【备战2022】高考物理选择题专项练习集:电流、电压和电阻的测量:电流表、电压表和多用电表的使用 伏安法测电阻(成都专栏)
展开一、单项选择题(共22小题;共88分)
1. 在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源两端电压为 6 V,电阻器 R1=10 Ω 、 R2=5 Ω,电源、电阻器及另外两根导线都是好的。为了查出断导线,某学生想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极 a 点,再将黑表笔分别连接在电阻器 R1 的 b 端和 R2 的 c 端,并观察多用电表的示数。在下列选挡中符合操作规程的是
A. 直流 10 V 挡B. 直流 0.5 A 挡C. 直流 2.5 V 挡D. 欧姆挡
2. 如图所示,用“电流表内接”的方法测量 Rx 阻值,测量出的阻值大于电阻的真实值,分析误差产生的原因是
A. 电压表测量值大于 Rx 两端的电压值
B. 电压表测量值小于 Rx 两端的电压值
C. 电流表测量值大于流经 Rx 的电流值
D. 电流表测量值小于流经 Rx 的电流值
3. 在商店选购一个 10 μF 的电容器,在只有一台多用电表的情况下,为了挑选一个优质产品,应选用的量程是:①直流电压档;②直流电流档;③欧姆档;④交流电压档。选好量程以后,再将多用电表两根测试笔接待检电容器,如果电容器是优质的,电表指针应该:⑤不偏转;⑥偏转至最右边;⑦偏转至中值;⑧偏转一下又返回最左边。其中正确的序号是
A. ①⑤B. ①⑥C. ③⑤D. ③⑧
4. 如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为 10 V 和 0.1 A,电流表的内阻为 0.2 Ω,那么有关待测电阻 Rx 的下列说法正确的是
A. Rx 的测量值等于真实值B. Rx 的测量值比真实值小
C. Rx 的真实值为 99.8 Ω D. Rx 的真实值为 100.2 Ω
5. 分别用如图所示的甲、乙两种电路测 量同一未知电阻的阻值.图甲中两表的示数分别为 3 V 、 4 mA,图乙中两表的示数分别为 4 V 、 3.9 mA,则待测电阻 Rx 的真实值为
A. 略小于 1 kΩ B. 略小于 750 Ω C. 略大于 1 kΩ D. 略大于 750 Ω
6. 如果收音机不能正常工作,需要判断干电池是否已经报废,可取出一节干电池用多用电表来测量它的电动势,下列步骤中正确的是
①把多用电表的选择开关置于交流 500 V 挡或置于“OFF ’’挡 ②把多用电表的红表笔和干电池的负极接触,黑表笔与正极接触 ③把多用电表的红表笔和干电池的正极接触,黑表笔与负极接触 ④在表盘上读出电压值⑤把多用电表的选择开关置于直流 25 V 挡 ⑥把多用电表的选择开关置于直流 5 V 挡
