16.3 电阻 同步优化练习 2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

2021-2022年九年级（上）物理（人教版）
16.3
电阻
同步优化练习
一、单选题（本大题共14小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．一位同学在做实验时，需要阻值为5欧的电阻一个，但手边只有4欧和10欧的电阻各两个，则下列办法可行的是
A．将两个4欧的电阻串联起来
B．将两个10欧的电阻并联起来
C．将两个4欧的电阻并联起来
D．将两个10欧的电阻串联起来
2．为维护消费者权益，我市某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格：电线直径明显比说明书上标有的直径要小．引起这种电线不符合规格的主要原因是（　　）
A．电线的长度引起电阻偏大
B．电线的横截面积引起电阻偏大
C．电线的材料引起电阻偏大
D．电线的温度引起电阻偏大
3．下列关于导体的各选项中，跟导体电阻大小无关的是
A．长度
B．材料
C．电流
D．横截面积
4．在如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为
A．4.8V
1.2V
B．6V
1.2V
C．1.2V
6V
D．1.2V
4.8V
5．电阻与并联，若通过的电流小于通过的电流，则、对电流的阻碍作用的大小关系是
A．对电流的阻碍作用大
B．对电流的阻碍作用大
C．和对电流的阻碍作用一样大
D．大小关系无法判断
6．下列关于半导体和超导材料的说法正确的是
A．常温下半导体的电阻为零
B．超导材料用于输送电能时可以降低电能损耗
C．半导体就是超导体
D．任何情况下半导体都是不导电的
7．常温下，比较两根长度相同、粗细不同的铝导线电阻的大小，下列说法正确的是
A．细的电阻大
B．粗的电阻大
C．电阻一样大
D．无法判断
8．在研究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验中，如图所示，将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路，这是用来研究（
）
A．导体电阻与横截面积的关系
B．导体电阻与长度的关系
C．导体电阻与材料的关系
D．导体电阻与温度的关系
9．关于影响导体电阻大小的因素，下列说法正确的是（
）
A．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
B．导体电阻大小取决于通过它的电流大小，电流越小的导体电阻越大
C．导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小，电压越大的导体电阻越大
D．导体电阻大小只取决于导体材料
10．如图所示，实验桌上备有实验器材：电阻丝、电流表、横截面积相同的电阻丝带有金属夹的导线，其中、、电阻丝的长度相同．下列电路说法正确的是
A．选用和号电阻丝，可探究导体电阻大小跟横截面积是否有关
B．选用和号电阻丝，可探究导体电阻大小跟导体材料是否有关
C．若将和号电阻丝并联接入电路，通过号电阻丝的电流较大
D．若将和号电阻丝串联接入电路，通过两根电阻丝的电流相同
11．如图所示，闭合开关S，电路正常工作．过了一段时间，灯泡L熄灭，两只电表示数都变大．则下列判断正确的是
A．电阻R断路
B．电阻R短路
C．灯泡L短路
D．灯泡L断路
12．如图所示，A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体的电阻及通过它们的电流大小，则有
A．RA>RB，IAB．RAC．RA>RB，IA=IB
D．RA=RB，IA13．小阳同学学习了电阻的知识后，要探究电阻大小与导体的长度的关系，于是选择了材料和横截面积都相同，而长度不同的一些金属丝，并在相同条件下，测出了这些金属丝的长度及电阻，具体见表中数据，所得出的电阻大小与长度的关系式如下，其中正确的是（
）
30
40
50
60
70
80
A．
B．
C．
D．
14．甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀电阻丝，甲、乙的粗细相同，但甲较长；乙、丙的长度相同，但丙较粗，则这三根电阻丝的电阻值、、的大小关系是（
）
A．
B．
C．
D．
二、填空题（本大题共4小题）
15．两根材料相同的导线，粗细相同、长度不同，不考虑温度对电阻的影响，则R长______R短（选填“大于”“小于”或“等于”）。石墨烯是一种由碳原子构成的片状结构材料，它的原子由______和核外电子构成。这种材料在一定条件下电阻可以降为零，因此可用于制作输电导线以消除电能的损耗。
16．如图甲闭合开关，观察小灯泡的发光情况，发现小灯泡不发光。说明：______，给玻璃珠加热，如图乙所示，当玻璃加热到红炽状态时发现小灯泡发光，说明：_____________。
