí)的量程大于開關(guān)S接2時(shí)的量程,選項(xiàng)A正確;B.開路轉(zhuǎn)換式中,若電阻發(fā)生變化,則開關(guān)S接1時(shí)對(duì)應(yīng)的量程會(huì)發(fā)生變化,而開關(guān)S接2時(shí)對(duì)應(yīng)的量程不會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;CD.閉路抽頭式中,接抽頭3時(shí)并聯(lián)的電阻只有R1,而接抽頭4時(shí)并聯(lián)的電阻有R1和R2,則抽頭3對(duì)應(yīng)的量程大于抽頭4對(duì)應(yīng)的量程,并且若電阻發(fā)生變化,則抽頭3、4對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)CD正確;故選ACD。9.(1)1200(2)B(3)偏大(4)見解析(5)【詳解】(1)歐姆表刻度為12,讀數(shù)為12×100Ω=1200Ω(2)水樣的電阻較大,即,選擇電流表內(nèi)接法;滑動(dòng)變阻器的最大阻值為5Ω,選擇分壓式接法;故選B。(3)電流表內(nèi)接時(shí),電流表內(nèi)阻有分壓作用,導(dǎo)致測(cè)量值與真實(shí)值相比偏大;(4)電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)始終為“0”,可能是Rx斷路,可斷開開關(guān),利用歐姆擋檢測(cè)Rx兩端電阻,觀察電阻是否為無(wú)窮大;(5)根據(jù)電阻定律有其中,解得10.CAEF【詳解】用圖示的多用電表正確測(cè)量了一個(gè)的電阻后,需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值約的電阻,根據(jù)可知應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置,接著將紅表筆和黑表筆接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向表盤右側(cè)“0”刻線,最后將紅黑表筆分別接在待測(cè)電阻兩端進(jìn)行電阻測(cè)量。故正確的順序?yàn)镃AEF。11.0.400AC4.4/4.5【詳解】(1)[1]固定刻度讀數(shù)為0mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為(2)[2]因?yàn)槊抗?jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)一共3V,所以應(yīng)該選擇量程為0~3V的電壓表,故選A;[3]因?yàn)榻饘俳z的電阻大約為5Ω,流過電流表的最大電流約為故選量程為0~0.6A的電流表,故選C;(3)[4]根據(jù)U-I圖可知圖線斜率為4.5,所以金屬絲的阻值R=4.5Ω;(4)[5]根據(jù)可得12.甲條件1,兩個(gè)電壓表的內(nèi)阻需要相同或者都可看為理想表;條件2,電阻R2的總阻值與RA的阻值之和大于等于Rx的阻值【詳解】(1)[1]由題知金屬絲(阻值約為幾歐姆),所以金屬絲屬于小電阻,所以選擇電流表外接法,選擇圖甲;(2)[2]根據(jù)解得(3)[3]根據(jù)圖甲,在未消除該系統(tǒng)誤差時(shí)本實(shí)驗(yàn)的電阻絲的測(cè)量阻值R為解得(4)[4]需要滿足的條件為,條件1:兩個(gè)電壓表的內(nèi)阻需要相同或者都可看為理想表;條件2:電阻R2的總阻值與RA的阻值之和大于等于Rx的阻值。13.2.150/2.149/2.15112.30ADCBB【詳解】(1)[1]螺旋測(cè)微器的精確值為,由圖甲可知金屬絲的直徑為[2]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為,由圖乙可知金屬絲的長(zhǎng)度為(2)[3]某同學(xué)用多用表歐姆“×10”擋粗測(cè)金屬絲的電阻,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,可知金屬絲的電阻阻值較小,應(yīng)將選擇開關(guān)置于“×1”位置,接著將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向歐姆零點(diǎn),然后將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開,最后將選擇開關(guān)置于“OFF”位置。故實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)锳DCB。(3)[4]在一次實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)為零。A.如果是小燈泡發(fā)生斷路,則電流表示數(shù)為零,故A錯(cuò)誤;B.可能是小燈泡發(fā)生短路,則電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)為零,故B正確;C.可能是變阻器的滑片處斷路,則電流表示數(shù)為零,故C錯(cuò)誤。故選B。14.CDDCB【詳解】(1)①[1][2]電源電壓為4.5V,電壓表量程為3V,電路中的最大電流則電流表選擇C,為方便操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇D;②[3]因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器阻值小于待測(cè)阻值,采用分壓式接法,如下③[4]引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流作用,電流表測(cè)量值大于真實(shí)值,電阻測(cè)量值偏小,屬于系統(tǒng)誤差.故選D。