热门试卷

某学习小组用伏安法测量一未知电阻的阻值，给定器材及规格为：

电流表M量程0～5mA，内阻约为10Ω）；

电压表八量程为O～3V，内阻约为3kΩ）；

最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；

电源E（电动势约3V）；

开关S、导线若干．

（1）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲电路试测，读得电压表示数大约为2.5V，电流表示数大约为5mA，则未知电阻阻值Rx大约为______Ω；

（2）经分析，该电路测量误差较大，需作改进．请直接在原图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线；

（3）对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U-I图象，得Rx=______Ω．（保留3位有效数字）

⑴（6分）如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。将选择开关置于直流“50V”挡，Ⅱ的示数为______V；选择开关置于直流“100mA”挡，Ⅰ的示数为______mA；将多用电表选择开关置于“×10Ω”挡，Ⅲ的示数是____Ω。若接着要测阻值约为30Ω的电阻，应采取的测量步骤是：__________________________________。

⑵（8分）待测电阻RX，阻值约为25kΩ，在测其阻值时，备有下列器材：

A.电流表（量程100μA，内阻2 kΩ）； B.电流表（量程500μA，内阻300Ω）；

C.电压表（量程10V，内阻100kΩ）；D.电压表（量程50V，内阻500kΩ）；

E.直流稳压电源（15V，允许最大电流1A）；F.滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；

G.电键和导线若干。

①电流表应选_______，电压表应选_______。

②在虚线框中画出测量电阻RX阻值的电路图。

③根据电路图，用实线代替导线将下列实物连接成实验电路。

2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。

若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中RB、RO分别表示有、无磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。

（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。

提供的器材如下：

A.磁敏电阻，无磁场时阻值

B.滑动变阻器R，全电阻约

C.电流表，量程2.5mA,内阻约

D.电压表，量程3V，内阻约3k

E.直流电源E，电动势3V，内阻不计

F.开关S，导线若干

（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：

根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=         ，结合图1可知待测磁场的磁感

应强度B＝          T。

（3）试结合图1简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？

（4）某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？

（12分）某同学欲用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx ：电源E、电流表、电压表各一只、滑动变阻器R、电阻箱Rp、开关、导线若干．他设计的电路图如图（a）所示．

E．用图（a）电路            测出电压表的内阻（填“不能”或“能”）．

一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实

验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

E.电流表A2：量程为0~0.6A，内阻约为0.6；

F.滑动变阻器R1：最大阻值为l0Ω，额定电流为0.5A；

G.滑动变阻器R2：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；

H.滑动变阻器R3：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；

I.开关S，导线若干．

实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：

①实验中电压表应选用　　　   　　；电流表应选用　　　   　　；

滑动变阻器应选用　　　　   　（请填写选项前对应的字母）。

②请你不要改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最             （填“左”或“右”）端。

③在下面坐标中画出小灯泡的曲线。

④若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为             （保留两位有效数字）。

实验题：

（1）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：

①某同学连接的实物图如右图所示。但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了。那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是__________________（写出所有可能断的导线的编号）。

②某同学在实验时对该电路作了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R0，如图所示。他加接此电阻的作用是                      。

（2）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如左图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体通过时的挡光时间。

为了测定两张纸之间的动摩擦因数，某同学利用光电计时器设计了一个实验：如右图所示，在小铁块A和木板B上贴上待测的纸，木板B水平固定，铅锤通过细线和小铁块相连。l和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。释放铅锤，让小铁块在木板上加速运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和。用游标卡尺测量小铁块的宽度d如下图所示。

①读出小铁块的宽度d=               cm。

②铁块通过光电门l的速度v1=      m／s，铁块通过光电门2的速度v2=     m／s。（计算结果保留3位有效数字）

③已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了测量v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需测量的物理量有（用文字说明并用字母表示）                                             。

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式：              （用字母表示）。

（17分）

（1）①用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆测量，黑表笔（与电表内部电源的正极相连）接E点，红表笔（表电表内部电源的负极相连）接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中    。

