人教版物理必修3同步练习: 11.3 实验:导体电阻率的测量(能力提升)
试卷更新日期:2024-04-02 类型:同步测试
一、选择题
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1. 用游标卡尺测量某一物体的厚度,测量时游标卡尺的示数如图所示,则下述读数中正确的是( )A、3.00cm B、3.0cm C、30mm D、30.00mm2. 有一块横截面为矩形的长板,长度在70cm与71cm之间,宽度在7cm与8cm之间.厚度在0.5cm与1cm之间.小华用直尺(最小刻度为mm)、卡尺(游标为50分度)和千分尺(螺旋测微器)测量此板的长度、宽度、厚度.下列使用器材和对应读数可能正确的是( )A、用米尺测长度读数为70.2cm B、用卡尺测宽度读数为7.23cm C、用卡尺测宽度读数为7.233cm D、用千分尺测厚度读数为0.6250cm3. 用刻度尺和直角三角板测量一圆柱体的直径,方法如图所示,此圆柱体的直径为( )A、1.0cm B、1.00cm C、2.0cm D、2.00cm4. 如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数,其示数为( )A、2.90cm B、2.9cm C、2.27mm D、2.27cm5. 关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是A、对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 B、由 可知,电阻率 与R、S成正比, 与l成反比 C、所有材料的电阻率都随温度的升高而增大 D、由 可知,电阻与电压、电流都有关系6.
某研究小组自制了一个液体电阻率的测量仪器,如图所示,长方体容器箱两侧A、B是两超薄金属片,其余各面均用绝缘材料制成,其各边长如图所示.在容器箱注满待测液体,通过两根引线加上U的电压时,测得电流为I,则这种液体的电阻为( )
A、(UAB):(Ic) B、(UAC):(Ib) C、(UBC):(Ia) D、(IAB):(Uc)7. 用图所示的电路测量电阻 的阻值,图中电压表的内阻为 ,电流表内阻为 ,测量时把电压表示数U和电流表示数I的比值作为电阻的测量值,忽略实验操作中的偶然误差,则下列说法正确的是( )A、电阻 的测量值大于真实阻值 B、电阻 的测量值小于真实阻值 C、电阻 的真实阻值为 D、电阻 的真实阻值为8. 健康同学认为,欧姆表测量电阻不够准确,他想换用伏安法进一步测量一段阻值约为5Ω电阻丝的电阻,有下列器材与电路:a.电流表A1(0.6A,内阻约为0.1Ω)
b.电流表A2(3A,内阻约为0.1Ω)
c.电压表V1(3V,内阻约为6kΩ)
d.电压表V2(15V,内阻约为20kΩ)
e.滑动变阻器R1(2kΩ,0.5A)
f.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
g.干电池E(3V,内阻约为0.05Ω)
h.开关一个,带夹子的导线若干
为了尽量减小测量数据的读数误差,他应该( )
A、电流表选用a,电路选甲 B、电流表选用b,电路选甲 C、电流表选用a,电路选乙 D、电流表选用b,电路选乙9. 用伏安法测电阻,当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时,可采用试触的方法。如图所示,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点。他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化。则下列说法中正确的是( )A、R与电压表阻值接近,应选择电流表内接电路 B、R与电压表阻值接近,应选择电流表外接电路 C、R与电流表阻值接近,应选择电流表外接电路 D、R与电流表阻值接近,应选择电流表内接电路二、多项选择题
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10. 关于测量,下列说法正确的是 ( )A、测量长度要有估计数字,估计数字的位数越多,误差就越小 B、在记录测量结果时,只写数值,不写单位是毫无意义的 C、记录测量的结果,所用单位不同时,不会影响测量结果的准确程度 D、为了减少误差,进行任何一个测量,都要采取多次测量求平均值的方法11. 用最小分度是1毫米的刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合要求( )A、1.502 m B、1.5020 m C、150.20cm D、1502.0 mm12. 右图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么A、若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a B、若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b C、若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a D、若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b13. 如图所示,有一个未知电阻Rx,用图中(a)和(b)两种电路分别对它进行测量,用(a)图电路测量时,两表读数分别为6 V,6 mA,用(b)图电路测量时,两表读数分别为5.9 V,10 mA,则下列分析判断正确的是( )A、(a)电路的测量值为1 kΩ,比真实值偏大,误差小 B、(a)电路的测量值为1 kΩ,比真实值偏大,误差大 C、(b)电路的测量值为590 Ω,比真实值偏小,误差小 D、(b)电路的测量值为590 Ω,比真实值偏小,误差大14. 如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则( )A、电流表采用了外接法 B、电流表采用了内接法 C、Rx为大阻值电阻时应采用这种接法 D、Rx为小阻值电阻时应采用这种接法
