题目内容
12．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图甲可知其长度为50.15mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图乙可知其直径为4.700mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为220Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R；电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）；
电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）；电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）；直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；开关S；导线若干．
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图丁中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=7.6×10-2Ω•m．（保留2位有效数字）
分析 （1）20分度游标卡尺游标每一分度表示长度为0.05mm，由主尺读出整毫米数，根据游标尺上第几条刻度线与主尺对齐，读出毫米的小数部分．
（2）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分．
（3）电阻的测量值=指针指示值×倍率．
（4）电路分为测量电路和控制电路两部分．测量电路采用伏安法．根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表外接法．变阻器若选择R2，估算电路中最小电流，未超过电流表的量程，可选择限流式接法．
解答 解：（1）主尺读数为50mm，游标上第3条刻度线与主尺对齐，读数为3×0.05mm=0.15mm，
则长度为50.15mm．
（2）螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm．
（3）电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω；
（4）电源电动势为4V，电压表选V1．电阻中最大电流约为
${I}_{max}=\frac{E}{{R}_{A}+R}$=$\frac{4}{30+220}$A=16mA，则电流表选A2．
因为R＜$\sqrt{{R}_{V}{R}_{A}}$，故选择电流表外接法．
根据实验要求便于调节且测得多组数据进行分析，可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R1以方便调节；
（5）由电阻定律R=$ρ\frac{L}{S}$，
且S=$\frac{1}{4}π{d}^{2}$，
代入解得ρ=7.6×10-2Ω•m．
故答案为：（1）50.15；（2）4.700；（3）220；（4）如上图所示；（5）7.6×10-2．
点评 测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计．测量电路要求精确，误差小，可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表内、外接法．控制电路关键是变阻器的分压式接法或限流式接法．在两种方法都能用的情况下，为了减小能耗，选择限流式接法．
氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV，下列说法正确的是（ ）| A． | 处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发电离 | |
| B． | 大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应 | |
| C． | 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光 | |
| D． | 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光 |
| A． | pA′=6 kg•m/s，pB′=6 kg•m/s | B． | pA′=8 kg•m/s，pB′=4 kg•m/s | ||
| C． | pA′=-2 kg•m/s，pB′=14 kg•m/s | D． | pA′=-4 kg•m/s，pB′=17 kg•m/s |
| A． | 导体中没有电流时，说明导体内部没有电荷移动 | |
| B． | 由I=$\frac{U}{R}$可知，导体两端电压越大，经过导体电流越大 | |
| C． | 电流有方向，所以是矢量 | |
| D． | 由R=$\frac{U}{I}$可知，经过导体的电流越大，导体电阻越小 |
表V1；滑动变阻器R1（填所选器材的符号），并在右上框中画出测量的电路图．
两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，如图，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，两球之间的静电力为下列选项中的哪一个（ ）| A． | 等于k$\frac{{Q}^{2}}{9{r}^{2}}$ | B． | 大于k$\frac{{Q}^{2}}{9{r}^{2}}$ | C． | 小于k$\frac{{Q}^{2}}{9{r}^{2}}$ | D． | 等于$\frac{{Q}^{2}}{{r}^{2}}$ |
| A． | Fu=$\frac{F}{2}$ EK=$\frac{FL}{2}$ | B． | Fu=$\frac{F}{2}$ EK=FL | C． | Fu=$\frac{F}{3}$ Ek=$\frac{2FL}{3}$ | D． | Fu=$\frac{2F}{3}$ EK=$\frac{FL}{3}$ |
一理想变压器，其原线圈匝数为2 200匝，副线圈匝数为440匝，并接一个100Ω的负载电阻，如图所示．