（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（五十）測(cè)定金屬的電阻率（實(shí)驗(yàn)增分課）（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測(cè)（五十）測(cè)定金屬的電阻率（實(shí)驗(yàn)增分課）（含解析） 1．在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由ρ＝可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是(　　) A．金屬絲直徑d的測(cè)量　　　 B．電壓U的測(cè)量 C．電流I的測(cè)量 D．金屬絲長(zhǎng)度l的測(cè)量 解析：選A　四個(gè)選項(xiàng)中的四個(gè)物理量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性均有影響，但影響最大的是直徑d，因?yàn)樵谟?jì)算式中取直徑的平方，A對(duì)。 2．某次測(cè)量康銅絲的直徑時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖甲所示，可知此次測(cè)得康銅絲的直徑為________mm。圖乙是測(cè)量康銅絲電阻的原理圖，利用該電路圖測(cè)出的電阻值比真實(shí)值________(選填“偏大”

2、或“偏小”)。 解析：螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為1.5 mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×38.0 mm＝0.380 mm，所以金屬絲的直徑為1.5 mm＋0.380 mm＝1.880 mm。題圖乙中電流表采用了外接法，電壓值是真實(shí)的，由于電壓表的分流，電流值偏大，根據(jù)R＝得測(cè)出的電阻值偏小。 答案：1.880　偏小 3．為測(cè)量一根金屬絲(電阻約5 Ω)的電阻率ρ，選用的電學(xué)器材：電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)，電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)，滑動(dòng)變阻器(0～15 Ω)，學(xué)生電源(穩(wěn)壓輸出3 V)，開關(guān)，導(dǎo)線若干。 (1)如圖甲所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)，為

3、了防止金屬絲發(fā)生明顯形變，同時(shí)防止損壞螺旋測(cè)微器，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕C至測(cè)砧、測(cè)微螺桿與金屬絲將要接觸時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕________(選填“A”“B”或“D”)發(fā)出“喀喀”聲時(shí)停止；某次的測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)為________mm。 (2)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙的電路補(bǔ)充完整。 (3)如圖丁所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已描在坐標(biāo)紙上，作出圖線，求出該金屬絲的電阻值為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (4)有人認(rèn)為用圖像法求金屬絲的電阻是為了減小系統(tǒng)誤差，他的觀點(diǎn)是否正確？________；請(qǐng)說明理由____________________________________________

4、______________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由螺旋測(cè)微器的使用方法知，應(yīng)調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕D；讀數(shù)為：0.5 mm＋4.0×0.01 mm＝0.540 mm。 (2)待測(cè)金屬絲的阻值較小，電流表采用外接法，實(shí)物連接如圖1。 (3)利用描點(diǎn)作圖，將各組數(shù)據(jù)連接成直線如圖2，圖線斜率表示電阻，R＝ Ω＝4.5 Ω。 (4)他的觀點(diǎn)不正確，利用圖像法只能減小偶然誤差，不能減小系統(tǒng)誤差。 答案：(1)D　0.540(0.539～0.541均可)　(

5、2)見解析圖1　(3)見解析圖2　4.5(4.4～4.6均可)　(4)不正確　利用圖像法只能減小偶然誤差，不能減小系統(tǒng)誤差 4.某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量自來(lái)水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來(lái)水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略)，右側(cè)活塞固定，左側(cè)活塞可自由移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材還有：電源(電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻不可忽略)，兩個(gè)完全相同的電流表A1 、A2(量程為3 mA，內(nèi)阻不計(jì))，電阻箱R(最大阻值為9 999 Ω)，定值電阻R0(可供選擇的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干，刻度尺。 實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．

6、測(cè)得圓柱形玻璃管內(nèi)徑d＝20 mm； B．向玻璃管內(nèi)注滿自來(lái)水，并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度L； C．連接好電路，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值，讀出電流表A1 、A2示數(shù)，分別記為I1、I2，記錄電阻箱的阻值R； D．改變玻璃管內(nèi)水柱長(zhǎng)度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟B、C； E．?dāng)嚅_S，整理好器材。 (1)為了較好地完成該實(shí)驗(yàn)，定值電阻R0應(yīng)選________。 (2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式Rx＝____________(用R0、R、I1、I2表示)。 (3)若在上述步驟C中每次調(diào)整電阻箱阻值，使電流表A1 、A2示數(shù)均相等，利用記錄的多組水柱長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖乙

7、所示的RL關(guān)系圖像，則自來(lái)水的電阻率ρ＝______Ω·m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。在用本實(shí)驗(yàn)方法測(cè)電阻率實(shí)驗(yàn)中，若電流表內(nèi)阻不能忽略，則自來(lái)水電阻率測(cè)量值與上述測(cè)量值相比將_______(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。 解析：(1)電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，電流表的量程為3 mA，則最小電阻R＝＝ Ω＝1 kΩ，故定值電阻選1 kΩ 的即可。 (2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx滿足I1Rx＝I2(R0＋R)，即Rx＝。 (3)當(dāng)I1＝I2時(shí)，則Rx＝R0＋R，即ρ＝R0＋R，則R＝L－R0，由題圖乙可知：＝ Ω/m＝5×104 Ω/m，S＝π2＝πd2，則ρ＝5×104××3.14×(20×

8、10－3)2 Ω·m≈16 Ω·m；若電流表內(nèi)阻不能忽略，則：Rx＋rA＝R0＋R＋rA，即Rx＝R0＋R，則表達(dá)式不變，自來(lái)水電阻率測(cè)量值與上述測(cè)量值相比將不變。 答案：(1)1 kΩ　(2)　(3)16　不變 5．實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100 m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度。該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0 mm2，查得銅的電阻率為1.7×10－8 Ω·m，再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度。可供使用的器材有： 電流表：量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω； 電壓表：量程3 V，內(nèi)阻約9 kΩ； 滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值5 Ω； 滑動(dòng)變

9、阻器R2：最大阻值20 Ω； 定值電阻：R0＝3 Ω； 電源：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻可不計(jì)； 開關(guān)、導(dǎo)線若干。 回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至________(填“a”或“b”)端。 (2)如圖丙所示，在實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接。 (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50 A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________V。 (4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 解析：(1)根據(jù)電阻定律Rx＝ρ，可求得這部分銅導(dǎo)線的電阻大約為1.7 Ω，則Rx＋R0＝4.7 Ω，作為限流用的滑動(dòng)變阻器如果用R1，當(dāng)調(diào)到接入電路的電阻最大時(shí)電路中的電流大于電流表的量程，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2。開始時(shí)作為限流用的滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)為最大值，故滑片應(yīng)移至a端。 (2)實(shí)物圖如圖所示。 (3)根據(jù)題圖乙和電壓表的量程可讀得電壓表的示數(shù)為2.30 V。 (4)根據(jù)電阻定律，銅導(dǎo)線與R0的串聯(lián)電阻R＝＝ Ω＝4.6 Ω，所以銅導(dǎo)線的實(shí)際電阻Rx＝R－R0＝1.6 Ω，根據(jù)Rx＝ρ得導(dǎo)線長(zhǎng)度l≈94 m。 答案：(1)R2　a　(2)見解析圖　(3)2.30　(4)94