11.2导体的电阻 学科素养提升练（word版含答案）

11.2导体的电阻 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．带有两接线柱的A、B、C三个大小形状相同圆柱形金属块，两接线柱分别位于相对的两侧面中心，各自接入电路后进行测量，在同一坐标系中各描出一组金属块两端的电压和对应通过的电流，发现三点恰在同一直线上，但未过坐标原点，如图甲所示。现将A、B、C按图乙方式连接到同一恒压电源上，下列说法正确的是（　　）
A．B的电阻率最大
B．A、B、C的电阻一样大
C．图乙中，A两端的电压大于B两端的电压
D．图乙中，A、B消耗的总电功率大于C消耗的电功率
2．如图所示，图线1表示的导体的电阻为，图线2表示的导体的电阻为，则下列说法正确的是（　　）
A．
B．把拉长到原来的3倍长后电阻等于
C．将与并联后接于电源上，则电流比
D．将与串联后接于电源上，则电压之比
3．两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．两电阻的大小之比为R1∶R2=3∶1 B．两电阻的大小之比为R1∶R2=1∶3
C．两电阻丝长度之比为L1∶L2=4∶1 D．两电阻丝长度之比为L1∶L2=1∶4
4．在做描述小灯泡的伏安特性曲线实验时，某小组得到如图所示的图像，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 B．小灯泡的电阻不会发生变化
C．小灯泡的电阻随电流的增大而减小 D．小灯泡的电阻随温度的升高而增大
5．如图所示，为A、两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的相关描述正确的是（　　）
A．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻的阻值
B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻的阻值
C．电阻A的阻值随电压的增大而减小，电阻的阻值不变
D．在两图线交点状态下，电阻A消耗的电功率大于电阻消耗的电功率
6．某同学对两个电阻各进行了一次测量，图中的A、两点是根据两个电阻两端的电压和通过的电流在坐标系中所描的点，若A点表示的电阻大小为，点表示的电阻大小为，则（　　）
A． B． C． D．无法判断
7．如图所示的电路中，R为定值电阻，当C、D两端电压为U时，电流表的示数为I。当C、D两端电压为0.6U时，电流表的示数减小了0.6A。下列说法正确的是（　　）
A．I=1.5A
B．I=1A
C．当C、D两端电压减小0.5U时，电流表的示数减小0.5A
D．当C、D两端电压增大0.4U时，电流表的示数增大0.4A
8．肉眼看到的一次闪电，其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时，云的中下部是强大负电荷中心，云底相对的下垫面变成正电荷中心，云底会出现大气被强烈电离的一段气柱，半径约50米。在某一次闪电前云地之间的电势差约为，云地间距离约为；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为，闪击持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（ ）
A．闪电电流的瞬时值约为
B．被电离的气柱的阻值约为
C．闪电前云地间的电场强度约为
D．被电离的气柱的电阻率约为
9．实验研究表明，同种材料的导体，其电阻与（　　）
A．通过它的电流成正比
B．它的横截面积成正比
C．它两端的电压成正比
D．它的长度成正比
10．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．两电阻的阻值为小于
B．两电阻串联在电路中时，两端电压大于两端电压
C．两电阻并联在电路中时，消耗的功率大于消耗的功率
D．两电阻并联在电路中时，的电流大于的电流
11．某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U I坐标系中的描点如图，分别用Ra、Rb、Rc、Rd代表电阻的阻值，则(　　)
A．Ra>Rd B．Rd>Ra
C．Rc>Rb D．Rb>Rc
12．一根长为L、横截面积为S的金属棒。棒内单位体积内自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定电压U时，棒内自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒的电阻率为（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接入电路，两端电压为U，则（　　）
A．通过两棒的电流不相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强大
D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
14．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3×105 V。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 m2，则（　　）
A．该大气层的等效电阻约为600Ω
B．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 A
C．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·m
D．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m
15．某根标准电阻丝的电阻为R，接入电压恒定的电路中，要使接入电路的电阻变为R，可采取的措施是（　　）
A．剪其一半的电阻丝接入 B．并联相同的电阻丝接入
C．串联相同的电阻丝接入 D．对折原电阻丝后再接入
二、解答题
16．如图所示，小明同学用伏安法测量未知电阻Rx，测得电压表示数U=2.53V，电流表示数I= 0.50A。若电压表内阻RV= 3000Ω，电流表内阻RA= 0.1Ω，试求：
（1）电阻Rx的测量值R测；
（2）电阻Rx的真实值R真；