A. ⑤③④①B. ②⑤①④C. ⑥③④①D. ⑥②④①
7. 多用表调到欧姆档时,其内部等效电路下列那个是正确的
A. B.
C. D.
8. 如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法。为待测电阻 Rx。如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则
A. 电压表读数大于 Rx 两端的实际电压,电流表读数大于通过 Rx 的实际电流
B. 电压表读数大于 Rx 两端的实际电压,电流表读数等于通过 Rx 的实际电流
C. 电压表读数等于 Rx 两端的实际电压,电流表读数大于通过 Rx 的实际电流
D. 电压表读数等于 Rx 两端的实际电压,电流表读数等于通过 Rx 的实际电流
9. 用伏安法测电阻时,待测电阻大约是 10 欧,电流表的内阻是 1 欧,电压表的内阻是 5 千欧,则
A. 用电流表外接法,此时测量值比真实值大
B. 用电流表外接法,此时测量值比真实值小
C. 用电流表内接法,此时测量值比真实值大
D. 用电流表内接法,此时测量值比真实值小
10. 某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装好如图所示的装置,向杯内加入冷水,温度计的示数为 20∘C,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值 R1,然后向杯内加入热水,温度计的示数为 60∘C,发现多用电表的指针偏转角度较大,则下列说法正确的是
A. 多用电表应选用电流挡,温度升高换用大量程测量
B. 多用电表应选用电流挡,温度升高换用小量程测量
C. 多用电表应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率大的档
D. 多用电表应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率小的档
11. 某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后,两端连接两支测量表笔,做成了一个测量电阻的装置,如图所示,两支表笔直接接触时,电流表的读数为满偏电流 Ig;两支表笔与 400 Ω 的电阻相连时,电流表的读数为 Ig3。以下说法正确的是
A. 该测量电阻装置的内阻 200 Ω,图中 A 接黑表笔
B. 该测量电阻装置的内阻 200 Ω,图中 A 接红表笔
C. 该测量电阻装置的内阻 400 Ω,图中 A 接黑表笔
D. 该测量电阻装置的内阻 400 Ω,图中 A 接红表笔
12. 伏安法测电阻的接法有如图中甲、乙两种,下列说法正确的是
A. 两种接法完全等效
B. 按甲图接法,测得值偏小
C. 若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小
D. 若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小
13. 甲、乙两同学使用欧姆挡测同一个电阻时,他们都把选择开关旋到“×100”挡,并能正确操作。他们发现指针偏角太小,于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡,乙把选择开关旋到“×10”挡,但乙重新调零,而甲没有重新调零,则以下说法正确的是
A. 甲选挡错误,而操作正确B. 乙选挡正确,而操作错误
C. 甲选挡错误,操作也错误D. 乙选挡错误,而操作正确
14. 在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器 R1 、 R2 及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某同学想先将多用表的红表笔连接在电源的正极 a,再将黑表笔分别连接在电阻器 R1 的 b 端 R2 的 c 端,并观察多用表指针的示数,在下列选挡中,符合操作规程的是
A. 直流 10 V 挡B. 直流 0.5 A 挡C. 直流 2.5 V D. 欧姆挡
15. 某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后,两端连接两支测量表笔,做成了一个测量电阻的装置,如图所示。两支表笔直接接触时,电流表的读数为满偏电流 Ig;两支表笔与 400 Ω 的电阻相连时,电流表的读数为 Ig3。以下说法正确的是:
A. 该测量电阻装置的内阻 200 Ω,图中 A 接黑表笔
B. 该测量电阻装置的内阻 200 Ω,图中 A 接红表笔
C. 该测量电阻装置的内阻 400 Ω,图中 A 接黑表笔
D. 该测量电阻装置的内阻 400 Ω,图中 A 接红表笔
16. 如图所示,是一个多量程多用电表的简化电路图。测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻。下列说法正确的是
A. 当开关 S 调到位置 1 、 2 时,多用电表测量的是电流,且调到位置 1 时的量程比位置 2 的小
B. 当开关 S 调到位置 3 、 4 时,多用电表测量的是电阻,且 A 为黑表笔