三、非选择题
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15. 某学习小组的同学为测量一合金制成的圆柱体导体的电阻率,可供选用的器材如下:
待测电阻:阻值约为5Ω
电流表 , 满偏电流为1mA,内阻为30Ω
电流表 , 满偏电流为10mA,内阻为30Ω
电压表V:量程为3V,内阻约为9kΩ
标准电阻:阻值为1Ω
标准电阻:阻值为0.05Ω
滑动变阻器R:阻值范围为
学生电源E:电动势为6V,内阻不计
开关S及导线若干。
(1)、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分别如图甲和乙所示,由图读得圆柱体的直径为mm,长度为cm。(2)、学习小组认为要想准确测量导体的电阻率,需要重新改装电流表并设计电路,电流表应该选(选填“”或“”),标准电阻应该选(选填“”或“”)。(3)、若某次实验电流表示数为I , 电压表示数为U , 写出此时待测电阻的表达式(用I、U表示)(4)、圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、表示的电阻率的关系式为。16. (1)用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径,其示数如甲图所示,该金属导线的直径为____mm。用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是____mm。(1)、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17. 某同学要测量一段金属丝的电阻率,实验室提供的实验器材有:A.粗细均匀的待测金属丝,长度为0.5m,电阻约
B.电压表(0~3V、内阻约)
C.电流表(0~0.6A、内阻约)
D.滑动变阻器(最大阻值)
E.毫米刻度尺、螺旋测微器
F.两节干电池、开关S及导线若干
请完成以下内容:
(1)、用螺旋测微器测金属丝直径,首先未放被测物时,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆与测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度的零刻度线未对齐,如图1所示,该示数为mm,螺旋测微器夹有金属丝时示数如图2所示,该示数为mm。(2)、该同学根据图3的电路图进行了实物连线,请在图4中补全连线。(3)、连接好电路后,将滑动变阻器触头调到最左端,闭合开关S,调节滑动变阻器的触头位置,记录电压表示数U和对应的电流表示数I,再调节滑动变阻器的触头位置得到多组U、I数据,如下表:0.58
0.70
0.91
0.95
1.20
1.38
0.20
0.24
0.28
0.33
0.42
0.48
图5为采用上表数据描绘出的点,请在答题卡上的图中补全数据点,并作出图像。
由图像可得金属丝的电阻值 , 电阻率。(均保留2位有效数字)
18. 某同学用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度大小 , 实验步骤如下:(1)、用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示,小球的直径。(2)、将小球从点由静止释放,小球通过光电门的遮光时间为。用刻度尺测量出小球下落的高度
调整的大小,重复上述过程,得到多组数据,以为纵轴、为横轴,画出图像,该图像为过原点、斜率为的直线,则当地的重力加速度大小(用表示)。
(3)、若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题,用这样的装置完成了实验,这会导致重力加速度的测量值(填“偏小”“偏大”或“不变”)。19. 某同学测量一段长度已知、阻值约为的电阻丝的电阻率。实验室提供了以下器材:A.电压表V(量程 , 内阻约几千欧姆)
B.电流表(量程 , 内阻约为)
C.电流表(量程 , 内阻约为)
D.电源E(电动势约为 , 内阻约为)
E.定值电阻(阻值约为 , 允许通过的最大电流为)
F.滑动变阻器( , 额定电流为)
G.滑动变阻器( , 额定电流为)
H.滑动变阻器( , 额定电流为)
I.单刀单掷开关一个,单刀双掷开关一个,导线若干
(1)、用螺旋测微器测量金属丝不同部位的直径,然后算出其平均值D , 某次测量的数据如图所示,其读数为mm。(2)、实验中要尽量多测几组数据,滑动变阻器选择 , 电流表选择。(均填写前面序号)(3)、该同学设计的测量金属丝电阻率的实验电路如图所示,先将滑动变阻器的滑动头滑到最左端,闭合开关 , 将单刀双掷开关接c , 滑动变阻器的滑动头向右滑动,使得电压表、电流表都有较大角度偏转,读出此时电压表和电流表的读数分别为、 , 接着将单刀双掷开关接a , 再次读出此时电压表和电流表的读数分别为、 , 则接入电路的金属丝的电阻。(4)、若接入电路的金属丝长度为L , 则金属丝的电阻率为(用、L、D表示)。20. 某同学测量一段两端切割平整的铅笔芯的电阻率,需测量铅笔芯的尺寸和电阻.(1)、分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量铅笔芯的长度和直径,测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度L=cm,直径d=mm.(2)、该同学按图(a)连接电路,若电压表读数为U,电流表读数为I,定值电阻已知,将电流表和电压表看作理想电表,则铅笔芯的电阻率ρ=(用L、d、U、I、表示).(3)、实际上,该实验中的电流表和电压表不是理想电表,且内阻未知,则用上述方法测得的(选填“大于”、“等于”或“小于”)其真实值.(4)、若电流表内阻为已知,定值电阻已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,请将图(b)中的部分电路图补充完整,并标上仪器的符号.21. 某同学测量电阻约为的一段圆柱形合金材料的电阻率,步骤如下:(1)、用螺旋测微器测量其直径如图所示,圆柱形合金材料直径为mm;(2)、用伏安法测合金材料的电阻时,除待测合金材料外,实验室还备有如下器材,为了准确测量其电阻,电压表应选;电流表应选。(填写器材前对应的序号字母)A.电压表 , 量程0~3V,内阻约
