人教版（2019）必修第三冊(cè)《11.3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》同步練習(xí)卷

人教版（2019）必修第三冊(cè)《11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》2023年同步練習(xí)卷一、選擇題1．某學(xué)校學(xué)生在開展“測金屬電阻率”研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，對(duì)有關(guān)金屬（燈泡中的鎢絲）、半導(dǎo)體（二極管）（標(biāo)準(zhǔn)電阻）及超導(dǎo)材料的電阻率查閱了大量資料，提出了下列一些說法（）A．金屬溫度計(jì)是利用金屬材料的電阻率隨溫度升高而不發(fā)生顯著變化制成的 B．標(biāo)準(zhǔn)電阻是利用合金材料的電阻率幾乎不隨溫度變化而變化制成的 C．半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而增大 D．當(dāng)溫度為絕對(duì)零度時(shí)，某種材料電阻率突然為零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象二、填空題2．游標(biāo)卡尺和螺旋測微器是較為精密的長度測量儀器，請(qǐng)回答下列問題：（1）圖1中游標(biāo)卡尺的精度為mm，其讀數(shù)為cm。（2）圖2中螺旋測微器的精度為mm，其讀數(shù)為mm。3．一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，長約為60cm，電阻大約為6Ω。截面圖如圖1所示。（1）用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖2所示，金屬管線的外徑為mm。（2）金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，在利用伏安法測出樣品電阻的基礎(chǔ)上，還需要測量的物理量是。計(jì)算中空部分截面積的表達(dá)式S＝。4．用刻度尺測量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示，金屬絲的匝數(shù)為39。從圖中示數(shù)能計(jì)算出金屬絲的直徑為mm。5．某同學(xué)在做測量燈泡電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了兩組燈泡的電流與電壓數(shù)據(jù)，如圖甲、乙、丙、丁所示。電流表量程為0.6A，所示讀數(shù)為：甲、乙、丙、丁。兩組數(shù)據(jù)得到的燈泡電阻分別為和。三、多選題（多選）6．在“導(dǎo)體電阻率的測量”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中正確的是（）A．用米尺測量金屬絲的全長，且測量3次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中 B．用螺旋測微器在金屬絲的不同位置測量3次，算出直徑的平均值 C．用伏安法測電阻時(shí)，采用電流表內(nèi)接法，多次測量后算出平均值 D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變四、實(shí)驗(yàn)題7．某同學(xué)要測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻率ρ，完成下列測量：（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度，如圖甲所示，由圖可知其長度為cm。（2）用螺旋測微器測量其直徑，如圖乙所示，由圖可知其直徑為mm。8．某實(shí)驗(yàn)小組在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，欲先采用伏安法測出金屬絲的電阻Rx，已知金屬絲的電阻約為20Ω，實(shí)驗(yàn)室中有以下器材可供使用：A.電壓表0～3V，內(nèi)阻約為5kΩ；B.電壓表0～15V，內(nèi)阻約為50kΩ；C.電流表0～150mA，內(nèi)阻為0.5Ω；D.滑動(dòng)變阻器（0～5Ω）；E.滑動(dòng)變阻器（0～200Ω）；F.電動(dòng)勢(shì)約為4V、內(nèi)阻不計(jì)的電源，開關(guān)及導(dǎo)線若干。?（1）分別用螺旋測微器（圖甲）和游標(biāo)卡尺（圖乙）測量電熱絲的直徑d和長度Lmm，長度L＝cm；（2）為使測量范圍盡可能大，電壓表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填寫器材前字母序號(hào)）；（3）請(qǐng)?jiān)趫D丙虛線框中將電路圖補(bǔ)充完整。9．科研小組成員的同學(xué)，利用暑期放假撰寫“測量某金屬電阻率”的社會(huì)實(shí)踐報(bào)告，特意從家里找了一根長為L的空心金屬管。如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)室中的備用器材如下：A．電池（6V，內(nèi)阻很小）B．電流表A1（0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω）C．電流表A2（0～0.6A，內(nèi)阻約0.25Ω）D．電壓表V1（0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）E．電壓表V2（0～6V，內(nèi)阻約6kΩ）F．滑動(dòng)變阻器R1（0～20Ω，1A）G．滑動(dòng)變阻器R2（0～500Ω，0.3A）H．電鍵、導(dǎo)線（1）若所測金屬管的電阻約為12Ω，要用伏安法盡量準(zhǔn)確地測量其阻值，則電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（填對(duì)應(yīng)的字母）（2）為了盡可能減小測量誤差，需要金屬管上所加電壓能夠從零開始變化，且變化范圍比較大（3）利用電壓表測量值U、電流表測量值I和題中所述物理量，推導(dǎo)出金屬管電阻率的計(jì)算公式。10．用螺旋測微器測量某一物體厚度時(shí)，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)是mm．游標(biāo)卡尺可以測量某些工件的外徑。在用二十分度的游標(biāo)卡尺測量時(shí)，示數(shù)如圖所示，則讀數(shù)是mm。11．某小組的兩位同學(xué)采用“伏安法”測金屬絲的電阻實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點(diǎn)后，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，根據(jù)你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，你認(rèn)為同學(xué)的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為Ω．（保留兩位有效數(shù)字）12．在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：（1）測量一段電阻約為幾歐姆金屬絲的電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖1所示，若電流表內(nèi)阻約為幾十歐姆，量程為0﹣0.6A或0﹣3A，量程為0﹣3V或0﹣15V，用筆畫代替導(dǎo)線完成電路連線。