2026届高考物理一轮复习练习：第五十二讲 实验：导体电阻率的测量

第五十二讲 实验：导体电阻率的测量 一、单项选择题 1．物理是一门以实验为基础的学科，要用到很多测量仪器，下列哪种仪器测量的不是国际单位制中的基本量（　　） A． B． C． D． 2．在机械加工时经常使用螺旋测微器测量零件的直径。某次测量时，螺旋测微器的状态如图所示。已知螺旋测微器的可动刻度每旋转一周，测微螺杆前进或后退0.5mm，则所测零件的直径为（　　） A．5.980mm B．5.480mm C．5.98mm D．5.48mm 3．江苏扬州出土的古代铜卡尺，由固定尺和活动尺组成，现代游标卡尺的构件与其非常相似，已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度，示数如图所示，其读数为（　　） A． B． C． D． 4．在测量长度的实验中某同学测量结果为8.246 cm，请问该同学用的测量工具可能是（　　） A．毫米刻度尺 B．精度为0.1mm的测量工具 C．精度为0.01mm的测量工具 D．精度为0.02mm的测量工具 5．在“用伏安法测电阻”的实验中，测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值，考虑到实际电表内阻对测量的影响，两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是（　　） A．若采用甲图，误差是由电压表分流引起的 B．若采用甲图，误差是由电流表分压引起的 C．若采用乙图，电阻的测量值大于真实值 D．若采用甲图，电阻的测量值小于真实值 6．如图所示，某同学要测量一段阻值约为5Ω的细金属丝的电阻率，下列操作不正确的是（　　） A．可用毫米刻度尺测金属丝直径 B．电流表量程选用0~0.6A，电压表量程选用0~3V C．闭合S前，应调节滑动变阻器的滑片至最左端 D．实验完毕后应立即断开开关S 7．在用伏安法“测金属丝的电阻率”的实验中，远小于电压表的内阻，在各电表安全使用的前提下，正确选用的电路图是（　　） A． B． C． D． 8．一位同学想测量如图一段金属管件材料的电阻率，他先用刻度尺测得管长为L，再用游标卡尺测得其内径为d、外径为D。又利用电源、电压表、电流表等器材，根据伏安法测得管件沿轴线方向的电阻为R。则该金属管件材料的电阻率为（　　） A． B． C． D． 9．在测量金属丝的电阻率的实验中，下列操作正确的是（　　） A．用刻度尺测量金属丝全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 B．用螺旋测微器测金属丝测量一次直径就可以 C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值 D．实验中应保持金属丝的温度不变 二、多项选择题 10．在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是（　　） A．实验中应调节滑动变阻器，测得多组U和I的值，分别求出U和I的平均值，再求出电阻 B．实验中应调节滑动变阻器，测得多组U和I的值，分别求出各组对应电阻，然后求出电阻平均值 C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值 D．实验中电流强度不得太大，以免电阻率发生明显变化 11．在“测定金属的电阻率”的试验中，下列注意事项中正确的是（　　） A．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法 B．在电阻丝上任选一处测金属导线直径就可以 C．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置 D．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值 12．“测量金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是(  ) A．电流表采用外接法，将会使ρ测<ρ真 B．电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差 C．由ρ=可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D．由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量 13．甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器，P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，Rx是待测电阻，下列说法正确的是（　 　） A．乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式 B．在闭合开关测量前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端 C．要求电压和电流调节范围比较大时，选择图乙电路连接 D．甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零 三、实验题 14．某同学测量一段金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图1所示，其读数为 mm。 (2)根据图2所示电路图接好电路。测量金属丝的电阻。某次测量时，电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A，测量结果如图3所示，此时电阻为 15．某同学在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R约为5Ω，实验室备有下列实验器材： A．两节干电池（3V，内阻忽略） B．电流表A1（0~3A，内阻约0.10Ω） C．电流表A2（0~0.6A，内阻约1.0Ω） D．电压表V1（0~3V，内阻约5kΩ） E．电压表V2（0~15V，内阻约15kΩ） F．滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A） G．滑动变阻器R2（0~2000Ω，允许最大电流0.3A） H．开关、导线若干 (1)上述器材中，电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 （填写器材前的字母）。电路应选 （填“甲图”或“乙图”）。 (2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读数为 mm。 (3)若用L表示金属丝的长度，d表示金属丝的直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式 ρ= 。 16．为了测量一精密金属丝的电阻率，某实验小组先用多用电表粗测其电阻约为， A．电压表（量程3V，内阻约为） B．电压表（量程15V，内阻约为） C．电流表（量程3A，内阻约为） D．电流表（量程600mA，内阻约为） E.滑动变阻器（，0.6A） F.滑动变阻器（，0.1A） G.输出电压为3V的直流稳压电源E H.电阻箱 L.开关S，导线若干 (1)为了测量精确，应选用电压表 ，电流表 ，为了测量范围尽可能大一些，应选用滑动变阻器 （填器材前序号） (2)应选用图中的 （选填“甲”“乙”“丙”“丁”）电路图设计最合理。 (3)如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式 。 17．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，先用螺旋测微器测量金属丝直径d，再用游标卡尺测量金属丝的长度L，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)由图读得某一次测量金属丝的直径d为 。 (2)实验室提供的器材有： A．电压表（量程，内阻约） B．电压表（量程，内阻约） C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻约） E.滑动变阻器（） F.滑动变阻器（） G.电源E（输出电压恒为）、开关和导线若干 选择合适器材实验，应选择电流表 ，滑动变阻器 。（填器材前的字母） (3)要求电压能从0开始调节并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用图中的________。 A． B． C． D． (4)若测得电阻，长度L，直径d，则电阻率表达式为 （用表示）。 (5)该实验中电阻的测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 18．为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，已知该实验选用的电源可视为内阻不计的理想电源。 (1)小明先进行了如图甲方案的测量。 ①他首先用米尺测出接入电路中金属丝的长度L=50.00cm，再利用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝直径的测量值d= mm。 ②小明闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 端。（选填“左”或“右”） ③实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出U−I图线 ，根据图线求得金属丝的阻值R= Ω。 实验次数 1 2 3 4 5 6 U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 I/A 0.18 0.24 0.31 0.37 0.43 0.49 ④利用甲方案测得的金属丝的电阻率ρ= Ω⋅m。 （说明：③、④计算结果保留两位有效数字） (2)小明又进行了如图乙方案的测量，实验中闭合开关S后，他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱接入电路中的阻值，保持电流表示数不变。记录电阻箱接入电路中的阻值R和对应接入电路中金属丝长度L的数据，并在R−L坐标系中描点连线，作出R−L的图线，如图所示。请用金属丝的直径d、R−L图线斜率的绝对值k和必要的常数，写出该金属丝电阻率测量值的表达式 ρ= 。 (3)电表的内阻可能对实验产生系统误差。 ①若采用甲方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是： 。 ②若采用乙方案，电阻率的测量值 真实值（选填“大于”或“等于”或“小于”），原因是： 。 19．某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下。为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程，内阻）、电压表（量程3V或15V，内阻未知）、直流电源（3V）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关和导线。请在图（a）中画线完成电路实物连接 。 （3）连接好电路，测量26℃的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到65℃，重复测量。绘出26℃和65℃水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达 （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水电阻率更大。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为65℃，忽略其他电阻的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为 m。（保留两位有效数字） 答案 1．A 2．A 3．C 4．B 5．B 6．A 7．B 8．A 9．D 10．BD 11．AD 12．ACD 13．BC 14．(1)0.793/0.794/0.795 (2)3 15．(1)C D F 乙图 (2)0.680/0.679/0.681 (3) 16．(1)A D E (2)丁 (3) 17．(1)1.742/1.743/1.744/1.745/1.746 (2)C E (3)A (4) (5)小于 18．(1)0.359/0.360/0.361 右 略 4.8/4.9/5.0/5.1/5.2 0.99×10-6~1.1×10-6 (2) (3)小于 由于电压表的分流作用导致金属丝的电流测量值偏大，其电阻的测量值偏小，电阻率的测量值偏小 等于 图乙方案中，所以电表内阻对电阻率的测量结果没有影响。 19． 低 0.17 答案第10页，共11页 第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $