2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 每周一测4（含解析）新人教版选修3-1

2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 每周一测4（含解析）新人教版选修3-1

每周一测 ‎ 如图所示，某同学用伏安法测未知电阻Rx时，分别采用电流表内接法和外接法。由于实验中的采用的电表不是理想电表，导致测量误差，下列说法正确的是 A．若S接a，由于电流表的分压，导致Rx的测量值小于它的真实值 B．若S接a，由于电压表的分流，导致Rx的测量值小于它的真实值 C．若S接b，由于电流表的分压，导致Rx的测量值小于它的真实值 D．若S接b，由于电压表的分流，导致Rx的测量值大于它的真实值 某同学分别用毫米刻度尺，10分度游标卡尺，50分度游标卡尺，螺旋测微器测量同一个物体的宽度，分别得到如下数据，其中读数肯定错误的是 A．‎20.0 mm B．‎‎19.9 mm C．‎20.05 mm D．‎‎19.990 mm ‎（2020·广东省湛江市大成中学高二期末）监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工作在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，则电路中 A．C是“与门”，A是光敏电阻 B．C是“与门”，B是光敏电阻 C．C是“或门”，A是光敏电阻 D．C是“或门”，B是光敏电阻 ‎（2020·云南省曲靖市宣威市民中高二月考）如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都能发光．后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏)，电压表的读数增大，由此可推断，这故障可能是 A．电阻断路 B．电阻短路 C．灯两接线柱间短路 D．电阻断路 如图所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器。超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成。当通过超导部件的电流大于其临界电流IC时，超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制故障电流。超导部件正常态电阻R1=6 Ω，临界电流IC=‎0.6 A，限流电阻R2=12 Ω，灯泡L上标有“6 V，3 W”字样，电源电动势E=6 V，内阻忽略不计，则下列判断不正确的是 A．当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为‎0.5 A B．当灯泡正常发光时，通过R2的电流为‎0.5 A C．当灯泡L发生故障短路时，通过R1的电流为‎1 A D．当灯泡L发生故障短路时，通过R2的电流为‎0.5 A ‎（2020·浙江稽阳联谊学校高三选考联考）在实验“探究导体电阻与其影响因素”中，小明用螺旋测微器、10分度游标卡尺分别多次测量了同一根金属丝的直径，则下列判断正确的是 A．若读数为‎0.82mm，则使用的是螺旋测微器 B．若读数为‎0.8mm，则使用的是10分度游标卡尺 C．若使用的是螺旋测微器，读数可能为‎0.819mm D．若使用的是10分度游标卡尺，读数可能为‎0.81mm 用游标卡尺测量某一管道外径时读数如图所示，则这一管道外径d=________mm。在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。请写出测量金属丝电阻率的表达式ρ=___________（用上述测量量的字母表示）。若实验中测量金属丝的直径时，螺旋测微器的示数如图所示，则金属丝直径的测量值d=______mm。‎ 用伏安法测电阻的实验中提供了如下器材：‎ ‎①待测电阻Rx，（约200 Ω）；‎ ‎②直流毫安表（量程0~20 mA，内阻约50 Ω）；‎ ‎③直流电压表（量程0~3 V，内阻约5 kΩ）；‎ ‎④直流电源（输出电压3 V，内阻可不计）；‎ ‎⑤滑动变阻器（阻值范围0~10 Ω，允许最大电流‎1 A）；‎ ‎⑥电键一个，导线若干条。‎ 实验要求最大限度的减小误差，则毫安表的连接应选择________（填“内接”或“‎ 外接”）的连接方式；滑动变阻器的连接应选择________（填“限流”或“分压”）的连接方式。‎ 在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，采用如图所示实验电路。‎ ‎（1） 如图是根据实验数据作出的U–I图象，由图可知，电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω。‎ ‎（2）在其他操作规范的情况下，该实验误差产生的主要原因是________，测得电源的电动势________（填“偏大”或“偏小”）。‎ ‎（3）在测定电源的电动势和内阻的实验中，除上述方法外，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的 A．一只电流表和一个滑动变阻器 B．一只电压表和一个定值电阻 C．一只电流表和一个电阻箱 D．一只电压表和一个电阻箱 ‎（2020·广东省揭阳市）把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流Ig为200 μA，内阻估计在400~600 Ω之间。‎ ‎（1）按图测定电流表G的内阻Rg，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下：‎ A．滑动变阻器（阻值范围0~200 Ω）‎ B．滑动变阻器（阻值范围0~1 750 Ω）‎ C．电阻箱（阻值范围0~999 Ω）‎ D．电阻箱（阻值范围0~99 999 Ω）‎ E．电源（电动势6 V，内阻0.3 Ω）‎ F．电源（电动势12 V，内阻0.6 Ω）‎ 按实验要求，R最好选用_______，最好选用_______，E最好选用_______。（填入器材的字母代号）‎ ‎（2）假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500 Ω，现在通过串联一个24.5 kΩ的电阻把它改装成一个电压表，此电压表的量程为_________。‎ ‎（3）如图是测定未知电阻Rx的电路图，测量时，电流表的读数为‎0.20 A，而改装后的电压表的表头读数如图所示，那么Rx的阻值等于_________。‎ ‎ ‎ ‎（2020·天津市第一中学高三下学期第五次月考）某实验小组描绘规格为“2.5V 0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线。实验室提供下列器材：‎ A．电流表 A（量程为 0~300 mA，内阻约1 Ω）‎ B．电压表V（量程为 0~3 V，内阻约5 kΩ）‎ C．滑动变阻器R（0~10 Ω，额定电流‎1.5 A）‎ D．直流电源（电动势3 V，内阻忽略不计）‎ E．开关一个、导线若干 ‎（1）若采用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的_____点相连（选填“a”或“b”）。开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片P应该置于_____端（选填“c”或“d”）。‎ ‎（2）测量后，该小组根据实验数据，利用Excel拟合出小灯泡的I－U特性曲线如图所示。根据图线，小灯泡两端电压为1.50 V时，其实际功率P约为______W，此时小灯泡阻值约为_____Ω（结果保留 2 位有效数字）。‎ ‎（2020·江苏省连云港市高二下学期期末）利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：‎ A．电流表A（0~‎0.6 A）‎ B．电压表V1（0~3 V）‎ C．电压表V2（0~15 V）‎ D．滑动变阻器R1（0~15 Ω）‎ E．滑动变阻器R2（0~100 Ω）‎ G．定值电阻R0=1 Ω H．开关一个，导线若干 ‎（1）实验中电压表应选用__________，滑动变阻器应选用___________（选填相应器材前的字母）。‎ ‎（2）实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材，请用笔画线当导线，将乙图中实物连接图补充完整。‎ ‎（3）实验时，某位同学记录了5组数据，对应的点已经标在坐标纸上，请在坐标纸上画出U–I图线，并根据所画图线可得出干电池的电动E=________V，内电阻r=________Ω。（计算结果小数点后保留两位数字）‎ ‎【参考答案】‎ D 由题意可知：S断开时报警系统自动开始工作，光线不暗时不工作，所以滑动变阻器与光敏电阻相连；S闭合时，报警系统24小时都能工作，所以电键应与定值电阻相连，两个条件有一个满足就工作，所以是或门。电路图如图所示：‎ 故选D。‎ ‎【点睛】光线较暗，报警系统自动开始工作，光线不暗时不工作，此电路与光照有关；只要合上电键S，报警系统24‎ 小时都能工作，所以电键与定值电阻相连，两个条件有一个满足就工作，所以是或门。‎ A 由闭合电路欧姆定律可以知道，若U变大，则电流I将减小，再由可以知道，R将增大，若电阻R2断路，则通过的电流增大，L2突然变亮，故A正确；若发生短路，则电阻减小电流增大，路端电压减小，所以不可能是灯L1和电阻R2短路，故BC错误；若电阻R1断路，则总电阻增大，总电流减小，L2变暗，故D错误。‎ ‎【点睛】根据闭合电路欧姆定律可以知道，若某一电阻变大则总电流变小，内压降变小，路端电压变大，同理，若某一电阻变大总电阻也变小，总电流变大，内压降变大，则路端电压变小，所以本题的电压表读数变小灯L2变亮，不难分析得出结果。‎ BC 螺旋测微器的精度是‎0.01mm，读数时有估读，以mm为单位，小数点后应该是3位，则选项A错误，C正确；10分度游标卡尺的精度为‎0.1mm，无估读，则以mm为单位小数点后有1位，选项B正确，D错误。‎ ‎【名师点睛】记住螺旋测微器的读数规则，要估读，以mm为单位小数点后应该是3位；游标卡尺不需要估读，10分度游标卡尺以mm为单位小数点后有1位。‎ ‎6.9 1.540‎ 游标卡尺的主尺读数为‎6 mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为 ，所以最终读数为：。螺旋测微器的固定刻度为‎1.5 mm，可动刻度为，所以最终读数为 ‎。由电阻定律可知，金属丝电阻，则金属丝电阻率。‎ ‎【名师点睛】本题考查了电阻定律的应用、刻度尺与螺旋测微器的读数，应用电阻定律即可求出电阻率的表达式；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读。‎ 外接 分压 由于待测电阻满足，所以电流表应用外接法；由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻，所以变阻器应采用分压式接法。‎ ‎【名师点睛】本题的关键是明确当满足时，电流表应用外接法，满足时，电流表应用内接法；当滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法。‎ ‎（1）2.96 0.74 （2）电压表分流 偏小 （3）CD ‎（1）根据U=E–Ir可知，结合图象，电源的电动势E=2.96 V，内阻。‎ ‎（2）由于电压表的分流作用使得产生测量误差；可用“等效电源法”分析误差大小：可以把电源与电压表看作一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值即偏小；同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值。‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律E=Ir+IR=Ir+U=r+U ‎，测定电源电动势有伏安法（测量U、I）、伏阻法（测量U、R）、安阻法（测量I、R）；其中伏安法要改变电流，需要滑动变阻器，故选CD。‎ ‎【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、误差及U–I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查。‎ ‎（1）a c （2）0.33 6.8‎ ‎（1）小灯泡的电阻，则应该采用电流表外接电路，即若采用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压表的右端应与电路中的a点相连。开关 S 闭合之前，滑动变阻器的滑片P应该置于c端。‎ ‎（2）根据图线，小灯泡两端电压为1.50 V时，电流为‎0.22 A，则其实际功率P约为1.50 V×‎0.22 A=0.33 W，此时小灯泡阻值约为。‎ ‎（1）B D （2）如图所示 （3）如图所示 ‎（3）U–I图线如图所示：‎ 图线与U轴的交点等于电动势，故电动势为1.48 V，图线斜率的绝对值为1.60，大小等于内阻与定值电阻R0之和，故内阻为0.60 Ω。‎