（2）合上開關(guān)之前，圖1中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于最（選填“左”或“右”）端。（3）連好電路之后，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，然后求電阻平均值，乙同學(xué)通過U﹣I圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是（選填“甲”或“乙”）（4）兩同學(xué)進(jìn)一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流Ig＝300μA的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使表頭G滿偏，改變L，重復(fù)上述步驟，作出I﹣圖像如圖3所示。則I﹣mA?m。若要把該表頭G改裝成量程為6mA的電流表，需要把長為m的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）13．“伏安法”測量電阻絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示，圖中Rx表示電阻絲，R是一個(gè)滑動(dòng)變阻器。通過測量電阻絲的長度為L，通過螺旋測微器可以測得電阻絲的直徑D（1）從圖中可知電阻絲的直徑D＝；（2）若實(shí)驗(yàn)得到的電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則電阻率的計(jì)算表達(dá)式為（用U、I、L、D表示）。（3）如果只考慮電阻測量導(dǎo)致的電阻率的誤差，則測量值相比于真實(shí)值（填“偏大”或者“偏小”）。14．如圖所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為mm，螺旋測微器的讀數(shù)為m五、解答題15．用螺旋測微器測量合金絲的直徑．為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件（選填“A”、“B”、“C”或“D”）．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為mm．

人教版（2019）必修第三冊(cè)《11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》2023年同步練習(xí)卷參考答案與試題解析一、選擇題1．【分析】金屬電阻率隨溫度的升高而升高，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高的降低；當(dāng)材料處于低溫時(shí)其電阻率突然為零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象．【解答】解：A、金屬溫度計(jì)是利用金屬材料的電阻率隨溫度升高而而升高制成的；B、合金材料的電阻率幾乎不隨溫度變化而變化，故B正確；C、半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而減小；D、當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤；故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)電阻率與溫度、材料關(guān)系的了解程度，本題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但難度不大，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可解題，平時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握．二、填空題2．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀。螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀?！窘獯稹拷猓海?）由圖1可知，游標(biāo)卡尺的游標(biāo)總格數(shù)為20格，但原理與20個(gè)分度，故其精度為0.05mm，游標(biāo)尺上第11個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以最終讀數(shù)為：8mm+0.55mm＝9.55mm＝6.955cm。（2）螺旋測微器的精度為0.01mm；螺旋測微器的固定刻度為4mm，所以最終讀數(shù)為5mm+0.470mm＝4.770mm，最后的結(jié)果可以在3.469～4.471之間。故答案為：（1）0.05；4.955；4.470（4.469～2.471）【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測量。3．【分析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；（2）根據(jù)電阻定律求出導(dǎo)體電阻的橫截面積，用大圓的面積減去電阻的橫截面積，即為中空部分的截面積?！窘獯稹拷猓海?）螺旋測微器的固定刻度是0.01mm，可動(dòng)刻度是：0.01mm×12.2.0＝0.125mm；②還需要測量的物理量是管線長度L。根據(jù)R＝ρ，則陰影部分的面積：S0＝，則中空部分的截面積。故答案為：（1）1.125；（2）管線長度L、?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，以及掌握電阻定律的公式，掌握如何確定電流表的內(nèi)外接．4．【分析】根據(jù)圖示刻度尺確定其分度值，讀出其讀數(shù)，然后求出金屬絲的直徑?！窘獯稹拷猓河蓤D示刻度尺可知，其分度值為1mm，金屬絲的直徑d＝＝。故答案為：5.648【點(diǎn)評(píng)】理解實(shí)驗(yàn)原理、掌握基礎(chǔ)知識(shí)是解題的前提與關(guān)鍵。5．【分析】根據(jù)表針指示的位置進(jìn)行讀數(shù)，根據(jù)電阻的計(jì)算公式求解電阻的大小?！窘獯稹拷猓弘娏鞅淼牧砍虨?.6A，最小刻度為6.02A，故分別為0.10A；電壓表的量程為3V，最小刻度為6.1V，故分別為2.00V；由R＝代入數(shù)據(jù)可得R5＝Ω≈7.3Ω，R2＝＝2.4Ω故答案為：0.10A；0.24A；6.29V；2.9Ω。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了電壓表和電流表的讀數(shù)問題，關(guān)鍵是掌握兩種電表的讀數(shù)方法，需要估讀的一定要估讀。三、多選題6．【分析】本題考查測定金屬電阻率實(shí)驗(yàn)的操作，以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范化要求解答就?！窘獯稹拷猓篈、在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，而不是全長，不能用米尺；B、為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，算出其平均值；C、金屬絲電阻很小，應(yīng)采用電流表外接法，電壓表的分流作用很小，故C錯(cuò)誤；D、金屬絲的電阻率隨溫度的改變而改變，應(yīng)保持溫度不變。故選：BD。【點(diǎn)評(píng)】本題難點(diǎn)在于電流表的內(nèi)外接法，要掌握內(nèi)外接法對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的影響，知道減小理論誤差的方法。四、實(shí)驗(yàn)題7．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀。螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀?！窘獯稹拷猓河螛?biāo)為20分度，其測量精度為0.05mm，游標(biāo)讀數(shù)為3×8.05mm＝0.15mm所以最終讀數(shù)為50.15mm＝5.015cm；螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為6.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為19.9×2.01mm＝0.199mm故答案為：（1）5.015（2）3.699【點(diǎn)評(píng)】本題考查了常見測量工具的讀數(shù)方法，要注意明確螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)，螺旋測微器需要估讀，而游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)不需要估讀。8．【分析】（1）螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度讀數(shù)的和是螺旋測微器的讀數(shù)；游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺讀數(shù)的和是游標(biāo)卡尺讀數(shù)。（2）根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器。（3）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖。【解答】解：（1）由圖甲所示螺旋測微器可知，電熱絲的直徑d＝5.5mm+40.3×0.01mm＝5.900mm由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺是20分度的，電熱絲的長度L＝100mm+10×3.05mm＝100.50mm＝10.050cm（2）電源電動(dòng)勢(shì)是4V，電壓表應(yīng)選擇A。（3）由于待測電阻阻值大于滑動(dòng)變阻器最大阻值，為測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；由于電流表內(nèi)阻已知，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法故答案為：（1）5.900；10.050；D；（3）實(shí)驗(yàn)電路圖如上圖所示?！军c(diǎn)評(píng)】理解實(shí)驗(yàn)原理撒解題的前提，要掌握常用器材的使用方法與讀數(shù)方法；確定電流表與滑動(dòng)變阻器的接法是作實(shí)驗(yàn)電路圖的關(guān)鍵。9．【分析】（1）為了保持電路安全和方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，據(jù)此選擇滑動(dòng)變阻器；根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇滑動(dòng)變阻器；根據(jù)歐姆定律估算電流，然后選擇電流表；（2）根據(jù)電壓表內(nèi)阻、待測電阻和電流表內(nèi)阻的大小關(guān)系確定電流表的內(nèi)、外接法；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，據(jù)此完成電路圖；（3）根據(jù)歐姆定律、電阻定律求解電阻率?！窘獯稹拷猓海?）為了保持電路安全和方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法；因?yàn)殡娫措妷杭s為6V，所以電壓表選E；通過金屬管的電流最大值約為，故電流表選C。（2）由于，滿足，因此電流表外接；要求電壓表的示數(shù)從零開始變化，且變化范圍比較大，電路如圖所示：（3）根據(jù)歐姆定律，待測電阻根據(jù)電阻定律解得，金屬管電阻率的計(jì)算公式為故答案為：（1）C；E；F；（2）見解析?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了“測量某金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)，要理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取依據(jù)；注意金屬管橫截面積的正確求解。10．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀。螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀?！窘獯稹拷猓郝菪郎y微器的讀數(shù)為：d＝4.5mm+10.3×0.01mm＝4.602mm；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為l＝61mm+14×mm＝61.70mm。故答案為：（1）4.602（4.601～6.603均正確）（2）61.70【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于基本測量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測量，注意游標(biāo)卡尺不需要估讀，而螺旋測微器一定要估讀。11．【分析】根據(jù)歐姆定律I＝，同一電阻阻值不變，故U﹣I圖象是經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，根據(jù)R＝求解電阻?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)歐姆定律I＝，同一電阻阻值不變，故甲圖象圖象正確；電阻為：R＝＝＝3.6Ω；故答案為：3.8?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確定值電阻的U﹣I圖象是一條經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，圖象的斜率表示電阻，簡單。12．【分析】（1）根據(jù)電表的誤差分析判斷電流表的接法，估算最大電流，選擇電流表量程；（2）從保護(hù)電路，使電路電流最小分析判斷；（3）利用圖像處理數(shù)據(jù)誤差更??；（4）根據(jù)圖像斜率和截距的物理意義計(jì)算?！窘獯稹拷猓海?）由題中條件可知?jiǎng)t電流表應(yīng)采用外接法，電路中最大電流為故電流表應(yīng)選量程3﹣0.6A，實(shí)物圖連線如圖所示（2）合上開關(guān)之前，為保護(hù)電路，故圖7中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于最左端；（3）利用圖像處理數(shù)據(jù)，誤差更?。唬?）根據(jù)圖像可知，斜率為由圖像可知6mA電流對(duì)應(yīng)的橫軸坐標(biāo)為解得L＝6.40m故答案為：（1）見解析；（2）左；（4）2.3?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查測量金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)電路和數(shù)據(jù)處理。13．【分析】（1）螺旋測微器的精確度為0.01mm，測量值＝固定刻度上對(duì)應(yīng)示數(shù)（mm）+對(duì)齊格數(shù)（估讀一位）×精確度；（2）（3）根據(jù)歐姆定律求Rx，根據(jù)電阻定律解得電阻率，從而分析誤差?！窘獯稹拷猓海?