人教版高考物理课后练习 (39)

课时作业(三十九) 测定金属的电阻率[基础训练]1．现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示．甲 乙(1)由题图甲读得圆柱体的直径为________mm ，长度为________cm. (2)若流经圆柱体的电流为I ，圆柱体两端之间的电压为U ，圆柱体的直径和长度分别用D 、L 表示，则用D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为ρ＝________.答案：(1)1.845 4.240 (2)πD 2U 4IL解析：(1)由题图甲读得圆柱体的直径D ＝1 mm ＋0.5 mm ＋34.5×0.01 mm＝1.845 mm ，由题图乙读得长度L ＝42 mm ＋8×0.05 mm＝42.40 mm ＝4.240 cm. (2)圆柱体的电阻R ＝U I ＝ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22，得ρ＝πD 2U 4IL . 2．(2018·宁夏银川一中考试)某实验兴趣小组要测量一种电阻丝的电阻率，用到的实验器材为：一段拉直并固定在刻度尺上的电阻丝(电阻丝两端为接线柱，电阻丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在电阻丝上移动)，直流电源，电流表，定值电阻R 0，开关，导线，螺旋测微器等．甲(1)利用螺旋测微器测电阻丝的直径，其示数如图甲所示，该电阻丝的直径为d ＝________mm.(2)请根据题目要求，利用上述实验器材设计实验，并在图乙虚线框中画出实验电路图．乙 丙 (3)实验过程中，记录相应电阻丝接入电路中的长度L 和电流表的示数I ，通过改变金属夹位置进行多次测量，并作出1I­L 关系图线如图丙所示，请写出电阻丝的电阻率的表达式ρ＝________.(电源电动势用E 表示，其他物理量用题中所给的符号a 、b 、c 、d 表示)答案：(1)0.630 (2)如图所示(3)πb －a d 2E 4c解析：(1)由螺旋测微器读数规则知d ＝0.5 mm ＋13.0×0.01 mm＝0.630 mm.(2)根据实验器材和要求，结合安全、精确原则，定值电阻R 0应与待测电阻丝串联，实验电路图如答图所示．(3)根据实验电路图，由闭合电路欧姆定律得E ＝I (R x ＋R 0＋r )，又由欧姆定律R x ＝ρL S ＝ρL πd 24，联立得1I ＝4ρE πd 2L ＋R 0＋r E ，结合1I ­L 的图象斜率知k ＝b －a c ＝4ρE πd 2，求得电阻率为ρ＝πb －a d 2E 4c. 3．为了测量某种材料制成的电阻丝R x 的电阻率，提供的器材有：A ．电流表A(量程I A ＝600 mA ，内阻R A ＝4.80 Ω)B ．电阻箱R 0(0～99.99 Ω)C ．电压表V(量程3 V ，内阻约3 k Ω)D ．滑动变阻器R (最大阻值为10 Ω)E ．电池组E (电动势约3 V ，内阻很小)F ．一个开关S 和若干导线G ．螺旋测微器，毫米刻度尺(1)现用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，则应该改用________(填“×1”或“×100”)挡，进行一系列正确操作后再测量，指针位置如图甲所示，则电阻丝的阻值约为________ Ω.甲乙(2)把电流表A 与电阻箱并联后改装成量程为3 A 的新电流表，则电阻箱的阻值应调为R 0＝________ Ω.(结果保留三位有效数字)(3)用改装后的新电流表和实验器材设计出图乙的电路图，用来测量电阻丝R x 的阻值．(4)测得电阻丝的长度为L ，电阻丝的直径为d ，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V 的示数为U ，电流表A 的示数为I ，请用已知量和测量量的字母符号，写出电阻率的表达式ρ＝________.答案：(1)×1 14 (2)1.20 (4)πd 2U 20IL ⎝ ⎛⎭⎪⎫πd 2UR 04IL R 0＋R A 也对解析：(1)因欧姆表刻度不均匀，欧姆表指针在中值电阻附近时读数较准，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率过大，应选择“×1”挡．(2)将电流表A 与电阻箱并联改装成量程为3 A 的电流表，因此电阻箱的阻值应调为：R 0＝I A R A I －I A ＝0.6×4.803－0.6 Ω＝1.20 Ω.(4)由电阻定律可知，电阻：R x ＝ρL S ＝ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22，则电阻率：ρ＝πd 2R x 4L ，根据欧姆定律得：R x ＝U Rx I Rx ＝U R 0＋R A R 0I ＝UR 0I R 0＋R A ，电阻率：ρ＝πUR 0d 24L R 0＋R A I ＝πd 2U 20IL .4.(2018·安徽皖南八校二联)有一个待测电阻R x 的阻值约为7.5 Ω，现要精确测量该待测电阻的阻值．有下列器材供选用：A ．电压表(0～3 V ，内阻未知)B ．电流表(0～3 A ，内阻约为0.5 Ω)C ．电流表(0～100 mA ，内阻为4.0 Ω)D ．定值电阻R 0＝1.0 ΩE ．滑动变阻器(10 Ω，2 A)F ．滑动变阻器(1 k Ω，0.5 A)G ．学生电源(直流4 V)，还有开关一个，导线若干(1)实验中所用电流表应选用________(填“B”或“C”)．(2)实验中所用滑动变阻器选用________(填“E”或“F”)．(3)实验时要求精确测量待测电阻R x 的阻值，测量电压从零开始多取几组数据，请在虚线方框中画出满足实验要求的测量电路图．(4)某同学根据实验得到某组数据为电压表示数为1.60 V ，电流表示数为40.0 mA ，由此数据可得待测电阻R x ＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)答案：(1)C (2)E (3)见解析 (4)7.2解析：(1)电路中可能出现的最大电流I m ＝E R x ＝47.5A≈0.53 A，可见电流表B 的量程过大，直接用电流表C 量程过小，故可用电流表C 与定值电阻并联，此时改装成的电流表量程为I ＝I g ＋I g r g R 0＝(0.1＋0.1×41)A ＝0.5 A ．(2)滑动变阻器要用于分压电路，故选用阻值较小的E .(3)电路图如答案图所示．(4)当电流表示数为40.0 mA 时，此时通过R x 的电流为I x ＝(0.040＋0.040×41) A ＝0.20 A ，两端电压U x ＝(1.60－0.040×4) V＝1.44 V ，所以待测电阻R x ＝U x I x ＝1.440.20Ω＝7.2 Ω.5．物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V 1的内阻，可用的器材如下，A ．待测电压表V 1：量程3 V ，内阻约3 k Ω；B ．电压表V 2：量程15 V ，内阻约20 k Ω；C ．电流表A ：量程3 A ，内阻约0.1 Ω；D ．定值电阻R 0：阻值9.0 k Ω；E ．滑动变阻器R ：阻值范围0～200 Ω；F ．电源E ：电动势约为12 V ，内阻忽略不计；G ．开关、导线若干．(1)先用多用电表测电压表V 1的内阻，选择欧姆挡“×100”挡，其他操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V 1的内阻约为________Ω.(2)某同学拟将待测电压表V 1和电流表A 串联接入电压合适的测量电路中，测出V 1的电压和电流，再计算出电压表V 1的内阻R V1.该方案实际上不可行，其最主要的原因是______________________．(3)为了准确测量电压表V 1的内阻，某同学利用上述实验器材设计了实验电路，请你在实物图中用笔画线代替导线，将其补充完整．(4)请用已知量R 0和V 1、V 2的示数U 1、U 2，表示出电压表V 1的内阻R V1＝________. 答案：(1)3 400 (2)流过V 1的电流大小远小于电流表A 的量程，无法准确测出电流值(3)如图所示 (4)U 1R 0U 2－U 1解析：(1)多用电表欧姆挡读数为34，乘以倍率100，所以电压表内阻测量值为3 400 Ω.(2)电压表与电流表串联后，流过V 1的电流大小远小于电流表A 的量程，无法准确测出电流值．(3)由于滑动变阻器远小于待测电压表内阻，故需要将滑动变阻器按分压式接法连接．将待测电压表V 1与定值电阻串联，用V 2测量串联后总电压．(4)两电压表示数差即为定值电阻两端电压，由欧姆定律可知，待测电压表内阻R V1＝U1R0U2－U1.[能力提升]6．某同学要把一个量程为200 μA的直流电流计Ⓖ改装为量程为4 V的直流电压表．(1)他按如图所示电路，用半偏法测定电流计Ⓖ的内电阻r g，其中电阻R0约为1 kΩ.为使r g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用________，电阻R1应选用________，电阻R2应选用________．(填器材前的字母)A．电源(电动势为1.5 V) B．电源(电动势为6 V)C．电阻箱(0～999.9 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω)E．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0～5.1 kΩ)F．电位器(0～51 kΩ)(2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大．后续的实验操作步骤依次是：________，________，________，________，最后记录R1的阻值并整理好器材．