3.2决定导体电阻大小的因素 自主提升过关练（word解析版）

3.2决定导体电阻大小的因素 自主提升过关练（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．金属导体两端加上恒定电压，瞬间在导体中形成匀强电场，电场力使自由电子加速，电子在运动中与金属正离子频繁碰撞，这种碰撞使电子不会一直加速。为研究自由电子定向运动平均速率，某同学使用如下材料：一根长为L、横截面积为S的圆柱形金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n。电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定电压U时，自由电子定向运动的平均速率可表示为（　　）
A． B． C． D．
3．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
4．一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径为d，电阻为R，把它拉制成直径为的均匀细丝后，其阻值变为（　　）
A．16R B． C．256R D．
5．如图所示，两个截面不同、长度相等、材质均匀的铜棒接在电路中，两端电压为U，下列说法正确的是（　　）
A．通过两棒的电流强度相等 B．两棒自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度相同 D．细棒的电压等于粗棒的电压
6．如图所示，长方体金属块各处的电阻率相同，三边长分别为a、b、c，当M、N两端的电压为U时，金属块中的电流为I；当P、Q两端的电压为U时，金属块中的电流为（　　）
A．I B． C． D．
7．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为，则横截面积之比为（　　）
A．1：2 B．2：1
C．1：4 D．4：1
8．如图所示，a、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的U-I图像，已知导体电阻，下列说法正确的是（ ）
A．a代表的电阻丝较粗
B．b代表的电阻丝较粗
C．a电阻丝的阻值大于b电阻丝的阻值
D．图线表示两个电阻丝的电阻随电压的增大而增大
9．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，单位时间内通过导线的电荷量为Q，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的一半，再给它两端加上电压U，则（　　）
A．单位时间内通过导线的电荷量为
B．单位时间内通过导线的电荷量为
C．单位时间内通过导线的电荷量为
D．单位时间内通过导线的电荷量为
10．两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
11．小马在综合实践课上制作了一个长方体的均匀金属块，长宽高如图所示。为研究金属块的电阻，他将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（　　）
A． B．I
C．2I D．4I
12．关于电阻率的说法，正确的是（　　）
A．电阻率与导体的长度和横截面积有关
B．电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体材料决定，与温度有关
C．电阻率越大的导体，电阻也越大
D．导体材料的电阻率都是随温度升高而增大
13．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，有的合金电阻率几乎不受温度的影响。根据以上信息判断下列说法，其中正确的是（　　）
A．连接电路用的导线一般用合金来制作
B．电炉、电阻器的电阻丝一般用纯金属来制作
C．标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．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制成
14．如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a，平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则下列说法中正确的是（　　）
A．U不变 B．Ep不变
C．Q变小 D．电荷仍保持静止
15．一根阻值为R的均匀电阻丝长为l，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R（　　）
A．当l不变，S增大一倍时
B．当S不变，l增大一倍时
C．当l和S都缩为原来的一半时
D．当l和横截面积S都增大一倍时
二、解答题
16．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，当U=10V时，电解液的电阻率ρ是多少
17．一根长为L=3．2 m、横截面积S=1．6×10﹣3 m2的铜棒，两端加电压U=7．0×10﹣2 V．铜的电阻率ρ=1．75×10﹣8 Ω·m，铜内自由电子的体密度为n=8．5×1029 m﹣3．求：
（1）通过铜棒的电流；
（2）铜棒内的电场强度；
（3）自由电子定向移动的平均速度．
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．C
【详解】
根据欧姆定律
电阻定律
电流微观表达式
则
故选C。
3．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。
4．C
【详解】
横截面直径为d镍铬丝拉制成直径为的均匀细丝后，根据截面积公式
可知，横截面积变为原来的，镍铬丝的体积不变，则长度变为原来的16倍；由电阻定律
分析可知电阻变为原来的256倍，即为256R。
故选C。
5．A
【详解】
A．因两导体串联，则电流强度一定相等，故A正确；
B．由
可知，电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因横截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，故B错误；
CD．因电流相等，而由
可知，细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，则由
可知，细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度，故CD错误。
故选A。
6．B
【详解】
根据电阻定律和欧姆定律可知
U=IRMN
同理
U=I′RPQ
解得
故选B。
7．B
【详解】
当两导体接入电流相同的电路时，电压之比为
根据欧姆定律
得电阻之比:
RA：RB=1：4
两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得
得到，横截面积之比
故选B。
8．A
【详解】
C．U-I图象中图象的斜率表示电阻，则由图可知，a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值，选项C错误；
AB．由可知，长度相同时，电阻越大的电阻丝越细，则可知a代表的电阻丝较粗，b代表的电阻丝较细，选项A正确，B错误；
D．电阻丝的电阻与电压和电流无关，由材料和长度、粗细共同决定，故D错误；
故选A。
9．D
【详解】
根据电流的定义式有
由欧姆定律可知
联立可得
而根据定阻定律有
将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的一半，则电阻为
则两端加上电压U，单位时间内通过导线的电荷量为。
故选D。
10．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。
11．A
【详解】
将A与B接入电路中时，金属块的电阻为
将C与D接入电路中时，金属块的电阻为
联立，可得
依题意，有
解得
故选A。
12．B
【详解】
电阻率是导体本身的特性，由导体的材料决定，往往随温度变化而变化，而与导体的长度、横截面积无关．有些合金的电阻率受温度影响很小，往往制成准确电阻．由电阻定律 可知。电阻与导体的长度、横截面积和电阻率三个因素有关。
A．电阻率与导体的长度、横截面积无关。故A错误。
B．电阻率是导体本身的特性，由导体的材料决定，往往随温度变化而变化。故B正确。
C．由电阻定律 可知。电阻与导体的长度、横截面积和电阻率三个因素有关。则电阻率大的导体，电阻不一定大。故C错误。
D．有些合金的电阻率受温度影响很小，往往制成准确电阻。故D错误。
故选B。
13．CD
【详解】
A．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，A错误；
B．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，B错误；
C．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，C正确；
D．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随温度变化而显著变化的金属材料制作，D正确。
故选CD。
14．BD
【详解】
AC．保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则根据
可知，电容减小，电容器要放电，但是二极管具有单向导电，所以电容器无法放电，即电量不变，根据 可知，电压增大。AC错误；
BD．根据 可得
所以场强不变，电荷仍静止。因为P点与B极板距离不变，则其电势差不变，所以P点的电势不变，电荷的电势能也不变。BD正确。
故选BD。
15．CD
【详解】
根据电阻定律可知：
A．当l不变，S增大一倍时，电阻变为原来的一半，选项A错误；
B．当S不变，l增大一倍时，电阻变为原来的2倍，选项B错误；
C．当l和S都缩为原来的一半时，电阻不变，选项C正确；
D．当l和横截面积S都增大一倍时，电阻不变，选项D正确。
故选CD。
16．
【详解】
电解液的电阻为
由电阻定律得
解得
17．（1）2×103 A；（2 ）2．19×10﹣2 V/m；（3）9．19×10﹣6 m/s
【详解】
（1）由
和
得
（2）由
电场强度
（3）由
得
电子的定向移动速率