专题01 测量电阻和电阻率-2017高考物理100考法最新模拟题精选训练（电学实验）

专题01 测量电阻和电阻率-2017高考物理100考法最新模拟题精选训练（电学实验）

www.ks5u.com ‎2017高考物理100考法最新模拟题精选训练 第二部分 实验题 ‎ 第10题 电学实验 ‎ 考法1　测量电阻和电阻率 ‎1．（10分）（2017湖北八校联考）(1)小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=__________mm。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如下右图所示，则该金属丝的长度L=__________cm。‎ ‎（2）然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω，为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，且测量时要求通过金属丝的电流在0～0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材，解答如下问题：‎ A、量程0.1A，内阻r1=1Ω的电流表A1 ‎ ‎ B、量程0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表A2‎ C、滑动变阻器R1全电阻1.0Ω，允许通过最大电流10A D、滑动变阻器R2全电阻100Ω，允许通过最大电流0.1A E、阻值为59Ω的定值电阻R3‎ F、阻值为599Ω的定值电阻R4‎ G、电动势为6V的蓄电池E H、电键S一个、导线若干 ‎①根据上述器材和实验要求完成此实验，请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx 的实验原理图（图中元件用题干中相应的元件符号标注）。‎ ‎②实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，其它所选的物理量题目中已给定，请写出电阻丝的电阻表达式Rx= .‎ ‎【参考答案】(1) d= 3.206 (或3.205 、3.207 ) (2分) ‎ ‎ L= 5.015 (2分)‎ ‎（2）①连图如右 （3分）‎ ‎ ② (3分)‎ ‎2. （2017石家庄二中模拟）在某次实验大赛中，需要设计一电路来测量“金属丝的电阻率”，提供的器材如下表所示：若实验要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。‎ 序号 器材 说明 ‎①‎ 金属丝（L）‎ 长度为L0，直径为D，阻值约10Ω ‎②‎ 电流表（A1）‎ 量程10mA，内阻r1=30Ω ‎③‎ 电流表（A2）‎ 量程500μA 　内阻r2=800Ω ‎④‎ 电压表V 量程为10V，内阻为10kΩ ‎⑤‎ 电阻（R1）‎ 阻值为100Ω，起保护作用 ‎⑥‎ 滑动变阻器（R2）‎ 总阻值约10Ω ‎⑦‎ 电源（E）‎ 电动势1.5V，内阻很小 ‎⑧‎ 开关（S）‎ ‎⑨‎ 导线若干 ‎（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图a所示，读数为 mm.‎ ‎（2）该同学设计了如图b所示的电路，并且得出了实验原理如下：测得金属丝直径D,长度为L0，接入电路后，电压表示数为U,电流表示数为I,则该金属丝的电阻率的表达式为：= .‎ ‎（3）实验时，该同学发现自己设计的电路无法实现要求，请你帮他设计电路，除了序号为①⑥⑦⑧⑨的器材外，还需要的器材为 （填写序号），请在方框中画出你所设计的实验电路图。‎ ‎2. 【命题意图】 本题考查测量“金属丝的电阻率”实验和螺旋测微器读法、电路设计等知识点。‎ ‎【参考答案】（9分） （1） 0.400mm （2分） ‎ ‎（2） （2分） ②③⑤ （2分） ‎ ‎ 电路图如图所示（3分）‎ ‎3．(2017云贵川百校大联考)为了测量某一未知电阻Rx的阻值，某实验小组找来以下器材：‎ 电压表（0～3V，内阻约5kΩ）、电流表（0～0.6A，内阻约0.5Ω）、滑动变阻器（0～20Ω，2A）、电源（E=3V，内阻很小）、开关与导线，并采用如图甲所示的电路图做实验．‎ ‎（1）请按图甲所示的电路图将图乙中实物连线图补齐；‎ ‎（2）图乙中，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于　a　端（选填“a”、“b”）．‎ ‎（3）闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，根据实验数据在 坐标系中描出坐标点，做出U﹣I图线；根据U﹣I图可得，该未知电阻的阻值Rx=　5.0　．（保留两位有效数字）‎ ‎（4）由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学实验测出的电阻值　＜　 Rx的真实值（填“＞”、“＜”或“=”）．‎ ‎【参考答案】（1）电路图如图所示；（2）a；（3）5.0； （4）＜ ‎ ‎4．（2017福建三明模拟）“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验电路如图甲所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝．‎ 现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示．‎ 编号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2‎ A 镍铬合金 ‎0.80‎ ‎0.80‎ B 镍铬合金 ‎0.50‎ ‎0.50‎ C 镍铬合金 ‎0.30‎ ‎0.50‎ D 镍铬合金 ‎0.30‎ ‎1.00‎ E 康铜丝 ‎0.30‎ ‎0.50‎ F 康铜丝 ‎0.80‎ ‎0.80‎ ‎（1）电路图中四种金属丝应分别选上表中的　C、B、D、E　（用编号表示）．‎ ‎（2）用螺旋测微器测量某一金属丝直径时的刻度如图乙，则该金属丝的直径为　1.030　mm．‎ ‎（3）为测量某一种电阻丝单位长度上的电阻R0，某同学利用一段带有滑动片P且粗细均匀的电阻丝AB和下列器材做实验．‎ A．电流表：量程500mA，内阻4Ω；‎ B．电阻箱R'：最大阻值99.9Ω，最小变量为0.1Ω；‎ C．定值电阻R：阻值为1.2Ω；‎ D．电源：电动势为6V，内阻r=0.4Ω；‎ E．