2026届高考物理一轮总复习提能训练（五十三）含答案

提能训练练案[53]

1.（2024・湖南省雅礼中学模拟）一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面

外缘为正方形，如图甲所示。此金属管线样品长约30cm、电阻约10。，己知这种金属的电

阻率为p,因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积。请你设计一个测量

管芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选：

A.毫米刻度尺

B.螺旋测微器

C.电流表A1（量程0〜600mA，内阻约为1.0C）

D.电流表A2（量程0〜3A,内阻约为0.1Q）

E.电压表V（量程0〜3V,内阻约为6kC）

F.滑动变阻器R1（2kQ,允许通过的最大电流0.5A）

G.滑动变阻器〃2（10C，允许通过的最大电流2A）

H.蓄电池E（电动势为6V,内阻约为0.05Q）

I.开关一个、带夹子的导线若干

（1）上述器材中，应该选用的电流表是，滑动变阻器是（均填写器材前字

母代号）。

（2）若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为

________mm。

（3）要求尽可能测出多组数据，则在图丙、丁、戊、己中应选择的电路图是

(4)若样品截面外缘正方形边长为人样品长为L、电流表示数为/、电压表示数为U,则

计算内芯横截面积的表达式为S=o

［答案］(1)CG(2)0.730⑶丙(4)加一华

［解析］(1)由题意可知，电源电动势为6V,电压表量程O~3V,而由于待测电阻约为

10Q,则电流最大为/=g=Q.3A,故不能选用量程为0~3A的电流表，故电流表选A1，即

C;由题意可知，为获得更多的数据，电路应采用分压接法，故滑动变阻器选电阻较小的，

即G。

(2)由题图乙所示的螺旋测微器可知，固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为23.0X0.01

mm=0.230mm,螺旋测微器的读数为0.5mm+0.230mm=0.730mm。

(3)由于电压表内阻远大于金属管线的电阻，电流表应采用外接法；为测得多组实验数据,

滑动变阻器应采用分压式接法，故选择电路图丙。

(4)根据欧姆定律有&=*,根据电阻定律有&=尚，故横截面积为&=半，故金属管

线内芯横截面积的表达式为-半。

2.(2024・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d=0.07m和高6=0.03mo

裔中物理

(2)现有实验潜材：电流表(量程0〜300)iA,内阻尺人=2500。)、电压表(量程0〜3V或

0〜15V,内阻未知)、直流电源(3V)、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26℃的水在不同长度/时的电阻值尺。将水温升到65C,重复测

量。绘出26c和65c水的图线，分别如图(b)中甲、乙所示。

伊Q)

,“3LLI------------------>

0.10.20.30.40.50.60.7Um

图(b)

(4)若凡一/图线的斜率为％,则水的电阻率表达式为〃=(用鼠d、力表示)。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8.0X10-3m的水管。若人体的安全电流为1.0X10-3A,热水器出水

温度最高为65C,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m。(保留2位有效数字)

