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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

2024届贵州省黔东南苗族侗族自治州凯里市第一中学高三下学期三模物理试题(黄金二卷)

随着居民生活水平的提高,净水器进入了千家万户,根据《生活饮用水卫生标准》,纯净水溶解性总固体(TDS)≤50mg/L,换算成电导率σ不大于2×10-2S/m(西门子/米)。某实验小组用下列实验器材测量某品牌净水器过滤水的电导率σ(电阻率ρ的倒数):

A.待测样品 A(内阻Rx约为320kΩ,两端用相同金属圆片密封的绝缘性良好的塑料管封装,金属片的电阻忽略不计)

B. 电源(20V,内阻不计)

C. 电压表 V1(量程15V,内阻约为15kΩ)

D. 电压表 V2(量程3V,内阻约为 3kΩ)

E. 电流表(量程50μA, 内阻Rg=1k Ω)

F.滑动变阻器 (最大阻值为20Ω)

G.开关、导线若干

请完成下列实验步骤中问题:

(1)、用游标卡尺为20分度的游标卡尺测量待测样品的长度l,此游标卡尺的测量精度为mm,测量结果如图甲所示,则待测样品的长度l=mm。
(2)、用螺旋测微器测量相同金属片的直径,测量结果如图乙所示,该金属圆片的直径d=mm。
(3)、测量待测样品的电阻:

①选择合适的器材,用笔画线表示导线,连接好图丙中的实验电路

②某次实验时,电压表的示数U=14.4V,电流表的示数I=45μA,根据实验电路,待测样品电导率的表达式为σ=(用U、I、Rg、l、d表示),根据测量数据,待测样品的电导率σ=S/m(计算结果保留两位有效数字)。

举一反三
一实验兴趣小组找到了一捆较长的镍铬合金线,其横截面积标记为 , 但是长度标记已经模糊不清,兴趣小组想通过实验测定其具体长度。

可供使用的器材有:

多用电表;

电流表:量程1mA,内阻为1000Ω;

电流表:量程0.6A,内阻很小;

滑动变阻器:最大阻值5Ω;

滑动变阻器:最大阻值20Ω;

电阻箱:最大阻值9999.9Ω;

电源:电动势3V,内阻可不计;

开关、导线若干。

实验步骤如下:

(1)粗测镍铬合金线的阻值

兴趣小组先用多用电表的欧姆挡粗测该捆镍铬合金线的电阻,当选择欧姆×10倍率的电阻挡位测量时,发现指针偏转很大,因此应该换成欧姆{#blank#}1{#/blank#}倍率的电阻挡(选填“×1”或“×100”),选择正确挡位后,指针如图(a)所示,读数为{#blank#}2{#/blank#}Ω;

(2)精确测量镍铬合金线的阻值

①同学采用的实验电路图如图(b)所示,根据实验需要应选择滑动变阻器{#blank#}3{#/blank#}(选填“”或“”),实验开始前,滑片应该置于{#blank#}4{#/blank#}端(选填“a”或“b”);

②闭合开关后,调节滑动变阻器,发现电表接近满偏时电表偏转不大,为解决这个问题,同学们决定用表与电阻箱{#blank#}5{#/blank#}(选填“串联”或“并联”)代替原来的表,并且把电阻箱阻值调整为2000.0Ω;

③调节滑动变阻器,当电流表读数为0.45A时,电流表读数0.75mA,根据以上数据可以计算出镍铬合金线的电阻为{#blank#}6{#/blank#}Ω(保留两位有效数字);

(3)计算镍铬合金线长度兴趣小组还查阅到镍铬合金的电阻率为 , 结合以上实验数据,可得出这捆镍铬合金线实际长度为{#blank#}7{#/blank#}m(保留三位有效数字)。

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