高考物理试卷《导体的伏安特性曲线》考点预测（2020年押题版）(四) 2020-08-15 23:01:10 【大 中 小】 1、填空题  用伏安法较准确测定金属丝的电阻，已知金属丝的电阻约为3Ω，实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75W，有下列器材供选择： A．量程0.6A，内阻0.5Ω的电流表?B．量程3A，内阻0.01Ω的电流表 C．量程3V，内阻6kΩ的电压表?D．量程15V，内阻30kΩ的电压表 E．滑动变阻器全电阻20Ω，允许通过最大电流1A F．3V蓄电池 G．电键一个、导线若干 （1）电流表应选用______；（填字母） （2）为了减小误差，应该选用安培表的______．（填“内接法”或“外接法”） （3）采用这种接法，测量的电阻值总是______金属丝电阻的真实值．（填“大于”或“小于”） 参考答案：金属丝允许通过的电流的最大值约为 I= 本题解析： 本题难度：简单 2、实验题  在研究感应电流方向规律的实验中，老师演示了下列实验，要求学生根据观察填写下列表格：（灵敏电流表中电流向下，指针向右偏转） ?操作方法 填写内容 原磁场方向 ? ? ? ? 原磁场的磁通量 变?化 ? ? ? ? 感应电流产生的 磁场方向 ? ? ? ? 通过对实验现象的分析得出：感应电流的磁场____________________。 参考答案： 原来磁场方向 向下 向下 向上 向上 原来磁场磁通量变化 增大 减小 增大 减小 感应电流磁场方向 向上 向下 向下 向上 感应电流的磁场总要阻碍原磁场磁通量的变化。（4分） 本题解析：本题考查的是楞次定律的问题，根据电磁感应定律可以判定每个量的变化情况；用右手。 本题难度：简单 3、实验题  （10分）某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率。 （1）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径，如图所示，则其长度L=?mm，直径d=?mm。 （2）为精确测量R的阻值，该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中，将选择开关置于“×l”挡位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小，如图甲所示。试问： ①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“?”挡位置。 ②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“”处，如图乙所示，那么他该调节?直至指针指在“”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置。 ③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材： A．灵敏电流计G（量程200A，内阻300） B．电流表A（量程3A，内阻约0．3） C．电压表V1（量程3V，内阻约3k） D．电压表V2量程l5V，内阻约5k） E．滑动变阻器R1（最大阻值为10） F．最大阻值为99．99的电阻箱R2 以及电源E（电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有?。请在下面的方框中画出你设计的电路图。 参考答案：（1）70.15? 4.600?（2）①?②欧姆调零?③ACEF 本题解析：（1）游标卡尺读数注意游标尺零刻度线左侧读出主尺上面毫米的整数部分即70mm，再看游标尺上与主尺对齐的刻度线即，游标尺20分度，精确度为0.05mm，所以最终结果为。螺旋测微器读数先读出固定刻度上面半毫米的整数倍即4.5mm，再从可动刻度上找到与固定刻度对齐的刻度，注意估读一位即10.0，螺旋测微器精确度为0.01mm，最终读数为。 （2）①欧姆档选择时指针偏转角度小，说明读数很大，所以要换用大倍率即。②换倍率后重新欧姆调零，红黑表笔短接后指针不指零，选择欧姆调零旋钮把指针调到0.③电源电动势4v所以电压表D量程过大，读数不准，选择C。根据图丙可知待测电阻在150左右，所以电流,电流表选择A量程太小，B的量程过大，所以我们选择把A与定值电阻并联扩大量程。为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，要接入滑动变阻器并且选择分压式，根据待测电路，所以电流表选择内接法，电路图见答案。 本题难度：一般 4、实验题  （10分）在“测定金属丝的电阻率”实验中。 ⑴金属丝的直径用螺旋测微器测得，从图中读出该金属丝的直径d＝?mm； ⑵为了测量其电阻Rx的阻值，实验室提供如下实验器材： A．待测电阻Rx（约100Ω） B．电动势E＝6V，内阻很小的直流电源 C．量程50mA，内阻约为50Ω的电流表 D．量程0.6A，内阻约为0.2Ω的电流表

