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押题训练(一)
1．某同学试验小组在做“测定金属的电阻率”的试验时。
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示。读数为________ mm。
图1
(2)用伏安法测金属丝的电阻时，测出了包括(0,0)在内的6组电流I和电压U的值，并已经标在了如图2所示的坐标纸上，请用铅笔和直尺在坐标纸上画出合理的图线，并求出该段金属丝的电阻Rx＝________Ω。
图2
(3)测该金属丝电阻时，可供该试验小组选择的器材如下：
A．量程0.6 A，内阻约0.5 Ω的电流表A1
B．量程3 A，内阻约0.01 Ω的电流表A2
C．量程10 mA，内阻rA＝50 Ω的电流表A3
D．量程15 V，内阻约30 kΩ的电压表V
E．阻值为0～10 Ω的滑动变阻器
F．阻值为0～1 000 Ω的电阻箱
G．两节干电池
H．开关一个、导线若干
如图3所示，试补画出该小组同学测金属丝电阻Rx接受的电路图，并标明所选用电表的符号，如A1或A2等。
图3
解析：(2)连线时留意让多数点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧。U－I图线的斜率表示电阻Rx＝＝5 Ω。
(3)电路中的最大电流I＝＝ A＝0.6 A，电流表选用A1；电压表V量程太大，不能用，应考虑将A3与电阻箱R2串联改装成电压表；由于电压测量值是从0开头的，故滑动变压器应接受分压式接法。
答案：(1)2.000 (2)5 连线如图甲所示 (3)电路图如图乙所示
2．(2022·安徽高考)图4为“测绘小灯泡伏安特性曲线”试验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V。
图4
(1)完成下列试验步骤：
①闭合开关前，调整滑动变阻器的滑片，________；
②闭合开关后，渐渐移动变阻器的滑片，________；
③断开开关，……依据试验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。
解析：(1)①滑动变阻器在最左端时，小灯泡电压最小，为了疼惜小灯泡不被烧坏，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最左端。②在调整滑动变阻器时，应留意电压表的示数，不能超过小灯泡的额定电压。
答案：(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱
②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压
(2)如图所示
3．试验室中现有器材有：电池E，电动势约10 V，内阻约1 Ω；电流表A1，量程约10 A，内阻r1约0.2 Ω；电流表A2，量程300 mA，内阻r2约5 Ω；电流表A3，量程250 mA，内阻r3约5 Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9 Ω，最小值转变量为0.1 Ω；滑动变阻器R2，最大值100 Ω；开关S；导线若干。
要求用图乙所示的电路测量图中电流表A的内阻。
图5
(1)在所给的3个电流表中，哪几个可以用此电路精确测出其内阻？答：________________________________________________________________________。
(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图甲上连成测量电路。
(3)你要读出的物理量是________________，用这些物理量表示待测内阻的计算公式是________________________。
解析：(1)电流表A1不能精确测出其内阻，因这时图中的电流表A′应为A2、A3中的一只，这使得电流表A1中的电流不能超过300 mA，其指针的偏转极其微小，误差很大，而A2、A3可用此电路精确测出其内阻。
(2)若测电流表A3的内阻，则需将电流表A3和电阻箱R1并联，再与电流表A2串联，实物连线如图所示。实物图连线时要留意电流从电表的正接线柱流入，从电表的负接线柱流出。
(3)依据前面的分析，要读出的物理量是A、A′两电流表的示数I、I′和电阻箱的阻值R1。待测电流表和电阻箱并联，电压相等，即IRA＝(I′－I)R1，所以待测内阻的计算公式是RA＝R1。
答案：(1)A2 A3 (2)实物连线图见解析
(3)A、A′两电流表的示数I、I′和电阻箱的阻值R1 RA＝R1
4．(2022·江苏高考)如图6甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。
图6
(1)在使用多用电表前，发觉指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”、“B”或“C”)。
(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观看指针偏转状况。
(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调整好多用电表，测量各接点间的阻值。测量中发觉，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图乙所示。
请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。
两表笔接的接点
多用电表的示数
a，b
________Ω
a，c
10.0 Ω
b，c
15.0 Ω
解析：(1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的“0”刻度线处。
(2)为疼惜多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点b。
(3)欧姆表的读数为5×1 Ω＝5 Ω；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，依据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图所示。
答案：(1)A (2)短暂
(3)5.0 见解析图
