11.2导体和电阻 课后练习（word版含答案）

11.2导体和电阻
一、选择题（共14题）
1．考虑到金属电阻率与温度的关系，图中能较正确地反映通过白炽灯泡的电流I与灯泡两端的电压U之间的变化关系的是 （ ）
A． B． C． D．
2．根据欧姆定律，下列哪种说法是正确的（　　）
A．通过导体的电流越大，它的电阻就越小
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
C．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
D．导体两端的电压越大，这段导体的电流就越大
3．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的4倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为（　　）
A． B．4U C． D．16U
4．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．加5V电压时，导体的电阻约是10Ω
B．加12V电压时，导体的电阻约是8Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，该元件可能是定值电阻
5．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是
A．a代表的电阻丝较粗 B．b代表的电阻丝较粗
C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 D．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比
6．以下说法正确的是
A．因为电流有方向，所以电流是矢量
B．电阻大的导体，其电阻率不一定大
C．电动势越大的电源，非静电力做功越多
D．由可知，一段导体的电阻R与导体两端的电压U和通过的电流I有关系
7．图是两个定值电阻、的图线，它们并联的总电阻为R，则R的图线在（　　）
A．区域①内 B．区域②内 C．区域③内 D．不能确定
8．有一标有为“220V，100W”的灯泡，现用一标准的欧姆表测其电阻，测量结果其电阻
A．小于484Ω
B．等于484Ω
C．大于484Ω
D．无法确定
9．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa∶Sb＝1∶2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量e=1.6×10－19C。下列说法正确的是（　　）
A．流经导线a的电流为0.16A
B．流经导线b的电流为0.32A
C．a、b的电阻之比Ra∶Rb＝1∶2
D．自由电子在导线a和b中的定向移动速率之比va∶vb＝1∶2
10．如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中连线与横轴的夹角为，A点的坐标为(U0，I0)，其切线与纵轴交点的纵坐标为，则（　　）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
C．对应A点，白炽灯的电功率可表示为
D．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
11．下列说法正确的是（　　）
A．由场强定义式可知，某电场的场强与成反比，与成正比
B．电阻率是反映材料的导电性能的物理量
C．由可知，导体两端的电压越大，导体的电阻越大
D．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
12．下图是电阻R的I-U图线，图中α＝45°，由此得出(　　)
A．通过电阻的电流与其两端电压成正比
B．电阻R＝1.5 Ω
C．因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝1/tanα＝1.0 Ω
D．在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是9.0 C
13．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)(　　)
A．当长度不变，横截面积增大一倍时
B．当横截面积不变，长度增加一倍时
C．长度和横截面半径都缩小一倍时
D．长度和横截面积都扩大一倍时
14．随着集成电路的广泛应用，对集成度的要求越来越高，集成度越高，各种电子组件越微型化，图中和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，但的边长是的100倍，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．
B．
C．将它们并联在电路中流过和的电流大小相同
D．并联时中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率
二、填空题
15．两种材料不同的电阻丝，长度之比为1：5，截面积之比为2：3，电阻之比为2：5，则材料的电阻率之比为_____．
16．利用标有“6V，3W”的灯泡L1、“6V，6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图（a）所示的实验电路，其中电源电动势E=9V．图（b）是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时，电路输出功率为 ______ W，电源内阻为 ______ Ω．
