3.3影响电阻的因素 课后练习（word 含答案）

3.3影响电阻的因素
一、选择题（共15题）
1．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（ ）
A．由R=ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比
B．由R=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．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
2．如图所示，伏安法测电阻的电路中，电压表的量程为，内阻为，测量时发现电压表的量程过小，在电压表上串联一个阻值为的定值电阻，最后电压表示数为，电流表示数为，关于的阻值下列说法正确的是（　　）
A．大于 B．等于
C．大于 D．等于
3．关于金属丝的电阻及其电阻率，下列说法正确的是（　　）
A．把一根金属丝截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的
B．将金属丝均匀地拉长至原来长度的两倍，则金属丝的电阻变为原来的两倍
C．将金属丝对折后拧成一股，其电阻变为原来的四分之一
D．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越小
4．一段半径为D的导线，电阻为0.1Ω，如果把它拉成半径为0.5D的导线，则电阻变为 ( )
A．0.2Ω B．0.4Ω C．0.8Ω D．1.6Ω
5．下列不会影响导体电阻的因素有（　　）
A．导体的材料 B．导体的长度
C．导体的横截面积 D．导体两端的电压
6．某同学测量一个圆柱体工件的电阻率，分别使用游标卡尺、螺旋测微器测量圆柱体工件的长度、直径，某次测量的示数分别如图甲，乙所示，下列各选项中读数都正确的是（　　）
A．4.83cm、5.313mm. B．5.03cm、5.313mm
C．4.83cm、5.813mm D．5.03cm、5.813mm
7．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
8．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc，当将A与B接入电压为U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为(　 　)
A．I B．2I
C．I D．4I
9．比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法，所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最木质的属性。如电场强度E、导体的电阻R、电容C、电流强度I、电势φ都是用比值法定义的物理量，下列几组公式均属于比值定义的是 （　　）
A． B．
C． D．
10．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
11．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．
12．一根粗细均匀的导线，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
13．用如图所示的电路测量待测电阻的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（　　）
A．电压表的内电阻越小，测量越精确
B．电流表的内电阻越小，测量越精确
C．电压表的读数大于两端真实电压，的测量值大于真实值
D．由于电流表的分流作用，使的测量值小于真实值
14．下列说法正确的是（　　）
A．由可知，电阻与电压、电流都有关系
B．由可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系
C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小
D．所谓超导体，就是当其温度降低到某一临界温度时，它的电阻率突然变为零
15．下列说法中正确的是（　　）
A．据R＝可知，若通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
B．导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导体的电阻不变
C．据ρ＝可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比
D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
二、填空题
16．一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________。
17．图1中螺旋测微器的读数为________mm；图2中游标卡尺的读数为________mm。
18．（1）导体的___________。
（2）导体的___________。
（3）导体的___________。
19．读出如图游标卡尺的读数为_____mm．
三、综合题
20．一测量电解液的电阻率的玻璃容器如图甲所示，P、Q为电极，a=1m，b=0.5m，c=0.2m。当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，电解液的U一I图线如图乙所示。
