2.6 導(dǎo)體的電阻 —人教版高中物理選修3-1鞏固練習(xí)

導(dǎo)體的電阻同步練習(xí)一、單選題1. 關(guān)于電阻、電壓和電流下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A. 由R=UI可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)B. 半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小C. 金屬的電阻率隨溫度的升高而增大D. 由R=LS可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都有關(guān)系2. 下列說(shuō)法正確的是()A. 電阻值大的為絕緣體，電阻值小的為導(dǎo)體B. 一般金屬材料的電阻率隨溫度升高而減小C. 材料的電阻率與導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長(zhǎng)度有關(guān)D. 當(dāng)溫度極低時(shí)，超導(dǎo)材料的電阻率會(huì)突然減小到零3. 如圖所示為電阻R隨溫度T變化的圖線下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A. 圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的B. 圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的C. 圖線1對(duì)應(yīng)的電阻材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大，但靈敏度低D. 圖線2對(duì)應(yīng)的電阻材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高4. 對(duì)于常溫下一根電阻阻值為R的均勻鎢金屬絲，下列說(shuō)法中正確的是()A. 常溫下，若將金屬鎢絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的5倍，則電阻變?yōu)?RB. 常溫下，若將金屬鎢絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，電阻變?yōu)镽/2C. 給金屬鎢絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的U/I比值不變D. 金屬鎢的電阻率隨溫度的升高而增大5. 有些材料沿不同方向物理性質(zhì)不同，我們稱之為各向異性如圖所示，長(zhǎng)方體材料長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，由于其電阻率各向異性，將其左右兩側(cè)接入電源時(shí)回路中的電流，與將其上下兩側(cè)接入該電源時(shí)回路中的電流相同，則該材料左右方向的電阻率與上下方向的電阻率之比為() A. acb2B. a2bcC. c2a2D. a2b26. 關(guān)于材料的電阻率，下列說(shuō)法中正確的是()A. 把一根長(zhǎng)導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段，則每段的電阻率都是原來(lái)的13B. 材料的電阻率隨溫度的升高而增大C. 純金屬的電阻率較合金的電阻率小D. 電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大7. 兩粗細(xì)相同的同種金屬電阻絲R1、R2的電流I和電壓U的關(guān)系圖線如圖所示，可知(    ) A. 兩電阻的大小之比為R1:R2=3:1B. 兩電阻的大小之比為R1:R2=1:3C. 兩電阻絲長(zhǎng)度之比為L(zhǎng)1:L2=3:1D. 兩電阻絲長(zhǎng)度之比為L(zhǎng)1:L2=1:38. 如圖，a、b、c為不同材料做成的電阻，a與b的長(zhǎng)度相等，b的橫截面積是a的3倍；a與c的橫截面積相等，c的長(zhǎng)度是a的2倍。當(dāng)開關(guān)閉合后，三個(gè)理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是U1U2U3=212。則三種材料的電阻率a、b、c的比值為    (    )A. 3:2:6B. 2:2:1C. 1:2:3D. 2:3:1二、多選題9. 兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)，其電勢(shì)的變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是() A. A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為32B. A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為12C. A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為23D. A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為1310. 有兩段同種材料的電阻絲，長(zhǎng)度相同，橫截面的直徑之比為dA:dB=1:2，把它們串聯(lián)在電路中，則下列說(shuō)法正確的是(   )A. 它們的電阻之比RA:RB=4:1B. 通過(guò)它們的電流之比IA:IB=1:4C. 電子在兩段電阻絲中定向移動(dòng)速度大小之比vA:vB=4:1D. 兩段電阻絲發(fā)熱功率之比PA:PB=1:411. 將上下表面均為正方形、高度相等、用同種材科制成的甲、乙導(dǎo)體串聯(lián)接在電壓為U的電源上，已知電流大小為I，電流方向如圖所示，甲、乙導(dǎo)體上下表面邊長(zhǎng)分別為a和b、高均為h，則(  )A. 電流沿圖中方向流過(guò)兩導(dǎo)體時(shí)，甲、乙阻值之比是11B. 