C. 当开关 S 调到位置 5 、 6 时,多用电表测量的是电压,且调到位置 6 时的量程比位置 5 的大
D. 多用电表各挡位所对应的表盘刻度都是均匀的
17. 如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是 5 Ω 、 50 Ω 、 500 Ω 的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中,根据实验数据,分别作出电流表读数 I 随 xL(xL 指滑片移动的距离 x 与滑片在变阻器上可移动的总长度 L 的比值)变化的关系曲线 a 、 b 、 c,如图乙所示。则图乙中的图线 a 对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是
A. 最大阻值为 5 Ω 的滑动变阻器:图线 a 对应的滑动变阻器
B. 最大阻值为 50 Ω 的滑动变阻器:图线 b 对应的滑动变阻器
C. 最大阻值为 500 Ω 的滑动变阻器:图线 b 对应的滑动变阻器
D. 最大阻值为 500 Ω 的滑动变阻器:图线 c 对应的滑动变阻器
18. 如图所示为多用电表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏电流为 300 μA,内阻 Rg=100 Ω,调零电阻最大值 R=50 kΩ,串联的固定电阻 R0=50 Ω,电池电动势 E=1.5 V,用它测量电阻 Rx,能准确测量的阻值范围是
A. 30∼80 kΩ B. 3∼8 kΩ C. 80∼300 kΩ D. 8∼300 kΩ
19. 如图为一个多用电表的电路原理图,下列说法正确的是
A. A 接线柱为黑表笔,B 接线柱为红表笔
B. B 端连接 1 、 2 可以测电压,连接 5 、 6 可以测电流
C. 换挡开关 S 由 3 切换到 4 时必须进行调零
D. 换挡开关 S 由 1 切换到 2 后电表量程会增大
20. 如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关 S 可以与不同接点连接。下列说法正确的是
A. 当 S 接 1 或 2 时为直流电流档,接 1 时量程较小
B. 当 S 接 1 或 2 时为直流电压档,接 1 时量程较大
C. 当 S 接 3 或 4 时为直流电流档,接 3 时量程较大
D. 当 S 接 5 或 6 时为直流电压档,接 5 时量程较小
21. 如图为多用表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏电流为 Ig=300 μA,内阻 Rg=100 Ω,调零电阻最大阻值 R=50 kΩ,串联的固定电阻 R0=50 Ω,电池电动势 E=1.5 V,用它测量电阻 Rx,能准确测量的阻值范围是
A. 30 kΩ∼80 kΩ B. 3 kΩ∼8 kΩ
C. 300 kΩ∼800 kΩ D. 3000 kΩ∼8000 kΩ
22. 如图所示,是一个多量程多用电表的简化电路图。测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻。下列说法正确的是
A. 当开关 S 调到 1 、 2 两个位置上时,多用电表测量的是电流,且调到 1 位置上时的量程比 2 位置的大
B. 当开关 S 调到 3 、 4 两个位置上时,多用电表测量的是电阻,且 A 为黑表笔
C. 当开关 S 调到 5 、 6 两个位置上时,多用电表测量的是电压,且调到 5 位置上时的量程比 6 位置的大
D. 当开关 S 调到任意位置上时,都需要把 A 、 B 两表笔短接,对电表进行调零
二、双项选择题(共7小题;共28分)
23. 如图所示是简化的多用电表的电路图,转换开关 S 与不同接点连接,就组成不同的电表,下面是几位同学对这一问题的议论,其中正确的是
A. S 与 1 或 2 连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较小
B. S 与 5 或 6 连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较小
C. S 与 3 或 4 连接时,多用电表就成了欧姆表,用欧姆表测电阻时,R1 、 R2 中都有电流
D. S 与 3 或 4 连接时,多用电表就成了欧姆表,用欧姆表测电阻时,R1 、 R2 中都无电流
24. 有关欧姆表的使用,正确的是
A. 测电阻前将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使表头指针指向右边的电阻零刻线
B. 红表笔与表内电池的正极相接,黑表笔与表内电池的负极相接
C. 测电阻时,指针越接近刻度右边误差越小
D. 测电阻时,若指针偏角太小,说明当前所用倍率档偏小
25. 测定导体电阻是电学中最基本实验之一,如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路,以下分析正确的是
A. 此接法测量出的电阻值大于 R 的真实值
B. 此接法测量出的电阻值小于 R 的真实值
C. 此接法要求待测电阻值小于电流表内阻
