11.2 导体的电阻 同步课时作业训练—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

2021-2022年高二物理必修3同步课时作业训练（人教版2019）
11.2
导体的电阻
一、单选题。本大题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．下列公式中定义的物理量不是采用比值定义法的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（　　）
A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B．由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．金属的电阻率随温度的升高而增大
D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
3．两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d；乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，则应满足（　　）
A．
B．
C．
D．
4．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（　　）
A．QA∶QB＝1∶1
B．QA∶QB
＝2∶1
C．QA∶QB
＝1∶2
D．QA∶QB
＝4∶1
5．如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知（　　）
A．图像的斜率等于导体的电阻值
B．导体的电阻是
C．当导体两端的电压是时，通过导体的电流是
D．当通过导体的电流是时，导体两端的电压是
6．有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是（　　）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为
C．对应P点，小灯泡的电阻为
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小
8．一只“220
V、100
W”的灯泡工作时的电阻为484Ω，测量它不工作时的电阻应（　　）
A．等于484
Ω
B．大于484
Ω
C．小于484
Ω
D．无法确定
9．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为和，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（　　）
A．
B．
C．
D．
10．2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率就是电阻率的倒数，即。下列说法正确的是（　　）
A．材料的电导率与材料的形状有关
B．材料的电导率越小，其导电性能越强
C．电导率大小与温度无关
D．电导率的单位是
二、多选题。本大题共3小题，每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11．由欧姆定律I＝导出U＝IR和R＝，下列叙述正确的是（　　）
A．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B．导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大
12．关于导体、绝缘体和超导体，下列说法正确的是（　　）
A．超导体对电流的阻碍作用几乎为零
B．电解液通电时，正、负离子仍有阻碍作用
C．绝缘体内也有自由电子，但很少
D．绝缘体接入电路后，一定没有电流通过
13．一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为R，则（　　）
A．截去，剩下部分的电阻变为
B．均匀拉长为原来的2倍，电阻变为2R
C．对折后，电阻变为R
D．均匀拉长，使截面积为原来的，电阻变为4R
三、填空题。本大题共3小题。
14．两种材料不同的电阻丝，长度之比1∶5，截面积之比为2∶3，电阻率之比为2∶5，则材料的电阻之比为_______。
15．如图所示，a、b是两个导体的I-U图像，由图可知两导体的电阻之比________；若分别加上相同的电压，则通过它们的电流之比________；当两导体中通过相等的电流时，则它们两端的电压之比________。
16．在做“决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论。
(1)为了研究电阻与导体材料的关系，应选用的两根导线是（填号码）____________；
(2)为了研究电阻与导体的长度的关系，应选用的两根导线是_________；
(3)为了研究电阻与横截面积的关系，应选用的两根导线是_________；
(4)本实验所采用的方法是_________。
17．通过某一金属氧化物制成的导体棒P中的电流遵循的规律，其中，现将该棒P与一个遵从欧姆定律的电阻器Q串联在一起后，接在一个两端电压为的电源上，则电路中的电流为，导体棒两端的电压是______V，所串联的电阻器Q的阻值是______
四、解答题。本大题共4小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
18．一种悬球式加速度仪如图所示，它可用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。m是一个金属球，它在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点。AB是一根长为L的均匀电阻丝，其电阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中心C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V，（金属丝和导线电阻不计）。图中虚线OC与AB垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中，使AB沿前进的方向。列车静止时金属丝在竖直方向，当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向。从电压表的示数变化可测出加速度的大小。
(1)当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数为U′的关系式。以便重新刻制电压表刻线，使其成为可直接读出加速度值的加速度计。
(2)用此装置测得的最大加速度是多少？
(3)将C点设置在电阻丝AB的中点有什么好处？对电压表的选择有什么特殊要求？