［答案］(2)见解析图(4)kdh高(5)0.46

［解析］(2)电源电动势为3V,故电压表量程选择3V;由于电流表的内阻已知，故采用

电流表内接，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下：

裔中物理

(4)根据电阻定律凡=4=£•/

故可得％=多

dh

得〃=kdh

电阻率越小越容易导电，根据图像可知65°C的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容

易导电。

8X]03

(5)根据前面分析可知65℃的水的电阻率为p=kdh=X0.07X0.03dm=24dm

故当选用内直径为do=8.OXlO-3m的水管。若人体的安全电流为/()=1.0X10-3A,

接入电压。=220V时,得[=/o

解得水管的长度至少应设计为7m=0.46m

3.(2025•河北张家口高三统考)某同学想测量某一金属丝的电阻尺和电阻率"。

⑴如图1所示，先用螺旋测微器测得金属丝直径为mm,用游标卡尺测得其长度

为crrio

(2)为了求出电阻率，需要测量金属丝的电阻，除所测金属丝凡.(阻值约为1.5Q)外，还有

如下器材：

A.电源区电动势为4V,内阻忽略不计

B.电流表A1：量程0.6A,内阻火AI为1C

C.电流表A2：量程3A,内阻火AI约为0.5C

裔中物理

D.定值电阻自：阻值0.5Q

E.定值电阻自：阻值4c

F.滑动变阻器4:最大电阻为5Q

G.开关和若干导线

回答下列问题：

①若想通过将电流表改装成量程为3V的电压表来测量电压，则应选择电流表

（填“AJ或“AJ）,定值电阻（填或"R"），并选择（填“并联”或

“串联”）连接方式。

②用题中所给的器材进行电路设计来完成对待测电阻尺的测量，要求尽可能测量多组数

据，在虚线框中画出电路图并标注元件代号。

③改变滑动变阻器滑片位置，测量多组数据，记录两电表示数八与/2,并绘制如下—

/）图像。由该图可得待测金属丝电阻Rx=（结果保留2位小数）。

图2

④由上述过程和结果可得金属丝电阻率〃=Q-m（结果保留2位小数，注：兀取

3），

［答案］（1）2.09515.150（2）①A［网串联②见解析图@1.45Q@3.15X10-

5（3.10X10-5〜3.20X10-5均可）

［解析］（1）先用螺旋测微器测得金属丝直径为

2mm+9.5X0.01mm=2.095mm

游标卡尺测得其长度为

15.1cm110X0.05mm-15.150cmo

（2）①若想通过将电流表改装成量程为3V的电压表来测量电压，则应选择已知内阻的电

U3

流表A|与定值电阻串联，要串联的定值电阻的阻值为R=7-RAI=772即定

/g0.6

值电阻选择心。

②电路图如图所示。

裔中物理

③根据欧姆定律及并联电路特点,有人(%+RAI)=(/2-1汹，

将&=4Q,RAI=1Q，代入整理得心=(1+胡

LE-5240

由图像可知k=1+—=T—r=—

Rx0.459

可得待测金属丝电阻&=1.45可

==

④根据Rx/\-^

3na-

可得金属丝电阻率

TUPRX3X(2.095X10-3)2X1.45

P=7T=4X0.1515----------Qm

=3.15X10-5c・m0

4.(2023・浙江卷)在“测量金属丝的电阻率”实验中：

(1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，图中的导线。端应与

(选填“一”“0.6”或“3”)接线柱连接，6端应与(选填“一”“0.6”或“3”)接线

柱连接。开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于(选填“左”或“右”)端。

(2)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和/数据。甲同学由每组U、/数据计算电

阻，然后求电阻平均值；乙同学通过U—/图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是

(选填“甲”或“乙”)。

(3)两同学进一步探究用银铭丝将满偏电流/g=300gA的表头G改装成电流表。如图2所

示.表头G两端并联长为/,的银铭幺幺.调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为人改

裔中物理

变L,重复上述步骤，获得多组/、L数据，作出/一了图像如图3所示。

银格丝

则/一；图像斜率％=mA・m。若要把该表头G改装成量程为9mA的电流表，需

要把长为m的银铭丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)

［答案］(1)0.60.6左(2)乙(3)2.30.26

［解析］(1)实验中用两节干电池供电，滑动变阻器分压式连接，电压从零开始调节，电

流表选较小量程测量电流减小误差，则图中的导线。端应与'06”接线柱连接，电压表测电阻

两端的电压，因金属丝的电阻较小，电流表外接误差较小，故人端应与“0.6”接线柱连接。为

了保护电表，开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于左端。

(2)做图像可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度，减小实验的误差,

则乙同学通过图像求电阻，求电阻的方法更合理。

(3)由图像可知/-；图像斜率

7.4-5.8

k=———mAm^;2.3mAm

3.1-2.4

方法一：由电路可知

=(I-I法

裔中物理

则=k=2.3mAm

P

若要把该满偏电流为300RA表头G改装成量程为9mA的电流表，则并联的电阻

『4rg

Rpf

解得Z/%0.26m。

方法二：延长图像可知，当/=9.0mA时可得;=3.8m”

即£'^0.26m0

5.(2025・山东烟台高三月考)某同学在进行“测定金属的电阻率”的实验。

(1)如图甲所示，该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径。=mm；

(2)该同学用如图乙所示电路图测量金属丝氏的电阻，供选择的仪器如下：

①电流表A](内阻为厂)；

②电流表A2；

③滑动变阻器4(0〜1000C)；

④滑动变阻器火,(0〜20Q)；

⑤蓄电池QV)；

⑥开关S及导线若干。

(3)滑动变阻器应选择(选填"广或“&")；在图丙中