②在物理兴趣小组活动中，一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。

电压表     量程3V           内阻约为900

电压表     量程10V         内阻约为3K

电压表    量程60mA       内阻约为5

电源E1         电动势1.5V     内阻约为0.2

电源E2         电动势4.5V     内阻约为0.4

滑动变阻器（最大阻值为10）。粗细均匀的同种电阻丝，开关、导线和刻度尺

其主要实验步骤如下：

A．选取图中器材，按示意图连接电路

B．用伏安法测定电阻丝的阻值R

C．用刻度尺没出电阻丝的长度L

D．依次减小电阻丝的长度，保持电路其他部分不变，重复步骤B、C

E．处理数据，根据下列测量结果，找出电阻丝值与长度的关系

为使实验尽可能准确，请你对上述步骤中画线处加以改进。

（I）                                

（II）                                

（2）有4条用打点计时器（所用交流电频率为50Hz）打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为         。（已知当地的重力加速度为9.791m/s2）

A．61.0mm  65.8mm  70.7mm                  B．41.2mm  45.1mm  53.0mm

C．4936mm  53.5mm  57.3mm                 D．60.5mm  61.0mm       60.6mm

为了测定电流表A1的内阻，采用如图1所示的电路．其中：

A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；

A2是标准电流表，量程是200μA；

R1是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω；

R2是滑动变阻器；

R3是保护电阻；

E是电池组，电动势为4V，内阻不计；

S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关．

（1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材接成实验电路

（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2的读数仍为150μA．若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱R1的阻值是

______Ω，则待测电流表A1的内阻Rg=______Ω．

（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：______（填写阻值相应的字母）．

A.200kΩ    B.20kΩ      C.15kΩ      D.20Ω

（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器______（填写阻值相应的字母）是最佳选择．

A.1kΩ      B.5kΩ      C.10kΩ     D.25kΩ

在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。

请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。

①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器()、电流表（）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端。

②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后，闭合开关，使金属杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=__________.

（Ⅰ）环境的污染日趋加重，汽车行业目前开始推行混动版（燃油与电动力搭配）家用汽车，电动力输出以锂离子电池组为核心，它由多个电池单元组成．下面是正在研制的一种新型电池单元，某同学在测定电源电动势和内电阻的实验中，测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线．

由图可求出该电源电动势E=______V；内阻r=______Ω．

（Ⅱ）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）先用多用电表对电阻大小进行粗测，选用欧姆档的“×10”档位，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为______Ω．

（2）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）

A2（量程0～30mA，内阻约20Ω）

电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）

V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）

直流电源E（电动势4V，内阻不计）

滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω，允许通过的最大电流2.0A） 开关S导线若干

据题意，该同学应选择电流表、电压表的代码分别是______；

（3）如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的______；

（4）若待测电阻的测量长度用l表示，直径用D表示，加在电阻两端的电压用U表示，通过电阻的电流用I表示，则此圆柱体材料的电阻率表达式为ρ=______．

某同学按图示电路进行实验，实验时该同学将滑动变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如表中所示，将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零．

（1）电路中ε、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）______．

（2）滑动变阻器的触片P移动时其阻值变化了______Ω．

（3）由于电路发生故障，发现两电流表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是______．

两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R．、电源的电动势E和内电  阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1  的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据分别描绘了如图（b）所示的两条U-/直线，回答下列问题：

（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知甲同学是根据电压表______（填“V1”或“V2”）和电流表A的数据描绘的图线，并可以测得______（填写物理量符号及计算结果）；乙同学是根据电压表______（填“V1”或“V2”）和电流表A的数据描绘的图线，并可以测得______（填写物理量符号及计算结果）

（2）该电路中电流表的读数______（填：“可能”或“不可能”）达到0.6A，理由是______．

（10分）某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：

A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻约为2Ω）

B．电压表V1（0—2V，内阻Rr1=4000Ω）

C．电压表V2（0—2V，内阴Rr2约为3500Ω）

D．电流表A（0—3A，内阻0.1Ω）

E．电阻箱R1（0—9999Ω）

F．滑动变阻器R2（0—200Ω，1A）

G．电键和导线若干

该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻。

（1）请你根据实验电路补充完整主要的实验步骤：

a.闭合开关        ，记下V1的读数U1，

b.闭合开关         ，断开开关     ，记下          。

（2）请你根据以上步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式：E=           ，r=         。

（3）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案，在下边实践方框中画出实验电路图。

（4）如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是        ，请你在下边虚线方框中画出此表达式对应的大致图象。