11.3 导体电阻率的测量 分层练习 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册同步备课系列【提升题】

11.3 导体电阻率的测量 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【提升题】——原卷版 目录 【A组同步训练】 1 一、刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用 1 二、导体电阻率的测量 2 【B组难点突破】 3 【C组综合拓展】 6 【A组同步训练】 一、刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用 1．（2026高三上·广东期末）某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量小球的直径，某次读数为10.10mm，则所选用的测量仪器与下图中　 　（选填“A”、“B”或“C”）一致； 2．（2025高二上·阜城期末）如图所示，电流表的读数为　 　螺旋测微器的读数为　 　mm。游标卡尺的读数为　 　cm。 二、导体电阻率的测量 3．（2026高三上·衡阳开学考）有一长度为、电阻率为的圆柱形金属管（阻值约十几欧姆），管内部中空，其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积，某实验小组设计了如下实验。所用实验器材为： 电流表（量程为，内阻约为）； 电压表（量程为，内阻约为）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 电源（电动势为，内阻可忽略）； 待测金属管、开关、导线若干。 部分实验步骤如下： （1）先用螺旋测微器测量金属管的直径，如图乙所示其读数为　 　mm。 （2）按图丙连接电路，电压表右端应连接　 　点（选填“M”或“N”），利用此电路测得的电阻值　 　（选填“大于”或“小于”）真实值。 （3）闭合开关，测出电压表示数电流表示数，则金属管的中空截面积　 　（用表示）。 4．（2026·湖北）在测量铅笔芯电阻率的实验中，实验器材有：待测圆柱形铅笔芯、电压表V、电流表A、电阻箱R0、干池、刻度尺、螺旋测微器、开关S、滑片P及导线等。实验电路图如图(a)所示，B、C为铅笔芯的两端，滑片P1在B、C间左右滑动。 （1）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径d，其示数如图(b)所示，可知d=　 　mm。 （2）适当选择电阻箱R0的阻值、移动滑片P到某位置、测量B、P间的长度L，闭合开关S.记录电压表的示数I电流表的示数l，则该铅笔芯电阻率的表达式为ρ=　 　(用U、J、d和L表示)。 （3）多次改变滑片P.的位置、记录对应的L、U、I，由实验数据绘制出的U-IL 图如图(c)所示。由此可得该钾芯的电阻率ρ=　 　Ω·m(π取3.14，保留两位有效数字)。 （4）干电池使用一段时间后，其内阻增大，对电阻率的测量结果　 　(填“有”或“无”)影响。 【B组难点突破】 5．（2025·朝阳模拟）用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。 （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的　 　（填“M”或“N”）端。 （2）按照图连接实物，连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。 A．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 B．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 C．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 D．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 6．（2025·贵州会考）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某实验小组的同学利用图1所示电路来测量金属丝的电阻 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量如图2所示，其读数为　 　mm； （2）按电路图连接好实物后，闭合开关S前滑动变阻器的滑片应滑至　 　（选填“左端”或“右端”）； （3）用刻度尺测得金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为D，电压表读数为U，电流表读数为I，则该金属丝的电阻率ρ=　 　（用本题所给物理量的字母表示）。 7．（2026·广安模拟）智能机器人的感知依赖于敏感元件的实时反馈，弹性导电绳便是这类传感器的核心敏感元件之一、某同学设计下面的实验来测量弹性导电绳拉伸后的电阻率。 （1）测得弹性导电绳自由伸长时的长度和横截面积。 （2）弹性导电绳一端固定在点，另一端拉伸至点固定如图（a），用毫米刻度尺测得、间距离　 　。 （3）设计图（b）所示的电路，为定值电阻。断开和，用带金属夹的导线将、两点间弹性导电绳接入电路，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数和。 （4）闭合，电压表示数发生了变化，应向　 　（填“左”或“右”）缓慢滑动的滑片，使电压表的示数恢复到，记录此时电流表的示数，则此时、间弹性导电绳的电阻　 　（用、和表示）。 （5）若弹性导电绳拉伸过程中体积保持不变，当弹性导电绳长度为时，电阻率　 　（用、、、和表示）。 （6）改变长度，重复实验。 （7）该同学在实验误差分析中，如果考虑电压表不是理想电压表，弹性导电绳电阻率的测量值　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 8．（2025高二下·浙江月考）测量金属丝的电阻率，进行如下操作： （1）用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径　 　。 （2）取1m长的金属丝用欧姆表测量后得知电阻约为5Ω，为精确测量该金属丝的电阻，小明从实验室找出以下供选择的器材： A.电池组（电动势E=3V，内阻约1Ω） B.电流表（量程0-3A，内阻0.02Ω） C.电流表（量程0-0.6A，内阻0.2Ω） D.电压表（量程0-3V，内阻约4KΩ） E.电压表（量程0-15V，内阻约15KΩ） F.滑动变阻器（，额定电流1A） G.开关、导线若干 （3）若想让电流表和电压表均从0开始计数，则要选取的电流表和电压表分别为　 　（填写器材前面的字母），并在方框内画出实验所需电路图　 　（待测金属丝用表示）。 （4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，可得一组数据：电压，电流，该金属丝的电阻　 　，电阻率　 　，该实验结果　 　（选填“有”或“无”）系统误差。（结果均保留两位有效数字） 【C组综合拓展】 9．（2025高三下·湖北期末）某同学利用所学知识想要测量一段金属丝的电阻率，他先用欧姆表粗测其电阻约为4Ω，准备的实验器材有： 干电池3节（内阻很小） 电流表A1（0~0.6A，内阻约为0.1Ω）； 电流表A2（0~150mA，内阻为2Ω）； 定值电阻R0（阻值为2Ω）； 滑动变阻器R1（0~20Ω）； 滑动变阻器R2（0~2000Ω）； 开关K、导线若干。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量如图甲，其读数为　 　mm； （2该同学设计的部分电路如图乙所示，图中滑动变阻器RP应该选　 　（填“R1”或“R2”）； （3）为尽可能准确地测量金属丝的电阻，且在实验中两电表能同时达到量程的以上，请在虚线框中画出实验电路图的剩余部分，并标记器材的符号，待测金属丝用Rx表示　 　； （4）根据多次测量数据作出“”图线如图丙所示，由图可求金属丝的电阻Rx=　 　Ω（保留2位有效数字）； （5）由公式，利用测量的长度、直径即可测出金属丝的电阻率。 10．（2025高二上·百色期末）某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率，检验其是否合格。小组成员经查阅，纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下： A．电源（电动势约为 5V，内阻不计） B．待测长度为 100m 的铜电线，横截面积约 1mm2 C．电压表 V1（量程为 3V，内阻约为 2kΩ） D．电压表 V2（量程为 4.5V，内阻约为 3kΩ） E．电阻箱 R（阻值范围 0~99.9Ω） F．定值电阻 R0 =1Ω G．开关、导线若干 （1）用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm （2）小组合作设计了如图甲所示的实验电路，则 R0在电路中的作用是　 　 （3）对照电路图，连接好实物电路，调节 R，读出电表示数，作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前，电阻箱R 阻值应先调到　 　（“零”或“最大”） （4）通过图乙相关数据，计算得筒导线的电阻为　 　Ω（结果保留两位有效数字） （5）利用实验得到的数据，通过计算得铜电线的电阻率ρ= 　 　m·Ω （结果保留两位有效数字）；与纯铜的电阻率有一定的差距，从铜电线自身角度，你认为出现差距的可能原因是　 　 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.3 导体电阻率的测量 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【提升题】——解析版 目录 【A组同步训练】 1 一、刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用 1 二、导体电阻率的测量 2 【B组难点突破】 4 【C组综合拓展】 9 【A组同步训练】 一、刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用 1．