3.2电阻 同步作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
3.2电阻
同步作业（解析版）
1．某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长为原来的2倍，那么该导线的电阻率和电阻分别变为（　　）
A．4和4R
B．和4R
C．16和16R
D．和16R
2．导体和绝缘体都是很好的电工材料，下列物体中通常情况下属于导体的是（
）
A．铜丝
B．陶瓷
C．橡胶手套
D．塑料
3．如图为滑动变阻器的示意图，A、B、C、D为4个接线柱，当滑动片P由C向D移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将电阻器的哪两个接线柱连入电路
A．A和B
B．A和D
C．B和C
D．C和D
4．下列说法正确的是（
）
A．蓄电池的电动势为
2V
，这表示蓄电池在1s
内将
2J
的化学能转变成电能
B．电容器电容的定义式是
C．电阻率大的导体电阻也一定大
D．根据可知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B点的电势差为1V
5．如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，细导体的电阻大于粗导体的电阻，总电压为U。则下列说法中错误的是（　　）
A．通过两段导体的电流相等
B．细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2
C．两段导体内的自由电子定向移动的平均速率相等
D．细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度
6．将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再拉长至L，则导线电阻变为（　　）
A．R
B．R
C．R
D．nR
7．关于电阻的计算式和决定式，下列说法中正确的是(　　)
A．导体的电阻与其两端电压成正比，与通过它的电流成反比
B．导体的电阻仅与导体的长度、横截面积和材料有关
C．导体的电阻不随工作温度的变化而变化
D．对一段确定的导体来说，在恒温下比值是恒定的，导体电阻不随或的变化而变化
8．关于电阻、电阻率，下列说法正确的是（　　）
A．电阻率的单位是
B．把一根长导线拉长至原来的3倍，其电阻变为原来的9倍
C．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的三分之一
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好
9．今有甲、乙两个电阻，甲、乙两端的电压之比为1：2，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，则甲、乙两个电阻阻值之比为（　　）
A．1：2
B．1：3
C．1：4
D．1：5
10．白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，又将剩余灯丝刚好能搭接上使用，若灯泡功率原来为60
W，观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的，则现在灯泡的功率约为(　　)
A．30
W
B．45
W
C．60
W
D．80
W
11．如图所示，一块均匀的长方体导体，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得导体的电阻为R，则电流沿CD方向时导体的电阻以及导体的电阻率分别为（　　）
A．；
B．；
C．；
D．；
12．如图所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为2L，R2边长为L，若R1的阻值为8Ω，则R2的阻值为（　　）
A．4Ω
B．8Ω
C．16Ω
D．64Ω
13．下列实验的实验方法与“探究加速度与力、质量的关系”实验相同的是（　　）
A．探究导体电阻与其影响因素的关系
B．研究影响平行板电容器大小的因素
C．探究做功与物体速度变化的关系
D．探究求合力的方法
14．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由电阻
B．由R=可知导体的电阻与导体两铀的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．由公式R=ρ可知，导体的电阻R与导体的电阻率、导体的长度l和横截面积S有关
D．金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且还随着温度的变化而变化
15．下列说法正确的是(　　)
A．把一根金属导线均匀拉长为原来的4倍，电阻相应增大为原来的16倍
B．导体中的电流越大，导体的电阻越小
C．所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大
D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻
16．高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障限制装置，中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，于2005年初在湖南进行并网挂机实验.如图所示，超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，超导部件有一个超导临界电流，当通过限流器的电流时，将造成超导体“失超”，即从超导态（本题认为电阻为零）变为正常状态（本题认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统故障电流.已知超导部件正常电阻，超导临界电流，限流电阻，小灯泡L上标有“6V6W”，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω．原来电路正常工作，现L突然发生短路，则（）
A．短路前通过超导部件的电流为
B．超导部件将由超导态转化为正常态
C．短路后通过超导部件的电流为
D．短路后通过超导部件的电流为2A
17．如图所示，A、B两地相距40
km，从A到B两条输电线的总电阻为800
Ω．若A、B之间的某处E两条线路发生短路．为查明短路地点，在A处接上电源，测得电压表示数为10
V，电流表示数为40
mA．求短路处距A的距离．
18．两根材料相同的均匀直导线a和b串联在电路上，a长为，b长为．
（1）若沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示，求：
①a、b两导线内电场强度大小之比；
②a、b两导线横截面积之比．
（2）以下对直导线内部做进一步分析：设导线单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v．现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度，其大小用j表示．
①请建立微观模型，利用电流的定义推导：；
②从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动．设导体的电阻率为ρ，导体内场强为E，试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式．（解题过程中需要用到的物理量要在解题时作必要的说明）
参考答案
1．B
【分析】
体积不变，长度变长，则横截面积变小，然后根据求解。
【详解】
电阻率与金属的长度、横截面积无关，所以电阻率不变；电阻为
均匀拉长为原来的2倍，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的，由于导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体电阻变为原来的4倍
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
常见的导体包括：人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等。题中选项中，只有铜丝是导体，塑料、陶瓷、橡胶手套都是绝缘体；
A.
与分析相符，故A正确；
B.
与分析不符，故B错误；
C.
与分析不符，故C错误；
D.
与分析不符，故D错误。
3．B
【详解】
A.接入A和B时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻始终为总电阻，不变，故A错误．
B.
接入A和D时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻变小，故B正确．
C.
接入B和C时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻变大，故C错误．
D.
