为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻

更新 2022-09-04
科目物理
题型综合题
难度较难
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为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻R _x、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。

（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将如表中①②处的内容填写完整。

实验次数	①	②	电阻R/Ω
1
2
3

（3）某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表示数为　　A，本次测得R _x的阻值为　　Ω。

（4）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是　　（填字母代号）。

A.用刻度尺测量铅笔的长度

B.测量小灯泡的电阻

C.测量小灯泡的电功率

（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R ₀的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了R _x的阻值，请你完成下列实验步骤：

①闭合开关S ₁，断开S ₂，读出电压表的示数U ₁；

② 　　，读出电压表的示数U ₂；

③待测电阻的阻值R _x＝　　（用已知量和测得量的字母表示）

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某科技小组同学发现实验室有一只标有“ $XkΩ$ ”的电阻 $(X$ 为模糊不清的一个数字），为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：

（1）首先设计的实验电路如图1所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻 $R_{X}$ 、电压表 $V (0 ? 3 V$ 、 $0 ? 15 V$ 量程）、电流表 $A (0 ? 0.6 A$ 、 $0 ? 3 A$ 量程）、滑动变阻器（标有“ $50 Ω 1 A$ ” $)$ 、开关、导线若干。实验后发现，该方案无法测出电阻 $R_{x}$ 的值，其主要原因是　　。

（2）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计测量电阻 $R_{x}$ 的实验方案。小李设计的电路图如图2所示，其中定值电阻 $R_{0} = 2 kΩ$ ．他连接电路后，闭合 $S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ ，想先测出电源电压，但读出电压表示数 $U = 2 V$ ，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压（取 $3 V)$ ，可估算出电压表自身的电阻为　　 $kΩ$ 。

（3）小组其他同学设计的实验电路如图所示，在电源电压恒定且已测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，再测出 $R_{x}$ 阻值的电路是　　。

（4）他们选择正确方案测出 $R_{x}$ 的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量 $R_{x}$ 阻值的是　　。

$A$ ．改变电源电压 $B$ ．将 $R_{0}$ 换成 $50 Ω$ 的定值电阻 $C$ ．将电压表换成“ $0 ? 0.6 A$ ”的电流表

题型：未知
难度：未知

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如图1所示，置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状，边长 $l_{1} = 4 cm$ ，下面部分也为正方体形状，边长 $l_{2} = 6 cm$ ，容器总质量 $m_{1} = 50 g$ ，容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体，底面积 $S_{物} = 9 c m^{2}$ ，下表面与容器底面距离 $l_{3} = 2 cm$ ，上表面与容器口距离 $l_{4} = 1 cm$ ，物体质量 $m_{2} = 56.7 g$ 。现往容器内加水，设水的质量为 $M$ ，已知 $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg$ 。

（1）当 $M = 58 g$ 时，水面还没有到达物体的下表面，求此时容器对水平地面的压强；

（2）当 $M = 194 g$ 时，求水对容器底部的压力；

（3）当 $0 ⩽ M ⩽ 180 g$ 时，求出水对容器底部的压力 $F$ 随 $M$ 变化的关系式，并在图2中作出 $F - M$ 图像。

题型：未知
难度：未知

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小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图1所示，把电阻丝 $EF$ 弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比）， $O$ 为圆心， $OP$ 为一能够绕圆心 $O$ 转动的金属滑片， $P$ 与 $EF$ 接触良好。如图2所示， $A$ 为电流表（可选择 $A_{1}$ ：量程为 $100 mA$ 、内阻 $r_{1} = 4 Ω$ 或 $A_{2}$ ：量程为 $20 mA$ 、内阻 $r_{2} = 18 Ω)$ ； $R$ 为滑动变阻器，阻值变化范围为 $0 ~ 100 Ω$ ，保护电阻 $R_{0} = 40 Ω$ ，理想电源电压 $U = 1.5 V$ 不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。