17．就导电性能来说，金属的导电性能一般比非金属___________（选填“强”或“弱”）；有些元素如硅、锗等的导电性能介于金属和非金属之间，常称作___________．某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这就是_____________现象．
18．如图所示，用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的电阻丝连接起来。当金属夹从电阻丝上的某点，沿电阻丝向______移动的过程中，小灯泡亮度逐渐变暗，这表明导体电阻的大小跟导体的______有关，如要继续研究电阻与温度的关系，还需要添加的仪器是______。
三、解答题（本大题共3小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程）
19．在探究“影响导体电阻大小的因素”实验时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关；
序号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
他们设计了如上图所示的实验电路；
(1)为了验证上述猜想②，应该选用编号为______的两根电阻丝进行实验；
(2)小兵又分别将A和D两电阻丝接人电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：在长度和横截面积相同时，______；
(3)在最近几年，我国城乡各地进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就可以______输电线上电能损失（填“增大”或“减小”）。
20．阅读以下材料，回答相关问题．
物体电阻与温度的关系当温度不断升高，物体的电阻是否会不断变化，最终变成无限大呢？其实，不同材料的物体情况各有不同．金属导体，如铁、铜等，其电阻率（电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量）随温度的升高而变在．这是因为温度升高，金属材料中自由电子运动的阻力会增大，电阻就会不断变大．到了一定温度，物态开始发生变化，例如：从固体变成液体，再从液体变成气体．在物态变化时，由于原子的排列变得更为混乱、分散，电阻率还会出现跳跃式的上升．半导体，由于其特殊的晶体结构，所以具有特殊的性质．如硅、锗等元素，它们原子核的最外层有4个电子，既不容易挣脱束缚，也没有被原子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间．但温度升高，半导体原子最外层的电子获得能量，挣脱原子核的束缚成为自由电子，可供其他电子移动的空穴增多，所以导电性能增加，电阻率下降．掺有杂质的半导体变化较为复杂，当温度从绝对零度上升，半导体的电阻率先是减小，到了绝大部分的带电粒子离开他们的载体后，电阻率会因带电粒子的活动力下降而稍微上升．当温度升得更高，半导体会产生新的载体（和未掺杂质的半导体一样），于是电阻率会再度下降．绝缘体和电解质，它们的电阻率与温度的关系一般不成比例．还有一些物体，如锰铜合金和镍铬合金，其电阻率随温度变化极小，可以利用它们的这种性质来制作标准电阻．当温度极高时，物质就会进入新的状态，成为等离子体．此时，原子被电离，电子溢出，原子核组合成离子团，因此即使原本物质是绝缘体，成为等离子体后也可导电．如果温度更高会是什么情况？据报道，美国能源部布鲁克海文国家实验室下属的研究小组，利用相对论重离子对撞机成功地制造出有史以来最高温度，该极端状态产生的物质成为新的夸克胶子混合态，其温度约为四万亿摄氏度，是太阳核心温度的25万倍．这种物质存在的时间极短（大约只有10﹣28s），所以它的电性质尚不明确．总之，物体电阻与温度之间的关系非常复杂，温度升高到一定程度时，物体的电阻并不一定会变得无限大，使得电流完全无法通过．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）绝缘体成为等离子体后________导电．（选填“能够”或“不能”）
（2）本文的第二自然段，研究的推普看到题的自变量是温度，因变量是________．
（3）一般情况下，随着温度的升高，下列说法正确的是_____．
A．金属导体的导电性会增强
B．半导体材料的电阻率可能会减小
C．用镍铬合金制成的滑动变阻器的最大阻值变小．
21．阅读短文，并回答问题．
第四代电光源——LED光源
如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源．LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源．图乙是LED的元件实物及符号．
