11.2导体的电阻同步练习（Word版含答案）

11.2 导体的电阻 同步练习
一、单选题
1．如图所示为两条电阻丝的图线，甲、乙图线分别与横坐标轴夹角为,若将两条电丝并联接入电路中，通过它们的电流之比为（　　）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是
A．电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变
B．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变
C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B
D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B
3．将粗细均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再均匀拉长至L，导线电阻变为（ ）
A． B． C． D．NR
4．关于材料的电阻率，下列说法正确的是（ ）
A．电阻率的单位是
B．金属材料的电阻率随温度的升高而增大
C．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好
5．在恒定电场的作用下，金属导体中的自由电子做定向移动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向移动，结果是大量自由电子定向运动的平均速率不随时间变化，这种微观上的阻碍因素在宏观上就形成了电阻。将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示，其中阻值最接近的两个电阻是（　　）
A．a和b B．b和d C．a和c D．c和d
6．两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后纹合起来，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（　　）
A． B． C． D．
7．下列关于说法中正确的是( )
A．只要导体中有电荷运动,就有电流 B．电流的方向就是正电荷定向移动的方向
C．电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 D．对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大
8．如图所示是将滑动变阻器作为分压器使用的电路，A、B为分压器的输出端，R是负载电阻，电源电压为U且保持恒定，滑片P位于变阻器的中央，下列判断错误的是（　　）
A．空载（不接R）时，输出电压为
B．接上负载时，输出电压小于
C．负载电阻R的阻值越大，输出电压越低
D．接上负载R后，要使输出电压为，滑片P应向上移动至某一位置
9．a、b、c三种元件的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．b代表是定值电阻，图像的斜率等于电阻
B．a、b、c三种元件都是线性元件
C．a代表某些半导体元件，随着电压、电流的升高，电阻减小
D．三种图像的交点表示电压、电流相等，电阻不相等
10．如图所示，图线a是某一电源的U－I曲线，图线b是一定值电阻的U－I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则说法错误的是（　　）
A．该定值电阻为6Ω
B．该电源的电动势为20V
C．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大
D．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大
11．一个标有“220V，100W”字样的普通白炽灯，两端所加的电压由0逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示。下列给出的四个图象中，肯定符合实际情况的是（　　）
A． B．
C． D．
12．下列物理量是矢量的是（　　）
A．电势 B．电压 C．电场强度 D．电阻
13．某款移动充电宝的部分相关参数如图所示。小张同学通过网络查阅得知，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是（　　）
产品型号 A5
电池容量 3.7V20000mAh（74Wh）
额定容量 13000mAh（5V=1A）
输入接口 MicroUSB
输出接口 USB-A/MicroUSB
输入 BC5.0V/2.4A（Max）
输出 2DC5.0V/2.4A（3.5AMax）
A．20000mAh指的是充电宝能够储存72000C的电荷量
B．74Wh指的是充电宝能够储存266400J的电能
C．该充电宝理论上可以按最大电流输出约5.71h
D．输入接口的输入功率为12W
14．如图所示，电源的输出电压恒定。将一根粗细均匀由同一材质做成的导线，接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，理想电流表的示数为。断开开关，取下导线，将它均匀拉升到原来长度的2倍，记为导线；再将接入两接线柱a、b之间，闭合开关S。不考虑温度变化对导线电阻大小的影响，下列分析合理的是（　　）
A．导线CD的电阻大小
B．导线电阻是导线电阻的2倍
C．导线接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，理想电流表的示数变为
D．导线接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，电源的输出功率变为原来的4倍
15．两只电阻的伏安特性曲线如右图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．两电阻的阻值为R1大于R2
B．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压
C．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率大于R2消耗的功率
D．两电阻并联在电路中时，R1消耗的功率大于R2消耗的功率
16．用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以下物理量表达式中不属于比值法定义的是（　　）
A．电源电动势 B．电场强度
C．导体电阻 D．电流强度
17．下列物理公式表述正确的是（　　）
A．由电阻的定义式可知：导体电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
B．由电场强度的定义式可知：电场强度与检验电荷受到的电场力成正比，与检验电荷的电正反比
C．由库伦定律的公式可知：真空中两个点电荷之间的库仑力与两个点电荷电量的乘积成正比，与他们之间距离的平方成反比
