人教版物理必修3同步练习: 11.3 实验：导体电阻率的测量(基础巩固)

试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试

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一、选择题

1. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用10分度游标卡尺测量金属丝的直径，如图所示。下列说法中正确的是（）

A、要用图中测量爪A夹紧金属丝 B、可旋紧图中B防止游标尺移位 C、只需在金属丝的某一位置测量一次 D、该游标卡尺测量可准确到 $0.05 m m$

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2. 关于材料的电阻率，下面说法正确的是（）

A、一根长导线截成等长三段，每段的电阻率是原来的 $\frac{1}{3}$ B、金属导体的电阻率随温度的升高而增大 C、纯金属的电阻率比合金的电阻率大 D、电阻率是反映材料导电性能的物理量，材料电阻率越大，则导电性能越好

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3. 某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（）

A、小灯泡被烧坏 B、小灯泡不亮 C、电流表被烧坏 D、电压表被烧坏

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4. 用伏安法测阻值约为10Ω的电阻，已知电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，则（）

A、应采用内接法，测量值偏小 B、应采用内接法，测量值偏大 C、应采用外接法，测量值偏小 D、应采用外接法，测量值偏大

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5. 在伏安法测电阻的实验中，电压表的内阻R_v=1k $Ω$ ，电流表的内阻R_A=1 $Ω$ ，待测电阻的阻值约为10 $Ω$ ，那么要使测量结果更接近真实值，应该选用的电路是（）

A、电流表内接法 B、电流表外接法 C、两种电路都可以 D、无法确定

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6. 某物理兴趣小组的同学们想利用伏安法测电阻R_X(阻值很小) 在实验过程中，该同学欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加，应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择哪个电路来测量电阻（）

A、 B、 C、 D、

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7.
在如图所示的装置做《验证机械能守恒定律》实验的过程中，下列物理量需要直接测量的是（　　）

A、重锤的质量 B、重锤下落的高度 C、重力加速度 D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度

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8.
如图所示，用20分度游标卡尺测量钢球的直径时，符合规则而又科学的读数应为（）

A、7.5mm B、7.50mm C、8.5mm D、8.50mm

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二、多项选择题

9. 物理兴趣小组欲比较准确地测量一个长约几厘米、电阻 $R$ 约为 $10 Ω$ 、横截面为圆形粗细均匀的导电材料的电阻率。用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数为 $L$ ，用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数为 $d$ ，则下列正确的是（）

A、 $L = 5.24 c m$ B、 $L = 5.240 c m$ C、 $d = 2.150 c m$ D、 $d = 2.150 m m$

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10. 用多用电表的欧姆挡测电阻．机械调零、欧姆调零后，用“×100”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是（）

A、被测电阻值很大 B、被测电阻值很小 C、为了把电阻值测得更准一些，应换用“×1k”挡，重新欧姆调零后再测量 D、为了把电阻值测得更准一些，应换用“×10”挡，重新欧姆调零后再测量

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三、非选择题

11. 写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数。游标卡尺的读数cm；螺旋测微器的读数mm。

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12. 某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=cm。

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13. 将一遮光条固定在滑块上，用 $20$ 分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图乙所示，则遮光条的宽度 $d =$ $m m$

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14. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：用游标卡尺测金属小球的直径，示数如图所示，该小球的直径为mm。

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15. 如图所示的游标卡尺中，读数是mm。如图所示的螺旋测微器，读数是mm。

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16. 在测量金属丝电阻率的实验中，待测金属丝的阻值约为 $7 Ω$ ，电压表和电流表的内阻分别约为 $6 k Ω$ 和 $0.1 Ω$ 。

(1)、通过多次测量金属丝直径可以减小测量的误差（填“系统”或“偶然”），要使测量准确到 $0.01 m m$ ，应选用的仪器是。

(2)、为了减小电表内阻对测量结果引起误差（填“系统”或“偶然”），应该采用电流表电路（填“内接”或“外接”），引起误差的原因是
A.电压表分流 B.电压表分压 C.电流表分流 D.电流表分压

(3)、图中符合实验要求且连线正确的是____

A、 B、 C、 D、

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17. 现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示。

(1)、由如图读得圆柱体的直径为 mm，长度为 cm。

(2)、若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝。

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18. 读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：

(1)、游标卡尺读数为mm。

(2)、螺旋测微器读数为mm。

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19. 某同学欲测量一段金属丝R_x的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω。备选器材如下：
A．量程为0~50mA、内阻约为50Ω的电流表；
B．量程为0~0.6A、内阻约为0.2Ω的电流表；
C．量程为0~5V、内阻约为15kΩ的电压表；
D．最大阻值为10Ω、额定电流为2A的滑动变阻器R；
E．电动势为E=5V、内阻很小的直流电源；
F．开关一个，导线若干；
G．螺旋测微器，刻度尺

(1)、该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径D如图所示，则螺旋测微器的读数为mm。

(2)、为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用（填“A”或“B”）。

(3)、为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻，下列电路图正确的是____（填正确答案标号）。

A、　 B、 C、　　　 D、

(4)、连接好实验电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器，若电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，（1）中测得待测金属丝的直径为D，则计算其电阻率的表达式为ρ=（用题中所给的字母表示）。

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20. 某同学在实验室完成了下列测量：

(1)、用20分度的游标卡尺测量某物体的长度，如图所示，由图可知其长度为mm

(2)、用螺旋测微器测量某圆柱体的直径，如图乙所示，由图可知其直径为mm

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21. 小王同学要测定一段金属丝的电阻率（电阻约为几欧），他先用螺旋测微器测出金属丝的直径 $d$ 。

