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2 高考物理必做实验高考真题汇编
实验11 测量金属丝的电阻率
1. （2024 高考江苏卷）有一块个长方体霍尔元件，长、宽、高分别 为a、b、c，如图甲所示。为了
测量该霍尔元件的电阻率，进行了如下操作。
（1）用多电电表测量电阻，沿ab 方向测得的电阻为10Ω，沿bc 方向的电阻如图乙所示，由图读出
沿bc 方向的电阻为________
（2）某同学根据如图丙所示的电路图连接实物图丁，请判断连接错误的区域是_________
（3）测量bc 方向的电阻时，手头有两个滑动变阻器，应选择________
A.滑动变阻器：最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为1.0A
B.滑动变阻器：最大阻值为500Ω，允许通过的最大电流为0.5A
（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在________
（5）测量小电阻时，用微安表（量程0~100μA，内阻约为4Ω），测得电阻率为1.15Ω∙m，测量大
电阻时，用电流表（量程0~100mA，内阻约为1Ω），测得电阻率为1.32Ω∙m，小明说，沿ab 方向
的电阻小，所测量的误差小，请判断是否正确？简述理由________
【参考答案】（1）300Ω（2）A （3）B （4）最右端 （5）不正确。
【名师解析】（1）根据多用电表欧姆档读数规则，沿bc 方向的电阻为3×100Ω=300Ω。
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（2）连接错误的区域是A 区域，电压表的左边接线柱应该连接到电阻的左端。
（3）由于沿bc 方向的电阻约为300Ω，滑动变阻器为限流接法，所以测量bc 方向的电阻时，应该
选用最大阻值为500Ω的滑动变阻器B。
（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在测量电路电压最小处，即接通开关前，滑动变阻阻滑片应
放在最右端。
（5）沿ab 方向的电阻约为10Ω，若用内阻为4Ω 的微安表测量其相对误差为40%；沿bc 方向的电
阻约为300Ω，若用内阻为1Ω 的电流表测量其相对误差为0.3%；所以沿ab 方向的电阻小，所测量
的误差大，小明的说法错误。
2. （2024 高考山东卷） 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压0~16V）
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；
电流表A（量程3A，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X 型号、Y 型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：
（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm；
（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S 后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适
位置，将单刀双掷开关K 分别掷到1、2 端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测
量铅笔芯电阻时应将K 掷到________（填“1”或“2”）端；
（3）正确连接电路，得到Y 型号铅笔芯I-U 图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3 位有
效数字）；采用同样方法得到X 型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；
（4）使用游标卡尺测得X、Y 型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得
X、Y 型号铅笔芯直径近似相等，则X 型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y 型
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号铅笔芯的电阻率。
【答案】（1）2.450
（2）1 （3）1.91
（4）大于
【解析】
（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为
（2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯
电阻时应将K 掷到1 端；
（3）根据图丙的I-U 图像，结合欧姆定律有
（4）根据电阻定律
可得
两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知
3. （2024 高考江苏卷）某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如
下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势约
，内阻可忽略不计；
B.电流表A∶量程
，内阻约为
；
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C.电压表V∶量程
，内阻为
；
D.滑动变阻器：最大阻值为
，允许通过的最大电流为
；
E.开关、导线等
（1）该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度
，用螺旋测微器测量金属丝直径时的
测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______
（2）用多用电表欧姆“
”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，
从图中读出金属丝电阻约为______
（3）若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值
，则这种金属材料的电阻率为______
。
（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0.787（0.785~0.789）
（2）9.0 （3）
【解析】
（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）根据欧姆表的读数规律，该读数为
（3）根据电阻定律有
变形可得
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代入数据解得
4. （2024 高考江西卷）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用
自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合
理设计。
（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，
测得水的截面宽
和高
。
（2）现有实验器材：电流表（量程
,内阻
）、电压表（量程
或
,内阻未
知）、直流电源
、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。
（3）连接好电路，测量
的水在不同长度l 时的电阻值
。将水温升到
，重复测量。绘出
和
水的
图，分别如图（b）中甲、乙所示。
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（4）若
图线的斜率为k，则水的电阻率表达
____________（用k、d、h 表示）。实验结
果表明，温度____________（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
水管。若人体的安全电流为
，热水器出水温度最高为
，
忽略其他电阻的影响（相当于热水器
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____________m。（保留两位有效数字）
【答案】 （2）
（4）.
