(5)电阻定律、电阻率、实验：测量金属的电阻率、实验：描绘I-U特性曲线-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一物理必修3同步周测卷（教科版）

高中同步周测卷/物理必修第三册 (五)电阻定律、电阻率、实验：测量金属的电阻率、 实验：描绘I-U特性曲线 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的) 1.有两个经过精确校准的电压表V,和V2,当用它们分别测量图中的电阻R。两端的电 压时，示数依次为15.3V和15.8V,那么在未接上电压表时，电阻R 两端的电压应该 A.大于15.8V B.小于15.3V C.在15.3V和15.8V之间 D.无法确定 2.一块均匀的长方体金属导体的AB、AC、AD边长之比为2：3：4，如图甲所示，当给该 导体的上、下表面加上电压U时，流过导体的电流为I,如图乙所示，若给该导体的 左、右表面加上电压U时，流过导体的电流为 o Uo 1 B. C. D.21 3.某同学对四个电阻进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面 直角坐标系中描点，得到了A、B、C、D四个点，如图所示，四个点的坐标分别为A(1, 2)、B(2,2)、C(2,1)、D(1,1),关于这四个电阻，下列说法正确的是 A.B点对应电阻的阻值最大 U B.A、C两点对应电阻的阻值相同 C.B点对应电阻的阻值是D点对应电阻的2倍 D.若A、C两点对应的电阻是由两段同种材料制成的粗细相同的电阻 0 丝，则A点对应电阻的长度是C点对应电阻的4倍 4.如图所示，一节干电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光，有 可能是以下原因造成的：(1)电池没电了；(2)开关接触不良；(3)灯泡和灯泡座接触不 良。为了判断究竟是以上哪种原因造成的，在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用 电表2.5V直流电压挡进行检测。下列关于实验操作及结论判断的说法正确的是 A.操作时，多用电表的黑表笔应接元件与电源正极相连的接线柱 B.若多用电表接在电源两端时示数低于2.5V,则说明灯泡不 2 发光的原因为(1) 0三9 物理（教科版）必修第三册第1页（共4页) 衡水金卷·先享题 C.若电源正常工作，多用电表接在开关两端时示数几乎为0，则说明灯泡不发光的原 因为(2) D.若E、F两点间的电压略大于1V,则说明灯泡不发光的原因可能为(3) 5.如图所示的电路中，输入电压UAB=200V,滑动变阻器的最大阻值R,=2002,允许 通过的最大电流为4A。当a、b两点间接入R=302的负载时，那么a、b两点间的 电压Uw ob A.最小为0V B.最小为80V C.最大为120V D.最大为200V 6.如图所示为某一导体的I-U特性曲线（图中AB段为曲线），下列 说法正确的是 A.该导体的电阻随电压的升高而减小 B.该导体两端的电压为6V时，电阻为1.52 C.该导体两端的电压为12V时，电阻为6 12U D.由A到B的过程中，该导体的电阻因电压的影响改变了92 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1=602,R2=302,R3=602。另有一测试 电源，电源电动势为80V,内阻忽略不计，则下列说法正确的是 A.当ab端短路时，cd之间的等效电阻为602 R B.当cd端短路时，ab之间的等效电阻为802 C.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为40V D.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为40V 8.如图所示为测量未知电阻R,的部分电路，当开关S接在a点时，电压表的示数为 7V,电流表的示数为0.24A;当开关S接在b点时，电压表的示数为8V,电流表的 示数为0.16A,则下列说法正确的是 A.电压表示数的变化相对显著 B.电流表示数的变化相对显著 C.开关S接在b点时的测量值更准确，且测量值偏大 A D.开关S接在a点时的测量值更准确，且测量值偏小 班级 姓名 分数 题号 2 3 6 7 答案 高中同步周测卷五 物理（教科版）必修第三册第2页（共4页) 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(13分)一小金属圆筒的横截面如图甲所示，某实验小组为了测定该圆筒的电阻率， 进行了如下操作。 