2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用第2節(jié)導(dǎo)體的電阻練習(xí)含解析新人教版必修3

PAGE5-第2節(jié)導(dǎo)體的電阻eq\f(合格考訓(xùn)練,25分鐘·滿分60分)一、選擇題(本題共8小題，每題6分，共48分)1．關(guān)于電阻率，下列說(shuō)法正確的是(C)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1/3B．材料的電阻率隨溫度的上升而增大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)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大解析：電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤。金屬材料的電阻率隨溫度上升而增大，而半導(dǎo)體材料則相反，所以B錯(cuò)誤；合金的電阻率比純金屬的電阻率大，C正確；電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差，不能表明對(duì)電流的阻礙作用肯定大，因?yàn)槲矬w的電阻才是反映對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，而且電阻還跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，所以D錯(cuò)誤。2.(2024·甘肅省武威第五中學(xué)高二上學(xué)期期末)如圖所示是某導(dǎo)體的I－U圖線，圖中α＝45°，下列說(shuō)法不正確的是(C)A．通過(guò)該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B．此導(dǎo)體的電阻R不變C．I－U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R＝cot45°＝1ΩD．在該導(dǎo)體兩端加6V電壓時(shí)，每秒通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量是3C解析：由圖可知，電流隨著其兩端的電壓改變規(guī)律為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，故電流與其兩端的電壓成正比，故A正確；由I＝eq\f(U,R)可知，圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，則由圖像可知電阻R＝eq\f(10,5)Ω＝2Ω，故B正確C錯(cuò)誤；在R兩端加6V的電壓時(shí)，電路中電流I＝eq\f(U,R)＝3A，則每秒通過(guò)電阻的電荷量為q＝It＝3×1C＝3C，故D正確。3．一個(gè)阻值為R的電阻兩端加上電壓U后，通過(guò)導(dǎo)體截面的電量q與通電時(shí)間t的圖像如圖所示，此圖線的斜率(即tanα)等于(C)A．U B．RC.eq\f(U,R) D.eq\f(I,R)解析：在圖像中斜率代表的就是電流，I＝eq\f(U,R)代表的也是電流，故選C。4．如圖所示是A、B兩電阻的U－I圖像，則兩電阻之比及連接相同電壓狀況下的電流之比分別是(B)A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2C．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1D．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2解析：題圖所示U－I圖線的斜率表示電阻的阻值，A的電阻RA＝eq\f(2.0,0.2)Ω＝10Ω；B的電阻RB＝eq\f(2.0,0.4)Ω＝5Ω，則RA∶RB＝10∶5＝2∶1，電壓相同時(shí)，電流與電阻成反比，故IA∶IB＝RB∶RA＝1∶2。5.(2024·江蘇省宿遷市高二上學(xué)期期末)如圖為一塊長(zhǎng)方體銅塊，將1和2、3和4分別接在一個(gè)恒壓源(輸出電壓保持不變)的兩端，通過(guò)銅塊的電流之比為(B)A．1 B.eq\f(c2,a2)C.eq\f(a2,b2) D.eq\f(b2,c2)解析：依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)得，當(dāng)在1、2兩端加上恒定電壓U時(shí)，R12＝ρeq\f(a,bc)，通過(guò)銅塊的電流I12＝eq\f(Ubc,ρa(bǔ))，當(dāng)在3、4兩端加上恒定的電壓時(shí)，R34＝ρeq\f(c,ab)，通過(guò)銅塊的電流I34＝eq\f(Uab,ρc)，所以I12∶I34＝eq\f(c2,a2)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。6．如圖所示，a、b、c為不同材料做成的電阻，b與a的長(zhǎng)度相等，橫截面積是a的兩倍，c與a的橫截面積相等，長(zhǎng)度是a的兩倍。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，三個(gè)志向電壓表的示數(shù)關(guān)系是V1∶V2∶V3＝1∶1∶2。關(guān)于三種材料的電阻率ρa(bǔ)、ρb、ρc，下列說(shuō)法中正確的是(C)A．ρa(bǔ)是ρb的2倍 B．ρa(bǔ)是ρc的2倍C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa(bǔ)的2倍解析：依據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系，Ra∶Rb∶Rc＝V1∶V2∶V3＝1∶1∶2，依據(jù)R＝ρeq\f(L,S)得：ρ＝eq\f(RS,l)，∴eq\f(ρa(bǔ),ρb)＝eq\f(RaSa,RbSb)＝eq\f(1,2)，A錯(cuò)誤；同理B、D錯(cuò)誤，C正確。7．(多選)現(xiàn)代家庭電器化程度越來(lái)越高，用電平安是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。下表供應(yīng)了一組人的部分軀體電阻平均值數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是(AB)測(cè)量項(xiàng)目干燥時(shí)電阻出汗或潮濕時(shí)電阻手與手之間200kΩ5kΩ手與腳之間300kΩ8kΩ腳與塑料鞋底之間800kΩ10kΩA.從表中可看出干燥時(shí)的電阻是潮濕時(shí)的電阻的40～80倍B．對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對(duì)人的平安電流是22mA以下，只有出汗或潮濕時(shí)是非常危急的C．對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對(duì)人的平安電流是22mA以下，上述幾項(xiàng)都非常危急D．從表中可看出干燥時(shí)對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后的電流值最大是1.1A解析：依據(jù)歐姆定律計(jì)算可知A正確；對(duì)人體加220V電壓后，干燥時(shí)電流分別為1.1mA、0.73mA、0.275mA，潮濕時(shí)電流分別為44mA、27.5mA、22mA，潮濕時(shí)各種狀況均有危急，所以B正確，C、D錯(cuò)誤。