2026高考物理大一轮复习-第十章 第53练 实验十一：测量金属丝的电阻率-专项训练【含答案】

这是一份2026高考物理大一轮复习-第十章 第53练 实验十一：测量金属丝的电阻率-专项训练【含答案】，共6页。试卷主要包含了20 cm；，在“测量金属丝的电阻率”实验中，5 V/m，9×0，6- mA·m≈2等内容，欢迎下载使用。
1.(10分)(2024·江苏卷·12)某同学在实验室测定金属块的电阻率，电路如图甲所示，除被测金属块(图乙)外，还有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势约为3 V，内阻可忽略不计；
B.电流表A1：量程0~100 mA，内阻约1 Ω；
C.电流表A2：量程0~10 mA，内阻约4 Ω；
D.电压表V：量程0~3 V，内阻约3 kΩ；
E.滑动变阻器R1：0~10 Ω；
F.滑动变阻器R2：0~50 Ω；
G.开关、导线等
(1)(2分)用多用电表电阻挡粗测金属块电阻，测得A、B端电阻RAB＝4 Ω，测C、D端电阻时如图丙所示，则RCD＝ Ω。
(2)(2分)测CD间电阻时滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”)。
(3)(2分)实物连线如图丁，连错了的部分是 。
(4)(2分)连通电路时，滑动变阻器滑片应置于最 端(选填“左”或“右”)。
(5)(2分)实验中测量AB间电阻时选用电流表A1，测量CD间电阻时选用电流表A2，经过一系列测量后得到ρAB和ρCD。
小明认为由AB间测得的电阻计算电阻率更准确，因为测AB间电阻时所用电流表A1的内阻小，你认为小明的说法是否正确，说明你的理由
。
2.(12分)(2023·辽宁卷·12)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下：
a.测得样品截面的边长a＝0.20 cm；
b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；
c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；
d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40 A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；
e.改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U－L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。
回答下列问题：
(1)(4分)L是丙到 (填“甲”“乙”或“丁”)的距离；
(2)(4分)写出电阻率的表达式ρ ＝ (用k、a、I表示)；
(3)(4分)根据图像计算出该样品的电阻率ρ ＝ Ω·m(保留两位有效数字)。
3.(14分)(2025·安徽皖中名校联盟检测)在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)(2分)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图(a)所示，其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)(2分)用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图(b)中的 图(填“甲”或“乙”)。
(3)(2分)图(c)是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
(4)(4分)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图(d)所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx＝ Ω(保留两位有效数字)。
(5)(2分)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 (填正确选项前的字母)。
A.1×10－2 Ω·mB.1×10－3 Ω·m
C.1×10－6 Ω·mD.1×10－8 Ω·m
(6)(2分)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是 。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B.由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
4.(14分)(2023·浙江1月选考·16Ⅱ)在“测量金属丝的电阻率”实验中：
(1)(6分)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图甲所示，图中的导线a端应与 (选填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接，b端应与 (选填“－”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前，图甲中滑动变阻器滑片应置于 (选填“左”或“右”)端。
(2)(2分)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过U－I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是 (选填“甲”或“乙”)。
(3)(6分)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流Ig的表头G改装成电流表。如图乙所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出I－1L图像如图丙所示。
则I－1L图像斜率k＝ mA·m。若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表，需要把长为 m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)
答案精析
1.(1)320 (2)R2 (3)② (4)右
(5)不正确。测AB间电阻时电流表A1分压为15，测CD间电阻时电流表A2分压约为181，故测CD间电阻时因电流表分压产生的误差小，计算所得电阻率更准确
2. (1)乙 (2)ka2I (3)6.5×10－5
解析 (1)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离。
(2)根据电阻定律有R＝ρLa2
再根据欧姆定律有R＝UI
联立有U＝ρIa2L
则ρ＝ka2I
(3)根据图像可知k＝6.5 V/m
则根据(2)代入数据有
ρ＝6.5×10－5 Ω·m
3.(1)0.399(0.398、0.400均可) (2)甲 (3)见解析图甲 (4)见解析图乙 4.5(4.3、4.4、4.6、4.7均可) (5)C (6)CD
解析 (1)螺旋测微器的读数为：0＋39.9×0.01 mm＝0.399 mm。
(2)实验测量数据中电压表示数从0.10 V开始，非常小，应考虑使用滑动变阻器分压式接法，故采用的是题图甲的电路设计方案。
(3)连图时注意滑动变阻器的分压式接法，注意电流表和电压表的正负极。电路图连线如图甲所示。
(4)将第2、4、6次测量数据的坐标点标出来后，画出一条直线，舍去第6次实验数据点，让直线过坐标原点，如图乙所示。计算出图线斜率为4.5 Ω，故金属丝的阻值为4.5 Ω。
(5)根据电阻定律Rx＝ρlS＝ρ4lπD2，代入数据计算得到电阻率ρ≈1×10－6 Ω·m，C正确。
(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；电流表和电压表的内阻引起的误差属于系统误差，B错误；由于该实验原理未考虑电表内阻造成的误差，因此将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差，C正确；通过U－I图像处理数据时已经直观地舍去了第6次实验数据，且多次测量后画直线的目的就是取平均值，因此用U－I图像处理数据更好地减小了偶然误差，D正确。
4.(1)0.6 0.6 左 (2)乙 (3)2.3(2.2、2.4均可) 0.26(0.24、0.25、0.27均可)
解析 (1)实验中用两节干电池供电，则题图中的导线a端应与“0.6”接线柱连接，b端应与“0.6”接线柱连接。开关闭合前，题图甲中滑动变阻器滑片应置于左端。
(2)乙同学通过U－I图像求电阻，可减少实验的误差，则乙同学求电阻的方法更合理。
(3)由题图丙可知I－1L图像斜率
k＝7.6- mA·m≈2.3 mA·m
由题图乙可知Igrg＝(I－Ig)ρLS
解得I＝Ig＋IgrgSρ·1L
由7.6-Ig3.2-0＝k得Ig＝0.24 mA，
IgrgSρ＝2.3 mA·m
若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表，则并联的电阻ρL'S＝IgrgI'-Ig
即ρIgrgSL'＝1I'-Ig，
解得L'≈0.26 m。
另解：将I－1L图像右向延长至I＝9.0 mA处，此时对应的1L＝3.8 m－1，得L≈0.26 m。
ρAB
ρCD
1.02
1.06
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520