A cm 10 2 10 D 2.4八 甲 丙 戊 (1)用游标卡尺测量圆筒的长度为L,其示数如图乙所示，则L= mm;圆筒 内径已测出为，用螺旋测微器测量圆简的外径为D,其示数如图丙所示，则D mm (2)为了精确测量该圆简的电阻，实验小组设计了如图丁所示的电路，测出多组电流、 电压数值，作出的伏安特性图线如图戊所示，则圆筒的电阻R= Ω（结果保 留一位小数)：用此电路测量的电阻 (填“大于”“等于”或“小于”)其真实值。 (3)该圆简材料的电阻率ρ= (用题中所给字母表示)。 10.(16分)某同学想通过测绘小灯泡的I-U特性曲线来研究小灯泡的电阻随电压变 化的规律。可选用的器材如下： 待测小灯泡一只（额定电压为2.5V,内阻约为几欧） 电压表一个（量程为3V,内阻约为3k2) 电流表一个（量程为0.6A,内阻约为0.12） 滑动变阻器R,(最大阻值为52，允许通过的最大电流为0.1A) 滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为1A) 干电池两节（电动势为3V,内阻可忽略不计） 开关一个 导线若干 ↑I/A 0.6 0.4 10 20 3.0UN 甲 乙 (1)请在图甲中补全实验的电路图。 (2)实验中应选择的滑动变阻器为 (填“R1”或“R2”),图甲中开关S闭合之 前，应把滑动变阻器的滑片置于 (填“A”或“B”)端。 (3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U特性曲线如图乙所示，则该小灯泡的电阻随 电压的升高而 (填“增大”或“减小”)，其中小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。（结果保留两位有效数字） 物理（教科版）必修第三册第3页（共4页) 衡水金卷·先享题· 11.(19分)小明同学因家里装修购买了一批铜芯电线，他准备设计一实验测量该铜芯 电线的电阻率。 30 2015 10 6a女 500 TT 10 200 40 2.5 A-V-2 cm TtTTTTTTTTTTT 10 20 乙 U/V 1.50 导线① 6 1.00 中d 0.50 ∫☐G 0.250.500.751.001A 丙 (1)打开一捆新拆包的电线，其长度L=100m,剥开电线两端的绝缘层，用20分度 的游标卡尺测量铜芯的直径，其示数如图甲所示，则该铜芯的直径D= mm (2)先用多用电表粗测电线的电阻，将多用电表选择开关旋转到欧姆挡“×10”位置， 欧姆调零后进行测量，发现指针偏转过大，应将选择开关旋转到欧姆挡“ (填“×1”“×100”或“×1k”)位置，重新欧姆调零再进行测量，指针位置如图乙所 示，其读数为 2。 (3)再用伏安法精确地测量电线的电阻，要求电压从零开始调节，选用的实验仪器 有：电池组、电流表、电压表、滑动变阻器R、开关、导线若干。部分连线如图丙所示， 导线①应连接到接线柱 (填“a”或“b”),还需要用导线将接线柱f与接线柱 (填“c”“d”或“e”)连接。 (4)该同学利用以上器材正确连线后进行实验测量，记录数据并作出如图丁所示的 U-I图像。若图像的斜率为k,则电阻率ρ= (用L、k、D表示)，代入数据 可得0= 2·m(结果保留两位有效数字)。 高中同步周测卷五 物理（教科版）必修第三册第4页（共4页)】高中周测卷 ·物理（教科版）必修第三册· 高中同步周测卷/物理必修第三册（五） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 6 电路结构分析 易 0.80 2 单项选择题 6 电流的微观表达式 易 0.80 单项选择题 U-I图像、电阻定律 0.80 4 单项选择题 6 故障分析 中 0.75 5 单项选择题 6 动态电路 0.65 6 单项选择题 6 I-U特性曲线 中 0.65 7 多项选择题 8 T形电路 中 0.70 8 多项选择题 8 内、外接选择及误差分析 难 0.55 9 非选择题 13 测定金属圆筒的电阻率 中 0.70 o 研究小灯泡的电阻随电压变化 非选择题 16 0.70 的规律 非选择题 19 测铜芯电线的电阻率 0.55 香考答案及解析 一、单项选择题 3.D【解析】由图可知A、B、C、D四点对应电阻的阻 1.A【解析】在未接上电压表时，回路中总电阻较大， 值之比为4：2：1：2，A点对应电阻的阻值最大，A、B、 电流较小，电阻R两端的电压较小，故电阻R。两端 C项错误；由R=ρ5可知，若A,C两点对应的电阻 的电压应该大于15.8V,A项正确。 2.C【解析】设AB的长度为2L、AC的长度为3L、AD 是由两段同种材料制成的粗细相同的电阻丝，则A 的长度为4L,该导体的电阻率为ρ，当给该导体的上、 点对应电阻的长度是C点对应电阻的4倍，D项 正确。 下表面加上电压U时，根据电阻定律以及欧姆定律 4.D【解析】多用电表做电压表用，红表笔接元件与电 可知R-P品，1-名：给该导体的左，右表面加上 U 源正极相连的接线柱，黑表笔接元件与电源负极相连 电压U时，R=p杂，r-名解得了=1，C项 的接线柱，A项错误；若电源电压为零或比较小，可以 判断电池没电了，因一节干电池的电动势才1.5V, 正确。 