(2)①[5]無(wú)論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且?guī)缀醪蛔儯娏鞅硎冀K沒有示數(shù),說(shuō)明電壓表被串聯(lián)進(jìn)電路中了,則待測(cè)電阻與電流表A之間的導(dǎo)線斷路。故選C。②[6]待測(cè)電阻、電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、都保持不變,設(shè)這部分總電阻為,則整理得故選B。15.0.367/0.366/0.368C甲【詳解】(1)[1]測(cè)量值(2)[2][3]電動(dòng)勢(shì)3V,待測(cè)電阻約為5Ω,則電路中電流不超過0.6A,則電流表選擇C;使金屬絲的電壓從零開始增大,采取分壓法,由于應(yīng)采取電流表外接法。測(cè)量電路選用下圖中的甲。(3)[4]根據(jù)得16.60.184/0.185/0.1860.60.6左乙【詳解】(1)[1]歐姆表的讀數(shù)是6×1Ω=6Ω。(2)[2]用螺旋測(cè)微器測(cè)某金屬絲的直徑為0.01mm×18.5=0.185mm。(3)[3][4]用兩節(jié)干電池做電源,則電路中電流不超過0.6A,則圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與“0.6”接線柱連接,電壓表并聯(lián)在電阻絲兩端,則b端應(yīng)與“0.6”接線柱連接。[5]開關(guān)閉合前,待測(cè)電阻兩端的電壓要從零開始,則圖中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左端。(4)[6]通過圖像求電阻可減小實(shí)驗(yàn)誤差,則兩種求電阻的方法誤差較小的是乙同學(xué)。(5)[7]根據(jù)解得該金屬絲電阻率的表達(dá)式是17.1.844/1.842/1.846/1.843/1.8454.2406ACE【詳解】(1)[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)+估讀,由題圖甲知,圓柱體的直徑為刻度讀數(shù)十估讀,由題圖甲知,圓柱體的直徑為1.5mm+34.4×0.01mm=1.844mm[2]游標(biāo)卡尺讀數(shù)為主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)×精度,由題圖乙知,長(zhǎng)度為42mm+8×0.05mm=42.40mm=4.240cm[3]多用電表的讀數(shù)為電阻的粗測(cè)值,其電阻為(2)[4]待測(cè)電阻大約,若用滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍,)調(diào)節(jié)非常不方便,且額定電流太小,所以應(yīng)用滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍,1.0A);[5]電源電動(dòng)勢(shì)為3V,所以電壓表應(yīng)選3V量程的。[6]為了測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓接法,電壓表內(nèi)電阻較大,待測(cè)圓柱體的電阻較小,故采用電流表外接法誤差較小;電路中的電流約為所以電流表量程應(yīng)選1.6A量程的。(3)[7]根據(jù)以上分析,設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示(4)[8]由,及得18.03000由閉合電路歐姆定律,可得。歐姆表盤的刻度就是根據(jù)待測(cè)電阻與電流一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系得到的。根據(jù)表達(dá)式可知,待測(cè)電阻與電流是非線性關(guān)系,所以歐姆表表盤的刻度是不均勻的2900【詳解】(1)[1][2][3]根據(jù)歐姆表的工作原理可知,當(dāng)電流最小時(shí),電阻最大即,當(dāng)電流最大時(shí),電阻最小即為零,若指針指在中間刻度即為中值電阻等于歐姆表內(nèi)阻(2)[4]由閉合電路歐姆定律,可得歐姆表盤的刻度就是根據(jù)待測(cè)電阻與電流一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系得到的。根據(jù)表達(dá)式可知,待測(cè)電阻與電流是非線性關(guān)系,所以歐姆表表盤的刻度是不均勻的;(3)[5]若電動(dòng)勢(shì)為1.45V,則此時(shí)調(diào)零時(shí),內(nèi)部電阻為此時(shí)指針在指在中值位置時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻應(yīng)為2900Ω;由3000Ω對(duì)應(yīng)的電流列出關(guān)系式故對(duì)應(yīng)1.45V時(shí)的電阻19.0.396/0.395/0.397【詳解】(1)[1]由電阻定律可得解得(2)[2]螺旋測(cè)微器的最小分度為0.01mm,由圖可知,讀數(shù)應(yīng)為(3)[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖,連接實(shí)物圖如圖所示(4)[4]如圖所示20.ACE7.85C【詳解】(1)[1]待測(cè)電阻的最大電流為電流表選擇A;[2]待測(cè)電阻的最大電壓為電壓表選擇C;[3]待測(cè)電阻的阻值約為10Ω,為了方便調(diào)節(jié)電路,滑動(dòng)變阻器選擇E;(2)[4]該電阻的U-I圖線如圖所示[5]該電阻的阻值為(3)[6]A.導(dǎo)線a處斷路,電流表和電壓表均有示數(shù),A錯(cuò)誤;B.導(dǎo)線b處斷路,電流表和電壓表均無(wú)示數(shù),B錯(cuò)誤;
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