電流沿圖中方向流過(guò)兩導(dǎo)體時(shí)，甲、乙阻值之比是abC. 導(dǎo)體電阻率為=Uh2ID. 導(dǎo)體電阻率為=UhaI(a+b)三、實(shí)驗(yàn)題12. 在“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若粗估金屬絲的電阻Rx約3，為減小誤差，要求金屬絲發(fā)熱功率P<0.75W，現(xiàn)備有的部分儀器有6V電池組A，電流表B(00.6A，內(nèi)阻0.5)，電流表C(03A，內(nèi)阻0.01)，電壓表D(03V，內(nèi)阻1k)，電壓表E(015V，內(nèi)阻5k)，滑動(dòng)變阻器F(0100，額定電流1A)，滑動(dòng)變阻器G(020，額定電流1A)，問(wèn)： (1)上述器材中應(yīng)選用的是_(用字母代替)。(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(3)在下圖中，將各器材連成實(shí)驗(yàn)電路。13. 在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，器材有：  A.粗細(xì)均勻的金屬絲(長(zhǎng)度為1.1m，總電阻約5)  B.直流電源(1.5V，內(nèi)阻不計(jì))  C.電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約為1)  D.電流表(量程300mA，內(nèi)阻約為2)  E.電壓表(1.5V，內(nèi)阻約3k)  F.滑動(dòng)變阻器(10,1.0A)  G.定值電阻(5.0,1.0A)  H.刻度尺、開關(guān)、導(dǎo)線若干  為了探究金屬絲的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系，甲、乙兩位同學(xué)選擇以上部分器材設(shè)計(jì)如圖a所示電路。甲同學(xué)逐漸減小金屬絲接入電路的長(zhǎng)度x，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭位置，同時(shí)保持電壓表示數(shù)不變，讀出對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到金屬絲電阻R甲。得到具體數(shù)據(jù)如表一所示。表一：12345金屬絲長(zhǎng)度/cm20.040.060.080.0100.0金屬絲電阻/2.22.63.24.05.0乙同學(xué)逐漸減小金屬絲接入電路的長(zhǎng)度x，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭位置，同時(shí)保持電流表示數(shù)不變，讀出對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到金屬絲電阻R乙。得到具體數(shù)據(jù)如表二所示，乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙內(nèi)畫出Rx圖線，如圖b所示。表二：12345金屬絲長(zhǎng)度/cm20.040.060.080.0100.0金屬絲電阻/1.02.13.03.95.0(1)在乙同學(xué)所描圖線的Rx圖中，根據(jù)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出Rx圖線。(2)乙同學(xué)應(yīng)選電流表_(填器材序號(hào)“C”或“D”)。(3)結(jié)合Rx圖分析甲、乙兩位同學(xué)的測(cè)量方案誰(shuí)更合理，并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。(4)若甲同學(xué)在保持電壓不變的測(cè)量方案下，為了盡量減小溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響，從題中給出的器材中選擇所需器材，并設(shè)計(jì)改進(jìn)電路。將改進(jìn)后的電路圖畫在虛線框中，并在各元件旁標(biāo)上它的器材序號(hào)。四、計(jì)算題14. 有一導(dǎo)線長(zhǎng)100m，直徑為2mm，導(dǎo)體材料的電阻率為4.8×108·m。(1)此導(dǎo)線的電阻是多少？(2)另一段相同材料的導(dǎo)線，質(zhì)量與前者相同，但后者直徑比前者直徑大一倍，則這根導(dǎo)線的電阻是多少？15. 相距40km的A，B兩地架設(shè)兩條輸電線，電阻共為800。如果在A，B間的某處發(fā)生短路，如圖所示。這時(shí)接在A處的電壓表示數(shù)為10V，電流表示數(shù)為40mA。求發(fā)生短路點(diǎn)相距A有多遠(yuǎn)。答案1.AA.導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度、橫截面積決定，與電壓、電流無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；BC.不同材料的電阻率隨溫度的變化規(guī)律不同，金屬導(dǎo)體電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體電阻率隨溫度的升高而減??；故B、C正確；D.由電阻定律R=LS可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都有關(guān)系，則D正確。2.DA.判斷導(dǎo)體與絕緣體，不是看電阻值的大小，而是看電阻率的大小。故A錯(cuò)誤；B.一般金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，故B錯(cuò)誤；C.材料的電阻率由材料本身決定，與導(dǎo)體的電阻、橫截面積、長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)溫度極低時(shí)，超導(dǎo)材料的電阻率會(huì)突然減小到零，故D正確。