实验7 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版

这是一份实验7 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版，共8页。
1．某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ时：(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为____________ cm。(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为____________ mm。(3)用电压表和电流表分别测量其两端的电压和流过其中的电流如图丙、丁所示，由图可知电压为____________ V，电流为____________ A。[解析]　(1)游标卡尺的读数为：50 mm＋3× mm＝50.15 mm＝5.015 cm。(2)螺旋测微器的读数为：4．5 mm＋20.0×0.01 mm＝4.700 mm。(3)图中电压表所使用的量程是0～3 V，对应的分度值是0.1 V，指针位于2 V后第2小格，故示数为：2 V＋2.0×0.1 V＝2.20 V。(4)电流表所使用的量程是0～6 V，对应的分度值是0.02 A，指针位于0.4 A后第2个小格，故示数为：0．4 A＋2×0.02 A＝0.44 A。[答案]　(1)5.015　(2)4.700　(3)2.20　0.442．(2020·山东潍坊市二模)某同学利用如图甲所示的电路测量一表头的电阻。供选用的器材如下：A．待测表头G1，内阻r1约为300 Ω，量程5.0 mA；B．灵敏电流计G2，内阻r2＝300 Ω，量程1.0 mA；C．定值电阻R＝1 200 Ω；D．滑动变阻器R1＝20 Ω；E．滑动变阻器R2＝2 000 Ω；F．电源，电动势E＝3.0 V，内阻不计；G．开关S，导线若干。(1)在如图乙所示的实物图上将导线补充完整；(2)滑动变阻器应选____________(填写器材前的代号)。开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至____________(填“a”或“b”)端；(3)实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示，示数为____________ mA；(4)该同学多次移动滑片P，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线。已知图线的斜率k＝0.18，则待测表头内阻r1＝____________ Ω。(5)该同学接入电阻R的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)实物连线如图：(2)因为滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的D；开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至a端；(3)待测表头G1的示数为3.00 mA；(4)由欧姆定律可知：I1r1＝I2(R＋r2)，即I2＝I1，则＝k＝0.18，解得r1＝270 Ω；(5)该同学接入电阻R的主要目的是：保护G2，使两表均能达到接近满偏。[答案]　(1)见解析图　(2)D　a　(3)3.00　(4)270(5)保护G2，使两表均能达到接近满偏3．某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω。该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U－I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题：(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。图(b)(2)根据所用实验器材和图(b)可判断，由图线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为________Ω(保留1位小数)。(3)考虑到实验中电表内阻的影响，需对(2)中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。[解析]　(1)当用电流表内接法时，测量值为Rx1＝Rx＋RA>Rx，当用电流表外接法时，测量值为Rx2＝<Rx，图(b)中图线Ⅱ的斜率较小，所以应为使用电流表外接法测量的结果，即电压表跨接在O、P间测量得到的。(2)由图线可得Rx约为50.0 Ω，可知Rx>，所以用电流表内接法测量的结果误差较小，即由图线I得到的结果更接近待测电阻的真实值，测量结果Rx＝＝50.5 Ω。(3)因为Rx1＝Rx＋RA，所以Rx＝Rx1－RA＝50.0 Ω。[答案]　(1)O、P　(2)Ⅰ　50.5　(3)50.04．(2018·全国卷Ⅰ)某实验小组利用如图所示的电路探究在25 ℃～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表V(量程150 mV)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关 S2。实验时，先按图连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃。将S2与1端接通，闭合S1调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃。实验得到的R2­t数据见下表。t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：(1)在闭合S1前，图中R1的滑片应移动到__________(填“a”或“b”)端；(2)在图(a)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线；　　　图a　　　　　　　　　　　图b(3)由图(a)可得到RT在25 ℃～80 ℃范围内的温度特性。当t＝44.0 ℃时，可得RT＝____________ Ω；(4)将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(b)所示，该读数为____________ Ω，则手心温度为____________ ℃。[解析]　(1)题图的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图中R1的滑片应移到b端。(2)将t＝60 ℃和t＝70 ℃对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2­t曲线。(3)根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻RT的阻值。由画出的R2­t曲线可知，当t＝44.0 ℃时，对应的RT＝450 Ω。(4)由画出的R2 ­t曲线可知，当RT＝620.0 Ω时，手心温度t＝33.0 ℃。[答案]　(1)b　(2)如图　(3)450　(4)620.0　33.05．(2020·重庆七校高三联考)某同学要测量一段电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为L，电阻Rx约为10 Ω，可提供的实验仪器有：A．电流表G(内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA)B．电流表A(内阻约为2 Ω，量程为0～0.3 A)C．螺旋测微器D．电阻箱(0～9 999 Ω，0.5 A)E．滑动变阻器R(5 Ω，1 A)F．电池组(3 V,0.052 Ω)G．一个开关和导线若干他进行了以下操作：(1)用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径，如图所示为螺旋测微器的示数部分，则该电阻丝的直径d＝____________ mm。(2)把电流表G与电阻箱串联当成电压表用。这个“电压表”最大能测量3 V的电压，则电阻箱的阻值应调为R0＝__________ Ω。(3)图甲虚线框中是他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整。甲　　　　　　　　　　　乙(4)请根据设计的合理的电路图在图乙中进行正确的电路连线。(5)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2。请用测得的物理量和已知量的符号写出计算电阻率的表达式ρ＝__________。[解析]　(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0 mm，可动刻度部分读数为26.6×0.01 mm＝0.266 mm，所以电阻丝的直径为0.266 mm。(2)改装后电压表量程为3 V，满偏电流Ig＝3 mA，由欧姆定律可知，电压表内阻为1 kΩ，所以电阻箱的阻值R0＝1 000 Ω－120 Ω＝880 Ω。(3)滑动变阻器阻值较小，需要以分压方式接入电路；另待测电阻远小于改装后电压表的内阻，所以电流表外接。(5)实际通过待测电阻丝的电流为I2－I1，由欧姆定律有Rx＝，由电阻定律有Rx＝ρ，S＝，联立以上各式得ρ＝。[答案]　(1)0.266　(2)880　(3)如图甲所示　(4)如图乙所示　(5) 　6．国标(GB/T)规定自来水在15 ℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图所示电路测量15 ℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源(电动势约为3 V，内阻可忽略)，电压表V1(量程为3 V，内阻很大)，电压表V2(量程为3 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4 kΩ)，定值电阻R2(阻值2 kΩ)，电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F．断开S，整理好器材。(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图甲所示，则d＝____________ mm。(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为：Rx＝____________。(用R1、R2、R表示)(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R­关系图象。自来水的电阻率ρ＝____________ Ω·m。(保留两位有效数字)(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将____________。(填“偏大”、“不变”或“偏小”)[解析]　(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径d＝30 mm＋0×0.05 mm＝30.00 mm。(2)把S拨到1位置，记录电压表V1示数，得到通过水柱的电流I1＝。由闭合电路欧姆定律，可得E＝U＋Rx；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R，得到该支路的电流I2＝。由闭合电路欧姆定律，可得E＝U＋R2，联立解得：Rx＝。(3)由电阻定律Rx＝，Rx＝，联立解得：R＝·。R­关系图象斜率k＝400 Ω·m，又k＝，S＝，解得：ρ＝＝14 Ω·m。(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则通过水柱的电流I1大于测量值，则＜，得到Rx＞，即自来水电阻测量值偏大，自来水电阻率测量结果将偏大。[答案]　(1)30.00　(2)　(3)14　(4)偏大