19．工业上常用电导仪测量液体的电阻率。某电导仪有两个正对面积均为1cm2的正方形铂片，其间距d=1cm。若将两铂片全部浸入待测液体中，在两铂片间加U=6V的电压，测出其间的电流I=1μA，则这种液体的电阻率为多少？
20．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的，具有很大的电阻。经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、横截面半径4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U=100V时，该神经刚好发生反应。求引起神经纤维产生感觉的最小电流。
21．如图所示，一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上，导线的横截面积为185mm2，导线上通过的电流为400A，鸟两爪的距离为5cm，铝的电阻率
。求鸟两爪间的电压。在解题过程中你对小鸟的电阻做了怎样的近处理？为什么？
参考答案
1．B
【解析】A．场强的定义式，采用比值定义法，A错误；
B．电阻定律的表达式，体现电阻的决定因素，不是采用比值定义法，B正确；
C．欧姆定律的变形，即电阻的定义式，采用比值定义法，C错误；
D．电容的定义式，采用比值定义法，D错误。
故选B。
2．C
【解析】AB．电阻是导体的固有属性，导体通不通电，两端是否有电压，电阻都存在，故AB错误；
C．金属的电阻率随温度的升高而增大，选项C正确；
D．导体的电阻率与导体的材料，温度有关，与其他因素无关，故D错误；
故选C。
3．C
【解析】根据题意，由
可得
要使
由
可得
选项C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【解析】由电阻定律可得
电阻丝A的电阻
电阻丝B的电阻
所以
由焦耳定律可得
代入数值可得
QA∶QB＝2∶1
故选B。
5．D
【解析】A．I-U图像的斜率等于导体电阻值的倒数，故A错误；
B．导体的电阻是
故B错误；
C．由欧姆定律可知，当导体两端的电压为时，通过导体的电流为
故C错误；
D．由欧姆定律可知，当通过导体的电流为时，导体两端的电压为
故D正确。
故选D。
6．A
【解析】A图的电阻
B图的电阻
C图的电阻
D图的电阻
因为a>b>c，则A图的电阻最小。
故选A。
7．C
【解析】A．根据欧姆定律可知，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，选项A正确，不符合题意；
BC．对应P点，小灯泡两端的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻为
选项B正确，不符合题意；C错误，符合题意；
D．对应P点，小灯泡的功率为P=I1U1，此值是图中矩形PQOM所围面积的大小，选项D正确，不符合题意。
故选C。
8．C
【解析】金属导体的电阻率随温度的降低而减小，不工作时温度较低，所以电阻小于484
Ω。
故选C。
9．B
【解析】A、B两端的电势差分别为、，电流相等，根据欧姆定律
得
根据电阻定律
则横截面积之比
故选B。
10．D
【解析】A．材料的电导率与材料的形状无关，A错误；
B．材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，B错误；
C．导体的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，C错误；
D．根据
则
则电导率的单位是
D正确。
故选D。
11．BCD
【解析】A．电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压和电流无关，只是电阻的计算式，故A错误；
B．电阻是导体本身的一种属性，导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关，故B正确；
C．电阻的阻值在大小上等于其两端电压和流过它的电流的比值，故C正确；
D．流过导体的电流一定时，导体的电阻越大，说明其两端电压越大，故D正确。
故选BCD。
12．ABC
【解析】A．超导体对电流的阻碍作用几乎为零，故A正确；
B．电解液通电时，正、负离子仍有阻碍作用，所以电解液也具有电阻，故B正确；
CD．导体和绝缘体没有严格的界线，绝缘体相对于导体来说，电阻较大，当绝缘体接入高压电路之后，会有非常微弱的电荷定向移动（即电流），故C正确、D错误。
故选ABC。
13．CD
【解析】A．根据电阻定律可知，电阻与长度成正比，则截去，剩下部分的长度为原来的则电阻变为，所以A错误；
B．均匀拉长为原来的2倍，利用材料体积不变，由体积公式，则长度变2l，面积将减，根据电阻定律
可知
电阻变为4R，所以B错误；
C．对折后，长度减为
，面积增大为，根据电阻定律
可知
电阻变为R，所以C正确；
D．均匀拉长，使截面积为原来的，则长度为原来的2倍，所以电阻变为4R，则D正确；
故选CD。
14．3：25
【解析】根据电阻的决定式：，则：
15．
【解析】[1]I-U图象的斜率表示电阻的倒数。由于a与b的斜率之比是，所以电阻值比：
Ra：Rb=1：3
[2]两个导体两端的电压相等（不为零）时的电流之比等于电阻的倒数比，即：
Ia：Ib=Rb：Ra=3：1
[3]两个导体中的电流相等（不为零）时的电压之比就等于电阻值比，即：
Ua：Ub=Ra：Rb=1：3
16．C、F
C、G
A、D
控制变量法
【解析】(1)[1]研究电阻与导体材料的关系，应该选长度和横截面积都相同的两根导线，即选C、F．
(2)[2]研究电阻与导体长度的关系，应该选材料和横截面积都相同的两根导线，即选C、G．
(3)[3]研究电阻与导体横截面积的美系，应该选长度和材料都相同的两根导线，即选A、D．
(4)[4]本实验所采用的方法是控制变量法．
17．2.0
25
【解析】[1]电流为0.16
A，所以导体棒P两端的电压为
[2]导体棒P两端的电压为2.0
V，所以电阻器Q两端的电压为4.0
V，所以阻值为
18．(1)
；(2)
；
(3)见解析。
【解析】(1)
对小球进行受力分析，小球受重力，绳的拉力，其合力沿水平方向，大小为：F=mgtanθ，根据牛顿第二定律得
电压表所测电阻丝的长度
串联电路电流相等，有
解得
整理可得
(2)
电压表的最大值对应着加速度的最大值，由电路图可知，电压表的最大读数为
故加速度的最大值为
(3)
C点设置在AB中间的好处是：利用这个装置还可以测定列车做匀减速运动时的负加速度，这时小球偏向OC线的右方；伏特计要零点在中间，量程大于
19．
【解析】由欧姆定律得液体的电阻
根据电阻定律
代入数据可得电阻率为
20．0.31μA
【解析】根据电阻定律，可得髓质神经纤维的电阻为
根据部分电路的欧姆定律可得
故引起神经纤维产生感觉的最小电流为0.31μA。
21．，把小鸟的电阻看成无穷大，因为小鸟的电阻相对这段导线来说要大很多
【解析】根据
鸟两爪间导线的电阻为
根据欧姆定律得鸟两爪间的电压
在解题过程中，把小鸟的电阻看成无穷大，因为小鸟的电阻相对这段导线来说要大很多