由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态．利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如丁所示．
（1）LED灯主要由半导体材料制成；它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯
__________
（高/低）；
（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED
___________
（能/不能）发光
（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光；此时两电表的示数为
__________
．
A．4.5V
20mA
B．3V
20mA
C．4.5V
0mA
D．3V
0mA
参考答案
1．B
【解析】
：需要阻值为5欧的电阻一个，但手边只有4欧和10欧的电阻各两个，不能串联得到5欧电阻，只能将两个10欧的电阻并联起来．所以B是正确．
2．B
【解析】电阻的大小和导体的长度横截面积和材料以及温度有关．题中信息告诉我们直径偏小导致横截面积小，横截面积小电阻大，电阻大使得使用过程中发热多，温度高，有火灾隐患．B对．
3．C
【解析】导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，故C符合题意．故选C．
4．A
【解析】由电路图知道，R1和R2串联，电压表V1
测电源电压，电压表V2测R2两端的电压．由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V1
的示数应大于V2
的示数；又因为当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，所以，电压表V1
的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数UV1
=6V；电压表V2的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数UV2
=1.2V．由串联电路的特点知道，电阻R1两端的电压是：U1
=UV1
-UV2
=6V-1.2V=4.8V，故只有A符合题意．
5．A
【解析】ABCD．电阻
和
并联，根据并联电路电压的特点可知两电阻两端的电压相等，此时通过的电流较小，说明其对电流的阻碍作用更大，A符合题意
6．B
【解析】AC．导电能力在导体和绝缘体之间的是半导体，因此半导体的电阻不为零，半导体不是超导体．故AC错误．
B．因为超导材料的电阻是零，所以输送电能时可以降低电能损耗，故B正确．
D．半导体可以导电，故D错误．
7．A
【解析】在同样环境下，电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还跟材料的长度和横截面积大小有关，在材料和长度相同时，横截面积小(细)的导线电阻大，故A符合题意
8．B
【解析】由于决定导体电阻的因素知道，需要应用控制变量法，所以，当将一根粗细均匀的电阻丝分成两段时，可以确定这两段电阻丝的材料、横截面积是相同的，由图示的两根电阻丝知道，电阻丝的长度不同，所以，本实验探究的是导体的电阻与长度的关系，综上分析，故B符合题意．
9．A
【解析】导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，导体的电阻与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，故只有A符合题意．
10．D
【解析】A、根据控制变量法，选用1和2号电阻丝，长度和横截面积相同，材料不同，可探究导体电阻大小跟材料是否有关，故A错误；
B、根据控制变量法，选用3和4号电阻丝，材料和横截面积相同，长度不同，可探究导体电阻大小跟导体长度是否有关，故B错误；
C、若将4和5号电阻丝并联接入电路，材料和横截面积相同，长度不同，4号导体较长，电阻较大，5号导体较短，电阻较小，由可知通过5号电阻丝的电流较大，故C错误；
D、若将4和5号电阻丝串联接入电路，根据串联电路电流的特点可知通过两根电阻丝的电流相同，故D正确．
故选D．
11．C
【解析】A．若电阻断路，则电流表的示数为0，电压表示数不为0，所以A说法不符合；
B．若电阻短路，则电压表的示数为0，所以B说法不符合；
C．若灯泡L短路，则电路中电流增大，R两端的电压也增大，所以C说法符合题意；
D．若灯泡L断路，则电流表和电压表的示数都为0，所以D不符合．
故选C．
12．B
【解析】A、B两部分导体材料、长度相同，则粗的（横截面积大的）电阻小，细的电阻大，即RA13．A
【解析】由表格数据可知电阻与长度成正比，则系数为：
变形得：
故A项正确，BCD项错误．
14．C