（2026高三上·广东期末）某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量小球的直径，某次读数为10.10mm，则所选用的测量仪器与下图中　 　（选填“A”、“B”或“C”）一致； 【答案】B 【解析】读数为10.10mm，小数点后保留两位小数，对应精度0.05mm的20分度游标卡尺，其读数可精确到0.05mm，末位为0或5，10.10mm符合该精度特征。 A为精度0.1mm的10分度游标卡尺，读数只能保留一位小数；C为精度0.01mm的螺旋测微器，需估读到0.001mm，读数应为三位小数。因此对应仪器为B。 故答案为：B 2．（2025高二上·阜城期末）如图所示，电流表的读数为　 　螺旋测微器的读数为　 　mm。游标卡尺的读数为　 　cm。 【答案】0.31A；0.900；3.310 【解析】 对电流表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．由图知电流表所选量程为0.6A，则读数为：0.31A； 螺旋测微器读数方法：测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度(注意单位为毫米)。所以读数为L=0.5mm＋40.0×0.01mm=0.900mm 游标卡尺读数方法：此游标卡尺精确度为0.05mm，结果不用估读 读数为L1=33mm＋2×0.05mm=33.10mm=3.310cm 二、导体电阻率的测量 3．（2026高三上·衡阳开学考）有一长度为、电阻率为的圆柱形金属管（阻值约十几欧姆），管内部中空，其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分的横截面积，某实验小组设计了如下实验。所用实验器材为： 电流表（量程为，内阻约为）； 电压表（量程为，内阻约为）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 电源（电动势为，内阻可忽略）； 待测金属管、开关、导线若干。 部分实验步骤如下： （1）先用螺旋测微器测量金属管的直径，如图乙所示其读数为　 　mm。 （2）按图丙连接电路，电压表右端应连接　 　点（选填“M”或“N”），利用此电路测得的电阻值　 　（选填“大于”或“小于”）真实值。 （3）闭合开关，测出电压表示数电流表示数，则金属管的中空截面积　 　（用表示）。 【答案】（1） （2）；小于 （3） 【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律可知，该读数为 故答案为：； （2）由于电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值与电流表的内阻，可知，电流表的分压影响较大，实验中应排除电流表分压影响，可知测量电路采用电流表外接法，即更合理的是电压表右端应连接M点；由于测量电路采用电流表的外接法，则实验误差在电压表的分流，由于电压表分流影响，导致电流的测量值偏大，则利用此电路测得的电阻值小于真实值。 故答案为：；小于； （3）根据欧姆定律有，根据电阻定律有 ，解得 故答案为：； 4．（2026·湖北）在测量铅笔芯电阻率的实验中，实验器材有：待测圆柱形铅笔芯、电压表V、电流表A、电阻箱R0、干池、刻度尺、螺旋测微器、开关S、滑片P及导线等。实验电路图如图(a)所示，B、C为铅笔芯的两端，滑片P1在B、C间左右滑动。 （1）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径d，其示数如图(b)所示，可知d=　 　mm。 （2）适当选择电阻箱R0的阻值、移动滑片P到某位置、测量B、P间的长度L，闭合开关S.记录电压表的示数I电流表的示数l，则该铅笔芯电阻率的表达式为ρ=　 　(用U、J、d和L表示)。 （3）多次改变滑片P.的位置、记录对应的L、U、I，由实验数据绘制出的U-IL 图如图(c)所示。由此可得该钾芯的电阻率ρ=　 　Ω·m(π取3.14，保留两位有效数字)。 （4）干电池使用一段时间后，其内阻增大，对电阻率的测量结果　 　(填“有”或“无”)影响。 【答案】（1）0.500 （2） （3） （4）无 【解析】（1）螺旋测微器读数：固定刻度0.5mm，可动刻度0.0×0.01mm=0.000mm，故直径为0.500mm。 （2）由欧姆定律得铅笔芯电阻，由电阻定律，横截面积，联立解得： （3）根据可得，故U-IL图像的斜率。由图(c)读出斜率，代入，计算得。 （4）干电池内阻增大，但电压表直接测铅笔芯两端电压，电流表测通过铅笔芯的电流，所测 U/I不受电源内阻影响，因此电阻率的测量结果无影响。 【B组难点突破】 5．（2025·朝阳模拟）用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。 （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的　 　（填“M”或“N”）端。 （2）按照图连接实物，连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。 A．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 B．导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 C．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 D．导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 【答案】（1）M （2）C；D 【解析】（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的M端。 （2）根据电路图可知，滑动变阻器要接成分压电路，则导线b接线错误，导线b的右端应该接滑动变阻器的左下端接线柱，若闭合开关调节滑动变阻器的滑动端到最右端时会导致电路短路，烧毁电源，若闭合开关，待测电阻两端的电压始终为零，即调节滑动变阻器两个电表始终没有示数，故选CD。 6．（2025·贵州会考）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某实验小组的同学利用图1所示电路来测量金属丝的电阻 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量如图2所示，其读数为　 　mm； （2）按电路图连接好实物后，闭合开关S前滑动变阻器的滑片应滑至　 　（选填“左端”或“右端”）； （3）用刻度尺测得金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为D，电压表读数为U，电流表读数为I，则该金属丝的电阻率ρ=　 　（用本题所给物理量的字母表示）。 【答案】2.100；左端； 【解析】（1）螺旋测微器的读数为 故答案为：2.100 （2）为保护用电器，闭合开关S前滑动变阻器的滑片应滑至左端； 故答案为：左端 （3）金属丝的电阻为 由电阻定律可得 联立以上两得 故答案为： 7．（2026·广安模拟）智能机器人的感知依赖于敏感元件的实时反馈，弹性导电绳便是这类传感器的核心敏感元件之一、某同学设计下面的实验来测量弹性导电绳拉伸后的电阻率。 （1）测得弹性导电绳自由伸长时的长度和横截面积。 （2）弹性导电绳一端固定在点，另一端拉伸至点固定如图（a），用毫米刻度尺测得、间距离　 　。 （3）设计图（b）所示的电路，为定值电阻。断开和，用带金属夹的导线将、两点间弹性导电绳接入电路，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数和。 （4）闭合，电压表示数发生了变化，应向　 　（填“左”或“右”）缓慢滑动的滑片，使电压表的示数恢复到，记录此时电流表的示数，则此时、间弹性导电绳的电阻　 　（用、和表示）。 （5）若弹性导电绳拉伸过程中体积保持不变，当弹性导电绳长度为时，电阻率　 　（用、、、和表示）。 （6）改变长度，重复实验。 （7）该同学在实验误差分析中，如果考虑电压表不是理想电压表，弹性导电绳电阻率的测量值　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】；左；；；等于 【解析】（2）毫米刻度尺分度值为1mm，需估读到0.1mm，A端对齐，B端对齐，因此长度 故答案为： （4）闭合后，与并联，总电阻减小，电路总电流增大，滑动变阻器分得电压增大，导致电压表示数减小；要让恢复原值，需要减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片向左滑动。 电压表示数保持不变，​断开时，是和电压表的总电流；闭合后，是​、和电压表的总电流，因此流过的电流为，由欧姆定律得 故答案为：左； （5）拉伸过程体积不变，，得拉伸后横截面积，代入电阻定律 整理得，即 故答案为：​​​​​​​ （7）根据（5）电阻率表达式可知弹性导电绳电阻率的测量值与电压表的内阻无关，则弹性导电绳电阻率的测量值等于真实值。 故答案为：等于 8．（2025高二下·浙江月考）测量金属丝的电阻率，进行如下操作： （1）用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径　 　。 （2）取1m长的金属丝用欧姆表测量后得知电阻约为5Ω，为精确测量该金属丝的电阻，小明从实验室找出以下供选择的器材： A.电池组（电动势E=3V，内阻约1Ω） B.