(请按合理的实验顺序，填下列步骤前的字母)a．闭合S1b．闭合S2c．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度d．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半e．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半f．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度(3)如果所得的R1的阻值为300.0 Ω，则图中被测电流计Ⓖ的内阻r g的测量值为________Ω，该测量值________(填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值．(4)给电流计Ⓖ________(填“串”或“并”)联一个阻值为________kΩ的电阻，就可以将该电流计Ⓖ改装为量程为4 V的电压表．答案：(1)B C F (2)b c a e (3)300.0 略小于(4)串 19.7解析：(1)利用半偏法测量电流计的内阻时，所选滑动变阻器的阻值必须大于电路所需的最小电阻，根据电路的路端电压等于电源电动势，电路中的最大电流为电流计的满偏电流，则最小阻值为60.2×10－3Ω＝30 kΩ或1.50.2×10－3Ω＝7.5 kΩ，考虑到保护电路电阻R0＝1 kΩ，则可知调节滑动变阻器使电流计满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 kΩ或 6.5 kΩ，所以电路图中的滑动变阻器R2不能选择D和E，只能选择F.电流计满偏时，滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小，所以电源应选择电动势为6 V的B，而且电位器F的阻值也满足调节所需．R1是用来测量电流计内阻的电阻箱，只能选C.(2)实验步骤为：第一步闭合S2(b)，第二步调节R2的阻值，使电流计满偏(c)，第三步闭合S1(a)，第四步调节R1的阻值，使电流计半偏(e)．第五步读出R1的示数，此即为待测电流计的内阻．(3)R1的示数即为待测电流计的内阻，为300.0 Ω.闭合S1后，电路中的总电阻减小，当电流计半偏时，干路电流就大于电流计的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于流过电流计的电流，所以电阻箱的阻值略小于被测电流计的内阻．(4)给电流计串联一个电阻可以改装成电压表，可得改装电压表的内阻为R V＝U mI g ＝40.2×10－3Ω＝20 kΩ，则串联电阻的大小为20 kΩ－300.0 Ω＝19.7 kΩ.。

2014高考物理课后提分训练39 第I卷（选择题 共48分） 一、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 1、一个倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑铁球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球体上，F的作用线通过球心．设球体的重力为G，竖直墙对球体的弹力为N1，斜面对球体的弹力为N2 ，则以下结论正确的是： A．N2 ＞G B．N1 = F C．G≤F D．N2一定大于N1 2、如图所示,等腰直角三角体OCD由不同材料A、B拼接而成,P为两材料在CD边上的交点,且DP>CP.现OD边水平放置,让小物块无初速从C滑到D；然后将OC边水平放置,再让小物块无初速从D滑到C,小物块两次滑动到达P点的时间相同.下列说法正确的是： A．A、B材料的动摩擦因数相同 B．两次滑动中物块到达P点速度大小相等 C．两次滑动中物块到达底端速度大小相等 D．两次滑动中物块到达底端的过程中机械能损失不相等 3、如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B.图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则 ： A．a处电势高于b处电势 B．a处离子浓度大于b处离子浓度 C．溶液的上表面电势高于下表面的电势 D．溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度 4、如图所示电路中，各电表均为理想电表，已知电源内阻r＞R2，电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的最右端向左滑动的过程中，下列说法中正确的有： A．V1的示数先变小后变大，V2的示数先变大后变小 B．R2 上消耗的功率先变小后变大 C．电源的输出功率先变小后变大 D．A1的示数不断变小，A2的示数不断变大 5、一小球以初速度v0竖直上抛，它能到达的最大高度为H，问下列几种情况中，哪种情况小球可能达到高度H（忽略空气阻力）： A．图a，以初速v0沿光滑斜面向上运动 B．图b，以初速v0沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动 C．图c（H>R>H/2），以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道从最低点向上运动 D．图d（R>H），以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道从最低点向上运动