【解析】由于影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积，根据题意知道，甲乙两导线的材料、横截面积相同，甲的长度长，由电阻的决定因素知道，此情况下长度越长电阻越大，所以甲的电阻大于乙的电阻；又因为乙丙两导线材料、长度相同，丙的横截面积大，此时横截面积越大电阻越小，所以，乙的电阻大于丙的电阻；综上所述甲的电阻最大，乙次之，丙的电阻最小，故只有C符合题意．
15．大于
原子核
【解析】[1]电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，其他条件相同时，导体越长，电阻越大，所以R长大于R短。
[2]原子由位于中心的带正电的原子核和绕核转动的带负电的电子组成。
16．玻璃珠不容易导电，是绝缘体
红炽状态的玻璃珠是导体
【解析】[1]电路中灯泡不发光，说明此时电路中无电流，电路断路，进而说明玻璃珠不容易导电，是绝缘体。
[2]当玻璃加热到红炽状态时发现小灯泡发光，说明此时电路中有电流，电路是通路，进而说明红炽状态的玻璃珠是导体。
17．强；
半导体；
超导。
【解析】[1]金属的导电性能一般比非金属强；
[2][3]有些元素如硅、锗等的导电性能介于金属和非金属之间，常称作半导体。某些物质在温度极低时，电阻会变成零，导电性能极强，这就是超导现象。
18．右
长度
酒精灯
【解析】[1][2]灯泡逐渐变暗，说明灯泡的实际功率减小，由功率公式可知，电路中的电流变小，由欧姆定律可知，电路中的电阻变大，即电阻丝接入电路的阻值变大，因此金属夹向右滑动，并且导体电阻的大小跟导体的长度有关。
[3]如要继续研究电阻与温度的关系，需要用酒精灯来加热导体。
19．A、C
导体的电阻与导体的材料有关
减小
【解析】(1)[1]本实验采用控制变量法，探究导体的电阻与导体的横截面积有关，应该控制导体的长度和材料相同，该变导体的横截面积，故选A、C。
(2)[2]A和D的长度和横截面积相同，但是材料不同，小兵又分别将A和D两电阻丝接人电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，因此可以得出结论是在长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。
(3)[3]将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，增大了输电线的横截面积，长度一定时，电阻减小，所以减小了输电线上电能的损失。
20．能够
电阻
B
【解析】（1）由题意知：当温度极高时，物质就会进入新的状态，成为等离子体．此时，原子被电离，电子溢出，原子核组合成离子团，因此即使原本物质是绝缘体，成为等离子体后也可导电；所以，绝缘体成为等离子体后能够导电；
（2）当温度不断升高，物体的电阻是否会不断变大，最终变成无限大呢？研究电阻随温度的变化关系，研究的科学问题的自变量是温度，因变量是电阻；
（3）A．由题意可知，金属导体，如铁、铜等，其电阻率（电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量）随温度的升高而变大．电阻变大，导电性会减小；故A错误
B．半导体，由于其特殊的晶体结构，所以具有特殊的性质，如硅、锗等元素，它们原子核的最外层有4个电子，既不容易挣脱束缚，也没有被原子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间．但温度升高，半导体原子最外层的电子获得能量，挣脱原子核的束缚成为自由电子，可供其他电子移动的空穴增多，所以导电性能增加，电阻率下降，掺有杂质的半导体变化较为复杂，当温度从绝对零度上升，半导体的电阻率先是减小，到了绝大部分的带电粒子离开他们的载体后，电阻率会因带电粒子的活动力下降而稍微上升．当温度升得更高，半导体会产生新的载体（和未掺杂质的半导体一样），于是电阻率会再度下降，所以，半导体材料的电阻率可能会减小，故B正确；
C．镍铬合金其电阻率随温度变化极小，可以利用它们的这种性质来制作标准电阻，用镍铬合金制成的滑动变阻器的最大阻值保持不变，故C错误．
21．低
不能
C
【解析】（1）根据题意知，LED灯直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，转移为内能的部分少，即电热转换损耗的能量较白炽灯低；
（2）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光，由于二极管具有单向导电性，断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不会有电流通过，故不能发光．
（3）在图丙中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED不能发光，即LED没有电流通过，所以电流表示数为0mA，此时电压表通过滑动变阻器能够测量电源电压，所以电压表示数为1.5V．故选C．