- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

广东省部分学校2024-2025学年高三上学期开学联考物理试卷

某实验小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，实验器材有：电源E，电压表V（内阻很大），定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为10.0Ω），滑动变阻器R，螺旋测微器，毫米刻度尺，开关S，单刀双掷开关K，圆柱形铅笔芯，导线若干等。实验电路如图甲所示，请完成下列实验步骤：

（1）、测量待测铅笔芯的电阻 $\text{[math]}$

①取适当长度的圆柱形铅笔芯接入图甲所示测量电路。

②将滑动变阻器的滑片滑至最（填“左”或“右”）端，闭合开关S。

③将开关K接1，移动滑动变阻器的滑片使电压表有适当的读数，记录电压表的读数 $\text{[math]}$ ，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，将开关K接2，记录此时电压表的读数 $\text{[math]}$ 。

④改变滑动变阻器的阻值，重复步骤③的操作，得到多组测量数据。

⑤以 $\text{[math]}$ 为纵坐标，（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）为横坐标，作图得到一条直线，若图像的斜率为k，则待测铅笔芯的阻值 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 和k表示）。

（2）、计算铅笔芯的电阻率若实验测得铅笔芯的长 $\text{[math]}$ ，螺旋测微器测得铅笔芯的直径d，读数如图乙所示，则直径 $\text{[math]}$ mm，铅笔芯的电阻 $\text{[math]}$ ，则铅笔芯的电阻率为 $\text{[math]}$ Ω·m（结果保留两位有效数字）。

举一反三

在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要测出金属丝的电阻R₁ ，甲、乙两同学分别采用了不同的方法进行测量：

一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5cm，电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ.现提供以下实验器材

A.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100mA，内阻r₂约为40Ω）；

E.电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）；

F.滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流2A）；

G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；

H.上述导电材料R₂（长约为5cm，电阻约为100Ω）；

I.开关一只，导线若干.

请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：

某同学测量一金属导体的电阻率，如图甲所示，该导体横截面为空心的正方形。外正方形的边长是内正方形边长的2倍且内正方形中空。经粗略测量该金属导体电阻为 $\text{[math]}$ 左右。为了精确测量它的阻值R，以便进一步测出该材料的电阻率 $\text{[math]}$ ，实验室备有下列器材。

A．电源E（电动势为3V，内阻不计）

B．电流表A₁（量程为0～1A，内阻r₁约为 $\text{[math]}$ ）

C．电流表A₂（量程为0～0.6A，内阻 $\text{[math]}$ ）

D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值范围0～ $\text{[math]}$ ）

E.开关S，导线若干

某物理兴趣小组测量一段粗细均匀的合金丝电阻率ρ。

（1）实验开始前，用螺旋测微器测量合金丝的直径，图1读数为{#blank#}1{#/blank#}mm；

（2）某同学采用分压电路和电流表内接法，取这段合金丝绕在半径为0.3m的量角器上，连成图2所示电路。闭合开关前，请老师检查，发现导线{#blank#}2{#/blank#}（填写标号）接线错误，滑动变阻器的滑片应置于{#blank#}3{#/blank#}端（选填“左”或“右”）；

（3）改变金属夹位置，通过调节滑动变阻器保持电压表示数始终为1.00V，记录电流表的示数I与接入电路的合金丝所对应的圆心角θ，根据实验数据在图3中作出 $\text{[math]}$ 图像，则该合金丝的电阻率为{#blank#}4{#/blank#}Ω·m（保留2位有效数字），电流表的内阻为{#blank#}5{#/blank#}Ω。

某实验小组在进行“测量金属丝的电阻率”的实验。

电热水器防触电装置原理是：当热水器内胆中的水加上电压时，隔电墙通过增加水流路径的长度和减少水流直径，增加水流的电阻，从而降低电流至人体安全电流以下。为合理设计防触电装置，需先测量自来水的电阻率，再进行合理设计。

（1）如图（a）所示，在绝缘圆柱体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，测出圆柱体的内直径 $\text{[math]}$ 和两电极间的距离 $\text{[math]}$ ，将自来水灌满其中。

（2）将单刀双掷开关接通线路1，此时电压表 $\text{[math]}$ 的示数为 $\text{[math]}$ ，再将单刀双掷开关接通线路2，此时电压表 $\text{[math]}$ 的示数为 $\text{[math]}$ ，电阻箱示数为R，其中定值电阻的阻值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，电源电动势稳定且内阻忽略不计。则水柱的电阻 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#}（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、R表示）。

（3）改变两电极间的距离 $\text{[math]}$ ，测量26℃时的水柱在不同长度 $\text{[math]}$ 时的电阻 $\text{[math]}$ 。将水温升到65℃，重复测量。绘出26℃和65℃时水的 $\text{[math]}$ 图像，分别如图（b）中甲、乙所示。

（4）若 $\text{[math]}$ 图线的斜率为k，则自来水的电阻率表达式 $\text{[math]}$ {#blank#}2{#/blank#}（用k、D表示）。实验结果表明，温度{#blank#}3{#/blank#}（填“高”或“低”）的水更容易导电。

（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为 $\text{[math]}$ 的水管。若人体的安全电流为 $\text{[math]}$ ，热水器出水温度最高为65℃，忽略其他电阻的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为{#blank#}4{#/blank#}m。（结果保留两位有效数字）

相关试卷

公司介绍

服务介绍

帮助中心