仅低于2.5V不能得出该结论，B项错误；若电源正 ·19· ·物理（教科版）必修第三册· 参考答案及解析 常，开关两端的电压儿乎为0，可以判断开关接触良 U=160V,D项错误。 好，C项错误；若E、F两点间的电压略大于1V,则说 R2+R3 3 明灯泡不发光的原因可能为灯泡和灯泡座接触不良， 8.BC【解析】根据题意，开关S分别接在a、b时，电流 D项正确。 的相对变化△1=山-@82024=子，电 I 0.24 5.C【解析】由电路图可知，滑动变阻器滑片上方的电 阻与R串联后与滑片下方的电阻并联。当滑片向上 压的相对变化4W=凹二U-8,1-子，故电 U 7 移动时U。增大，当滑片移到某个位置时，滑动变阻器 流表示数的变化比较显著，A项错误，B项正确；电流 通过的电流达到4A,此时U,最大：由I-只可知， 表示数变化明显，说明电阻是大电阻，为了减小误差 应该用电流表内接法，即开关S接在b点，电压测量 U 滑片上方的电阻与R串联后的最小值R上总= 值偏大，电流测量值准确，由R-号可知此时测量值 200Y=500,滑片上方电阻的阻值R上=RE8一R= 4A 偏大，C项正确，D项错误。 50Ω一302=20Ω，因为串联电路中电阻两端的电压 三、非选择题 与电阻的阻值成正比，所以αb输出的最大电压U= 9.(1)50.15(2分)10.500(2分) RU- (2)6.0(3分)小于(3分) R上 ×200V=120V;当滑片向下移动到某 3)R(D-2(3分) 处时，通过滑动变阻器的电流又达到4A,此时滑动 4L 变阻器滑片下方电阻的阻值为50Ω，则上方电阻的阻 【解析】(1)用游标卡尺测量圆筒的长度L=50mm十 值R上'=R。-Rx=200-502=1502,由串联电 0.05×3mm=50.15mm,用螺旋测微器测量圆筒的 路的分压特点可知，a、b两点间的电压U。'= 外径D=10mm+50.0×0.01mm=10.500mm。 Ua=090×200V-g9.C顶正确 R (2)在I-U图像中，电阻R等于斜率的倒数，则R= 3 1 6,B【解析】I-U特性曲线与原点连线的斜率表示电 =6.00,由于电流表外接，电阻的测量值小于其 阻的倒数，由图可知，该导体的电阻随电压的升高而 真实值。 增大，A项错误；该导体两端的电压为6V时，电阻为 L (3)根据电阻定律R=p专=PD,解得P Q=1.52,B项正确；该导体两端的电压为12V 6 4 4 πR(D-d) 时，电阻为号0=20，C项错误：由A到B的过程 4L 10.(1)如图所示(4分) 中，该导体的电阻因电压的影响改变了△R=2一 1.52=0.52,D项错误。 二、多项选择题 7.ABC【解析】当ab端短路时，cd之间的电路结构 A B 为：R1、R并联后与R2串联，cd之间的等效电阻R =R+=600,A项正确：当d端短路时，b (2)R2(3分)B(3分) 之间的电路结构为：R2、R并联后与R1串联，根据并 (3)增大(3分)5.8(3分) 联电阻和串联电阻的规律可知αb之间的等效电阻 【解析】(1)待测小灯泡电阻约为儿欧，则应采用电 R,R:=80Q,B项正确；当ab两端接通 R=R十R十R 流表外接法，实验电路图如答案图所示。 测试电源时，cd两端的电压等于电阻R,两端的电压 (2)滑动变阻器采用分压式接法，应选用最大阻值较 小的，但题中提供的R:允许通过的最大电流过小， 。R。U=40V,C项正确；当cd两端接通测试 U:-R+R: 故实验应选择R,;图甲中开关S闭合之前，应保证 电源时，b两端的电压等于电阻R,两端的电压U3' 小灯泡两端的电压最小，故应把滑动变阻器的滑片 ·20· 高中周测卷 ·物理（教科版）必修第三册· 置于B端。 (2)欧姆表指针偏转过大，说明所选倍率太大，应选 (3)由图可知，小灯泡的电阻随电压的升高而增大； “×1”倍率；图乙所示的读数为1.7×12=1.72。 小灯泡的额定电压为2.5V,由小灯泡的I-U特性 (3)为了测量淮确，该实验中采用电流表的外接法， 曲线可知此时的电流约为0.43A,故小灯泡正常工 滑动变阻器应采用分压式接法，故导线①应连接到 作时的电阻R-号-品0e5,8n. 接线柱b,还需要用导线将接线柱f与接线柱ε 连接。 11.(1)1.10(3分) (4)U-I图像的斜率为电线的电阻，即k=R= (2)×1(3分)1.7(1.6~1.8,3分) 1.30 (3)b(2分)e(2分) 0.75 0≈1.73n,根据电阻定律可知R=P片，S- 〔02(8分)16x10(3分) 号，解得。P:代人数据可得。P、 【解析】(1)根据游标卡尺的读数原理可知D=1mm 1.6×10-82·m。 +2×0.05mm=1.10mm。 ·21·