D. 开始实验前,滑动变阻器滑动头 P 应处在最右端
26. 如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为 10 V 和 0.1 A,电流表的内阻为 0.2 Ω,那么有关待测电阻 Rx 的下列说法正确的是
A. Rx 的测量值比真实值大B. Rx 的测量值比真实值小
C. Rx 的真实值为 99.8 Ω D. Rx 的真实值为 100.2 Ω
27. 调整欧姆零点后,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,那么正确的判断和做法是
A. 这个电阻的阻值很小
B. 这个电阻的阻值很大
C. 为了把电阻值测得更准确些,应换用“×1”挡,重新调整欧姆零点后测量
D. 为了把电阻值测得更准确些,应换用“×100”挡,重新调整欧姆零点后测量
28. 欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的,有关欧姆表的使用和连接,正确的叙述是
A. 测电阻前要使红黑表笔相接,调节调零电阻,使表头的指针指零
B. 红表笔与表内电池的正极相连接,黑表笔与表内电池的负极相连接
C. 红表笔与表内电池的负极相连接,黑表笔与表内电池正极相连接
D. 测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻值越大
29. 用伏安法测未知电阻 Rx 时,若不知道 Rx 的大概值,为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头 S,然后将 S 分别与 a 、 b 接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,那么有
A. 若电流表示数有显著变化,S 应接 a
B. 若电流表示数有显著变化,S 应接 b
C. 若电压表示数有显著变化,S 应接 a
D. 若电压表示数有显著变化,S 应接 b
三、多项选择题(共1小题;共4分)
30. 关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是
A. 直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一个刻度
B. 电阻刻度是不均匀的
C. 电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应
D. 电阻刻度上的零刻度与直流电流的零刻度线对应
答案
第一部分
1. A
2. A
3. D
【解析】若用电压、电流挡,则因无电源无法检测,故要用欧姆挡,刚接通时是充电过程,充电完毕后,相当于断路,电阻无穷大,故测量时指针先偏转一下又返回到最左边。
4. C
【解析】由欧姆定律:R测=UI=100.1=100 Ω,
RX=R测−RA=100−0.2=99.8 Ω
则测量值偏大,故ABD错误,C正确。
5. D
6. C
【解析】因是测电动势,故应把万用电表的选择开关置于直流 5 V 挡(一节于电池的电动势不高于 1.5 V)。再将红表笔(正极)接被测干电池的正极,黑表笔应与被测干电池的负极相连。然后读出电压值,测量结束后将选择开关置于高值交流电压位置或“OFF”挡,以免表笔之间短接放电或短接外界电路。
7. C
【解析】多用电表调到欧姆档时,其内部应有电池、滑动变阻器、电流表表头,并且黑表笔应与电池的正极相连,红表笔与电池的负极相连,根据表头的左正右负,可知左端是红表笔,右端是黑表笔。故C正确。
8. B
【解析】由电路图可知,实验采用电流表内接法,电流表的测量值等于真实值,由于电流表的分压作用,电压表的示数大于待测电阻两端电压,故ACD错误,B正确。
9. B
【解析】由于本题中因 RVR>RRA,用电流表内接法时,安培表的分压作用比较明显,误差较大,而用安培表外接法时,电压表的分流作用较小,故应该采用安培表外接法;
采用安培表外接法,电压表读数比较准确,由于伏特表的分流作用,电流表的读数偏大,故电阻的测量值偏小,测量值等于待测电阻与伏特表相并联的电阻值;
故选B。
10. D
【解析】因题目中用多用电表与测电阻直接相连,故只能选用多用电表的欧姆档;温度升高时电表指针偏大,说明热敏电阻的阻值减小,所以电表的倍率应减小,D正确,ABC错误。
11. B
【解析】由题意,根据闭合电路欧姆定律,则有:
E=I1Rg+R+r=0.005×Rg+R+r,
E=I2Rg+R+r+300=0.002×Rg+R+r+200。
把 Rg+R+r 看成一个总电阻 R总,则由上面两式可得:R总=200 Ω;
黑表笔与内部电源的正极相连,故 B 接黑表笔,A 接红表笔;
故B正确,ACD错误。
12. C
【解析】甲电路采用电流表内接法,乙电路是电流表的外接法,两种电路效果不同,故A错误;
甲图采用电流表内接法,由于电流表的分压作用,使待测电阻的测量值大于真实值.测得的电阻偏大,故B错误;
当待测电阻很大,远大于电流表内阻时,采用电流表内接法实验误差较小,甲电路测大电阻误差小,故C正确;
甲采用电流表内接法,若待测电阻的阻值很小,待测电阻阻值与电流表内阻相差不多时,电流表分压对实验影响很大,实验误差较大,故D错误。
