- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

吉林省白城市第一中学2024-2025学年高二上学期10月期中物理试题

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

（1）、按图（a）所示连接电路：要求通过R的电流可在 $\text{[math]}$ 范围内连续可调，图（a）中的 $\text{[math]}$ 应选最大阻值为（填“10 $\text{[math]}$ ”或“5k $\text{[math]}$ ”的滑动变阻器， $\text{[math]}$ 应选阻值为（填“5 $\text{[math]}$ ”或“24 $\text{[math]}$ ”）的定值电阻；

（2）、测量多组数据可得 $\text{[math]}$ 的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时 $\text{[math]}$ 两端的电压为V，流过 $\text{[math]}$ 的电流为 $\text{[math]}$ ，此组数据得到的 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ ，（结果保留3位有效数字）

（3）、该检测色环电阻第二色环的颜色为色。

举一反三

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{#blank#}1{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”），开关 $\text{[math]}$ 闭合前，滑动变阻器的滑片移到{#blank#}2{#/blank#}（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{#blank#}3{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

（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{#blank#}4{#/blank#} $\text{[math]}$ ，温度系数为{#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ 。（结果用 $\text{[math]}$ 表示）

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）。

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{#blank#}1{#/blank#}，定值电阻R₂应选择{#blank#}2{#/blank#}（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{#blank#}3{#/blank#}（选填“PTC”或“NTC”）；

(3)当A₁的示数I₁＝10mA时，热敏电阻R_x的阻值为{#blank#}4{#/blank#}Ω（保留两位有效数字）。

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。

在下面四种方案中，电压表 $\text{[math]}$ 的内阻 $\text{[math]}$ 为已知：电流表A及电压表 $\text{[math]}$ 的内阻均未知。从理论上分析，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量电阻 $\text{[math]}$ 阻值的是（）

某同学想测某电阻的阻值。

（1）他先用多用表的欧姆挡 $\text{[math]}$ 测量，如图所示，该读数为{#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

（2）为了更准确地测量该电阻的阻值 $\text{[math]}$ ，有以下实验器材可供选择：

A.电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ；

B.电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ；

C.定值电阻 $\text{[math]}$ ；

D.定值电阻 $\text{[math]}$ ；

E.滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，允许通过的最大电流为 $\text{[math]}$ ；

F.滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，允许通过的最大电流为 $\text{[math]}$ ；

G.蓄电池 $\text{[math]}$ （电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻很小）；

H.开关 $\text{[math]}$ 。

（3）滑动变阻器应选择{#blank#}2{#/blank#}（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。

（4）在虚线框内将图乙所示的电路补充完整，并标明各器材的符号{#blank#}3{#/blank#}。后续实验都在正确连接电路的条件下进行。

（5）该同学在某次实验过程中测得电流表 $\text{[math]}$ 的示数为 $\text{[math]}$ ，电流表 $\text{[math]}$ 的示数为 $\text{[math]}$ ，则该电阻表达式 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}（用题中所给物理量符号表示）。

（6）调节滑动变阻器，测得多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，并作出 $\text{[math]}$ 图像如丙图所示，则该电阻的阻值为{#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

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