17．今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2，则甲、乙两个电阻阻值的比值为__________．
18．如图所示，a、b是两个导体的I-U图像，由图可知两导体的电阻之比________；若分别加上相同的电压，则通过它们的电流之比________；当两导体中通过相等的电流时，则它们两端的电压之比________。
三、综合题
19．一金属导体，两端加上U1=10V的电压时电流I1＝0.5A；试求：
(1)金属导体的电阻R多大；
(2)导体两端加上U2=30V时，导体两端的电流I2多大？
20．一种悬球式加速度仪如图所示，它可用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。m是一个金属球，它在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点。AB是一根长为L的均匀电阻丝，其电阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中心C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V，（金属丝和导线电阻不计）。图中虚线OC与AB垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中，使AB沿前进的方向。列车静止时金属丝在竖直方向，当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向。从电压表的示数变化可测出加速度的大小。
(1)当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数为U′的关系式。以便重新刻制电压表刻线，使其成为可直接读出加速度值的加速度计。
(2)用此装置测得的最大加速度是多少？
(3)将C点设置在电阻丝AB的中点有什么好处？对电压表的选择有什么特殊要求？
21．对于同一个物理问题，常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S，长为L的直导线：
(1)若t时间内流过导线横截面积的电荷量为Q。求导线中的电流I；
(2)若加在导线两端的电压为U，导线的阻值为R，求导线中的电流I；
(3)若导线单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v，求导线中总的电子个数N，导线中的电流I。
22．用一个标有额定电压为的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图所示，求：
（1）设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为，求正常发光条件下灯丝的温度。
（2）将一定值电阻与灯泡串联后接到电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
电灯的灯丝电阻随温度的升高而增大；故随着电压的增大，灯泡温度升高，灯丝的阻值将增大，故图象的倾斜程度将减小。
故选A。
2．D
【详解】
ABC.导体的电阻由导体本身决定，与其两端的电压和通过其的电流无关，故ABC错误；
D.根据欧姆定律可知，通过导体的电流与其两端电压成正比，导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越大，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
由题意知导线均匀拉长到原来的4倍时，电阻横截面积为原来的，由电阻得电阻变为原来的16倍，要使电流仍为I，则电压为原来的16倍。
故选D。
4．B
【详解】
A. 当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻
故A项与题意不相符；
B. 当U=12V时，由图知电流为I=1.5A，则导体的电阻
故B项与题意相符；
CD. 由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增大，所以随着电压的增大导体的电阻不断增大，故CD项与题意不相符．
5．B
【详解】
ABC．根据欧姆定律：
可得：
可知伏安特性曲线的斜率是电阻的倒数，因此a代表的电阻较大，b的较小；
根据电阻定律：
可知a的电阻丝较细，b的较粗，故A错误、B正确、C错误。
D．一段金属丝的电阻是由本身的因素决定的，与所加电压和所通过的电流无关，故D错误。
故选B.
6．B
【详解】
:A、电流既有大小又有方向,运算时应用代数运算法则,但电流是标量,故A错误;
B、导体电阻由导体本身的性质,即:由导体的材料、长度、横截面积决定,所以电阻大的导体，其电阻率不一定大，故B正确；
C、电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置, ,其中E是电动势，从公式中可以看出，电动势越大的电源，非静电力做功不一定越多，和带电量的多少也是有关的，故C错误；
D、公式是电阻的定义式，不是决定式，所以一段导体的电阻R与导体两端的电压U和通过的电流I有关系是不对的，故D错误；
综上所述本题答案是：B
7．A
