2.3电阻定律 电阻率 同步作业（Word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
2.3电阻定律电阻率 同步作业（解析版）
1．在横截面积为S的均匀铜导线中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子电量为e，则电子在铜导线中受到的电场作用力为（ ）
A．0 B． C． D．
2．如图所示，长、宽、高分别为、、的长方体导体，若电流沿方向时测得导体的电阻为，电流沿方向时测得导体的电阻为，电流沿方向时测得导体的电阻为，下列选项中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．物理学中用到大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代”、“控制变量”等等，下列选项均用到“等效替代”方法的（ ）
A．“合力与分力”、“质点”、“电场强度” B．“质点”、“平均速度”、“点电荷”
C．“点电荷”、“总电阻”、“电场强度” D．“合力与分力”、“平均速度”、“总电阻”
4．有一根粗细均匀的金属导线，其长度为L，电阻为R，把它对折使其长度为，则对折后的电阻值为（　　）
A．R B．R C．2R D．4R
5．下列说法正确的是（ ）
A．库仑在研究电荷间相互作用时，提出了“电场”的概念
B．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过电源的电荷量成反比
C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功不一定为零
D．金属材料的电阻率随温度的升高而减小
6．下列关于电阻率的叙述，错误的是（）
A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零
B．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
C．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
D．材料的电阻率随温度变化而变化
7．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　）
A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流
B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
8．下列关于电流的说法中，正确的是（　　）
A．电荷的运动形成电流
B．电流的大小与导体横截面积成正比
C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
D．由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
9．如图所示为一块长方体铜块，分别使电流沿如图I1、I2两个方向通过该铜块，电阻之比为（　　）
A．1 B． C． D．
10．如图所示，在“探究金属导线电阻与其影响因素的定量关系”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．电表应始终选用最大的量程
B．闭合开关时，滑动变阻器的滑片可以在任意位置
C．两电表采用如图接法的原因是金属导线的阻值较小
D．读电流表示数时，任何情况下都不需要估读
11．下列说法中正确的是（　　）
A．据R＝可知，若通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
B．导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导体的电阻不变
C．据ρ＝可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比
D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
12．下列说法正确的是（　　）
A．比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻
B．由可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比
C．公式Q=I2Rt适用于任何电路中电热的计算
D．公式P=IU只适用于纯电阻电路中电功率的计算
13．R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图所示电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列判断正确的是（　　）
A．R1＝R2 B．R1＞R2
C．U1＜U2 D．U1＝U2
14．如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1m，b=0.2m，c=0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U-I图线如图乙所示。求：
（1）当U=10V时，电解液的电阻R是多少？
（2）当U=10V时，电解液的电阻率ρ是多少？
15．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014㎡，求：（结果均保留两位有效数字）
（1）求离地面50 km以下的大气层（漏电大气层）的平均电阻率；
（2）该大气层向地球的平均漏电功率。
参考答案
1．B
【详解】
设铜导线的长度为L，则其电阻为
导线两端电压为
导线中电场强度为
则电子在铜导线中受到的电场作用力为
联立，可得
故选B。
考点：本题考查了电阻定律、电场强度公式
2．B
【详解】
若电流沿AB方向时测得导体的电阻为
电流沿EF方向时测得导体的电阻为
电流沿CD方向时测得导体的电阻为
联立解得
所以B正确；ACD错误；
故选B。
3．D
【详解】
“合力与分力”采用等效替代的方法，“质点”采用理想化模型的方法，“电场强度”采用比值定义法，A错误；“质点”、“点电荷”采用理想化模型的方法，“平均速度”采用等效替代的方法，B错误；“点电荷”采用理想化模型的方法，“总电阻”采用等效替代的方法，“电场强度”采用比值定义法，C错误；“合力与分力”、“平均速度”、“总电阻”采用的都是等效替代的方法，D正确．
4．A
【详解】
将金属导线对折，由于金属导线得体积不变，所以其横截面积变为原来的2倍，长度变为原来的一半，根据电阻定律分析得到，电阻变为原来的倍，故A正确，BCD错误；
故选：A。
5．C
【详解】
A项：提出电场概念的是法拉第而不是库仑，所以选项A错误；
B项：电源的电动势等于电源内非静电力做的功与通过电源的电荷量的比值，跟电源内非静电力做的功无关，跟通过电源的电荷量无关，故B错误；
C项：场强为零的一点与场强为零的另一点之间的电势差不一定为零，所以由W=qU可知电场力做功不一定为零，故C正确；
D项：金属材料的电阻率随温度的升高而增大，故D错误．
点晴：解决本题关键掌握物理学史，如提出电场概念的是法拉第；电源电动势的物理意义表
示把其它形式的能量转化为电能的本领；金属材料的电阻率随温度的升高而增大．
6．B
【详解】
A.当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，故A正确；
B.材料的电阻率取决于导体的材料和温度有关，与导体的电阻、横截面积和长度无关，故B错误；
C.铝、铜的电阻率较小，故常用的导线是用铝、铜材料做成的，故C正确；
D.材料的电阻率取决于导体的温度有关，故材料的电阻率随温度变化而变化，所以D正确；
本题选错误的，故选B。
7．D
【详解】
根据电阻定律可知
水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护作用，但不能完全隔断电流。
故选D。
8．D
【详解】
A．电荷做定向移动时才能形成电流，可以是正电荷的定向移动，也可以是负电荷的定向移动，A错误；
B．根据
则
只有在电压，导体长度，材料相同时，电流的大小与导体横截面积成正比，B错误；
C．电流有方向，但电流的计算不能用平行四边形定则，故是标量，C错误；
D．由
可知，电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，所以电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，D正确 。
故选D。
9．B
【详解】
若通以电流I1，则铜块的长度为a、横截面积为bc，由电阻定律知其电阻为
若通以电流I2时，则铜块的长度为c、横截面积为ab，由电阻定律知其电阻为
故
故选B。
10．C
【详解】
A．电表的选用应该根据电路中待测电阻的实际来进行量程的选择，A错误；
B．开关闭合时，滑动变阻器的滑片应该在最大阻值处，以保护电路，B错误；
C．两电表采用如图接法的原因是金属导线的阻值较小，分流不明显，C正确；
D．读电流表示数时，有时需要进行估读，D错误。
故选C。
11．BD
【详解】
AB．公式
是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U、I无关。当导体两端电压U加倍时，导体内的电流I也加倍，但比值R仍不变，故B正确，A错误；
CD．由电阻定律
可知，导体电阻决定于ρ、l、S，与ρ、l成正比，与S成反比，但ρ由材料、温度决定，与l、S、R无关，故D正确，C错误。
故选BD。
12．AC
【详解】
A．公式
即比值反映了导体阻碍电流的性质，A正确；
B．导体的电阻率是由材料本身决定的物理量，与导体的长度l，横截面积S、导体的电阻R皆无关，B错误；
C．公式
适用于任何电路中电热的计算，C正确；
D．公式
适用于任何电路计算电功率，D错误。
故选AC。
13．AD
【详解】
AB．电流从导体的横截面流过，由电阻定律
R＝ρ＝ρ＝
可见电阻与边长a无关，选项A正确，B选项错误；
CD．因外电阻相同，故路端电压相等，选项D正确，C选项错误。
故选AD。
14．(1)；(2)
【详解】
(1)由图乙可得，当U=10V时，电解液的电阻为
(2) 当U=10V时，电解液的电阻率
15．（1）；（2）
【详解】
（1）漏电电流为
漏电大气层的电阻为
漏电大气层的电阻率满足
解得
（2）向地球的平均漏电功率为