8．(多選)(2024·山東省試驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期期末)對(duì)于常溫下一根阻值為R的金屬電阻絲，下列說(shuō)法正確的是(BD)A．常溫下，若將電阻絲勻稱拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對(duì)折，電阻變?yōu)镽/4C．加在電阻絲上的電壓從0漸漸加大到U，則在隨意狀態(tài)下的U/I的值不變D．若把溫度降到肯定零度旁邊，電阻絲的電阻突然變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象解析：常溫下，若將電阻絲勻稱拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則截面積變?yōu)樵瓉?lái)的1/10，依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的100倍，A錯(cuò)誤；常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對(duì)折，長(zhǎng)度為原來(lái)的一半，面積為原來(lái)的2倍，則電阻變?yōu)镽/4，B正確；電阻絲隨著溫度改變阻值會(huì)發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；依據(jù)超導(dǎo)現(xiàn)象知，D正確。二、非選擇題9．(12分)工業(yè)上采納一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器測(cè)量液體的電阻率，其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖所示，A、B是兩片面積均為1cm2的正方形鉑片，間距為d＝1cm，把它們浸沒(méi)在待測(cè)液體中，若通過(guò)兩根引線加上U＝6V的電壓時(shí)，測(cè)出電流I＝1μA，則這種液體的電阻率為多少？解析：R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6,10－6)Ω＝6×106Ω由題意知l＝d＝10－2m，S＝10－4m2由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(6×106×10－4,10－2)Ω·m＝6×104Ω·m。eq\f(等級(jí)考訓(xùn)練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每題9分，共27分)1.(2024·廣東省湛江市高二上學(xué)期期末)兩根材料相同粗細(xì)勻稱的金屬絲1、2的伏安特性曲線如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(B)A．兩金屬絲的阻值R1大于R2B．如兩根金屬絲的長(zhǎng)度相同，則金屬絲1較粗C．如兩根金屬絲的粗細(xì)相同，則金屬絲1較長(zhǎng)D．條件不足，無(wú)法推斷兩金屬絲的長(zhǎng)短與粗細(xì)解析：導(dǎo)線的電阻R＝eq\f(U,I)，I－U圖像的斜率倒數(shù)表示電阻的大小，則由圖可知，兩金屬絲的阻值R1小于R2，故A錯(cuò)誤；依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)得知，長(zhǎng)度相同，材料相同，因R1小于R2，故金屬絲1的橫截面積大，故B正確；依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)得知，兩根金屬絲的粗細(xì)相同，則金屬絲2較長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤。2.如圖所示，P是一個(gè)表面勻稱鍍有很薄電熱膜的長(zhǎng)陶瓷管，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，鍍膜材料的電阻率為ρ，膜的厚度為d。管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N?，F(xiàn)把它接入電路中，測(cè)得M、N兩端電壓為U，通過(guò)它的電流為I，則金屬膜的電阻率的值為(C)A.eq\f(U,I) B.eq\f(πUD2,4IL)C.eq\f(πUDd,IL) D.eq\f(πUD2,IL)解析：由歐姆定律可得，鍍膜材料的電阻R＝eq\f(U,I)，鍍膜材料的截面積為s＝2πeq\f(D,2)·d＝πDd，依據(jù)電阻定律可得，R＝ρeq\f(L,s)，所以鍍膜材料的電阻率ρ為：ρ＝eq\f(sR,L)＝eq\f(πDdU,IL)，所以C正確，故選C。3．(2024·北京西城區(qū)高二上學(xué)期質(zhì)檢)一根粗細(xì)勻稱的金屬導(dǎo)線，在其兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，若將導(dǎo)線勻稱拉長(zhǎng)，使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，再給它兩端加上電壓2U，則(AD)A．通過(guò)導(dǎo)線的電流為eq\f(I,8)B．通過(guò)導(dǎo)線的電流為eq\f(I,16)C．導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為eq\f(v,4)D．導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為eq\f(v,2)解析：將導(dǎo)線勻稱拉長(zhǎng)，使其橫截面半徑變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，導(dǎo)線長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，金屬絲電阻率不變，由電阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知，導(dǎo)線電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍；電壓變?yōu)?U，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電流變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,8)，故A正確、B錯(cuò)誤；電流I變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,8)，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，單位體積中自由移動(dòng)的電子數(shù)n不變，每個(gè)電子所帶的電荷量e不變，由電流的微觀表達(dá)式I＝nevS可知，電子定向移動(dòng)的速率變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，故C錯(cuò)誤、D正確。二、非選擇題4．(13分)某電路須要20A的保險(xiǎn)絲，但手邊只有用同種材料制成的“15A”和“5A”兩種型號(hào)的保險(xiǎn)絲，他們的規(guī)格如下表所示，問(wèn)能否將