【详解】
根据并联电路中电阻的特点可知：总电阻R比每一个并联电路的分电阻都要小；所以在R1、R2、R中，R最小；根据公式
则
可知图线的斜率越大，则电阻值越小，所以并联电阻R在I-U图线的①区。故A正确，BCD错误。
故选A。
8．A
【详解】
试题分析：当灯泡正常发光时,电阻为,灯泡的电阻随着问题的升高逐渐增大，欧姆表提供的电压小于220V电压,所以电阻小于484Ω，A对；
9．A
【详解】
AB．根据电流的定义式求解通过、导体的电流
A正确，B错误；
C．根据电阻定律
可知
C错误；
D．根据电流的微观表达式
可知
D错误。
故选A。
10．C
【详解】
A．由图示图象可知，随电压U增大通过灯泡的电流I增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，故A错误；
B．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
故B错误；
C．对应A点，白炽灯的电功率可表示为
P=U0I0
故C正确；
D．由图可知，A点的电压和电流分别为U0、I0，则在A点灯泡电阻
不能根据求电阻，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．电场强度由电场本身决定，与有无检验电荷无关，A错误；
B．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大导电性能越弱，B正确；
C．导体的电阻为导体本身的性质，与两端的电压和电流无关，C错误；
D．电场强度是矢量，既有的小，又有方向，在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度都大小相等，而方向不同，所以场强不相同， D错误。
故选B。
12．AD
【详解】
A．根据部分电路的欧姆定律可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，故A正确；
BC．根据电阻的定义式：知，I-U图象斜率的倒数等于电阻R，则得
故BC错误；
D．由图知，当U=6V时，I=9A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是
q=It=9×1C=9.0C
故D正确．
故选AD正确．
13．CD
【详解】
根据电阻定律R＝ρ可知，只有电阻丝的长度和横截面积都扩大或缩小一倍时，电阻丝的电阻才能保持不变。
故选CD。
14．ACD
【详解】
AB．设材料的厚度为d，表面正方形的边长为l，根据电阻定律有
由上式可知，电阻与表面正方形的边长无关，只由电阻率与材料的厚度决定，所以A正确；B错误；
C．根据
所以将它们并联在电路中流过和的电流大小相同，则C正确；
D．根据电流的微观表达式
则
所以并联时中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率，则D正确；
故选ACD。
15．4：3
【详解】
设电阻丝长度分别为l和5l，横截面积分别为2s和3s，电阻分别为2R和5R，因为R=ρ，所以=ρ
=ρ’,所以ρ：ρ’=4：3
16． 4 2
【详解】
由I-U图象可知，L2正常发光的电流为1A，L1的正常发光电流为0.5A，当两灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是L1，此时电路中的电流为0.5A，由I-U图象可知：L2的电压为U2′=2V，此时电压表测L2两端的电压，即电压表的示数为2V；则此时电源的输出电压为U=U1′+U2′=2V+6V=8V，电源的输出功率为：P=UI=8V×0.5A=4W，电源的内阻．
17．1:4
【详解】
由得，，由欧姆定律，得．
18．
【详解】
I-U图象的斜率表示电阻的倒数。由于a与b的斜率之比是，所以电阻值比：
Ra：Rb=1：3
两个导体两端的电压相等（不为零）时的电流之比等于电阻的倒数比，即：
Ia：Ib=Rb：Ra=3：1
两个导体中的电流相等（不为零）时的电压之比就等于电阻值比，即：
Ua：Ub=Ra：Rb=1：3
19．(1)20Ω；(2)1.5A。
【详解】
(1)金属导体的电阻
(2)导体两端加上U2=30V时，导体两端的电流
。
20．(1) ；(2) ； (3)见解析。
【详解】
(1) 对小球进行受力分析，小球受重力，绳的拉力，其合力沿水平方向，大小为：F=mgtanθ，根据牛顿第二定律得
电压表所测电阻丝的长度
串联电路电流相等，有
解得
整理可得
(2) 电压表的最大值对应着加速度的最大值，由电路图可知，电压表的最大读数为
故加速度的最大值为
(3) C点设置在AB中间的好处是：利用这个装置还可以测定列车做匀减速运动时的负加速度，这时小球偏向OC线的右方；伏特计要零点在中间，量程大于
21．(1) ；(2) ；(3) ，
【详解】
(1)若t时间内流过导线横截面积的电荷量为Q，导线中的电流I为
(2)若加在导线两端的电压为U，导线的阻值为R，导线中的电流I为
(3)若导线单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v，导线中总的电子个数N为
导线中的电流I
22．（1） （2）
【详解】
（1）设灯泡的电阻为，当电压为0时有，温度为室温
当灯泡为额定功率时，为度为，电阻为
联立解得
（2）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为
故电阻的阻值为
答案第1页，共2页