接入C和D时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻始终为零，不变，故D错误．
4．D
【解析】
【详解】
A、铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关．故A错误．
B、电容是由电容器的本身性质决定的，定义式是，由此式可知，比值是一个常量；而C与Q及U均无关；电容的决定式是故B错误；
C、导体电阻与导体电阻率、导体长度、横截面积共同决定，导体的电阻率越大，电阻不一定越大，故C错误；
D、电场力做功表达式知，若，，则得，故D正确.
故选择D.
5．C
【详解】
A．两个导体串联，电流相同。故A正确，不符合题意；
B．根据电阻定律可知，细导体的电阻大于粗导体的电阻，由欧姆定律U=IR得知，I相同，则细导体两端的电压U 1 大于粗导体两端的电压U 2，故B正确，不符合题意；
C．电流的微观表达式
I=nevS
由题n、e、I相同，S不同，则自由电子定向移动的平均速率v不同，故C错误，符合题意；
D．设导体的长度为L，横截面积为S．导体内的电场强度
I、ρ相同，则E与S成反比，所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度。故D正确，不符合题意；
故选C。
6．B
【详解】
根据电阻定侓
截去之后再拉长至L，长度没有变化，横截面积变为原来的则电阻变为
故ACD错误，B正确。
选B。
7．D
【详解】
A.导体的电阻是导体本身的特性，与其两端电压和电流强度无关，故选项A不符合题意；
BC.根据电阻定律
可知导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关，导体的电阻率随温度变化而变化，所以电阻也随温度而变化，故选项B、C不符合题意；
D.导体的电阻是导体本身的特性，对一段一定的导体来说，在恒温下比值是恒定的，导体电阻不随或的变化而化，故选项D符合题意．
8．B
【详解】
A．
电阻率ρ的单位是Ω m，故A错误；
B．
一根粗细均匀的导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，可知长度变为原来的3倍，由于体积不变，则横截面积变为原来的，根据知，电阻变为原来的9倍，故B正确；
C．
电阻率与材料的长度无关，把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都不变。故C错误；
D．
电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料导电性能越差，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，根据公式
可知，通过甲、乙两个电阻的电流之比为2：1；由题知甲、乙两端的电压之比为1：2，根据
可得，甲、乙两个电阻的阻值之比为
ABD错误；C正确。
故选C。
10．D
【详解】
由电阻定律知，灯丝长度减为原来的，电阻变为原来的，照明电路中电压220V不变，则由知功率变为原来的倍，即80W，故选D.
【点睛】
根据电阻的定义式和功率公式联合求解．
11．B
【详解】
电流沿AB方向时测得导体的电阻为R，则
解得
电流沿CD方向时导体的电阻
故选B。
12．B
【详解】
由公式
长度比为2：1，横截面积比为2：1，所以两电阻比为1：1，则R2的阻值为8Ω，故B正确。
故选B。
13．AB
【详解】
“探究加速度与力、质量的关系”实验的实验方法是控制变量法，选项A和B也是使用控制变量法。
故选AB。
14．CD
【详解】
ABC.电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，与导体中有无电流、电流大小无关，故A、B错误，C正确；
D.金属导体的电阻率由材料本身的特性决定，与导体的材料有关，而且还随着温度的变化而变化，与导体的电阻、横截面积、长度无关，故D正确。
15．AD
【详解】
A．根据电阻定律可知，一根均匀导线被均匀拉长为原来4倍的长度，同时导线的横截面积变成原来的，所以则其电阻为原来的16倍，A正确．
B．电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关；B错误．
C．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零；故C错误．
D．电阻率不随温度变化的合金，可以制作标准电阻，D正确．
故选AD．
【点睛】
电阻率越小，导电性能越好；金属的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料电阻率随温度升高而减小，可以将电阻率不随温度变化的材料制成标准电阻．
16．BC
【解析】
试题解析：电路正常工作时，超导体的电阻为0，故外电路只有灯泡L，经计算此时其电流为1A，故A不对；
当出现L突然发生短路时，外电路突然短路，电路中的电流为=4A，4A>1.2A，所以超导部件将由超导态转为正常态，B是正确的；
当由超导态转为正常态时，此时超导体的电阻变为3Ω，由于限流电阻为6Ω，故其并联的总电阻为2Ω，由欧姆定律可得，电路中的电流为=2A，则通过R1的电流为4/3A，C是正确的，D是不对的．
考点：全电路欧姆定律．
17．距A端12．5
km
【解析】
设发生短路处到A处距离为x，据题意知，A、B两地间的距离L＝40
km，电压表的示数U＝10
V，电流表的示数I＝40
mA＝40×10－3
A，R总＝800
Ω．
根据欧姆定律I＝可得，A端到短路处的两根输电线的电阻Rx＝＝250
Ω
根据电阻定律可知：Rx＝
设A、B两地输电线的电阻为R总，R总＝
由后两式式得，解得x＝12．5km．
18．（1）①②（2）①见解析②见解析
【解析】
（1）①根据，由图像知：，代入可得，同理
根据，由已知
代入可得：
②因为两导线串联，所以电流，由欧姆定律，电阻定律
将，长度分别为和
代入可得：
（2）①在直导线内任选一个横截面S，在时间内以S为底，为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过，由电流及电流密度的定义知：，其中
代入可得：
②（猜想：j与E成正比）设横截面积为S，长为l的导线两端电压为U，则
电流密度的定义为，将代入，得
导线的电阻
联立可得j、ρ、E三者间满足的关系式为：