- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

2024届河北省承德市部分高中高三下学期二模物理试题

某物理兴趣小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过控制开关S，使欧姆表具有“×10”和“×100”两种倍率，所用器材如下：

A．干电池：电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ；

B．电流表G：满偏电流 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ；

C．定值电阻 $\text{[math]}$ ；

D．电阻箱 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；最大阻值均为 $\text{[math]}$ ；

E．开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干。

（1）、图中的a端应与（填“红”或“黑”）表笔连接。

（2）、该实验小组按图示正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，使电流表达到满偏。把原表盘刻度改成电阻值时，刻度盘正中间的刻度数值是。

（3）、闭合开关S，调节电阻箱 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，当 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。

举一反三

如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图．单刀多掷开关S 可以与不同接点连接．当S接1 或2 时为{#blank#}1{#/blank#}；当S接3或4时为{#blank#}2{#/blank#}；当S接5或6时为{#blank#}3{#/blank#}（填“电流档”“电压档”“欧姆档”）

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 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ ：量程1mA，内阻为1000Ω；

电流表 $\text{[math]}$ ：量程0.6A，内阻很小；

滑动变阻器 $\text{[math]}$ ：最大阻值5Ω；

滑动变阻器 $\text{[math]}$ ：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“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），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 $\text{[math]}$ 电表接近满偏时 $\text{[math]}$ 电表偏转不大，为解决这个问题，同学们决定用 $\text{[math]}$ 表与电阻箱{#blank#}5{#/blank#}（选填“串联”或“并联”）代替原来的 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 读数为0.45A时，电流表 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，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）。

掺氧化锡（FTO）玻璃由一层厚度均匀、具有导电性能的薄膜和不导电的玻璃基板构成，在太阳能电池研发等多个领域有重要应用。为测量薄膜的厚度d，进行如下操作：

（1）如图甲，是一块长度为L，宽度为h的长条型FTO玻璃。

（2）先使用多用电表的欧姆档粗测，选择开关置于“ $\text{[math]}$ ”档，进行{#blank#}1{#/blank#}调零后，将红黑表笔接在薄膜左右两端面中点，示数如图乙所示，读得电阻 $\text{[math]}$ {#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

（3）为进一步测得准确值，设计如图丙所示的电路，器材如下

A．电源E（电动势为3V，内阻可忽略）

B．电压表V（量程0～3V，内阻约 $\text{[math]}$ ）

C．电流表A（量程0～10mA，内阻 $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为 $\text{[math]}$ ）

E．定值电阻 $\text{[math]}$

F．定值电阻 $\text{[math]}$

G．开关一个，导线若干

为较好地完成实验，定值电阻R应选{#blank#}3{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。

（4）实验中，当滑片位于变阻器中间时，电流表示数为 $\text{[math]}$ ；若滑片滑到变阻器最右端时，则电流表的读数增加量{#blank#}4{#/blank#}（填“大于”“小于”或“等于”） $\text{[math]}$ 。当滑片置于恰当位置时，电压表读数为U，电流表读数为I，电流表内阻 $\text{[math]}$ ，则通过薄膜的电阻的表达式 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#}（用U、I、 $\text{[math]}$ 和R表示）。

（5）为测得该薄膜的厚度d，除了上述测得的物理量和题中的已知量，还需要知道的物理量是该薄膜的{#blank#}6{#/blank#}。（用文字表述）

某实验小组欲将内阻 $\text{[math]}$ 、量程为 $\text{[math]}$ 的电流表改装成欧姆表，供选择的器材有；

A．定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为14kΩ）

B．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为1500Ω）

C．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为500Ω）

D．电阻箱（ $\text{[math]}$ ）

E．干电池（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）

F．红、黑表笔各一只，开关，导线若干

（1）为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选{#blank#}1{#/blank#}（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。请用笔画线代替导线将图（a）中的实物连线组成欧姆表。{#blank#}2{#/blank#}

（2）欧姆表改装好后，将红、黑表笔短接进行调零，此时滑动变阻器R接入电路的电阻应为{#blank#}3{#/blank#}Ω；电流表表盘的 $\text{[math]}$ 刻度对应的改装后欧姆表的刻度为{#blank#}4{#/blank#}。

（3）通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上c处的电流刻度为75，则c处的电阻刻度为{#blank#}5{#/blank#}kΩ。

（4）利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时，电流表指针偏转角太大，不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为1500Ω，如图（c）为他们改进后的电路，图中电阻箱的阻值应调为{#blank#}6{#/blank#}Ω。若用该表测量一阻值为1000Ω的电阻时，则电流表指针对应的电流是{#blank#}7{#/blank#}μA。