高中物理知识点大全《导体的伏安特性曲线》试题特训（2018年最新版） - 高考物理题库

1、实验题在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数为?mm（该值接近多次测量的平均值）。

1、实验题在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数为?mm（该值接近多次测量的平均值）。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/nom45wgo0jw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）用伏安法测金属丝的电阻600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/iuxrh1yz3nd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A），开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520

由以上实验数据可知，他们测量是采用下图中的?图（选填“甲”或“乙”）。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/wtbx1m5pil1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/3n3hrkbjum5.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/iuxrh1yz3nd.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=4.4Ω，根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为?（填选项前的符号）。
A、600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/db1th4f441j.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Ω?m? B、600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/t4vqvdir0f1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Ω?m? C、600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/czbeobq1mbx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Ω?m? D 、600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/1sz4bv5kqzp.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Ω?m
（4）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是??（有多个正确选项，选不全得一半分，有选错不得分）。
A、用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差
B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C、若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D、用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以消除偶然误差

参考答案：（1）2.150mm （2）甲（3）D （4）AC

本题解析：（1）螺旋测微器固定刻度读数为2.0mm，可动刻度读数为0.01mm×15.0=0.150mm，最终读数为2.150mm.
（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5Ω，则有600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/rld13bz0igh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，比较可知Rx为小电阻，电流表应该采用外接法测量误差小；由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压、电流从接近0开始调节，所以滑动变阻器应该采用分压接法，选甲图．
（3）根据电阻定律Rx＝ρ600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/hj2ryf42qup.png\" style=\"vertical-align:middle;\">有：ρ＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/jjaitcruobt.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/hp3rtnbrvnj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Ω?m＝1×10-5Ω?m．
（4）用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，不可能清除，答案为AC.

本题难度：一般

2、简答题（1）如图a所示，用铁架台、弹簧和多个质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验．
600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/0naho4aww45.png\">
①为完成实验，还需要的实验器材有：______．
②图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为______N/m．图线不过原点的原因是由于______．
（2）有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图所示．用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度．某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验．
A．刻度尺（最小分度为mm）；
B．游标卡尺；
C．电流表A1（量程0～300mA，内阻约0.2Ω）；
D．电流表A2（量程0～100mA，内阻约0.6Ω）；
E．电压表V1（量程10V，内阻约5kΩ）；
F．电压表V2（量程5V，内阻约3kΩ）；
G．滑动变阻器R1（阻值范围0～50Ω，额定电流1.5A）；
H．滑动变阻器R2（阻值范围0～1.5KΩ，额定电流1A）；
I．电源E（电动势9V，内阻可不计）；
J．开关一个，导线若干．
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l，用游标卡尺测量该陶瓷管的外径D．
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表______，电压表______，滑动变阻器______．（填写器材前面的字母代号）
③在答题卷方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图．
④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为ρ，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=______（用所测得的量和已知量的符号表示）．

参考答案：（1）①实验需要测量弹簧的拉力，需要测量钩码的质量，求出其重力，并测量弹簧伸长的长度，故需要天平和刻度尺．
②由k=△F△x=6(3.5-0.5)×10-2N/m=200N/m．
由图可知，当F=0时，x=0.5cm，说明没有挂重物时，弹簧有伸长，是由于弹簧自身的重力造成的．故图线不过原点的原因是由于弹簧有自重．
（2）电源的电动势E=9V，电阻膜的最大电流大约Imax=ER=9100A=90mA，故电压表选V1，电流表选A2．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/wki2fewnnqi.png\">
电阻膜的电阻大约100Ω远小于R2，故变阻器采用限流式接法．电路如下．
由电阻定律，得R=ρLd?πD=UI
解得 d=ρlIπDU
故答案是：（1）①刻度尺、天平
②200N/m、弹簧有自重
（2）②D，E，H
③如图（电流表外接法，变阻器限流式）
④d=ρlIπDU

本题解析：

本题难度：一般

3、实验题从下列器材中选择部分器材测量电压表的内阻和电源的电动势：
A．待测电压表V：量程Um=3V，内阻约几千欧姆
B．待测电源E：电动势约6~7V，内阻不计
C．微安表μA：量程Im=300μA，内阻rG=300Ω
D．电阻箱R：0～9999．99 Ω
E．单刀单掷开关(S)一个，导线若干
(1)请选择适当的器材连接成实验电路，并在方框内画出实验电路图．
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/sfbtuqhi44s.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)连接好电路以后，闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏(即指针指到满刻度处)时，读取电阻箱的电阻为Rl=2000.00Ω；当电压表指针半偏(即指针指到满刻度的一半处)时，读取电阻箱的电阻为R2=6000.00Ω。由此可计算出电压表的内阻为　　　　，电源电动势为　　　　　．