E．量程6V，内阻约为15kΩ的电压表 ?
F．最大阻值15Ω，最大允许电流1A的滑线变阻器
G．最大阻值15kΩ，最大允许电流0.5A的滑线变阻器?
H．开关一个，导线若干
①为了操作方便，且能比较精确地测量金属丝的电阻值，电流表选用?、滑线变阻器选用?（填写选用器材前的序号即可）；
②请根据所选用的实验器材，尽可能减小实验误差，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图；

⑶若另有一只待测电阻，无论用电流表内接还是外接，测量误差较为接近，有一位同学为了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图所示的测量电路，实验操作步骤如下：

①按电路图连接好实验器材；
②闭合电键S1，电键S2处于断开状态，读出此时电压表的示数U、电流表示数I；
③再闭合S2，调节变阻器R，使电流表的电流仍为步骤②的电流I，此时读出电压表的示数U1与电压表的示数U2；
用上述测得的物理量表示，待测电阻的计算式为Rx＝?。

参考答案：⑴1.360；⑵①C，F；②图略，见解析；⑶

本题解析：⑴由图示可知，螺旋测微器的读数，即该金属丝的直径为d＝1.360mm
⑵①由所提供的电源电动势E＝6V和待测电阻Rx（约100Ω）可知，流经待测电阻的最大电流为0.06A＝60mA，显然为C表量程50mA的1.2倍，D表量程0.6A的0.1倍，因此为了读数方便和准确应选电流表C表，且可以通过滑线变阻器控制使其电流不超过量程，为了能比较精确地测定待测电阻的阻值，应尽可能多地测量数据，且数据变化范围也应较大，因此滑线变阻器应采用分压式接法，因此选用最大最大阻值较小为15Ω的滑线变阻器F；
②由于待测电阻阻值相对较小，因此应采用电流表的外接法，应从其电路原理图如下图所示。

⑶有题意可知测量另一只待测电阻时，无论用电流表内接还是外接，测量误差较为接近，说明该电阻阻值大小居中，因为电流表或电压表内阻引起的误差相当，由实验步骤可知，当闭合S2，调节变阻器R，使电流表的电流仍为I时，电压表的示数为U1，电压表的示数为U2，说明电流表的电流为I时，电流表分得的电压为UA＝U1－U2，因此在步骤②中，待测电阻两端的电压为Ux＝U－UA＝U＋U2－U1，解得：Rx＝＝

本题难度：一般

5、实验题  在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧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1所示，其读数应
为?mm（该值接近多次测量的平均值）

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池阻（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R（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Rx是采用图2中的?图（选填“甲”或“乙”）。

（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，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，请根据（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。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4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）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为?（填选项前的符号）。
A．1×Ω·m? B．1×Ω·m?
C．1×Ω·m? D．1×Ω·m
（6）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）。
A．用螺旋测微器测量金属直径时，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，可以消除由于测量仪表引起的系统误差
D．用U—I图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差

参考答案：（1）0.398(0.395~0.399)
（2）甲
（3）如图

（4）如图，（4.3～4.7）

（5）C
（6）CD

本题解析：（1）螺旋测微器读数时要注意0.5mm刻线是否露出，读数时要有估读值
（2）应选电流表外接法，滑动变阻器选用分压式接法，这样电压表、电流表示数有较大范围的变化，才能得到表格中的数据。
（3）实物图连接注意电流表外接，滑动变阻器分压，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，连接时使电压表、电流表的示数最小。注意各电路元件接线柱位置，导线不能交叉，另外还要注意用黑色签字笔画线，以免扫描试卷不清楚。
（4）将各数据点连线时注意让线经过尽量多的点，有些点不在线上，要让线两侧点的个数基本相等，离直线较远的点直接舍去（图中第6个点）。计算直线的斜率即为电阻R，求斜率时，在直线上尽量远的选取两点，用求出斜率，为所求电阻值R。
（5）根据电阻定律得，代入数据，注意各物理量单位，解得C正确。
（6）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，A错误。由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，B错误。伏安法测电阻时，电流表和电压表的内阻引起的误差是系统误差，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（电流表、电压表）引起的系统误差，C正确。用U?—I图像处理数据求金属线电阻，可以将错误的数据或误差较大的数据（如图中第6个点）去掉，不在直线上的点均匀分布在线的两侧，这样可以减小偶然误差，D正确。

本题难度：一般

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