2023高中物理章末核心訓(xùn)練（三）第三章恒定電流粵教版

章末核心訓(xùn)練（三）恒定電流1.有兩個同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，則（）A.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為a∶bB.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為1∶1C.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a∶bD.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a2∶b2解析：從圖示方向看，則根據(jù)電阻定律可知，R1＝eq\f(ρa,ah)＝eq\f(ρ,h)，R2＝eq\f(ρb,bh)＝eq\f(ρ,h)，故兩電阻阻值相等，比值為1∶1，故A錯誤，B正確；若電流豎直向下，則根據(jù)電阻定律有R1＝eq\f(ρh,a2)，R2＝eq\f(ρh,b2)，故R1∶R2＝b2∶a2，C、D錯誤.答案：B2.一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其電阻率為ρ.棒內(nèi)單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，在棒兩端加上恒定電壓U時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，則自由電子定向移動的速率為（）A.eq\f(U,neρL) B.eq\f(US,neρL)C.eq\f(US,neρL2) D.eq\f(UL,neρL)解析：導(dǎo)體中的電流為I＝neSv，導(dǎo)體的電阻為R＝eq\f(ρL,S)，導(dǎo)體兩端的電壓為U＝RI，解得v＝eq\f(U,neρL)，故A正確.答案：A3.有兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B，如果把導(dǎo)線A均勻拉長到原來的2倍，導(dǎo)線B對折后絞合起來，則其電阻之比為（）A.1∶16 B.16∶1C.1∶4 D.4∶1解析：設(shè)A、B原來電阻均為R，長度均為l，橫截面積均為S.則R＝ρeq\f(l,S)，對A：RA＝ρeq\f(2l,\f(S,2))＝4R，對B：RB＝ρeq\f(\f(l,2),2S)＝eq\f(1,4)R，故eq\f(RA,RB)＝16∶1，B正確.答案：B4.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.加5V電壓時，導(dǎo)體的電阻約是5ΩB.加11V電壓時，導(dǎo)體的電阻約是1.4ΩC.由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D.此導(dǎo)體為線性元件解析：對某些導(dǎo)電器材，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點的eq\f(U,I)值仍表示該點所對應(yīng)的電阻值.當(dāng)導(dǎo)體加5V電壓時，電阻R1＝eq\f(U,I)＝5Ω，A正確；當(dāng)導(dǎo)體加11V電壓時，由題圖知電流約為1.4A，電阻R2大于1.4Ω，B錯誤；當(dāng)電壓增大時，eq\f(U,I)值增大，導(dǎo)體為非線性元件，C、D錯誤.答案：A5.學(xué)校電工從市場買來一大捆銅導(dǎo)線，如圖甲所示，他覺得其實際長度與所標的長度相差較大，為此請一組同學(xué)幫助他通過實驗進行檢測.（1）為了得知該銅絲的橫截面積S，小組先用小刀割去銅導(dǎo)線外皮，再用螺旋測微器測定裸露的銅絲的直徑d，如圖乙所示，則可讀得d＝mm.（2）小組設(shè)計如圖丙所示的電路來測定銅絲電阻，請根據(jù)圖丙把圖丁實物連接完整.（3）首先閉合開關(guān)S1，把開關(guān)S2撥向1，記下電壓表的示數(shù)為U0，接下來把開關(guān)S2撥向2，調(diào)節(jié)，使得電壓表的示數(shù)為，此時電阻箱R0的阻值為60Ω.（4）據(jù)研究小組設(shè)計方案，計算銅導(dǎo)線長度的表達式L＝（用銅導(dǎo)線的電阻R、橫截面積S、電阻率ρ表示），根據(jù)以上測得的數(shù)據(jù)可計算出該銅導(dǎo)線的長度為m.（已知銅的電阻率ρ＝1.7×10－8Ω·m，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）解析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：固定刻度＋可動刻度（估讀）×精度值＝0＋35.0（35.0～35.2）×0.01mm＝0.350mm（0.350mm～0.352mm）.（2）實驗采用等效替代法來測銅絲的電阻，所以實物圖的完整連接如下圖所示.（3）采用等效替代法來測銅絲的電阻的步驟：首先閉合開關(guān)S1，把開關(guān)S2撥向1，記下電壓表的示數(shù)為U0，接下來把開關(guān)S2撥向2，調(diào)節(jié)電阻箱電阻，使得電壓表的示數(shù)為U0，此時電阻箱R0的阻值為60Ω.（4）由電阻定律可得R＝ρeq\f(L,S)，即L＝eq\f(RS,ρ)，橫截面積S＝eq\f(1,4)πd2，代入數(shù)據(jù)，解得L＝eq\f(RS,ρ)＝eq\f(Rπd2,4ρ)＝eq\f(60×3.14×0.3502×10－6,4×1.7×10－8)m＝339m.