参考答案：(1) 电路如图。(2)2kΩ,6V
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/uprog452koe.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">

本题解析：根据题述和电路，由闭合电路欧姆定律，当电压表指针满偏时，E=Um+UmR1/RV，当电压表指针半偏时，E=Um/2+UmR2/2RV，联立解得RV =\"2\" kΩ, E=6V

本题难度：一般

4、填空题如图a所示为某一同学测量一量程为3V的直流电压表的内电阻RV的电路图，其中RV的电阻约为几千欧，具体实验步骤如下：
①把滑线变阻器的滑动片P滑到N端，将电阻箱R0的阻值调到零；
②闭合电键S，调节滑线变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0V；
③再调节电阻箱R0，使电压表的示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值；
④断开电键S，整理好仪器．
（1）现有电阻箱：A（0～999.9Ω，0.8A），电阻箱B（0～9999Ω，0.2A）；直流电源：E1（2V，内阻不计），E2（6V，内阻不计）．
其中电阻箱应选用______（填“A”或“B”），直流电源应选用______（填“E1”或“E2”）；
600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/rwa3hdlgruh.png\">
（2）请根据图a，在图b中用笔画线代替导线，连接好实物电路；
（3）为了提高实验精确度，所选用的滑线变阻器R的最大阻值应______电阻箱R0的最大阻值．（填“远大于”或“远小于”）；
（4）若在此实验中读出的电阻箱R0的阻值为3200Ω，则此电压表的内阻的测量值为______Ω，由于系统误差的存在，测量值比真实值______（填“偏大”或“偏小”）．

参考答案：解（1）因待测电压表内阻为几千欧，所以电阻箱应选B；因电压表量程为3V，所以电源应选E?2．
（2）实物连线图如图

600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/czzny3wdm1e.png\">

（3）因为滑动变阻器用的是分压式接法，所以应选全电阻远小于待测电阻的变阻器，即滑线变阻器R的最大阻值应远小于电阻箱R0的最大阻值．
（4）由于滑动变阻器的输出端电压基本不变，等于3V，所以当电压表读数为1.5V时，电阻箱两端电压也为1.5V，所以电压表电阻应等于电阻箱的阻值，即电压表内阻为3200V．
由于系统误差的存在，实际上滑动变阻器的输出端电压略有变化，根据串并联规律可知，当电阻箱阻值从零变大后变阻器的输出电压将变大，即当电压表半偏时，电阻箱两端电压应大于电压表电压，所以电阻箱阻值应大于电压表内阻，故测量值偏大．
故答案为：（1）B，E?2
?（2）如图
? （3）远小于
? （4）3200，偏大

本题解析：

本题难度：一般

5、实验题 (10分）某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A.电流表G(内阻Rg=99Ω，满偏电流Ig=3mA)
B.电流表A(内阻约为0.2Ω，量程为0?0.6A)
C.螺旋测微器
D.阻箱R0(0 -9999Ω, 0.5A)
E.滑动变阻器R（5Ω，2A)
F.干电池组（6V，0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作：
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值：当用“x10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“x1Ω”或“x100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图1所示，则金属丝的阻值约为______Ω。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/cbhmcf0nboh.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值，设计了如图2实验电路，其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω。
请根据提供的器材和实验需要，将该同学设计的电路图补画完整。
(3)实验数据的测量与电阻率的计算，如果金属丝的长度用L表示，直径用d表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1,，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/cn0qpww0uw0.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">______。

参考答案：（1）×1600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/fdfddvhxz5d.png\" style=\"vertical-align:middle;\">-----1分? 15-----1分?（2）901600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/fdfddvhxz5d.png\" style=\"vertical-align:middle;\">-----2分?电路图为：（3分）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/tk20eld0ud0.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（3）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/kehk0wcwzy2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">-----3分

本题解析：（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻偏小，故应选用“×1600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/fdfddvhxz5d.png\" style=\"vertical-align:middle;\">”挡位；
换挡后应该重新校零，再读数，读数时用欧姆挡的刻度盘读数乘以倍率即可；
（2）表头改装为电压表应该串联分压电阻，根据欧姆定律R0=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/rwe1hbfqupa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝901Ω
补画的电路图如图所示：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/5eyxqejcuhx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（3）通过待测电阻的电流为：I=I2-I1
待测电阻两端的电压为：U=I1（Rg+R0）
根据欧姆定律有R＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/dzge0dt0mbw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，
根据电阻定律，有R＝ρ600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/lx2gr2u3nzw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，解得ρ＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/xhkzouqlhya.png\" style=\"vertical-align:middle;\">＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/kehk0wcwzy2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。

本题难度：一般