5．(2022·常州模拟)如图7所示，用伏安法测电源电动势和内阻的试验中，在电路中接一阻值为2 Ω的电阻R0，通过转变滑动变阻器，得到几组电表的试验数据：
图7
U/(V)
1.2
1.0
0.8
0.6
I/(A)
0.10
0.17
0.23
0.30
(1)R0的作用是________________________________________________________。
(2)用作图法在图8坐标系内作出U－I图线。
(3)利用图线，测得电动势E＝________V，内阻r＝________ Ω。
图8
(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图9所示。由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝________Ω。
图9
解析：(1)R0的作用是防止电路短路，起到疼惜电源、电表的作用。
(2)U－I图线如图所示。
(3)由图可知E＝1.5 V，r＝k－R0＝1.0 Ω
(4)当r＝R＝5 Ω时电源输出功率最大，此时Pm＝()2·R，
可解得：E＝30 V。
答案：(1)疼惜电源、电表，防止短路
(2)见解析 (3)1.5 1.0 (4)30 5
押题训练(二)
1．(2022·江苏四市联考)某同学要测量一电阻Rx(阻值约18 Ω)的阻值，试验室供应如下器材：电池组E(电动势3 V，内阻约1 Ω)；电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)；电压表(量程0～3 V，内阻约5 kΩ)；电阻箱R(阻值范围0～99.99 Ω，额定电流1 A)；开关S，导线若干。
(1)为使测量尽可能精确 ，应接受下面给出的________所示电路进行测量。
图1
(2)下表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表、电压表的测量数据I、U，请在图2坐标纸上作出－图象，依据图象得出电阻Rx的测量值为________Ω。
图2
次数
1
2
3
4
5
R/Ω
8
12
16
20
24
I/A
0.44
0.36
0.32
0.29
0.25
U/V
2.30
2.40
2.56
2.60
2.70
/Ω－1
0.19
0.15
0.12
0.11
0.09
/Ω－1
0.13
0.08
0.06
0.05
0.04
(3)此试验中电阻R x的测量值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
解析：(1)由于待测电阻阻值较小，接受电流表外接；由于电流表量程太大，需要给待测电阻并联一可读出电阻值的分流电阻，所以选择电路A。
(2)利用描点法作出－图象，依据电路图A，利用欧姆定律和并联电路规律，U/R＋U/Rx＝I，解得＝＋。对比图象，图象在纵轴截距的倒数为待测电阻阻值，即Rx＝1/0.061 Ω＝16.4 Ω。
(3)因电压表的分流作用，图象在纵轴上的截距应为＋，因此测得的Rx值偏小。
答案：(1)A (2)图象见解析 16.4 (3)偏小
2．使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。试验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：
(1)仪器连线如图3所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色；
(2)若适当调整电阻箱后，图12中多用电表、电流表 图3
与电阻箱的示数分别如图4(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数
为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω；
图4
(3)将图4中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA；(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V。(保留3位有效数字)
解析：(1)依据全部电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。
(2)欧姆表读数为R＝14.0 Ω；电流表读数为I＝53.0 mA；电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω。
(3)多用电表接外电路时，考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的，其表头偏转的格数与表盘总格数之比为26∶50，而多用电表接外电路时，外电路电流表示数为I＝53.0 mA，设两表笔短接时通过多用电表的电流为I0，则＝，解得I0＝102 mA。
(4)设多用电表内阻为r，已知外电路电阻为R＝14 Ω，多用电表接外电路时：E＝I(r＋R)，多用电表两表笔短接时：E＝I0r，联立解得多用电表内的电池电动势E＝1.54 V。
答案：(1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54
3．(2022·福建高考)某争辩性学习小组欲测定一块电池的电动势E。
(1)先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的状况下，多用电表表盘示数如图5所示，其示数为________V。
图5
(2)然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。
①依据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。
图6
②闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的与的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出－图线。
图7
R/(Ω)
166.7
71.4
50.0
33.3
25.0
20.0
U/(V)
8.3
5.9
4.8
4.2
3.2
2.9
/ (×10－2Ω－1)
0.60
1.40
2.00
3.00
4.00
5.00
/(V－1)
0.12
0.17
0.21
0.24
0.31
0.34
