2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题6.2 测量导体的电阻(提高篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（物理实验）第六部分电学实验专题6.2 测量导体的电阻（提高篇）1.（2019广东惠州第三次调研）欲测量某种材料的电阻率ρ。

现提供以下实验器材A．20分度的游标卡尺；B．螺旋测微器；C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）；D．电流表A2（量程100 mA，内阻r2约为40 Ω）；E．滑动变阻器R1（0～10 Ω，额定电流2 A）；F．直流电源E（电动势为3 V，内阻很小）；G．导电材料R2（长约为5 cm，电阻约为100 Ω）；H．开关一只，导线若干。

回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L =________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D =________mm。

（2）为尽可能精确地测量该样品电阻率ρ，某小组设计了如下甲、乙两种实验方案的电路中应选图。

（3）某次实验中电流表A1和电流表A2的示数分别为I1和I2,用所测得的物理量符号和已知的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=。

【参考答案】．（9分）（1）5.015（2分）4.700（2分）（2）乙（2分）（3）21121π4()I r DI I L-（3分）【命题意图】本题考查电阻率测量实验、游标卡尺和螺旋测微器读数、电阻定律、欧姆定律。

【解题思路】（1）根据游标卡尺读数规则，该样品的长度L =5cm+3×0.05mm=5.015cm，根据螺旋测微器读数规则，该样品的外直径D =4.5mm+0.200mm=4.700mm。

（2）由于题述器材中没有电压表，可以采用内阻已知的电流表A1作为电压表，又因为导电材料R2的电阻约为100 Ω，而滑动变阻器R1的阻值范围为0～10 Ω，所以采用滑动变阻器的分压接法，所以实验电路采用图乙。

（3）导电材料R2两端电压U=I1r1，通过的电流I= I2-I1,由欧姆定律导电材料R2=U/I，由电阻定律R2=ρL/S，S=14πD2，联立解得ρ=21121π4()I r DI I L-。

2．(9分) （2019成都三模）(1)某同学用多用电表欧姆挡粗测一电阻Rx的阻值。

选择“×1”挡时，指针指示如图甲所示，则示数为____Ω。

（取一位有效数字）(2)为精确的测量Rx的阻值，现取来两节干电池（总电动势为3V，总内阻为0.4 Ω）、开关和若干导线及下列器材：A．电压表(0～3 V，内阻约10kΩ)B ．电流表(0～0.6 A ，内阻很小，可不计)C ．电流表(0～3 A ，内阻很小，可不计)D ．滑动变阻器(0～5 Ω，额定电流为0.5 A)E ．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流为1 A) (i)电流表应选____；（填序号字母）(ii)要求滑动变阻器分压连接，滑动变阻器应选____；（填序号字母）(iii)实验中该同学的实物连线如图乙所示，其中有一处不妥，不妥处为____ 。

（填①至⑧的序号） (3)该同学将(2)中的错误纠正并测出Rx 的阻值后，又进行了以下实验：将导线③连接在电池负极的一端改为连接在开关的右端，闭合开关，当滑片P 移到某位置c （图乙中未标出）时，读出电压表示数为2.2V ，电流表示数为0.4 A ，则变阻器的ca 与cb 段的电阻之比R ca ∶R c =____。

【参考答案】（1）6Ω （2）（i ）B （ii ）E （iii ）○7（3）1∶4或4∶1 【命题意图】本题考查电阻的测量、仪器选择、多用电表读数、欧姆定律、并联电路及其相关知识点。

【实验攻略】（1）按照多用电表欧姆档读数规则，测量电阻时按照刻度盘上部的刻度读数。

（2）根据题目给出的实验仪器规格和实验要求选择实验器材，并指出实物连线的不妥之处。

（3）利用闭合电路欧姆定律先得出滑动变阻器两端电压，利用欧姆定律得出电阻值，然后分析电路，得出R ca 与R cb 并联电阻值，解得滑动变阻器两段电阻的比值。

【解题思路】（1）根据多用电表欧姆档读数规则，图甲的示数为6×1Ω=6Ω。

（2）（i ）由欧姆定律可估算出待测电阻中电流最大约为0.5A ，因此电流表应该选择量程0~0.6A 的B 。

（ii ）要求滑动变阻器分压连接，由于若选择（0~5Ω，额定电流为0.5A ）滑动变阻器，则滑动变阻器中电流将达到I=E/R=0.6A ，超过其额定电流0.5A ，所以应该选择（0~10Ω，额定电流为1.0A ）滑动变阻器E 。

（iii ）由于题目给的电流表内阻可忽略，电压表内阻不是无限大，虽然待测电阻阻值只有几Ω，也应该设计成电流表内接电路，导线○7一端接电压表﹢接线柱，另一端应该接电流表+接线柱（或滑动变阻器的上方接线柱），所以不妥处为○7. （3）将导线○3连接在电池负极的一端改为连接在开关的右端，滑动变阻器为限流接法，电压表示数为2.2V ，电流表示数为0.4A ，滑动变阻器接入电路部分电阻的两端电压为U=E -2.2V-Ir =3V-2.2V-0.4×0.4V=0.64V ，滑动变阻器接入电路部分电阻R =U/I=1.6Ω，即R 为R ca 与R cb 并联电阻值，由R=ca cbca cbR R R R ，R ca +R c =10Ω，联立解得：R ca ∶R c =1∶4,。