3.A金屬導(dǎo)體隨著溫度升高，電阻率變大，從而導(dǎo)致電阻增大，對(duì)于半導(dǎo)體材料，電阻隨著溫度升高而減小，因此由圖可知，圖1表示金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化，其化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、但靈敏度低；圖2表示半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化，為熱敏電阻的圖線，其化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高，故A錯(cuò)誤，BCD正確。4.DA.常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的5倍，橫截面積減小為0.2倍，電阻率不變，根據(jù)電阻定律，電阻變?yōu)?5R，故A錯(cuò)誤；B.常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，長(zhǎng)度變?yōu)橐话?，橫截面積變?yōu)?倍，故電阻變?yōu)?4倍，故B錯(cuò)誤；C.給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，由于功率增加，導(dǎo)致溫度會(huì)略有升高，故金屬絲的電阻率會(huì)變大，由于截面積和長(zhǎng)度均不變，根據(jù)電阻定律可得電阻值變大；再根據(jù)歐姆定律可以得到UI比值變大，故C錯(cuò)誤；D.金屬電阻率會(huì)隨溫度的降低而降低，金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故D正確；5.C由題可知，其左右兩側(cè)接入電源時(shí)回路中的電流，與將其上下兩側(cè)接入該電源時(shí)回路中的電流相同，則其左右兩側(cè)接入電源時(shí)回路中的電阻值等于將其上下兩側(cè)接入該電源時(shí)回路中的電阻值，由電阻定律可得：1abc=2cab，所以：12=c2a2故C正確，ABD錯(cuò)誤。6.D7.B8.D串聯(lián)電路電流相等，由歐姆定律R=UI可知，電阻R與電壓成正比，故：R1：R2：R3=2：1：2，由電阻定律R=LS可得電阻率為：=RSL，又b與a的長(zhǎng)度相等，橫截面積是a的3倍：sa：sb=1：3，c與a的橫截面積相等，長(zhǎng)度是a的2倍：La：Lc=1：2，故：a：b：c=2：3：1，故ABC錯(cuò)誤，D正確。9.ADAB.由圖可知，A、B兩端的電勢(shì)差分別為6V，4V，則電壓之比為3：2；故A正確，B錯(cuò)誤；CD.串聯(lián)時(shí)電流相等，則由U=IR可知RARB=32，根據(jù)電阻定律得，R=lS，則S=lR。則橫截面積之比SASB=13，故D正確，C錯(cuò)誤。10.AC解：A.長(zhǎng)度、材料均相同，它們的橫截面的直徑之比為dA：dB=1：2，則橫截面積之比為SA：SB=1：4，根據(jù)R=LS可知，RA：RB=4：1，故A正確；B.因兩者是串聯(lián)，它們的電流總相等，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I=neSv，有電子的定向移動(dòng)速率與橫截面成反比，因此vA：vB=4：1，故C正確；D.串聯(lián)電路，電流相等，設(shè)為I，由A可知，RA：RB=4：1，根據(jù)電阻絲發(fā)熱功率p=I2R可得：PA:PB=4:1，故D錯(cuò)誤。11.ACAB.由電阻定律可知：R=lS可知：兩導(dǎo)體的電阻Ra=aah=hRb=bbh=h，RaRb=1:1，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD.兩電阻串聯(lián)，分壓相等，則ab兩端的電壓均為U2；由歐姆定律可知：Ra=U2I=h，解得：=hU2I，故C正確，D錯(cuò)誤；12.(1)ABDG ；(2)；(3)。13.(1)；(2)D；(3)乙同學(xué)保持電流不變，由焦耳定律可知，可保持金屬絲溫度不變，電阻不變，測(cè)量方案更合理。若甲同學(xué)在保持電壓不變的測(cè)量方案下，為了盡量減小溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響，可與金屬絲串聯(lián)一定值電阻，減小金屬絲中的電流；(4)。(1)將表一中數(shù)據(jù)在Rx坐標(biāo)系中描點(diǎn)，并用平滑曲線作出圖線。如圖甲所示：；(2)根據(jù)題給電源電動(dòng)勢(shì)及其他元件規(guī)格，乙同學(xué)應(yīng)選量程300mA的電流表D；(3)乙同學(xué)保持電流不變，由焦耳定律可知，可保持金屬絲溫度不變，電阻不變，測(cè)量方案更合理。若甲同學(xué)在保持電壓不變的測(cè)量方案下，為了盡量減小溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響，可與金屬絲串聯(lián)一定值電阻，減小金屬絲中的電流；(4)甲同學(xué)方案的改進(jìn)電路如圖乙所示：。14.解：(1)設(shè)電阻長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，直徑為d.由電阻定律R=LS，又S=(d2)2得：R=LS=4Ld2=1.53(2)質(zhì)量m=0V=0SL=0d24L(0為導(dǎo)線密度)，由上式可知，兩者質(zhì)量相同，后者直徑比前者直徑大一倍，后者長(zhǎng)度是前者長(zhǎng)度的14，由R=LS=4Ld2得另一段導(dǎo)線電阻R=0.095615.解：設(shè)發(fā)生短路處距A處距離為xm根據(jù)歐姆定律可得，導(dǎo)線總電阻： Rx=UI=1040×103=250 又Rx=2xS；R總=2lS解得x=RxR總l=250800×40km=12.5km     即發(fā)生短路處距A處有12.5km。14 / 14