2.3电阻定律 电阻率基础巩固（Word版含答案）

2.3电阻定律 电阻率基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．两个由同种材料制成的导体，两导体均为正方形截面的柱体，柱体的高均为h，大柱体柱截面边长为为a，小柱体柱截面边长为b，当两导体通以如图所示的电流时，大柱体的电阻R1与小柱体的电阻R2的大小关系是（ ）
A．R1>R2
B．R1=R2
C．R1D．无法比较
2．一块均匀的长方体导体，如图所示已知导体的电阻率为，长为a，宽为b，厚为c，沿AB方向测得电阻为（　　）
A． B． C． D．
3．用比值定义法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达式中属于用比值法定义的物理量是(　 　)
A．电场强度E=F/q B．点电荷电场的电场强度E=k
C．金属导体的电阻R=ρ D．平行板电容器的电容C=
4．关于电阻率，下列说法中正确的是(　 　)
A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好
B．各种材料的电阻率大都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而减小
C．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它制作标准电阻
D．所谓超导体，是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无穷大
5．一根长为L的导线,电阻为8欧,如将其对折后并联使用,其电阻为（ ）
A．2欧 B．4欧 C．8欧 D．16欧
6．下列说法中正确的是（　　）
A．油罐车后有一条拖在地上的铁链条，是利用了静电
B．电场的方向与负电荷所受电场力的方向相同
C．一根阻值R的均匀电阻线，仅均匀拉长为原来的2倍，电阻变为4R
D．电势为零的地方，场强也为零
7．如图所示，R1和R2是材料相同、厚度之比为1:2、表面均为正方形的导体，但R2的尺寸比R1要小，通过导体的电流方向如图所示，假设R1边长为4L，R2边长为L，若R1的电阻值为10 Ω，则R2的阻值
A．10 Ω B．20 Ω
C．5 Ω D．40 Ω
8．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
9．下列说法中正确的是( )
A．由知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
B．超导体的电阻为零，所以在任何温度下对电流都没有阻碍作用
C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关
10．甲乙两铜导线，质量比是2∶1，长度比是2∶1，那么甲乙两导线的电阻比是（ ）
A．1∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．4∶1
11．工人师傅在改装电炉时，为了使电功率减小到原来的一半，下列措施中可行的是
A．截去一半电炉丝
B．串联一条相同的电炉丝
C．并联一条相同的电炉丝]
D．把连接电炉和电源的电线长度增加一倍．
12．根据电阻定律，对于温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率（ ）
A．跟导线的电阻成正比
B．跟导线的横截面积成正比
C．由所用金属材料本身特性决定
D．跟导线的长度成反比
13．一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R。设温度不变，把它拉制成直径为的均匀细丝后，它的电阻变为（　　）
A． B． C．100R D．10000R
14．下列说法中正确的是（　　）
A．电流的微观解释式中的v是自由电子热运动的平均速率
B．由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．由公式可知，电阻率ρ与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S有关
D．电阻率是表征材料导电性能的物理量，金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且随温度的变化而变化
15．用公式求出“220V，40W”灯泡的电阻为1210Ω，而用欧姆表测得其电阻只有90Ω，下列分析正确的是（　　）
A．一定是读数时乘错了倍率
B．可能是测量前没有调零
C．一定是欧姆表坏了
D．1210Ω是灯泡正常工作时较高温度下的电阻，90Ω是灯泡常温下的电阻
二、填空题（共4题）
16．物理意义：反映了导体对电流的______作用。
17．一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________。
18．下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值．
导线
银
铜
铝
钨
铁
锰铜合金
镍铬合金
电阻R/Ω
0.016
0.017
0.027
0.052
0.096
0.44
1.1
根据表中数据回答：假如让你架设一条输电线路，在铝线和铁线之间，你应选用 ______；假如要选用一根金属丝来做滑动变阻器的电阻丝，在铁丝和锰铜丝之间，你应选用___________．
19．为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们采用______法进行实验探究。
三、综合题（共4题）
20．某人买了50m规格为4mm2的铜线为7A的空调供电使用。如果空调能正常工作，制冷时在这段导线上损失的电压约为多少？铜的电阻率为
21．研究宏观现象的微观本质是物理学的重要课题。对电流和电阻的微观本质的研究推动了相关科学和技术的不断发展。
（1）电流的产生依赖于导体内部自由电荷的定向移动。假设一段金属导体内部单位体积的自由电子数为n，电子电量为e，导体横截面积为S，电子定向移动的速率为ν，试推导电流强度I与以上物理量之间的关系。
（2）实质上，电子在定向移动的过程中会与金属导体内部的原子核发生碰撞，并损失动能，这部分能量转化为焦耳热。大量电子的碰撞可以等效为沿导线方向的平均阻力。
设想电子受到的平均阻力正比于电子的定向移动速率ν，即，k称为阻力系数，为已知的常量。试利用上述信息与（1）中的已知条件和结果，构造物理模型，求出金属导体的电阻率的表达式，并结合表达式说明结果的合理性（至少说出一条）。
22．以下对直导线内部做一些分析：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：j=nev;
(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．
23．两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的3倍，电阻为，把导线B对折后合并起来，电阻为。求：
（1）它们的电阻之比；
（2）分别加上相同的电压，相同时间内通过导线横截面积的电荷量之比。
参考答案
1．B
2．C
3．A
4．C
5．A
6．C
7．C
8．C
9．A
10．C
11．B
12．C
13．D
14．D
15．D
16．阻碍
17．4R
18．（1） 铝线 （2） 锰铜丝
19．控制变量
20．
21．(1)；(2)，电阻率与导体长度、横截面积均无关
22．（1）j=nev（2）
23．（1）36︰1；（2）1︰36