(1)、要测量金属丝的电阻，他从实验室中选取了合适的器材：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。要尽量减小测量误差，同时要求电压调节范围尽量大些，请将实物图连接完整。

(2)、闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端，闭合并关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数不断变化，电流表的示数几乎为零，原因可能是，排除故障，移动滑动变阻器，经多次测量，得金属丝的电阻值为 $R$ 。

(3)、若要求得金属丝的电阻率，还需测量（写出物理量名称及字母符号），则待测金属丝的电阻率 $ρ =$ （用题中所给及测量的物理量符号表示）。该测量结果与其电阻率的真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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22. 某实验探究小组的同学准备测量阻值约为20Ω金属丝的电阻率，他们用螺旋测微器测出该金属丝的直径（如图甲所示），用伏安法测金属丝两端之间的电阻。

(1)、由图甲可读出该金属丝的直径为mm；

(2)、为了较精准地测量该金属丝电阻的阻值，尽可能多测几组数据，现提供器材如下：
电压表V₁（量程3V，内阻约3kΩ）           电压表V₂（量程15V，内阻约10kΩ）

电流表A₁（量程0.6A，内阻约0.5Ω）        滑动变阻器R（最大阻值5Ω）

电源E₁（电动势12V，内阻不计）            电源E₂（电动势3V，内阻不计）

开关S和导线

①实验时电源应选，电压表应选；（填器材代号）

②如图乙是测量金属丝电阻率的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在①问中所选的器材，补充完成图中实物间的连线；

③若通过金属丝的电流为I，金属丝两端之间的电压为U，金属丝的直径D和长度L，则电阻率的表达式为ρ=（用D、L、I、U表示）。

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23. 实验室内有一金属圆柱体，某同学欲测量它的电阻率。

(1)、该同学先用游标卡尺测量圆柱体的长度，再用螺旋测微器测量圆柱体的直径，测量结果分别如图1和图2所示，则圆柱体的长度 $l =$ $mm$ 、直径 $d =$ $mm$ ；

(2)、该同学准备再测量该金属圆柱体的电阻时，发现实验室内唯一的电压表已损坏，于是他打算用一个微安表头（量程100 $μA$ ，内阻900Ω）和电阻箱改装一个量程为3V的直流电压表，则改装成功后电阻箱接入电路中的阻值为Ω。

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24. 某物理小组的两位同学采用伏安法测金属丝的电阻，根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线，如图中A、B所示，根据你对实验的理解，你认为同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为 $Ω$ 。（保留两位有效数字）

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25. 某同学利用多用电表测量电阻。完成下列测量步骤：
⑴检查多用电表的机械零点。

⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。

⑶将红、黑表笔，进行欧姆调零。

⑷为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘（填“左侧”、“右侧”或“中央”）。

⑸若测二极管的反向电阻时，将表笔接二极管正极，将表笔接二极管负极，读出电表示数。

⑹测量完成后，将选择开关拨向位置。

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26. 某同学利用如图所示的多用电表测量一个定值电阻的阻值，图中 $S$ 、 $T$ 为可调节的部件．该同学的部分操作步骤如下：
① 将选择开关调到电阻挡的“ $\times 10$ ”位置．
② 将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，把两笔尖相互接触，调节（选填“ $S$ ”或“ $T$ ”），使电表指针指向电阻挡的（选填“ $0$ 刻线”或“ $\infty$ 刻线”）．
③ 将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触，发现多用电表的示数如图所示，为了较准确地进行测量，应将选择开关调到电阻挡的（选填“ $\times 1$ ”或“ $\times 100$ ”）位置．然后（选填“需要”或“不需要”）重复步骤②．
④ 在使用多用表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，则测量结果将．（选填“偏大”或“偏小”）

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27. 某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：

(1)、用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）。为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：

a．；

b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0处；

c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是Ω。

(2)、为了尽量准确测该电阻，要求测量时，电表指针有较大偏转，测量多组数据。除被测电阻外，还备有如下实验仪器，请选择仪器，设计实验电路。
A．电压表V（量程20V，内阻约为25kΩ）

B．电流表A₁（量程50mA、内电阻r₁=20Ω）

C．电流表A₂（量程100mA、内电阻约5Ω）

D．定值电阻R₀（80Ω）

E．滑动变阻器R（ $0 \sim 10 Ω$ ）

F．电源：电动势E=6V，内电阻较小

G．导线、开关若干

请在虚线框内画出能准确测量电阻R_x的电路图（要求在电路图上标出元件符号），请根据设计的电路图写出R_x的测量值表达式R_x=。

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28. 弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。小明在实验室中测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，装置、电路如图甲、乙所示.甲图中，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入乙图的电路中。

(1)、导电绳拉伸后的长度及其电阻R_x的测量步骤如下，正确操作顺序是。
①断开S₁ ，增大导电绳拉伸量，重复上述步骤
②将导电绳拉伸后，用刻度尺测量A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度
③闭合S₂ ，调节R，使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I
④将R的滑片滑到最右端，仅闭合开关S₁
⑤调节R，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U和 $I'$

(2)、导电绳的电阻R_x=（用I、 $I'$ 和U表示）。

(3)、该实验中，电压表的分流对导电绳电阻的测量结果有无影响，并请简要说明理由。

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29. 某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路如图所示。在某次测量中，电压表的示数为8.0V，电流表的示数为0.50A，根据测量数据可计算出被测电阻Rx = Ω。若考虑电表内阻的影响，电阻的测量值（选填“大于”或“小于”）电阻Rx的真实值。

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