（3）若把测量值与真实值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差（），求本次测量中因电表内阻造成的相对误差。（结果保留两位有效数字）
17．什么是半导体？半导体有哪些特点？半导体是怎样导电的？半导体技术在生活和生产中有哪些应用？
参考答案
1．C
【详解】
AB．题图甲中A、B、C与原点O连线的斜率表示电阻值，则
由题意可知三个金属块长度L和横截面积S均相同，则根据电阻定律
可知
故AB错误；
C．题图乙中，A、B串联，电流相等，所以A两端的电压大于B两端的电压，故C正确；
D．A、B消耗的总电功率为
C消耗的电功率为
所以
故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以
R1：R2=1：3
故A错误；
B．把R1拉长到原来的3倍长后，横截面积减小为原来的，根据电阻定律公式
电阻增加为9倍，变为R2的3倍，故B错误；
C．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比
I1：I2=3：1
故C错误；
D．串联电路电流相等，电压比等于电阻之比，所以将R1与R2串联后接于电源上，电压之比
故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
AB．I-U图像的倒数表示阻值的大小，所以两电阻的大小之比为
故A错误，B正确；
CD．根据电阻定律有
即
所以两电阻丝长度之比为
故CD错误。
故选B。
4．D
【详解】
ABC．I-U图像中电流随电压的增大而增大，图像的斜率表示电阻的倒数；由图可知，灯泡电阻随电压的增大而增大，ABC错误；
D．因为电压增大后，发热量高，从而使灯泡的温度升高；而灯泡电阻随温度的升高而增大，D正确。
故选D。
5．B
【详解】
AB．在两图线交点处，两电阻的电压电流均相同，根据欧姆定律可知，电阻相同，故A错误，B正确；
C．I-U图像，图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由图知，电阻A的阻值随电压的增大而增大，故C错误；
D．在两图线交点状态下，两电阻的电压电流均相同，电阻A消耗的电功率等于电阻消耗的电功率，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
根据
可知该点与原点连线的斜率等于电阻，因A点与原点连线的斜率较大，可知A的电阻较大，即
故选B。
7．A
【详解】
AB．当C、D两端的电压为时，电流表的示数为，由欧姆定律可得
当C、D两端的电压为时，电流表的示数为，即减小，由题意可得
解得
选项A正确，B错误；
C．当C、D两端电压减小时，电流表的示数减小，即减小，选项C错误；
D．当C、D两端电压增大时，电流表的示数增大，即增大，选项D错误。
故选A。
8．D
【详解】
A．由题意可知
，
由电流的定义可得
A错误；
B．欧姆定律可得
即被电离的气柱的阻值约为，B错误；
C．由于闪电前云地间的电场可看作匀强电场，可得
C错误；
D．由电阻定律可得
代入数据解得被电离的气柱的电阻率为
D正确。
故选D。
9．D
【详解】
AC．电阻由导体本身决定，与通过它的电流和它两端的电压均无关，故AC错误；
BD．根据电阻定律可知，同种材料的导体，其电阻与它的横截而积成反比，与它的长度成正比，故B错误，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．图象斜率表示电阻，故两电阻的阻值为大于，故A错误。
B．两电阻串联在电路中时，电流相等，根据欧姆定律结合的分析可知
故B正确；
C．两电阻并联在电路中时，电压相等，根据可知：消耗的功率小于消耗的功率，故C错误；
D．两电阻并联在电路中时，电压相等，根据得：的电流小于的电流，故D错误。
故选B。
11．A
【详解】
U-I图像上点与坐标原点连线的斜率表示电阻的阻值，如图所示，可知
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．A
【详解】
根据电阻定律可得金属棒的电阻为
由欧姆定律可得
电流的微观表达式为
联立以上三个式子，可得金属棒的电阻率为
故A正确，BCD错误。
故选A。
13．CD
【详解】
AD．设两段铜棒长度相等，细端电阻为R1，粗端为R2，根据电阻定律，则
R1>R2
由于两电阻串联，故电流相等
I1＝I2
U1>U2
故D正确，A错误．
C．由
知细棒内的场强E1大于粗棒内的场强E2，所以C正确；
B．又由
I＝neSv
可知，两段铜棒I、n、e相同，而S1v1>v2
所以B错误；
故选CD。
14．BC
【详解】
AB．该大气层的平均漏电电流约为
该大气层的等效电阻为
故A错误，B正确；
CD．根据可得，该大气层的平均电阻率约为
故C正确，D错误。
故选BC。
15．AB
【详解】
A．由电阻定律
可知，剪去一半的电阻丝，长度变为原来的 ，电阻减小为R，A正确；
B．并联相同的电阻丝后，横截面积变为原来的2倍，电阻减小为R，B正确；
C．串联一根相同的电阻丝后，长度变为原来的2倍，电阻为原来的2倍，C错误；
D．对折原电阻丝后，长度变为原来的 ，横截面积变为原来的2倍，总电阻变为原来的 ，D错误。
故选AB。
16．（1）；（2）4.96Ω；（3）
【详解】
（1）由欧姆定律得
=
（2）由于测量电路为内接法，是RV和R真的串联总阻值，即
= +
得
（3）根据
=
得
17．见解析
【详解】
导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，叫做半导体。
半导体的特点主要有：导电性能会因掺杂、压力、温度、光照等的变化而发生明显变化。
半导体的导电原理：当在半导体材料的两端外加电场时，一方面半导体内的自由电子在外电场的作用下会产生定向移动，从而形成电子电流，另一方面在外电场的作用下半导体中的价电子也会从原来的位置跑出来成为自由电子，在外电场的作用下定向移动后又进入到另外的一个空位再次成为价电子，形成了一个不是由原半导体中的自由电子所形成的一个电子电流，可称之为“价电流”，半导体中流过的总电流实际上是电子电流与“价电子”电流共同移动所形成的电流。
半导体技术在生活和生产中的应用主要有：利用光伏效应制成太阳能电池，是一种清洁环保的新能源，利用半导体发光二极管制成环保、节能、轻巧的新型照明设备，具有广泛的应用前景。