2023年新高考大一輪復(fù)習(xí)第九章實(shí)驗(yàn)九導(dǎo)體電阻率的測(cè)量（練）

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)2023年新高考大一輪復(fù)習(xí)第九章實(shí)驗(yàn)九導(dǎo)體電阻率的測(cè)量（練）試卷副標(biāo)題考試范圍：xxx；考試時(shí)間：100分鐘；命題人：xxx題號(hào)一總分得分注意事項(xiàng)：1．答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2．請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上第I卷（選擇題）請(qǐng)點(diǎn)擊修改第I卷的文字說(shuō)明第II卷（非選擇題）請(qǐng)點(diǎn)擊修改第II卷的文字說(shuō)明評(píng)卷人得分一、實(shí)驗(yàn)題1．某同學(xué)為測(cè)量一段金屬絲R的電阻率，完成了以下步驟的操作∶（1）用螺旋測(cè)微器和刻度尺測(cè)出了待測(cè)金屬絲的直徑和長(zhǎng)度，如下圖所示；則直徑d=__________mm，長(zhǎng)度為l=____________cm；（2）為測(cè)出金屬絲的電阻，他選用多用電表該電阻阻值，當(dāng)他選擇倍率為×1的歐姆檔測(cè)量時(shí)，得到了結(jié)果如下圖所示，讀出R=___________Ω；（3）通過(guò)步驟（1）（2）的測(cè)量，可以用公式=__________（用步驟（1）、（2）中的字母表示）計(jì)算出該電阻的電阻率。（4）為了檢驗(yàn)上述的結(jié)果是否準(zhǔn)確，該同學(xué)選擇用伏安法再測(cè)一次電阻R，實(shí)驗(yàn)所用器材為∶電池組（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻的1Ω、電流表（內(nèi)阻約5Ω）電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）滑動(dòng)變阻器（0~5Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干；則以下電路中最合適的是____________；A．B．C．D．（5）該同學(xué)根據(jù)步驟（4）的電路圖采用多次測(cè)量求平均值的方法完成實(shí)驗(yàn)，分析該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，電阻的測(cè)量值___________真實(shí)值（填“大于”、“等于”或“小于”）。2．小亮同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來(lái)測(cè)量某種電阻絲的電阻率。（1）閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2.00V，電流表示數(shù)如圖2所示I=___________A，電阻絲的電阻的測(cè)量值為___________Ω（保留三位有效數(shù)字），此測(cè)量值___________真實(shí)值（選填“大于”、“等于”、“小于”）。（2）斷開S2，通過(guò)改變接線夾接觸金屬絲的位置來(lái)調(diào)節(jié)接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度，并通過(guò)改變電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)保持不變。記錄接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)電阻箱的阻值R，作出“R-I”圖線，如圖3所示。金屬絲的電阻率記為、直徑記為d，圖線斜率的絕對(duì)值為k，則電阻率的表達(dá)式=___________；（3）小亮同學(xué)測(cè)出金屬絲的直徑d=0.35mm，由此可求得金屬絲的電阻率為___________Ω·m（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。3．小張同學(xué)想測(cè)量構(gòu)成滑動(dòng)變阻器的金屬絲的電阻率。于是，他找到了一個(gè)壞了的滑動(dòng)變阻器，拆下一段長(zhǎng)約1m、阻值約為100Ω的金屬絲，進(jìn)行如下測(cè)量。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，如圖所示，則金屬絲的直徑d=______mm。（2）為了準(zhǔn)確測(cè)量這段金屬絲的電阻，小明找到如下器材：電流表（量程0~50mA）電阻箱（0~99.99Ω）一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）開關(guān)一個(gè)、線夾一個(gè)、導(dǎo)線若干①請(qǐng)你利用上述器材，幫他設(shè)計(jì)一個(gè)可以完成電阻測(cè)量的電路圖，畫在圖甲的方框中_______。②完善小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟（步驟中出現(xiàn)的物理量均需給出相應(yīng)的符號(hào)）。a．去掉金屬絲的絕緣漆，接在線夾上，如圖乙所示；b．按電路圖連接實(shí)物；c．調(diào)節(jié)電阻箱和線夾位置使電流表有一個(gè)較大的示數(shù)，除記錄該電流表示數(shù)外還需記錄________和_____________；d．改變線夾的位置，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)不變，記錄____和_______；e．用米尺測(cè)量出___________；f．寫出電阻率的表達(dá)式：____________（用實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示）；g．重復(fù)上述步驟進(jìn)行多次測(cè)量取平均值。4．為測(cè)量甲、乙金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（a）、（b）所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持不變。（1）小明先進(jìn)行了如圖（a）方案的測(cè)量；①他首先利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)出甲、乙兩根不同金屬絲的直徑，示數(shù)分別如圖（c）、圖（d）所示。則兩根金屬絲直徑的測(cè)量值分別為：d甲=_________mm、d乙=_________mm；②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小明先將甲金屬絲接入電路，并用米尺測(cè)出接入電路中的甲金屬絲的長(zhǎng)度l=50.00cm。閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)他已經(jīng)標(biāo)在如圖（e）所示的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)你標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并在圖（e）畫出U—I圖線()；實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49③該方案測(cè)得的甲金屬絲的電阻率__________（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）小明又用如圖（b）方案測(cè)量乙金屬絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)中他可以通過(guò)改變接線夾（即圖（b）中滑動(dòng)變阻器符號(hào)上的箭頭接觸金屬絲的位置），以控制接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度；①實(shí)驗(yàn)操作步驟：a．正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，閉合開關(guān)b．讀出電流表的示數(shù)，記錄接線夾的位置c．?dāng)嚅_開關(guān)，測(cè)出接入電路的金屬絲的長(zhǎng)度d．閉合開關(guān)，重復(fù)b、c的操作②根據(jù)測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，繪出如圖（f）所示的關(guān)系圖線，由圖可以算出圖線的斜率為k，若已測(cè)得乙金屬絲的直徑為d，已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r。則乙金屬絲的電阻率為_________；（寫出電阻率的計(jì)算式）（3）電表的內(nèi)阻可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，圖（b）方案電阻率測(cè)量值_________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)參考答案：1．

