11.2导体和电阻同步练习(Word版含答案)

11.2导体和电阻
一、选择题
1．比值定义法是定义物理量的一种方法，所定义的物理量只与两者比值有关，与单个物理量的大小无关．下列各物理量中不属于比值定义法的是（ ）
A． B． C． D．
2．关于电阻率的说法正确的是：
A．电阻率与导体的材料有关
B．电阻率与导体的形状有关
C．电阻率与导体的长度有关
D．电阻率与导体的横截面积有关
3．电压的单位是（　　）
A．安培（A） B．欧姆（Ω） C．伏特（V） D．焦耳（J）
4．金属铂的电阻对温度非常“敏感”，当温度升高时，电阻会明显变大。下图中哪一个能用来表示金属铂的伏安特性（　　）
A． B．
C． D．
5．两粗细相同的同种金属电阻丝R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示，可知（ ）
A．两电阻的阻值之比为R1∶R2=∶1
B．两电阻的阻值之比为R1∶R2=1∶3
C．两电阻丝长度之比为L1∶L2=3∶1
D．两电阻丝长度之比为L1∶L2=1∶
6．金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列的说法中正确的是（ ）
A．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
B．连接电路用的导线一般用合金来制作
C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
7．如图所示是两个电阻R1、R2的伏安特性曲线，β=2α=60°由图可知两电阻的大小之比R1：R2等于（ ）
A．1:3
B．3:1
C．2:3
D．3:2
8．一个标有“”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到，此过程中，图中给出的四个图线中，灯泡的伏安特性曲线符合实际的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图所示，同种金属材料制成的厚度相同的长方体块A和B，上表面为正方形、边长之比为3：1，A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则（　　）
A．通过A、B电流之比1：3 B．通过A、B电流之比3：1
C．A、B中自由电荷定向移动速率之比1：3 D．A、B中自由电荷定向移动速率之比3：1
10．a、b、c三种元件的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．b代表是定值电阻，图像的斜率等于电阻
B．a、b、c三种元件都是线性元件
C．a代表某些半导体元件，随着电压、电流的升高，电阻减小
D．三种图像的交点表示电压、电流相等，电阻不相等
11．在恒定电场的作用下，金属导体中的自由电子做定向移动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向移动，结果是大量自由电子定向运动的平均速率不随时间变化，这种微观上的阻碍因素在宏观上就形成了电阻。关于电阻率，下列说法正确的是（　　）
A．电阻率越大的导体，电阻一定越大
B．电阻率与导体的长度和横截面积有关
C．电阻率只是一个比例常数，没有单位
D．电阻率表征了材料导电能力的优劣，由导体的材料决定，且与温度有关
12．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流I及自由电子定向运动的平均速率v分别为（　　）
A． ，
B． ，
C． ，
D． ，
13．一根粗细均匀的金属丝，当其两端所加电压为U时，通过其中的电流为I。现将金属丝均匀地拉长为原长的4倍，在其两端仍然加电压U的情况下，通过的电流为（　　）
A．16I B．4I C． D．
14．将两根长为L，横截面积为S，电阻率为的保险丝串起来作为一根使用，则它的电阻和电阻率分别为
A．、 B．、
C．、 D．、
15．如图中a、b直线分别表示由同种材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线。关于这两条电阻丝，以下判断正确的是（ ）
A．电阻丝a较细
B．电阻丝b较细
C．若将电阻丝a、b串联在一起接入电路，则b两端的电压较大
D．若将电阻丝a、b并联在一起接入电路，则通过a的电流较大
二、综合题
16．如图所示图线是两个导体A和B的伏安特性，则它们的电阻关系RA:RB=_______；若两个导体中的电流相等(不为零)时，它们两端的电压之比为UA:UB=______；若两个导体两端的电压相等(不为零)时，通过它们的电流之比IA:IB=________．
17．灯泡电阻为240Ω，额定电压为120V，如果串联一根镍铬导线在电路中，可把灯泡接在220V的电路中且能正常发光，则镍铬导线的长度为___________. 设导线的截面积为0.55mm2，镍铬导线的电阻率ρ＝1.0×10-6Ω·m．
18．如图(a)所示为甲、乙两灯泡的I-U图像，根据图像，计算甲、乙两灯串联在电压为220V的电路中时实际发光的功率分别约为P甲=___，P乙=____.
(a) (b)
19．一只鸟站在一条通过电流的铜质裸导线上(铜的电阻率ρ为1.7×10-8 m)。鸟两爪间的距离是，输电线的横截面积是。求鸟两爪之间的电压。
20．如图为甲、乙的伏安特性曲线，其阻值分别用R甲、R乙表示。则：
(1)R甲、R乙分别为多少？
(2)当R甲、R乙两端的电压相同时，流过两电阻的电流之比I甲∶I乙为多少？
(3)当流过R甲、R乙的电流相同时，R甲、R乙两端的电压之比U甲∶U乙为多少？
21．一灯泡的伏安特性曲线如图所示，已知该灯泡额定电压为8V．
（1）求灯泡正常发光时的电功率P；
（2）若以定值电阻与该灯泡串联，接在U0=15V的电压上，灯泡能正常发光，求串联电阻的阻值．
参考答案
1．B
【详解】
是电场强度的定义式是比值定义的，故A不符合题意；公式是欧姆定律的表达式，不属于比值定义法，故B符合题意；公式是电势的定义式，为比值定义法，故C不符合题意；电容是极板上的电量与极板之间的电压的比值，是电容的定义式，为比值定义法，故D不符合题意．本题选不是比值定义法的，故选B.