. 高
（5）. 0.46
【解析】
（2）[1]电源电动势为
，故电压表量程选择
；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，
可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下：
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（4）[2]根据电阻定律
故可得
得
[3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知
的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。
（5）[4]根据前面分析可知
的水的电阻率为
故当选用内直径为
的水管。若人体的安全电流为
，接入电压
时，得
解得水管的长度至少应设计为
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5 （10 分）. （2023 高考全国乙卷）一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现
有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表（内阻非常大）、定值电阻
（阻值
）、
滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路
原理图。完成下列填空：
（1）实验时，先将滑动变阻器R 接入电路的电阻调至最大，闭合S
（2）将K 与1 端相连，适当减小滑动变阻器R 接入电路的电阻，此时电压表读数记为
，然后将
K 与2 端相连，此时电压表读数记为
。由此得到流过待测金属丝的电流I=_______，金属丝的电
阻
_____.（结果均用
、
、
表示）
（3）继续微调R，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
（
）
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
（
）
0.97
1 21
1.45
1.94
2.43
（4）利用上述数据，得到金属丝的电阻
。
（5）用米尺测得金属丝长度
。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量
的示数如图（b）所示，该读数为
______mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与d 相等。
（6）由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率
______
。（保留2 位有效数
字）
【参考答案】（2）
，
（5）0.150 （6）5.0
【命题意图】本题考查电阻率测量及其相关知识点。
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【解题思路】（2）金属丝两端电压为U1，金属丝中电流I=
，金属丝的电阻r=U1/I=
（5）根据螺旋测微器读数规则，d=0.150mm。
（6）由电阻定律，r=ρL/S，S=
，联立解得ρ=
，将数据代入得，金属材料电阻率
ρ=5.0×10-7Ωm。
6. （2023 高考选择性考试辽宁卷）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的
喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，
设计了如图（a）所示的电路图，实验步骤如下：
a．测得样品截面的边长a = 0.20cm；
b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、
丁间左右移动；
c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；
d．闭合开关S，调节电阻箱R 的阻值，使电流表示数I = 0.40A，读出相应的电压表示数U，断开
开关S；
e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L 和U，作出U—L 图像如图（b）所示，得到直线的斜
率k。
回答下列问题：
（1）L 是丙到___________（填“甲”“乙”或“丁”）的距离；
（2）写出电阻率的表达式ρ = ___________（用k、a、I 表示）；
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（3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ = ___________Ω∙m（保留两位有效数字）。
【参考答案】 ①. 乙 ②.
③. 6.5 × 10－5
【名师解析】
（1）[1]由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L 是丙到乙的距离。
（2）[2]根据电阻定律有
再根据欧姆定律有
联立有
则
（3）[3]根据图像可知 k = 6.5V/m
则根据（2）代入数据有 ρ = 6.5 × 10－5Ω∙m
、
7.（2024 高考北京卷）采用图1 所示的电路图来测量金属丝
的电阻率．
①实验时，闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片P 应处在_________（填“M”或“N”）端．
②按照图1 连接实物图，如图2 所示．闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为
_________（填“a”“b”或“c”）．若闭合开关，该错误连接会带来的问题有_________．
【参考答案】
（2）①M ② b 滑动变阻器的滑片P 无论出于什么位置，电流表、电压表示数都是零
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【名师解析】
（2）①实验电路为滑动变阻器分压式接法，闭合开关前，滑动变阻器应该处在M 端。
②滑动变阻器分压式接法为滑动变阻器下面两个接线柱与电池、开关连接成闭合回路，所以接错的
导线为b。该错误连接会带来的问题有：滑动变阻器的滑片P 无论出于什么位置，电流表、电压表
示数都是零。
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