选择合适的电流表，把 $E$ 、 $O$ 两个接线柱分别与 $M$ 、 $N$ 相接，为了从电流表上直接读出 $OP$ 的旋转角度。请完成以下内容：

（1）连接好电路后，将 $OP$ 转到 $E$ 端，闭合开关 $S$ ，再调节滑动变阻器 $R$ 使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择　　（选填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ” $)$

（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把 $OP$ 转到 $F$ 端，电流表的示数为 $7.5 mA$ ，此时电流表指针所指的位置处标注的读数是180度，则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是　　度；电流表刻度值为　　 $mA$ 处，应标注的读数是36度。

（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路，其中可行的两个是　　。

题型：未知
难度：未知

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武都引水工程被誉为“第二个都江堰”，具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程。作为武引一期工程的骨干屯水库 $- -$ 沉抗水库位于绵阳市的游仙区沉抗镇境内，距离绵阳市区15公里，现已成为绵阳的著名旅游景点“仙海风景区”。作为二期工程内容的武都水库位于我市江油武都镇的涪江干流上。总库容5.72亿立方米，碾压混凝土大坝高120米，设计控灌面积228万亩。武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站，装有三台机组，总装机容量15万千瓦 $(g = 10 N / kg, ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 。

①若电站实际年平均发电量为6.1亿 $kW \cdot h$ ，电力系统吸收的有效电量为5.745亿 $kW \cdot h$ ，其中电厂用电 $0.5 %$ ，出厂后专用输变电损失 $1 %$ ，按平均上网电价0.28元 $/ kW \cdot h$ 计算，电站年收益多少亿元？（保留三位数）

②若电站水面落差（水面与发电机之间的高度差）为 $80 m$ ，按装机容量满负荷发电，发电机机械能转化为电能的效率为 $75 %$ ，水的流量 $Q$ 为多少？（流量 $Q :$ 单位时间内流过截面积的体积）

③仙海中学兴趣小组在仙海湖面上做实验，用一机动船拖拉一无动力的木船以 $1.5 m / s$ 匀速前进，机动船的质量为 $2 \times 10^{3} kg$ ，内燃机功率为 $170 kW$ ，木船下部都可以视为长方体，底面面积为 $12 m^{2}$ ，吃水深度 $0.4 m$ ，两船受到的阻力都是船重的0.5倍，机动船的内燃机效率是多少？

题型：未知
难度：未知

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如图所示装置中，轻质杠杆支点为 $O$ ，物块 $A$ 、 $B$ 通过轻质细线悬于 $Q$ 点，当柱形薄壁容器中没有液体时，物体 $C$ 悬挂于 $E$ 点。杠杆在水平位置平衡；当往容器中加入质量为 $m_{1}$ 的水时，为使杠杆在水平位置平衡，物块 $C$ 应悬于 $F$ 点。 $A$ ． $B$ 为均匀实心正方体， $A$ ． $B$ 的边长均为 $a$ 。连接 $A$ ， $B$ 的细线长为 $b$ ， $B$ 的下表面到容器底的距离也为 $b$ ，柱形容器底面积为 $S$ ．已知： $a = b = 2 cm$ ， $S = 16 c m^{2}$ ， $O$ 、 $Q$ 两点间的距离为 $L_{OQ} = 4 cm$ ；三个物块的重为 $G_{A} = 0.016 N$ ． $G_{B} = 0.128 N$ ， $G_{C} = 0.04 N$ ， $m_{1} = 44 g$ ； $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg$ 。杠杆重力对平衡的影响忽略不计，细线重力忽略不计，物块不吸水。

（1） $O$ 、 $E$ 两点间的距离 $L_{OE} =$ ？

（2） $E$ 、 $F$ 两点间的距离 $L_{EF} =$ ？

（3）如果剪断物块 $A$ 上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为 $m_{2} = 120 g$ ，则物块处于平衡位置后，水对物块 $B$ 上表面的压力 $F_{b} =$ ？

题型：未知
难度：未知

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