2.150

60.10

15

A

小于【解析】【分析】【詳解】（1）[1][2]螺旋測(cè)微器需要估讀到分度值的下一位，由圖可知螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為刻度尺需要估讀，由圖可知刻度尺的讀數(shù)為（2）[3]由題可知多用電表選擇倍率為×1的歐姆檔，則測(cè)量出的電阻為（3）[4]由電阻定律可得（4）[5]由多用電表示數(shù)可得電阻的阻值約為15，代入數(shù)據(jù)可得比較可得則采用電流表外接法，在測(cè)量電阻中，為了減小誤差需要多次測(cè)電阻求平均值，所以需要多組數(shù)據(jù)，且范圍越大誤差越小，故采用滑動(dòng)變阻器分壓式接法，故A電路圖最合適；（5）[6]由于電壓表的分流作用，導(dǎo)致電流表測(cè)量的電流的值比流過(guò)電阻的實(shí)際值大，由歐姆定律得可知電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。2．

0.31（或0.30、或0.32）

6.25~6.67

大于

9.2×10-7~9.6×10-7【解析】【分析】【詳解】（1）[1]由圖可知，電流表的量程為，故讀數(shù)為0.31，在誤差允許范圍內(nèi)可為0.30或0.32；[2]由歐姆定律帶入數(shù)值可得出電阻6.25~6.67（電流讀數(shù)不同導(dǎo)致電阻的計(jì)算值不一樣，在誤差允許范圍內(nèi)均對(duì)）；[3]因?yàn)殡娏鞅碛袃?nèi)阻，有分壓所用，所以電壓表測(cè)的是電流表和電阻絲的電壓，可得電壓的測(cè)量值高于實(shí)際值，由可得R的測(cè)量值比實(shí)際值大；（3）[4][5]要保持電流不變，則需要保持電路中的總電阻不變，由圖可得出由電阻的決定式得出將直徑帶入面積公式可得出帶入數(shù)據(jù)計(jì)算可得出電阻絲的電阻率為9.2×10-7~9.6×10-7Ω·m3．

0.531

線夾的位置M

電阻箱的示數(shù)R1

線夾的位置N

電阻箱的示數(shù)R2

兩次線夾位置M、N間的距離L

【解析】【詳解】（1）[1]由題圖可知[2]本實(shí)驗(yàn)由于缺少電壓表，所以不能采用傳統(tǒng)的伏安法測(cè)量電阻率。我們可以通過(guò)控制電路中電流一定，即總電阻一定，通過(guò)改變電阻箱和電阻絲接入回路的阻值，找到電阻絲的阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系，進(jìn)而求出電阻率，因此電阻箱、電阻絲和電流表應(yīng)串聯(lián)，如圖所示。[3][4][5][6]根據(jù)上面對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的介紹可知，在步驟c中，除了記錄電流表的示數(shù)外還需記下此時(shí)線夾的位置M和電阻箱的示數(shù)R1。在步驟d中，改變線夾的位置后，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)不變，記錄此時(shí)線夾的位置N和電阻箱的示數(shù)R2。[7]為了求出電阻絲的阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系，需要用米尺測(cè)量出兩次線夾位置M、N間的距離L。[8]設(shè)步驟c中電阻絲接入電路的阻值為RM，步驟d中電阻絲接入電路的阻值為RN，則有R1+RM=R2+RNM、N間的電阻為根據(jù)電阻定