高中物理 第二章 恒定电流练习 新人教版选修3-1

【成才之路】版高中物理第二章恒定电流练习新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(单选题)1．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，对实验结果的准确性影响最大的是()A．导线直径d的测量 B．电压U的测量C．电流I的测量 D．导线长度的测量答案：A解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方，A正确。2．在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作正确的是()A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好B．用米尺反复测量三次导线的总长度，求出平均值L，然后将导线接入测量电路中C．估计待测金属导线的总长，选择合适的仪器和实验电路D．合上开关S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流和电压数值，计算出导线的总电阻答案：A解析：用米尺反复测量三次接入电路中的导线的长度而不是总长度，B、C错；闭合开关前，滑动变阻器的有效阻值处于最大，合上开关S后逐步减小滑动变阻器接入电路的有效阻值，D错。二、非选择题3．(湖北黄冈中学～学年高二期中)用螺旋微器(千分尺)测小球直径时，示数如图甲所示，这时读出的数值是________mm；用游标卡尺测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是________cm。答案：13.540；11.155解析：螺旋测微器读数：13.5mm＋4.0×0.01mm＝13.540mm；游标卡尺读数：111mm＋11×0.05mm＝11.155cm。4．(河南省实验中学～学年高二上学期期中)课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ。(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图甲所示，可知金属丝的直径为d＝________mm。(2)然后利用多用电表测缠绕螺线管的金属丝的电阻，将选择开关旋转到“Ω”挡的“×1”位置时，多用表指针指示位置如图乙所示，可知金属丝的电阻为R＝________Ω。(3)若测得的金属丝直径用d表示，电阻用R表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L＝________。答案：(1)1.775(2)5.0(3)L＝eq\f(d2πR,4ρ)解析：(1)读数为1.5mm＋0.01＋27.5mm＝1.775mm(2)读数为5.0×1Ω＝5.0Ω(3)由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)得L＝eq\f(RS,ρ)，而横截面积S＝πr2＝eq\f(πd2,4)，所以L＝eq\f(d2πR,4ρ)5．在“测定金属丝电阻率”的实验中。(1)若用上图测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________。(选填“偏大”或“偏小”)(2)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A，所测金属丝的电阻为________Ω。答案：(1)偏小(2)2.600.525解析：(1)图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小。(2)电压表精度为0.1V，其读数为2.60V；电流表精度为0.02A，其读数为0.52A，R＝eq\f(U,I)＝5Ω。6．如图所示，甲图为一段粗细均匀的圆柱形新型导电材料棒，阻值约为1kΩ，现测量该材料的电阻率。(1)在下列器材中选用合适器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻，应选________(填序号)。A．电流表A1：量程为10mA，内阻约为10ΩB．电流表A2：量程为3A，内阻约为0.1ΩC．电压表V1：量程为15V，内阻约为30kΩD．电压表V2：量程为6V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AF．低压直流电源：电压6V，内阻忽略G．电键K，导线若干(2)下图为实验电路图，请将实验电路图补充完整。(3)如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为D，则该材料的电阻率ρ＝________(用测出的物理量的符号表示)答案：(1)ADEFG(2)如图所示(3)eq\f(πUD2,4IL)解析：(1)因为电源电压为6V，所以电压表选V2，电路中最大电流I＝eq\f(E,R)＝6mA，故电流表选A，所以选用的器材为ADEFG。(2)因被测电阻R＝1kΩ，远大于电流表内阻和滑动变阻器的最大阻值，所以电流表内接，滑动变阻器用分压接法，电路图见答案。(3)由R＝ρeq\f(L,S)得ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(πUD2,4IL)。能力提升一、选择题(单选题)1．在测量金属丝电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是()答案：D解析：电阻丝的电阻值一般为几欧姆，为较小电阻，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器采用分压式接法，D正确。二、非选择题2．(东营市～学年高二检测)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为________cm，直径为________mm。(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω。答案：(1)5.015.315(2)大大(3)1280解析：(1)游标卡尺读数时要注意，游标零刻度线在5cm之后，第1根刻度与主刻线对齐，所读数为5cm＋0.1mm＝5.01cm；螺旋测微器读数为5.315mm。(2)滑动变阻器R1的阻值应置于最大，在S2拨向2之前应将电阻箱R2的阻值调到最大；(3)由等效替代可知圆柱体的电阻为1280Ω。3．某同学在做“自来水电阻率的测定”课题时，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，用如图甲所示电路进行测量，两电极相距L＝0.700m，其间充满待测的自来水，所需器材如下：电压表：量程15V，内阻约30kΩ电流表：量程300μA，内阻约50Ω滑动变阻器：100Ω，1A电池组：电动势E＝12V，内阻r＝6Ω单刀单掷开关一个、导线若干下表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据。U/V1.03.05.07.09.011.0I/μA2265109155190240实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图乙所示。根据以上材料请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为________cm；(2)根据表中数据在如图所示的坐标中作出U－I图象，根据图象求出电阻R＝________Ω；(3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是________，测量值为________Ω·m(保留两位有效数字)；(4)请在虚线框内画出测量自来水电阻的电路图。答案：(1)3.080(2)4.6×104图象见解析(3)ρ＝eq\f(Rπd2,4L)49(4)电路如图所示解析：(1)由题图乙可知，游标卡尺的读数为3.080cm，即玻璃管内径d的测量值为3.080cm。(2)将表中数据在题图坐标中描点后，作出U－I图线如图所示，图线的斜率就是玻璃管内水的电阻，由图可得R＝eq\f(ΔU,ΔI)＝4.6×104Ω(只要在4