开关S、导线若干．‎ 实验时采用如图丙所示电路（虚线框中电路未画出），滑动片P与电阻丝接触良好，且AP长记为L，其他导线电阻不计．改变电阻丝连入电路的长度L，分别测出通过电阻丝的电流值如下表：‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ L/m ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.30‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ I/A ‎0.83‎ ‎0.96‎ ‎1.11‎ ‎1.39‎ ‎1.78‎ ‎/A﹣1‎ ‎1.20‎ ‎1.04‎ ‎0.90‎ ‎0.72‎ ‎0.56‎ ‎①在图丁中作出电阻丝的﹣L图象；‎ ‎②由﹣L图象得出该电阻丝单位长度上的电阻R0=　9.6　Ω．‎ ‎③请将实验电路图中虚线框中电路补充完整．要求：无论P滑至何处，电流表均安全，并且尽可能准确地测出上表中的电流值．此时电阻箱R'连入电路的阻值为　1　Ω．‎ ‎（3）①根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：‎ ‎②设虚线部分的电阻为RA′，由闭合电路的欧姆有：I=，‎ 整理得： =L+，由﹣L图线得图线的斜率为1.6，纵截距为0.4，‎ 因此有： =1.6， =0.4，解得：R0=9.6Ω，RA′=0.8Ω．‎ ‎【参考答案】：（1）C、B、D、E；（2）1.030；‎ ‎（3）①图象如图所示；②9.6；③电路图如图所示；1．‎ ‎5．（2017广西崇左摸底）利用如图甲所示的电路测定金属电阻率，在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx．‎ ‎ （1）请读出乙图中螺旋测微器的读数　3.550×10﹣3　m ‎（2）写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=　　（用字母L、d、Rx表示）．‎ ‎（3）利用该电路进行实验的主要操作过程是：‎ 第一步：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；‎ 请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：　将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2　．‎ 由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=　　．‎ ‎【名师解析】（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数是3.5mm，‎ 可动刻度示数是5.0×0.01mm=0.050mm，则螺旋测微器示数是3.5mm+0. 050mm=3.550mm=3.550×10﹣3m；‎ ‎（2）根据Rx=ρ=ρ，电阻率：ρ=；‎ ‎（3）将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2和I2；‎ 由题Rx+RA+R1=，RA+R1=，整理得：RX=；‎ ‎【参考答案】：（1）3.550×10﹣3；（2）；‎ ‎（3）将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2； ．‎ ‎6．(2017黑龙江大庆一模)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，按如图所示的电路进行测量，可以较大程度减小这种系统误差．‎ 选取合适的器材，按电路图连接好电路后，该实验操作过程的第一步是：闭合开关S1，将开关S2接1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些，读出这时电压表和电流表的示数U1和I1．‎ ‎（1）请你写出该实验操作过程的第二步，并说明需要记录的数据：　将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1 ），读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2．　‎ ‎（2）请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式：Rx=　﹣　．‎ ‎（1）第二步：将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1 ），读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2．‎ ‎（2）当S2合向2时有：‎ ‎ RX+RA+R1=．‎ 当S2合向1时有：RA+R1=‎ 解以上两式得 RX=﹣．‎ ‎【参考答案】：‎ ‎（1）将开关S1接2，（只能调节滑动变阻器R2，不能改变R1 ），读出这时的电压表和电流表的示数U2 和I2．‎ ‎（2）﹣．‎ ‎7．（9分）（2017云南模拟）‎ ‎（1）某同学选择多用电表的“×1”挡测量一电阻的阻值。正确操作后得到如图所示的指针情况。‎ 则电阻的阻值约为__________Ω。‎ ‎（2）为了精确测量该电阻Rx的阻值，该同学从实验室找来了下列器材：‎ ‎ ‎ 电流表A1（0−40 mA．内阻r1=11.5 Ω）‎ 电流表A2（0−100 mA．内阻r2≈5 Ω） ‎ 滑动变阻器R（0−10 Ω）‎ 电源E（电动势1.5 V、有内阻）‎ 开关、导线若干 实验中要求调节范围尽可能大，在方框内画出符合要求的电路图，并在图中注明各元件的符号。‎ ‎②用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数，该同学通过描点得到了如图所示的I1−I2图像，则电阻的阻值为 Ω。‎ ‎【命题意图】 本题考查电阻测量，I1−I2图像的理解，欧姆定律及其相关知识点。对欧姆定律要熟练掌握，并能够灵活运用。‎ ‎【参考答案】（1）12 （3分）； ‎ ‎ （2）①见图（3分）；②11.5（3分）‎ ‎【图象分析】此题给出了利用实验数据通过描点得到的如图所示的I1−I2图像，对于此类图象信息类问题，要结合电路，利用闭合电路欧姆定律或欧姆定律等列出相关方程，并变化为与题给图象相符合的函数关系，从而得出图象斜率、截距所代表的物理意义，使问题得到解决。‎ ‎ ‎