- 二一组卷

题型：实验探究题题类：模拟题难易度：普通

福建省福州市2018-2019学年高三下学期理综质量检测试卷（物理部分）

某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(达标的污水离子浓度低，电阻率大，一般电阻率ρ≥200Ω·m的工业废水即达到排放标准)。图甲所示为该组同学所用圆柱形盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小)，其余侧面由绝缘材料制成，左、右两侧带有接线柱。

（1）、先用刻度尺和游标卡尺分别测量盛水容器的长度L和内径D，某次测量示数如图乙所示，他们的读数分别为：L=40.0cm；D=cm。

（2）、将水样注满容器后，进行以下操作：分别用多用电表欧姆挡的“×1k”、“×100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图丙所示，则所测水样的电阻约为Ω。

（3）、为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：

A.电流表(量程5mA，电阻R_A=800Ω)

B.电压表(量程15V，电阻R_V约为10kΩ)

C.滑动变阻器(0~20Ω，额定电流1A)

D.电源(12V，内阻约10Ω)

E.开关一只，导线若干

请在图丁中完成电路连接。

（4）、正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如下表所示。

U/V	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
I/mA	0.73	1.43	2.17	2.89	3.58

由以上测量数据得到U/I的平均值为2772Ω，则待测水样的电阻为Ω。据此可知，所测水样排放标准(填“达到”或“没达到”)。

举一反三

在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合开关后，发现电路有故障，电源、电表均完好，电源电动势为E，若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是（）

在测定某一均匀细圆柱体材料的电阻率实验中．

某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动．实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻不可忽略），两个完全相同的电流表A₁ 、A₂（量程为3mA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值9999 Ω），定值电阻R₀（可供选择的阻值有100Ω、1 kΩ、10 kΩ），开关S，导线若干，刻度尺．

实验步骤如下：

A.测得圆柱形玻璃管内径d=20mm；

B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；

C.连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A₁ 、A₂示数分别记为I₁、I₂ ，记录电阻箱的阻值R；

D.改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；

E.断开S，整理好器材．

如图甲为某同学测量金属丝电阻率的实验电路图， $\text{[math]}$ 为保护电阻，实验的主要步骤如下，请完成相关内容.

①用螺旋测微器测金属丝的直径d如图乙示，可读出 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#} mm.

②将P移到金属丝某一位置x₁ ，闭合单刀双掷开关接位置a，记下电流表读数I₁ ，保持P位置不变，将单刀双掷开关接位置b，调节电阻箱阻值，使电流表读数为{#blank#}2{#/blank#}(选填“ $\text{[math]}$ ，I₁ ， 2I₁”），读出电阻箱读数，金属丝电阻R₁等于此时电阻箱阻值，并测出此时金属丝接入电路MP部分长度x₁值.

③将P移到金属丝另一位置x₂ ，用同样方法测出金属丝接入电路电阻R₂值和接入电路长度选值，重复步骤②多次，得出多组R和x的值，并画R-x的关系图如图丙所示.

④根据 $\text{[math]}$ 的关系图线，求得斜率k为{#blank#}3{#/blank#}(保留3位有效数字).

⑤写出金属丝电阻率表达式 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}（用d、k表示）.

某同学用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻率。

物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。

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