电流表（量程0-3A，内阻0.02Ω） C.电流表（量程0-0.6A，内阻0.2Ω） D.电压表（量程0-3V，内阻约4KΩ） E.电压表（量程0-15V，内阻约15KΩ） F.滑动变阻器（，额定电流1A） G.开关、导线若干 （3）若想让电流表和电压表均从0开始计数，则要选取的电流表和电压表分别为　 　（填写器材前面的字母），并在方框内画出实验所需电路图　 　（待测金属丝用表示）。 （4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，可得一组数据：电压，电流，该金属丝的电阻　 　，电阻率　 　，该实验结果　 　（选填“有”或“无”）系统误差。（结果均保留两位有效数字） 【答案】0.200；CD；；5.0；；无 【解析】（1）螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上游标刻度，结果估读到千分之一毫米，可得金属丝的直径0+0.01mm×20.0=0.200mm （3）电源电动势3V，则电压表选择量程为3V的D；电路可能出现的最大电流为可知电流表选择C；电流表C内阻已知，则采用电流表内接，滑动变阻器用分压电路，可知电路如图： （4）根据得到的数据：电压，电流，根据欧姆定律可得该金属丝的电阻 根据电阻定律 电阻率 因电流表内阻已知，则该实验结果无系统误差。 【C组综合拓展】 9．（2025高三下·湖北期末）某同学利用所学知识想要测量一段金属丝的电阻率，他先用欧姆表粗测其电阻约为4Ω，准备的实验器材有： 干电池3节（内阻很小） 电流表A1（0~0.6A，内阻约为0.1Ω）； 电流表A2（0~150mA，内阻为2Ω）； 定值电阻R0（阻值为2Ω）； 滑动变阻器R1（0~20Ω）； 滑动变阻器R2（0~2000Ω）； 开关K、导线若干。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量如图甲，其读数为　 　mm； （2该同学设计的部分电路如图乙所示，图中滑动变阻器RP应该选　 　（填“R1”或“R2”）； （3）为尽可能准确地测量金属丝的电阻，且在实验中两电表能同时达到量程的以上，请在虚线框中画出实验电路图的剩余部分，并标记器材的符号，待测金属丝用Rx表示　 　； （4）根据多次测量数据作出“”图线如图丙所示，由图可求金属丝的电阻Rx=　 　Ω（保留2位有效数字）； （5）由公式，利用测量的长度、直径即可测出金属丝的电阻率。 【答案】0.800；R1；；4.6 【解析】解：(1) 螺旋测微器的读数为固定刻度读数加可动刻度读数，固定刻度为0.5mm，可动刻度为，故总读数为。 故答案为：0.800； (2) 滑动变阻器采用串联接法，为了便于调节，减小实验误差，应选择阻值较小的滑动变阻器，故选择。 故答案为：； (3) 实验中无电压表，将电流表与待测金属丝串联，再与定值电阻并联，电流表测干路电流；滑动变阻器串联在电路中，电路图为： 将与串联，该支路与并联，并联部分再与、、开关、电源依次串联。 故答案为： (4) 由电路结构，并联部分电压相等，有，整理得； 由图丙得斜率，代入、，得，解得。 故答案为：4.6 10．（2025高二上·百色期末）某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率，检验其是否合格。小组成员经查阅，纯铜的电阻率为1.8 ×10−8Ω·m。现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下： A．电源（电动势约为 5V，内阻不计） B．待测长度为 100m 的铜电线，横截面积约 1mm2 C．电压表 V1（量程为 3V，内阻约为 2kΩ） D．电压表 V2（量程为 4.5V，内阻约为 3kΩ） E．电阻箱 R（阻值范围 0~99.9Ω） F．定值电阻 R0 =1Ω G．开关、导线若干 （1）用螺旋测微器测量得该细铜电线直径 d=1.000mm （2）小组合作设计了如图甲所示的实验电路，则 R0在电路中的作用是　 　 （3）对照电路图，连接好实物电路，调节 R，读出电表示数，作出如图乙所示图像。则在闭合开关S之前，电阻箱R 阻值应先调到　 　（“零”或“最大”） （4）通过图乙相关数据，计算得筒导线的电阻为　 　Ω（结果保留两位有效数字） （5）利用实验得到的数据，通过计算得铜电线的电阻率ρ= 　 　m·Ω （结果保留两位有效数字）；与纯铜的电阻率有一定的差距，从铜电线自身角度，你认为出现差距的可能原因是　 　 【答案】保护电压表；零；2.6；；细铜丝材料不纯，其中掺杂有电阻率较大的其它金属 【解析】(2)．R0 防止电阻箱R 初始阻值过小时，电压表超量程。所以在电路中的作用是保护电压表； (3)．为了保护电压表，则闭合开关S之前，电阻箱R 阻值应先调到零； (4)．由电路可知，即，由图可知 (5)．根据，解得 出现差距的可能原因是细铜丝材料不纯，其中掺杂有电阻率较大的其它金属. 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $