- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

湖南省衡阳市衡阳县第二中学2024-2025学年高三上学期开学摸底考试物理试卷 A卷

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），PTC的电阻随温度的升高而增大，NTC的电阻随温度的升高而减小。为研究一热敏电阻Rx的伏安特性，实验室可供选择的主要器材如下：

A.电流表A₁（量程15mA，内阻10.0Ω）　

B.电流表A₂（量程0.3A，内阻约0.3Ω）

C.滑动变阻器（0~1000Ω）

D.滑动变阻器（0~20Ω）

E.定值电阻（阻值990.0Ω）

F.定值电阻（阻值90.0Ω）

G.电源E（电动势15V，内阻可忽略）

H.开关一个导线若干

某同学设计了图甲的电路图进行研究，完成下列填空。

(1)为确保实验有较高的精度并方便操作，则滑动变阻器而R₁应选择，定值电阻R₂应选择（填器材前的字母）。

(2)正确选择R₂后，反复调节滑动变阻器，读出A₁、A₂的示数I₁ ， I₂ ，描绘出I₁-I₂图线，如图乙所示。则该热敏电阻是（选填“PTC”或“NTC”）；

(3)当A₁的示数I₁＝10mA时，热敏电阻R_x的阻值为Ω（保留两位有效数字）。

举一反三

某同学听说一支新HB铅笔笔芯（粗细均匀）的电阻约为25Ω，于是就找来一支新HB铅笔，准备测出笔芯的电阻。

（1）先用多用电表直接测量笔芯的电阻，先把选择开关调至欧姆{#blank#}1{#/blank#}（填“×1”、“×10”或“×100”）挡，使红、黑表笔短接进行{#blank#}2{#/blank#}，再使红、黑表笔与该铅笔笔芯的两端接触，经过正确的操作后，测量结果如图甲所示，则该铅笔笔芯的电阻为{#blank#}3{#/blank#}Ω。

（2）该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻，他从实验室找到如下器材：

A.电源E：电动势约为3.0V；

B.电流表A₁：量程为0~200μA，内阻r₁=200Ω；

C.电流表A₂：量程为0~100mA，内阻r₂=10Ω；

D.滑动变阻器R₁：最大阻值为5Ω；

E.滑动变阻器R₂：最大阻值为2kΩ；

F.电阻箱R₀ ，最大阻值为99999.9Ω；

G.开关S，导线若干。

为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R_x的阻值，根据实验室提供的仪器，他设计图甲所示的电路，图中电流表a应选用{#blank#}4{#/blank#}，电流表b应选用{#blank#}5{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；滑动变阻器R应选用{#blank#}6{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）

（3）变阻箱电阻调为R₀ ，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ 和电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ ，根据测得的多组数据描绘出 $\text{[math]}$ 图像，如图丙所示，图像的斜率为k，则铅笔电阻的阻值 $\text{[math]}$ {#blank#}7{#/blank#}（用k、R₀、r₁或r₂表示）。

某实验小组同学想测量一个定值电阻 $\text{[math]}$ 的准确阻值，实验室提供的器材如下：

待测定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值约为 $\text{[math]}$ ）

毫安表mA（量程为200mA，内阻未知）

电压表V（量程3V，内阻 $\text{[math]}$ ）

滑动变阻器 $\text{[math]}$ （允许通过最大电流 $\text{[math]}$ ，最大阻值 $\text{[math]}$ ）

电源E（电动势约3V，内阻较小）

开关S、导线若干

（1）实验小组同学经过讨论设计出如图甲所示的电路，实验中滑动变阻器R应选用{#blank#}1{#/blank#}（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；

（2）将单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 置于a，改变滑动变阻器滑片，测得多组电流、电压值，描绘出相应的 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示，则 $\text{[math]}$ 图像的斜率表示{#blank#}2{#/blank#}；

（3）将单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 置于b，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱 $\text{[math]}$ 的阻值，使电压表V的示数与单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 置于a时相同，此时电阻箱的阻值如图丙所示，则毫安表mA的内阻 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#} $\text{[math]}$ ；

（4）待测电阻的准确阻值 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#} $\text{[math]}$ ．（结果保留2位有效数字）

很多电子设备的屏幕是电阻式触摸屏，其原理可简化为：按压屏幕时，相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触，如图（a），从而改变接入电路的电阻。

色环电阻是电阻封装后在其表面涂上一定颜色的色环，并用色环的颜色来代表电阻的阻值。在家用电器、电子仪表、电子设备中常常可以见到。四环电阻使用规则如下表所示，第一色环表示阻值的最大一位数字，第二色环表示阻值的第二位数字，第三色环代表倍率，第四色环代表误整。

颜色	第一环	第二环	第三环（ $\text{[math]}$ ）	第四环
黑	0	0	10^o
棕	1	1	10¹	$\text{[math]}$
红	2	2	10²	$\text{[math]}$
橙	3	3	10³
黄	4	4	10⁴
绿	5	5	10⁵	$\text{[math]}$
蓝	6	6	10⁶	$\text{[math]}$
紫	7	7		$\text{[math]}$
灰	8	8		$\text{[math]}$
白	9	9
金			0.1	$\text{[math]}$
银			0.01	$\text{[math]}$

某四环电阻第一环为棕色，第二环已经掉色，第三环为棕色，第四环为红色。某实验小组为了给它添色，霜要利用以下实验器材较为准确地测量其阻值 $\text{[math]}$ ：

电压表V（量程为 $\text{[math]}$ ，内阻很大），

电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ）

电源E（电动势约为 $\text{[math]}$ ，内阻不计）

滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值可选10 $\text{[math]}$ 或5k $\text{[math]}$ ）

定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值可选 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）

开关S，导线若干

某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表的内电阻R_V ，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电压表为待测电压表，R为电阻箱。

（1）小明实验步骤如下：先将电阻箱电阻调至0，闭合开关S，电压表读数如图乙所示，读出此时电压U₁={#blank#}1{#/blank#}V；然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值R和此时电压表的电压U₂ ，忽略电源内阻，则电压表电阻的测量结果Rv={#blank#}2{#/blank#}（用符号U₁、U₂和R表示）；如果考虑电源内阻，则测量结果R_V与真实值比较{#blank#}3{#/blank#}（选填“偏大”或“偏小”）。

（2）小李实验步骤如下：闭合开关S，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值R及对应电压表的电压U，作出 $\text{[math]}$ 图象如图丙所示，不考虑电源内阻，从图象可知电压表内阻的测量值为{#blank#}4{#/blank#}Ω；如果已知电源内电阻为r（Ω），则电压表内阻的真实值为{#blank#}5{#/blank#}Ω。

学生实验小组要测量量程为3V电压表的内阻 $\text{[math]}$ （约为1kΩ-3kΩ）。可选用的器材有：

多用电表；

电源E（电动势约5V）；

电压表V（量程5V，内阻约3kΩ）；

定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为800Ω）；

滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值50Ω）；

滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值5kΩ）；

开关S，导线若干。

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