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陕西高考物理基础提升复习
2017年陕西高考物理基础提升复习(七)
1.(2015·南昌调研)一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时,游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示,则这根金属管的深度是________cm;该同学又利用螺旋测微器测量一金属板的厚度为5.702mm,则图乙中可动刻度a、b处的数字分别是________、________。
2.(2015·日照三校联考)
在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出该金属丝的电阻Rx,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。
(1)从图中读出金属丝的直径为________mm。
(2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材:
A.电压表0~3V,内阻10kΩ
B.电压表0~15V,内阻50kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻0.05kΩ
D.电流表0~3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~10Ω
F.滑动变阻器,0~100Ω
①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器选________(填序号)。
②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。
错误1:
________________________________________________________________________;
错误2:
________________________________________________________________________。
3.(2015·山东淄博一模)利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。
带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。
在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。
可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约为1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约为5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
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。
B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路。
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大。
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,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.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,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。
(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=__________mm;
(2)实验中电流表应选择__________(选填“A1”或“A2”);
(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,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
(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。
4.(2015·湖北八校一联)在“绘制小灯泡的伏安特性曲线”的实验中。
甲
(1)小王同学根据实验测得的数据,描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲(不是过原点的直线),请你解释形成的原因:
________________。
(2)若把3个这样完全相同的小灯泡串联后,接到6V的恒压电源后,求每个小灯泡的电阻为________Ω,每个小灯泡上消耗的电功率P=________W。
乙
(3)如图乙,若电源的电动势和内阻分别为E=1.5V,r=1.0Ω,保护电阻(与电源串联使用,防止电路中电流过大)为R=
Ω,则将三个这样完全相同的小灯泡并联后,再接入电路,则三个小灯泡消耗的总功率为P总=________W。
(结果保留两位有效数字)
5.(2014·云南一模)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时,所用电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为十几千欧。
实验中得到了多组数据,通过描点连线在I-U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。
(1)在虚线框中画出实验电路原理图,并在图乙中用笔画线代替导线连接电路。
(2)根据图甲,可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系,下列示意图中合理的是________。
(3)将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路,电源电动势为6.0V,内阻为1.0Ω。
若电路中的电流为0.40A,则定值电阻R所消耗的电功率为________W。
6.(2014黑龙江齐齐哈尔二模)某同学利用如图甲所示的电路来测量电阻Rx的阻值。
将开关S2接a,闭合开关S1,适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。
依次改变电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图乙所示的U-R图象。
(1)将开关S2接b,读得电压表的示数为1.50V,利用U-R图象可得Rx=______Ω。
(2)若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组,其内阻可忽略不计,根据U-R图象可得该电池组的电动势为________V;滑动变阻器R′此时的阻值R′=________Ω。
(3)请将图丙中的实物图按图甲所示的电路进行连线。
参考答案
1.解析 图中游标卡尺主尺读数为10mm,20分度游标尺精确度为0.05mm,游标尺上第12条刻度线与主尺对齐,故游标尺读数为12×0.05mm=0.60mm,所以金属管深度为10.60mm=1.060cm。
螺旋测微器固定刻度部分读数为5.5mm,可动刻度最小分度值为0.01mm,可动刻度部分读数应为20.2×0.01,因此a处数字应为20,b处数字为25。
答案 1.060 20 25
2.解析
(1)螺旋测微器固定刻度部分读数为0.5mm,可动刻度部分读数为18.0×0.01mm=0.180mm,因此金属丝直径为0.680mm。
(2)因为所提供的电池为两节干电池,总电动势为3V,故电压表选择3V量程;金属丝电阻约为5Ω,由欧姆定律可知电路中最大电流I=
=0.6A,所以电流表选择0.6A量程,为便于操作,滑动变阻器选择与待测电阻接近的0~10Ω的滑动变阻器。
(3)由于待测金属丝电阻较小,所以电流表应外接;另外滑动变阻器的滑片接线柱在其两侧,不应接在滑片上。
答案
(1)0.680(0.678~0.682均可)
(2)①A C E ②错误1:
导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2:
采用了电流表内接法测电阻
3.解析
(1)螺旋测微器的读数d=0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm;
(2)根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电流Imax=
=
A=143mA,所以电流表应选A1;(3)根据闭合电路欧姆定律得Ig=
,则R=
-r-Rx,根据电阻定律应得Rx=ρ
,联立以上两式可得R=-
L+
-r,根据函数斜率的概念得
=
,解得ρ=
;(4)本题中若考虑电流表内阻RA,可将电流表内阻看作电源内阻的一部分,则有R=-
L+
-(r+RA),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。
答案
(1)0.728~0.732
(2)A1 (3)
R0 (4)无
4.解析
(1)随灯泡电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,导致灯泡温度升高,灯丝电阻变大,I与U不成正比,因此灯泡的I-U图象不是直线,是曲线。
(2)3个灯泡串联接到6V恒压电源两端,则每个灯泡分压2V,从图中看到,此时对应的电流为0.259A,则每个灯泡电阻为R=
=7.7Ω,每个小灯泡消耗的功率P=UI=0.52W。
(3)当将三个灯泡并联与电源和保护电阻相连时,三个灯泡消耗的总功率P=(
)2R并=
×
W=0.32W。
答案
(1)温度升高,小灯泡电阻增大
(2)7.7 0.52 (3)0.32(0.30~0.35均对)
5.
解析
(1)描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,由图甲所示图象可知,灯泡电阻约为R=
=
Ω≈14.6Ω,电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为十几千欧,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示:
根据实验电路图连接实物电路图,如图所示:
(2)由图甲所示图象可知,随灯泡电流与电压的增大,电压与电流的比值增大,即随灯泡电流与电压的增大,灯泡电阻增大。
根据P=
可知,灯泡电阻随U2增大,P-U2斜率减小,故A、B错误;根据P=I2R可知,P-I2图象斜率增大,C错误,D正确。
(3)由图甲所示图象可知,电流为0.4A时,灯泡两端电压为4V,电阻两端电压UR=E-Ir-UL=(6-0.4×1-4)V=1.6V,电阻消耗的电功率P=URI=1.6×0.4W=0.64W。
答案
(1)见解析
(2)D (3)0.64
6.解析
(1)由题结合U-R图象,当开关S2接b时,电阻箱的数据就相当于Rx,此时电压表示数为1.50V,在图线上找到对应此电压的点所对的横坐标,则Rx=10Ω。
(2)在图象上找两点:
(2Ω,0.5V)、(10Ω,1.5V),由闭合电路欧姆定律得:
E=R′×
+0.5,E=R′×
+1.5,解得R′=10Ω,E=3V。
(3)实物连接图见答案。
答案
(1)10
(2)3 10 (3)如图所示
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- 陕西 高考 物理 基础 提升 复习