- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

四川省宜宾市第四中学2019届高三下学期物理4月月考试卷

某实验小组在测量金属圆柱体的电阻率的实验中，先用螺旋测微器测量圆柱体直径。再用伏安法测量圆柱体的电阻，已知圆柱体的电阻大约为300 $\text{[math]}$ 。

（1）、用螺旋测微器测量其直径时的刻度位置如图所示，由图可知其直径为mm。

在用伏安法测定圆柱体的电阻时，除被测金属圆柱体外，还有如下供选择的实验器材：

A．电流表A₁(量程为20mA，内阻约为10 $\text{[math]}$ )

B．电流表A₂(量程为5mA，内阻r=20 $\text{[math]}$ )

C．电压表V，(量程为3V，内阻R_V约为4k $\text{[math]}$ )

砂定值电阻R₁=10 $\text{[math]}$

E．定值电阻R₂=20 $\text{[math]}$

F．滑动变阻器R₃(0～20 $\text{[math]}$ )

G．滑动变阻器R₄(0～300 $\text{[math]}$ )

H．直流电源E(电动势为6V，内阻很小)

I．开关S一个，导线若干

（2）、为使测量结果尽量准确，减少误差，实验中要求电表偏转至少半偏以上，要完成实验，除了待测圆柱体、电压表(C)、直流电源(H)、开关导线(I)、以外，还需要的器材是(填写器材前的字母编号)；

（3）、请在答题卡的规定位置画出实验电路图；

（4）、若电压表、电流表示数分别为U、I，用题中所给符号写出待测圆柱体的电阻表达式R_x=。

举一反三

一玩具电动机中导线圈的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下

影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。

①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：{#blank#}1{#/blank#}

②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：{#blank#}2{#/blank#}。

U（V）	0	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50	1.60
I（A）	0	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81	3.20

③把元件Z接入如右图所示的电路中，当电阻R的阻值为R₁= 2 $\text{[math]}$ 时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R₂= 3.6 $\text{[math]}$ 时，电流表的读数为0.80A。结合上表数据，求出电源的电动势为{#blank#}3{#/blank#}V，内阻为{#blank#}4{#/blank#} $\text{[math]}$ ．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）

④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图所示，则元件Z的直径是{#blank#}5{#/blank#} mm。

有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验：

在“测定金属的电阻率”的实验中，提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 Ω，使用的电压表有3 V（内阻约为3 kΩ）和15 V（内阻约为15 kΩ）两个量程，电流表有0.6 A（内阻约为0.1 Ω）和3 A（内阻约为0.02 Ω）两个量程，供限流用的滑动变阻器：0～10 Ω，可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则：

某研究性学习小组在实验室进行了测定金属电阻率的实验，实验操作如下：

要测量一电源的电动势 $\text{[math]}$ 略小于 $\text{[math]}$ 和内阻 $\text{[math]}$ 约 $\text{[math]}$ ，现有下列器材：电压表 $\text{[math]}$ 、电阻箱 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ ，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。

（1）实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值 $\text{[math]}$ ，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像，图像纵坐标表示 $\text{[math]}$ ，图像的横坐标表示电压表读数的倒数 $\text{[math]}$ 。若所得图像的斜率为 $\text{[math]}$ ，图像的延长线在纵轴上的截距为 $\text{[math]}$ ，则该电源的电动势 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#}，内阻 $\text{[math]}$ {#blank#}2{#/blank#}。 $\text{[math]}$ 用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示 $\text{[math]}$

（2）利用上述方法测出的测量值和真实值相比， $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#} $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#} $\text{[math]}$ 填“大于”等于”或“小于” $\text{[math]}$

某同学又用这个电源设计了测量一元硬币电阻率的实验。

（3）先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图 $\text{[math]}$ 和图 $\text{[math]}$ 所示，则硬币的厚度 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ ，直径 $\text{[math]}$ {#blank#}6{#/blank#} $\text{[math]}$

（4）将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为 $\text{[math]}$ ，硬币和 $\text{[math]}$ 两端的总电压为 $\text{[math]}$ ，则硬币材料的电阻率 $\text{[math]}$ {#blank#}7{#/blank#} $\text{[math]}$ 结果用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示 $\text{[math]}$ 。

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