- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：困难

2024届广东省部分学校高三下学期二模联考物理试题

李华同学查阅资料：某金属在 $\text{[math]}$ 内电阻值 $\text{[math]}$ 与摄氏温度 $\text{[math]}$ 的关系为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为该金属在0℃时的阻值， $\text{[math]}$ 为温度系数（为正值）。李华同学设计图甲所示电路以测量该金属的电阻 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 值。可提供的实验器材有：

A．干电池（电动势约为 $\text{[math]}$ ，内阻不计）

B．定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为 $\text{[math]}$ ）

C．定值电阻 $\text{[math]}$ 阻值为 $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值范围 $\text{[math]}$ ）

E．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值范围 $\text{[math]}$ ）

F．电流计 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$ ）

G．电阻箱 $\text{[math]}$ （最大阻值为 $\text{[math]}$ ）

H．摄氏温度计

I．沸水和冷水各一杯

J．开关两个及导线若干

请回答下列问题：

（1）滑动变阻器应选用（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），开关 $\text{[math]}$ 闭合前，滑动变阻器的滑片移到（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）端。

（2）将电阻箱的阻值调为 $\text{[math]}$ ，闭合开关 $\text{[math]}$ ，读出电流计 $\text{[math]}$ 的示数，再闭合开关 $\text{[math]}$ ，调节电阻箱的阻值，直至闭合 $\text{[math]}$ 前、后电流计 $\text{[math]}$ 的示数没有变化，此时电阻箱的示数为 $\text{[math]}$ ，则电流计 $\text{[math]}$ 的内阻为 $\text{[math]}$ 。

（3）利用上述电流计 $\text{[math]}$ 及电路测量该金属的电阻 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 值的步骤如下：

①断开开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，将 $\text{[math]}$ 取下换成该金属电阻，并置于沸水中；

②闭合开关 $\text{[math]}$ ，读出电流计 $\text{[math]}$ 的示数；闭合开关 $\text{[math]}$ ，调节电阻箱的阻值，直至闭合开关 $\text{[math]}$ 前、后电流计 $\text{[math]}$ 的示数没有变化，记下此时电阻箱的示数 $\text{[math]}$ 和温度 $\text{[math]}$ ；

③多次将冷水倒一点到热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的示数 $\text{[math]}$ 和温度 $\text{[math]}$ 的多组数据．

（4）以电阻箱的示数 $\text{[math]}$ 为纵轴，温度 $\text{[math]}$ 为横轴，作出图像如图乙所示，则该金属电阻在0℃时的阻值为 $\text{[math]}$ ，温度系数为 $\text{[math]}$ 。（结果用 $\text{[math]}$ 表示）

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）。

某同学欲把一量程未知，内阻未知的电流表G改装成一个量程为3V的电压表。

如图所示是由表头R_g改装的有两个量程的电表，则关于该电表下列说法正确的是（　　）

某实验小组拟测量一量程 $\text{[math]}$ 的灵敏电流计G的内阻 $\text{[math]}$ ，并完成改表实验。

某同学将四个相同的小量程电流表（表头）分别正确改装成了量程为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 两个电流表 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，以及量程为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的两个电压表 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。改装好后把它们按如图所示接法连入电路，则（　　）

兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：

A．两节干电池组成的电池组

B．电流表A₁：量程 $\text{[math]}$ =100mA，内阻 $\text{[math]}$ =4Ω

C．电流表A₂：量程 $\text{[math]}$ =200mA，内阻 $\text{[math]}$ =2Ω

D．定值电阻R₁=1Ω

E．定值电阻R₂=2Ω

F．定值电阻R₃=13Ω

G．滑动变阻器R（0~10Ω）

H．导线与开关

（1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表，将电流表。 $\text{[math]}$ 量程扩大为0.5A，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a{#blank#}1{#/blank#}；b{#blank#}2{#/blank#}；c{#blank#}3{#/blank#}（均填器材前面的字母）。

（2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。{#blank#}4{#/blank#}

（3）电路连接准确无误后，闭合开关K，移动滑动变阻器，得到多组电流表A₁ ， A₂的示数，作出了I₂-I₁图像如图丙所示，则电池组电动势E₀={#blank#}5{#/blank#}V；内阻 $\text{[math]}$ ={#blank#}6{#/blank#}Ω（小数点后均保留两位）

（4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均{#blank#}7{#/blank#}（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

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