13. D
【解析】选择开关旋到“×100”挡,指针偏角太小,说明所测电阻阻值较大,所选量程太小,应选择较大的量程,重新选挡后要重新欧姆调零,D正确,A 、 B、C错误。
14. A
【解析】由于有一根导线是断的,当将多用表的红、黑表笔分别接入 a 、 b 或 a 、 c 间,相当于电压表,电源电动势为 6 V,所以应用直流 10 V 挡,A正确
15. B
16. C
17. C
18. B
【解析】此题已将欧姆表的原理图画出来了。欧姆表是利用了闭合电路的欧姆定律制成的,Ix=ER0+R+Rx+Rg,可见 Ix 与 Rx 是一一对应的关系,先在表头上刻下 Ix 对应的 Rx 值,我们就可以用它测电阻了,但是 Ix 与 Rx 并不是线性关系,在表盘两端线性关系最差,而中间的线性关系较好,便于估读和测量,所以在中值电阻附近测量是较准确的,而中值电阻为:12Ig=ER0+R+Rg+R中=E2(R0+R+Rg),所以 R中=R0+R+Rg。由于本题当电流满偏时,12Ig=ER+R0+Rg+R中=E2R中,所以 R中=ERg=1.5300×10−6 Ω=5 kΩ
19. C
20. D
【解析】当 S 接 1 或 2 时,电阻与表头并联,故为直流电流档,接 1 时与 表头并联的电阻小,故对应的量程较大,选项A错误;选项B也错误;当 S 接 3 或 4 时为测量电阻用的欧姆档,选项C错误;当 S 接 5 或 6 时,电阻与表头串联,故为直流电压档,接 5 时与表头串联的电阻较小,故对应的量程较小,选项D正确。
21. B
【解析】欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀,读数误差最小;
欧姆表的中值电阻 R中 等于欧姆表的内电阻 R总,根据闭合电路欧姆定律,满偏时:Ig=ER总,
半偏时,12Ig=ER总+R中,
联立解得:R中=R总=1.5300×10−6=5 kΩ。
22. A
第二部分
23. B, C
【解析】由图可知当转换开关 S 旋到位置 1 、 2 连接时,多用电表就成了电流表,电阻与表头并联,当并联电阻越小时,量程越大,因此前者量程较大,故A错误;
要测量电压,电流表应与电阻串联,由图可知当转换开关 S 旋到位置 5 、 6 时,测量电压,电流表所串联的电阻越大,所测量电压值越大,故当转换开关 S 旋到 6 的量程比旋到 5 的量程大,故B正确。
由图可知测电阻只有接 3 或 4,多用表就成了欧姆表,测量电阻时欧姆表内部应接电源,故在用欧姆表测电阻的时候,R1 、 R2 中都有电流通过,故C正确,故D错误。
24. A, D
【解析】使用欧姆表测电阻确定合适的挡位后要进行欧姆调零,要使红黑表笔相接,调节调零电阻,使表头的指针指向欧姆刻度的零处,故A正确;
红表笔与表内电池负极相接,黑表笔与表内电池正极相连接,故B错误;
测电阻时要选择合适的档位,指针越接近刻度盘中央误差越小,故C错误;
测电阻时,若指针偏角太小,说明当前所用倍率档偏小,应换高倍率测量,故D正确。
25. A, D
【解析】此电路为内接法,由于电流表的分压作用,使电压表示数偏大,所以由欧姆定律可得此接法测量出的电阻值大于 R 的真实值,故A正确,B错误;
内接法要求被测电阻较大,远远大于电流表的内阻,以致电流表分压带来的误差可以忽略,故C错误;
滑动变阻器分压接法,要求实验电路部分电压从零开始,由电路图可知,滑动头 P 应处在最右端,故D正确。
26. A, C
【解析】因为电流表和 Rx 直接串联,所以电流表读数 Iʹ 等于流过 Rx 的真实电流 I,电压表并联在电流表和 Rx 串联电路的两端,故电压表读数 Uʹ 大于 Rx 两端的真实电压 U,所以 Rx 的测量值 Rxʹ=UʹIʹ 大于真实值 Rx=UI,故A对。
Rx 的真实值为:Rx=UI=Uʹ−IʹRAI′=10−0.1×0.20.1 Ω=99.8 Ω,故C对。
27. B, D
【解析】因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧,用“×10”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,知电阻值很大,为准确测量电阻阻值,需换用大挡,即“×100”挡,重新测量。故AC错误,BD正确。
28. A, C
【解析】每次测量电阻之前都要进行欧姆调零,A正确;由欧姆表内部结构可知B错误,C正确;测电阻时,表针偏转角度越大,说明通过表头的电流越大,待测电阻值越小,D错误
29. B, C
【解析】伏安法测电阻,被测电阻 Rx=UI,当接头 s 接在 a,测量中引起的误差是由于电压表的分流作用.当接头 S 接在 b,测量中引起的误差是由于电流表的分压作用,所以,当电流表的示数有明显的变化时,说明了电压表的分流作用不能忽略,则 S 应当接 b,电流表内接法;若电压表的示数有明显的变化,则说明电流表的分流作用不能忽略,S 应接 a,即电流表外接法,BC正确
第三部分
30. A, B, C
【解析】电流表和电压表零刻度线在左侧,最大值在右侧,刻度均匀。欧姆表零刻度线在右侧,最大值在左侧,不均匀。
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