B.电压表 , 量程0~15V,内阻约
C.电流表 , 量程0.6A,内阻约
D.电流表 , 量程0~100mA,内阻约
E.滑动变阻器R()
F.电动势为3V的电源,内阻不计
G.开关S,导线若干
(3)、该同学设计测量的电路图如图甲所示,请根据所设计的电路图,补充完成图乙中实物图的连线。22. 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:A电池组(3V,内阻约1Ω);
B电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω);
C电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω);
D电压表V1(0~3V,内阻4kΩ);
E电压表V2(0~15V,内阻15kΩ);
F滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A);
G滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流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)。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,电路应选(填写甲、乙、丙、丁);(2)、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所示,其读数应为mm;(3)、若用L表示金属丝接入电路中的长度,d表示直径,U表示金属丝上的电压,I表示金属丝中的电流,请用以上字母写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=。23. 某物理兴趣小组为了测量一金属丝的电阻率。(1)、先用多用电表粗测其电阻为8Ω,然后用螺旋测微器测其直径为d,用游标卡尺测其长度,如图甲所示,L为cm。(2)、为了尽可能准确测量其电阻,电源选用两节干电池,测量数据从零开始,请完成实物图乙的连线;(3)、若通过多次测量得到电阻的图线为过原点的直线,斜率为k,由d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为。24. 某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,需准确测量电压表V1的内阻,经过粗测,此表的内阻约为2kΩ。可选用的器材有:电压表V2(量程为5V,内阻为5kΩ)
滑动变阻器R1(最大值为100Ω)
电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
电源(电动势E=6V,内阻不计)
定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。
图甲为测量电压表V的内阻实验电路图,图中M、N为实验小组选用的电表。
(1)、请选择合适的电表替代M、N,按照电路图用线条替代导线连接实验电路;(2)、实验电路正确连接,调节滑动变阻器,M表的读数为Y,N表的读数为X,请用两表的读数和定值电阻R表示电压表V1的内阻;(3)、改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组M表和与之对应的N表的读数,建立直角坐标系,通过描点作出M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏,则函数图象的斜率约为;(结果保留2位有效数字)(4)、若测得电压表V的内阻准确值为R0 , 则将此表改成量程为3V的电压表需(选填“串”或“并”)联电阻的阻值为。25. 某同学利用图甲所示电路测量一约3Ω的电阻丝Rx的准确阻值。现有实验器材如下:A.电源(电动势3V,内阻可忽略)
B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程25mA,内阻约40Ω)
D.电流表(量程250mA,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω)
G.定值电阻R0(阻值10Ω)
H.开关S及导线若干。
(1)、请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整;(2)、实验中,电流表应选择(选填电流表代号C或D);滑动变阻器应选择(选填滑动变阻器代号E或F);(3)、在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调节不到零,其原因是导线没有连接好(选填图中的导线代号a、b、c);(4)、实验中电压表的示数为U,电流表示数为I,则电阻丝的电阻Rx=。(结果用U、I、R0表示)26. (1)实验小组决定使用伏安法测量圆柱体的电阻,已知其电阻约为 , 实验所用直流电源的电动势约为4V、内阻可忽略,电流表A的量程为0~30mA、内阻约为 , 电压表V的量程为0~3V、内阻约为 , 滑动变阻器阻值的变化范围为 , 允许通过的最大电流为2.0A,为减小测量误差,实验中实验电路应采用图中的____。(R代表圆柱体的电阻)A. B. C. D.