③从图线中可求得E＝____________V。
解析：(1)多用电表使用10 V电压挡，刻度盘上每小格对应的示数为0.2 V，所以读数为9.4 V。
(2)由电路图可知E＝U＋(R0＋r)，所以＝·＋，故轴上的截距为，由图线可求得E的值。
答案：(1)9.4
(2)①连线如图所示
②所作图象如图所示
③10.0(9.5～11.1 V均正确)
4．在“描绘小灯泡伏安特性曲线的试验”中
(1)为减小试验误差，便利调整，请在给定图17甲的A、B、C、D四个电路图和E、F、G三个滑动变阻器中选取适当的电路图和器材，并将它们的编号填在横线上。应选取的电路图是________，滑动变阻器应选取________。
E．总阻值15 Ω，允许通过的最大电流为2 A的滑动变阻器
F．总阻值200 Ω，允许通过的最大电流为2 A的滑动变阻器
G．总阻值1 000 Ω， 允许通过的最大电流为1 A的滑动变阻器
(2)由试验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙中b线。将该小灯泡与一干电池组成闭合回路，该电池两极间的电压随电路中电流的变化关系图线如图18中a线所示，则小灯泡与电池连接后的实际功率为________ W；若再将一阻值为0.75 Ω的电阻串联在电路中，则小灯泡的实际功率为________ W。
图8
图9
解析：(1)由小灯泡的伏安特性曲线(图中b线)可知，小灯泡电阻很小，不超过1 Ω，且电表示数从零开头读数，因此电流表接受外接法，滑动变阻器应当接受分压式接法，C图正确；滑动变阻器接受分压式接法，为了便于调整，应接受总阻值较小的，故应选择E。
(2)两图线的交点坐标即为小灯泡的电压和电流，实际功率P＝UI＝0.72 W；依据电池的U－I图线可知，电池的内阻为0.75 Ω，若再将一阻值为0.75 Ω的电阻串联在电路中，相当于小灯泡与等效内阻为1.5 Ω的电源连接，在U－I坐标系内，连接(0,1.5 V)和(1.0 A,0)两个点，作出等效电源的U－I图线，读出该图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点坐标为(0.80 A,0.30 V)，此即为小灯泡的电流和电压值，故灯泡的实际功率为0.24 W。
答案：(1)C E (2)0.72 0.24
5．(2022·北京高考)在“测定金属的电阻率”试验中，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50 cm。
(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10所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。
图10
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。试验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行试验测量，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
由以上试验数据可知，他们测量Rx是接受图11中的________图(选填“甲”或“乙”)。
图11
(3)图12是测量Rx的试验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请依据(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
图12
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图13所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图18中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx＝________Ω(保留两位有效数字)。
图13
(5)依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．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·m
C．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m
(6)任何试验测量都存在误差。本试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)。
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系统误差
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，可以消退由测量仪表引起的系统误差
D．用U－I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
解析：(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm
(2)通过给定的数据发觉电压接近从0开头，故滑动变阻器接受的是分压式接法。
(3)对滑动变阻器的分压式接法，连线时应使测量电路在开头时分到的电压为0。
(4)图线应过原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧。图线的斜率反映了金属丝的电阻，所以Rx＝4.5 Ω。
(5)由R＝ρl/S，S＝π(d/2)2，取d＝4×10－4m、l＝0.5 m、R＝4.5 Ω，解出ρ≈1×10－6Ω·m。
(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，选项A错误；由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消退系统误差，选项B错误，选项C正确；利用U－I图象处理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，选项D正确。
答案：(1)0.397(0.395～0.399均可) (2)甲 (3)如图(a)所示
(4)如图(b)所示 4.5(4.3～4.7均可) (5)C (6)CD
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