(1)定性分析电解液的电阻率随其通过的电流I的变化规律；
(2)当U=9V时，求电解液的电阻率。
21．在一根长L=5m，横截面积S=3.5× 10-4m2的铜质导线两端加2．5×10-3V电压．已知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·m，则：
（1）该导线的电阻多大？
（2）该导线中的电流多大？
（3）当电阻线对折后，接入相同的电压，电流是多大？
22．某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k＝1300N/m、自然长度L0＝0.5m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置粗细均匀的电阻率较大的金属杆上，弹簧是由不导电的材料制成的．迎风板面积S0＝0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连．迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好，不计摩擦．定值电阻R＝1.0Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω．闭合开关，没有风吹时，弹簧处于自然长度，电压表的示数U1＝3.0V，某时刻由于风吹迎风板，待迎风板再次稳定时，电压表的示数变为U2＝2.0V．（电压表可看作理想表），试分析求解：
(1)此时风作用在迎风板上的力的大小；
(2)假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m3，求风速的大小；
(3)对于金属导体，从宏观上看，其电阻定义为：．金属导体的电阻满足电阻定律：．在中学教材中，我们是从实验中总结出电阻定律的， 而“金属经典电子论”认为，电子定向运动是一段一段加速运动的接替，各段加速都是从定向速度为零开始．设有一段通电金属导体，其长为L，横截面积为S，自由电子电量为e、质量为m，单位体积内自由电子数为n，自由电子两次碰撞之间的时间为t0．试利用金属电子论，从理论上推导金属导体的电阻．
23．随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）你认为不合格的纯净水的电导率是偏大还是偏小？
（2）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图所示。请用笔画线表示导线，连接测量纯净水样品电阻的电路，注意合理选择电表的量程。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A.根据R=知，导体的电阻与导体的电阻率和导体长度成正比，与导体的横截面积成反比；故A正确；
B.电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压、导体中的电流都无关．故B错误；
C.导体的电阻率与导体的电阻R，横截面积S，与导体的长度L皆无关；故C错误；
D.导体的电阻率与导体的电阻R，横截面积S，与导体的长度L皆无关；故D错误；
故选A．
2．A
【详解】
电压表与电阻串联，定值电阻两端电压等于电压表电压的倍，电压表示数为，则待测电阻两端电压为
电阻的测量值
由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表的测量值偏大，
由欧姆定律可知，待测电阻的测量值小于真实值，电阻的测量值为，则大于，故A正确，BCD错误；
故选A。
3．C
【详解】
A．金属丝的电阻率与金属丝的长度无关，把一根金属丝截成等长的三段，则每段的电阻率仍与原来的相同，故A错误；
B．根据
将金属丝均匀地拉长至原来长度的两倍，则长度变为原来的两倍，横截面积变为原来的一半，则电阻变为原来的4倍，故B错误；
C．将金属丝对折后拧成一股，则长度变为原来的一半，横截面积变为原来两倍，则电阻变为原来的四分之一，故C正确；
D．电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】
设其体积为V，则导体的截面积
导体的长度
导体的电阻
故当把它拉成半径为0.5D的导线时，电阻应变为16倍，即1.6Ω。故选D。
5．D
【详解】
导体电阻的决定式为 ，导体的材料影响电阻率，导体的长度和导体的横截面积S对导体的电阻也有影响，导体两端电压对导体电阻无影响，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．B
【详解】
游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第三条刻度线与主尺上某一刻度对齐，游标尺读数为
故最终读数为
螺旋测微器的固定刻度上的读数为5mm，可动刻度上的 读数为
最终读数为
故选B。
7．C
【详解】
A．油罐车后有一条拖在地上的铁链条，是预防静电。A错误；
B．电场的方向与负电荷所受电场力的方向相反。B错误；
C．一根阻值R的均匀电阻线，仅均匀拉长为原来的2倍，因为体积不变，所以横截面积变为原来的一半，根据电阻定律得电阻变为原来的4倍。C正确；
D．因为电势具有相对性，所以电势为零的地方，场强不一定为零。D错误。
故选C。
8．D
【详解】
设金属薄片的厚度为，当A与B接入电压为U（V）的电路中时，，当C与D接入电压为U（V）的电路中时，，可知，根据欧姆定律得，电流，知电流之比为，所以将C与D接入电压为U（V）的电路中，电流为4I，故选项D正确．