A．t＝0 时刻振源 S 的振动方向沿 y 轴正方向 B．t2 时刻 P 质点振动速度最大，方向沿 y 轴负方向 C．t2 时刻振源 S 处于平衡位置向 y 轴正方向振动 D．若波源停止振动，则 P 质点也马上停止振动
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A [当机械波在 t1 时刻刚传到 P 质点时，P 质点的起振方向沿 y 轴正方向，说明这列波的起振方向沿 y 轴正方向，则 t＝0 时，振源 的振动方向沿 y 轴正方向，选项 A 正确；根据题图乙可知，t2 时刻 P 质点处于平衡位置向 y 轴正方向振动，即此时 P 质点具有正向的最 大速度，选项 B 错误；根据题图乙无法确定 t2 时刻振源 S 的位置， 选项 C 错误；如果波源停止振动，则 P 质点需要经过 t1 时间才会停 止振动，选项 D 错误。]
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5．如图甲所示，波源 S 从平衡位置开始上、下振动，沿 y 轴方向，
向上为 y 轴正方向，产生的简谐横波向右传播，经过 0.1 s 后，沿波的
传播方向上距 S 为 2 m 的 P 点开始振动。若以 P 点开始振动的时刻作
为计时的起点，P 点的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )
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11．一列波长大于 1 m 的横波沿着 x 轴正方向传播，处在 x1＝1 m 和 x2＝2 m 的两质点 A、B 的振动图象如图所示。由此可知( )
A．波长为43 m B．波速为 1 m/s C．3 s 末 A、B 两质点的位移相同 D．1 s 末 A 质点的振动速度大于 B 质点的振动速度
复习课件

课后限时集训39机械振动建议用时：45分钟1．(多选)关于受迫振动和共振，下列说法正确的是( )A．火车过桥时限制速度是为了防止火车发生共振B．若驱动力的频率为5 Hz，则受迫振动稳定后的振动频率一定为5 HzC．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D．一个受迫振动系统在非共振状态时，同一振幅对应的驱动力频率一定有两个E．受迫振动系统的机械能守恒BCD[火车过桥时限制速度是为了防止桥发生共振，选项A错误；对于一个受迫振动系统，若驱动力的频率为5 Hz，则振动系统稳定后的振动频率也一定为5 Hz，选项B正确；由共振的定义可知，选项C正确；根据共振现象可知，选项D正确；受迫振动系统，驱动力做功，系统的机械能不守恒，选项E错误。

]2．(多选)(2019·河南九师联盟联考)关于单摆，下列说法正确的是( )A．将单摆由沈阳移至广州，单摆周期变大B．单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的C．将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期变小D．当单摆的摆球运动到平衡位置时，摆球的速度最大E．当单摆的摆球运动到平衡位置时，受到的合力为零ABD[将单摆由沈阳移至广州，因重力加速度减小，根据T＝2πLg可知，单摆周期变大，A正确；单摆的周期公式是由惠更斯总结得出的，B正确；单摆的周期与摆角无关，将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期不变，C错误；当单摆的摆球运动到平衡位置时，重力势能最小，摆球的速度最大，D正确；当单摆的摆球运动到平衡位置时摆球速度最大，有向心加速度，则受到的合力不为零，E错误。

]3．(多选)关于简谐运动的周期，以下说法正确的是( )A．间隔一个周期的整数倍的两个时刻，物体的振动情况相同B．间隔半个周期的奇数倍的两个时刻，物体的速度和加速度可能同时相同C．半个周期内物体的动能变化一定为零D．一个周期内物体的势能变化一定为零E．经过一个周期质点通过的路程变为零ACD[根据周期的定义可知，物体完成一次全振动，所有的物理量都恢复到初始状态，故A选项正确；当间隔半周期的奇数倍时，所有的矢量都变得大小相等，方向相反，且物体的速度和加速度不同时为零，故B 选项错误，C 、D 选项正确；经过一个周期，质点通过的路程为4A ，故E 错误。