2．A
【详解】
导体的电阻率与导体的材料有关，随着温度的变化而变化，与长度、横截面积、导体形状无关．
A.由上分析可知，A正确；
BCD.由上分析可知，BCD错误．
3．C
【详解】
A．安培（A）是电流强度的单位，故A错误；
B．欧姆（Ω）是电阻的单位，故B错误；
C．伏特（V）是电压的单位，故选C正确；
D．焦耳（J）是功及能量的单位，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
根据电阻的定义式
可知I-U图像上的点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数，金属铂的电阻对温度非常“敏感”，当温度升高时电阻会变大，则图像上的点与坐标原点连线的斜率逐渐减小，图线是曲线，根据数学知识可知C正确，ABD错误。
故选C。
5．B
【详解】
AB．I-U图线斜率的倒数表示电阻，则两电阻的阻值之比为
故A错误，B正确；
CD．根据电阻定律可知
由题意可得
故CD错误。
故选B。
6．A
【详解】
A．合金的电阻率大，故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作，故A正确；
B．纯金属的电阻率小，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，故B错误；
C．有的金属电阻率随温度变化而显著变化，故电阻温度计一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料来制作，故C错误；
D．有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，故标准电阻一般用合金材料制作，故D错误；
7．B
【详解】
根据欧姆定律可知，则；，则R1：R2=3:1，故选B.
8．A
【详解】
由题可知白炽灯泡上的电压由零逐渐增大到时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，由欧姆定律得到
等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，电阻一直增大，在图像中，图线上的点与原点连线的斜率应一直减小。
故选A。
9．C
【详解】
AB．两导体长度之比为3：1，厚度相同，所以电流通过的横截面积为3：1，由电阻定律
可知两导体阻值之比为1：1，所以接入同一电源时，根据
电流相等，故AB错误；
CD．电流的微观表达式为
则
对于相同材料ne相等，所以自由电荷定向移动的速率v之比为1：3，故C正确，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．b代表是定值电阻，温度升高，电阻不变，其斜率的倒数等于电阻，故A错误；
B．电流与电压成正比的元件才是线性元件，b代表的元件是线性元件，a、c不是线性元件，故B错误；
C．某些半导体元件，例如晶体二极管随着电压、电流的升高，电阻减小，a的电阻随着电压、电流的升高而减小，代表某些半导体元件，故C正确；
D．三种图像的交点，表示此处的电压、电流相等，由欧姆定律可知，此处的阻值相等，故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．导体电阻由导体电阻率、导体长度、横截面积决定，导体的电阻率大，电阻不一定越大，故A错误；
BD．电阻率表征了材料导电能力的优劣，由导体的材料决定，且与温度有关，与导体的长度L和横截面积S无关，故B错误，D正确；
C．电阻率是一个物理量，由
可知电阻率的单位是，故C错误。
故选D。
12．A
【详解】
根据欧姆定律有
根据电阻定律有
电流的微观表达式
联立几式得
故选A。
13．D
【详解】
设金属丝的电阻为R，由欧姆定律有
而由电阻定律
而将金属丝拉长为原来的4倍，有，据
可知横截面积，则电阻变为
则加相同的电压U时流过的电流为
故D正确，ABC错误。
故选D。
14．A
【详解】
因为两根保险丝的材料相同，所以串起来后电阻率不变，串联后相当于两电阻之和，即，故A正确
15．A
【详解】
AB．根据电阻丝的伏安特性曲线可知
当材料和长度相同时，再由电阻定律
，
可得
即电阻丝a较细，电阻丝b较粗，A正确，B错误；
C．电阻丝a、b串联，它们电流相等，电阻大的两端电压较大，即
C错误；
D．电阻丝a、b并联它们电压相等，电阻大的电流较小，即
D错误。
故选A。
16．1:3 ； 1:3 ； 3:1
【详解】
由图可知，当电压为10mV时，A的电流为15mA，B的电流为5mA；由可知电阻之比为：1：3；当电流相等时，由U=IR可知，电压之比与电阻成正比，故电压之比为1：3；
当电压相等时，由可知，电流与电阻成反比；故电流之比为：3：1；
17．110m
【详解】
由题知：灯泡电阻为R2=240Ω，额定电压为U2=120V，镍铬导线应承担的电压为U1=U U2=220V 120V=100V，
根据得：R1=200Ω，
由R1= 得：．
18．12.6W 27 W
【详解】
[1][2]．由于两个灯泡串联，两灯中的电流相等，两灯的电压之和等于220V，在题所给I-U图像中作出垂直于I轴的水平线，此线称为等电流线，将此线向上平移，直到与两图线的交点横坐标之和等于220V，由P=IU知交点坐标之积，即为两灯的实际功率，则由图(b) 由图可以看出，两灯电压分别为U1=70V，U2=150V，电流I=18×10-2A，两灯实际发光功率可知
P甲=I1U1=18×10-2×70=12.6W
P乙=I2U2=18×10-2×150=27 W
19．2.84×10-3V
【详解】
鸟两爪间的电阻
可得鸟两爪间的电压
U=IR=500A×5.67×10-6Ω=2.84×10-3V
20．(1) ， (2)3∶1 (3)1∶3
【详解】
1.由得：
，
，
2.由知，
；
3. ，由得：
；
21．（1）4.8W（2）11.7Ω
【详解】
（1）根据图象得出电压为8V的电流I=0.6A，则灯泡正常发光时的电功率P=UI=8×0.6=4.8W.
（2）灯泡能正常发光，电压为8V，电流为0.6A，
根据闭合电路欧姆定律得：U0=U+IR
解得：