(1)、若电流表的示数为I,电压表的示数为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 。27. “祖冲之”研究小组使用伏安法测量圆柱体的电阻。(1)、已知圆柱体的电阻约为 , 实验所用直流电源的电动势约为、内阻可忽略;电流表的量程为、内阻约为;电压表的量程为 , 内阻约为;滑动变阻器阻值的变化范围为 , 为减小测量误差,实验电路应采用图中的代表圆柱体的电阻( )A、 B、 C、 D、(2)、若电流表的示数为 , 电压表的示数为 , 圆柱体的直径和长度分别用、表示,则用、、、表示的电阻率的关系式为。(3)、如图所示,黑盒子有三个接线柱,用多用电表欧姆挡探究其内部电路。当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生瞬间偏转后偏转又消失;当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生稳定的偏转;当红、黑表笔分别接触、时电表指针不发生偏转。则黑盒内电路可能是下列选项中的( )A、 B、 C、 D、28. 某电阻Rx的阻值约为100Ω,现要用如图所示的电路测量其阻值,可选器材如下:A电源E(电动势约3V);
B滑动变阻器R1(最大阻值10kΩ);
C滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
D电压表V(量程0~3V,内阻为1kΩ);
E电流表A1(量程0~10mA,内阻约为1Ω);
F电流表A2(量程0~30mA,内阻约为3Ω);
G开关、导线若干。
(1)、电流表应选择(填“E”或“F”);(2)、某同学做实验的过程中,发现滑动变阻器的滑片即便在很大范围内滑动,电压表和电流表的示数都几乎为零,不方便获得多组电压电流数据,于是向你求助。你帮他检查后发现器材完好,电路连接无误,各接线柱接触良好。请帮该同学判断最有可能存在的问题:;(3)、为了消除因电表内阻造成的系统误差,测量时S2应接(填“a”或“b”)。某次测量中读得电压表的示数为1.60V,电流表的示数为17.2mA,消除系统误差之后,算得Rx的阻值为Ω(保留3位有效数字)。29. 某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时,其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示,实验设定恒定电流为 , 主要实验器材有:恒压直流电源、加热器、测温仪、热敏电阻、电阻箱、电流表、电压表。(1)、用图所示的电路图对进行测量,测量值比真实值选填“偏大”“偏小”“不变”。(2)、用加热器调节的温度后,为使电流表的示数仍为 , 须调节电阻箱。某次实验电阻箱调节后如图所示,则此时电阻箱的读数为。(3)、实验时,测得两端的电压随温度的变化如图所示,由图可知温度为时对应的电压为 , 此时电阻为 , 该热敏电阻的阻值随温度升高而选填“增大”“减小”“不变”。30. 某实验小组测未知电阻的阻值时,先用多用电表进行粗测,再改装电表后采用“伏安法”准确测量未知电阻.(1)、先用多用表的欧姆挡“”按正确的操作步骤粗测,指针如图甲所示,则读数应记为 .甲
(2)、再改装电表,将量程为、内阻为的电流表串联一个的电阻,将它改装成电压表 , 则改装后的电压表的量程是 .(3)、现另有以下仪器:电源(电动势 , 内阻不计)
电流表(量程 , 内阻约)
电流表(量程 , 内阻约)
滑动变阻器(最大阻值为)
开关、导线若干
在图乙框中画出测量最合理的完整电路图并标出所选仪器.
乙 丙
(4)、该小组的同学在坐标纸上建立坐标系,用测量数据描绘出图线如图丙所示,由图线可得未知电阻的阻值(保留2位有效数字).