3.（2019广东肇庆二模）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R （阻值约100 Ω）、滑动变阻器R 1(0～100 Ω）、滑动变阻器R 2（0～10 Ω）、电阻箱R 0(0～9 999.9 Ω）、理想电流表A （量程50mA ）、直流电源E （3 V ，内阻忽略）、导线若干、开关若干．（1）甲同学设计如上图（a ）所示的电路进行实验． ①请在图（b ）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接． ②滑动变阻器应选________（选填字母代号即可）．③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关S ；保持S 2断开，闭合S 1，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I 1.④断开S 1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R 0阻值在100 Ω左右，再闭合S 2，调节R 0阻值使得电流表读数为________时，R 0的读数即为电阻的阻值．（2）乙同学利用电路（c ）进行实验，改变电阻箱R 0的值，读出电流表相应的电流I ，由测得的数据作出1I －R 0图线如图（d ）所示，图线纵轴截距为m ，斜率为k ，则电阻的阻值为________(用m 、k 表示）． （3）若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a ）和（c ），哪种方案测电阻更好________？原因是____________. 【参考答案】．（10分）（1）①如图所示（2分）② R 2（1分） ③左（1分）AS 1S 2 S ERR 0 （a ）AS （c ）R 0（d ）IR 0O（b ）④I 1（1分） （2）mk （2分）（3）（a ）（1分） 此方案不受电源内阻的影响（2分） 【名师解析】：（1）②因为滑动变阻器采用分压式接法时，阻值越小调节越方便，所以变阻器应选R 2； ③实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的最左端；④根据欧姆定律，若两次保持回路中电流表读数不变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等，结合回路中的电阻计算，可知R 0的读数即为电阻的阻值． （2）根据闭合电路欧姆定律应有：E ＝I (R ＋R 0) 解得：1I ＝R E ＋R 0E结合数学知识可知m ＝R E ，k ＝1E 解得：E ＝1k ，R ＝Em ＝mk（3）若电源内阻是不可忽略的，则电路(a)好，因为电源内阻对电路(a)测电阻没有影响．4.(2017黄冈质检)某同学用如图（a ）所示的实验电路来测量未知电阻R x 的阻值．将电阻箱接入a 、b 之间，闭合电键S ，适当调节滑动变阻器R ′后保持滑片位置不变，改变电阻箱的阻值R ，得到多组电压表的示数U 与R 的数据，并绘出的U －R 图象如图（b ）所示．（1）请用笔画线代替导线，根据电路图在图（c ）中画出缺少的两根导线．（2）用待测电阻R x 替换电阻箱，读得电压表示数为5.0V ，利用图（b ）中的U －R 图象可得R x ＝ Ω.（保留两位有效数字）．（3）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图（b ）中的U －R 图象来测定某一电阻，则测定结果将（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．若仍想使用该电路和（b）中测绘的U－R关系图像测量电阻，则需对电路进行简单修正：将电阻箱的阻值调到10Ω，并接入a、b之间，调整滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为V，之后保持滑动变阻器阻值不变，即可用原来的方法继续测量电阻．【参考答案】（1）见右图（2分）（2）25 （3分）（3）偏小，4.0 （每空2分）【名师解析】（1）根据图（a）所示的原理电路，可在图（c）中画出缺少的两根导线．（2）根据图（b）中的U－R图象，过纵轴上电压等于5V的点做横轴的平行线，与U－R图象的交点的横坐标对应的值即为R x 的阻值，可得R x＝25Ω.（3）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，图（a）中电压表读数减小，若仍使用该装置和图（b）中的U－R图象来测定某一电阻，则测定结果将偏小。

若仍想使用该电路和图（b）中测绘的U－R关系图像测量电阻，则需对电路进行简单修正：将电阻箱的阻值调到10Ω，并接入a、b之间，图（b）中测绘的U－R关系图像对应的电压为4V，调整滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为4V，之后保持滑动变阻器阻值不变，即可用原来的方法继续测量电阻．5．(2016·广东四校联考)(9分)图甲是测量电阻R x的原理图，电流表量程选0.6 A，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总电阻为5 Ω，总长为50.0 cm。

图甲(1)根据原理图连接图乙的实物图。

图乙(2)如图甲所示，合上S 1前，应将滑片P 置于________(填“d ”或“e ”)端。

(3)断开S 2，合上S 1，调节滑动变阻器的滑片P ，使电流表A 1的示数为0.50 A 时，单位长度电阻丝的电压u ＝________V/m 。

(4)保持S 1闭合，合上S 2；滑动c 改变ac 的长度L ，同时调节滑动变阻器的滑片P ，使电流表A 1的示数为0.50 A ；①若电流表内阻不计，c 点在ab 的中点时，电流表A 2的示数为0.50 A ，则R x ＝________；②若电流表的内阻不能忽略，测量多组L 和I 2值，描出L 与I 2的图线如图丙所示所示，从实验原理角度说明图线不过原点的原因是________________________________________________________________________；若L －I 2图线斜率为k ，电流表A 1和A 2的内阻均为R A ，则电阻R x ＝________(用“u 、R A 、k ”表示)。