点睛：根据电阻定律得出两种情况下的电阻之比，结合欧姆定律得出电流大小之比．
9．A
【详解】
A．公式
电场强度的大小是由电场本身的性质决定的，与试探电荷的带电量以及试探电荷在电场中所受到的电场力无关，是比值定义法；
公式
电容器的大小是由两个极板的正对面积以及两极板间的距离决定的，与电容器的带电量以及电容器两个极板之间的电压无关，是比值定义法，A正确；
B．公式
试点电荷点场的表达式，电场强度的大小与场源电荷带电量成正比，与到场源距离的平方都成反比，不是比值定义法；
公式
是电流的定义式，与流过导体横截面的电量无关，与时间也无关，是比值定义法，B错误；
C．公式
是电阻的定义式，与电压、电流无关，是其本身的属性，是比值定义法；
公式
表明电容器的大小与两极板的正对面积成正比，与两极板间的距离成反比，因此该公式不是比值定义法，C错误；
D．公式
表明电阻的大小与导线的长度成正比，与导线的横截面积成反比，以导线的电阻率成正比，不是比值定义法；
公式
是电势的定义式，电势与电势能、电量无关，电势的大小由电场本身决定，是比值定义法，D错误。
故选A。
10．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。
11．C
【详解】
根据欧姆定律
电阻定律
电流微观表达式
则
故选C。
12．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。
13．BC
【详解】
AB．该电路中，Rx的测量值实际上为
故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错误，B正确；
CD．该电路中电流表的读数为通过Rx的真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值， 选项D错误，C正确。
故选BC。
14．BD
【详解】
AB．导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与电压、电流没有关系，故A错误B正确；
C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；
D．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，电阻值等于零，此时电阻率突然变为零，故D正确。
故选BD。
15．BD
【详解】
AB．公式
是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U、I无关。当导体两端电压U加倍时，导体内的电流I也加倍，但比值R仍不变，故B正确，A错误；
CD．由电阻定律
可知，导体电阻决定于ρ、l、S，与ρ、l成正比，与S成反比，但ρ由材料、温度决定，与l、S、R无关，故D正确，C错误。
故选BD。
16．4R
17． 6.195 7.5
【详解】
螺旋测微器的固定刻度为6.0mm，可动刻度为
19.5×0.01mm=0.195mm
所以最终读数为
6.0mm+0.195mm=6.195mm
游标卡尺的主尺读数为：0.7cm=7mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
5×0.1mm=0.5mm
所以最终读数为
7mm+0.5mm=7.5mm
18． 横截面积 长度 材料
19．23.85
【详解】
解：游标卡尺的主尺读数为23mm，游标尺上第17个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为17×0.05mm=0.85mm，所以最终读数为：23mm+0.85mm=23.85mm．
故答案为23.85．
20．(1)随其通过的电流的增大而减小；(2)
【详解】
(1)由图乙可知，图线上各点的比值随电流的增大而减小，所以电阻率也随着通过电流的增大而减小。
(2)当U=9V时，电解液的电阻
由电阻公式可得
21．（1）（2）（3）
【详解】
（1）由电阻定律得到该导线电阻为：；
（2）由欧姆定律得到该导线中电流为：；
（3）将电阻丝对折后，导体的材料没有变化，但导体的长度减半，横截面积变为原来的二倍，则根据电阻定律可知，此时电阻为：
根据欧姆定律可知此时电流大小为：．
22．(1) ；(2)；(3)
【详解】
试题分析：（1）定值电阻R与金属杆串联，当无风时，根据电压表示数，应用闭合欧姆定律求出电流，再根据公式求出金属杆接入电路的电阻；根据有风时电压表示数可用第1题的方法求出金属杆接入电路的电阻，由电阻再求出此时弹簧的长度，根据胡克定律，求出风力．
（2）取极短时间内吹到迎风板上的空气为研究对象，应用动量定理和牛顿第三定律求出风速；
（3）设电子的平均速率为v，根据电流微观表达式、电阻的定义公式、以及公式U=Ed列式求解即可．
(1)有风时金属杆接入电路的电阻为R2
有
得
此时，弹簧的长度
弹簧的压缩量
根据平衡条件，此时的风力
(2)设风速为v．在Δt时间内接触到吹风板的空气质量为Δm：
根据动量定理可得：
得
(3)设导体两端的电压为U，自由电子定向运动的平均速率为v；
由牛顿运动定律和运动学规律得：
从微观上看，电流强度
综上，由电阻的定义得
所以
23．（1）偏大；（2）
【详解】
（1）不合格的纯净水中含有较多的离子，导电能力好，电阻率偏小，电导率偏大。
（2）容器内水的电阻比滑动变阻器的电阻大得多，为了使电表指针有较大的偏转，滑动变阻器采用分压接法；容器内水的电阻远大于电流表的内阻，所以采用内接法；电源的电动势是12V，为了使电压表指针偏转三分之一以上，电压表的量程选择0～15V；电路如图所示