D．由磁感应强度定义式可知：磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
18．如图1所示，两根材料相同、粗细不同的均匀导体A、B叠在一起串联接入电路，从上往下测得两导体沿长度方向的电势变化如图2所示，已知导体A的电阻为R，则导体B的电阻为( )
A．R B．2R C．3R D．4R
19．图为两段由同种材料制成的长度相同、粗细不同的电阻丝和的伏安特性曲线。关于这两段电阻丝，以下判断正确的是（　　）
A．电阻丝较细
B．电阻和的阻值之比3：1
C．若将电阻丝和串联在一起接入电路，两端的电压较大
D．若将电阻丝和并联在一起接入电路，消耗的电功率较大
二、多选题
20．如图所示，是我们常见的图像，这种图像如果在横纵坐标加上适当的物理量及单位，可以用来描述（ ）
A．在通电导体电阻忽略受温度影响的前提下，通电导体的电流与电压的关系
B．同一物体的密度与质量的关系
C．物体所受重力与质量的关系
D．匀速直线运动的路程与时间的关系
21．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U－I图像，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代表的电阻丝阻值小于b代表的电阻丝阻值
D．图线表示两个电阻丝的电阻随电压的增大而增大
22．图甲为、B两电学元件的伏安特性曲线，若把两元件串联并在两端加上电压，如图乙，则有（　　）
A．电路中电流
B．电路中电流
C．元件B分得电压
D．元件B分得电压
23．有两个相同材料制成的导体，两导体为上、下面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，现将大小柱体串联接在电压U上，已知通过导体电流方向如图，大小为I，则（　　）
A．导体电阻率为：
B．导体电阻率为：
C．大柱体中自由电荷定向移动的速率小于小柱体中自由电荷定向移动的速率
D．大柱体中自由电荷定向移动的速率大于小柱体中自由电荷定向移动的速率
三、解答题
24．电流是国际单位制中七个基本物理量之一，也是电学中常用的概念。金属导体导电是由于金属导体内部存在大量的可以自由移动的自由电子，这些自由电子定向移动形成电流。
(1)电子绕核运动可等效为一环形电流。设处于基态氢原子的电子绕核运动的半径为R，电子质量为m，电量为e，静电力常量为k，求此环形电流的大小。
(2)一段横截面积为S的粗细均匀金属导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。自由电子定向移动的平均速率为v。
a.请从电流定义式出发，推导出导线中的电流I的微观表达式；
b.按照经典理论，电子在金属中运动的情形是这样的：在外加电场(可通过加电压实现)的作用下，自由电子发生定向运动，便产生了电流。电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞，将动能交给金属离子（微观上使其热运动更加剧烈，宏观上产生了焦耳热），而自己的动能降为零，然后在电场的作用下重新开始加速运动（为简化问题，我们假定：电子沿电流方向做匀加速直线运动），经加速运动一段距离后，再与金属离子发生碰撞。电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程，用L表示。请从宏观和微观相联系的角度，结合能量转化的相关规律，求金属导体的电阻率。
25．如图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题：（不计电流表和电源的内阻）
（1）若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。
（2）如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10Ω的定值电阻R0串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
根据欧姆定律可知：图线的斜率表示导体电阻，故甲、乙两个电阻丝的电阻分别为、，两条电阻丝并联接入电路，电压相等，根据欧姆定律
可得通过它们的电流之比为
故C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变；故A正确；B错误；两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等；故CD错误；故选A．
【点睛】
本题考查伏安特性曲线的应用，要注意明确U-I图象中图象的斜率表示电阻；斜率变大时，电阻增大．
3．B
【解析】
【详解】
将粗细均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再均匀拉长至L，其体积减小了，变为，故横截面积变为；根据电阻定律公式，电阻与横截面积成反比，故电阻变为原来的倍，即，B正确．
4．B
【解析】
【详解】
A．根据电阻率知电阻率的单位是；故A错误．
B．金属材料的电阻率随温度升高而增大；故B正确．
C．电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横截面积无关；故C错误．
D．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，材料的导电性能越不好；故D错误．
5．C
【解析】
【详解】
在U-I图像中，图线的斜率表示电阻的阻值，所以阻值最接近的两个电阻是a和c。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
设原来的电阻为，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的，根据
知电阻
另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据
知电阻
则两电阻之比为。根据欧姆定律知，电压相等时电流之比为，根据
知相同时间内通过的电荷量之比为。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
电荷的定向移动形成电流，不是只要有电荷运动就有电流，故A错误；电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项B正确；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，选项C错误；对于给定的电源,移动单位正电荷非静电力做功越多,电动势就越大，选项D错误；故选B.
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．空载时，滑片把滑动变阻器分成阻值相等的两部分，由串联电路特点可知，输出电压为电源电压的一半，即，故A正确；
B．接上负载R时，电路总电阻变小，干路电流变大，滑动变阻器上半部分电压变大，大于电源电压的一半，则A、B间的输出电压小于，故B正确；
C．负载电阻R的阻值越大，负载电阻与滑动变阻器下半部分并联后的阻值越大，输出电压越大，故C错误；
D．接上负载R后，A、B间的输出电压小于，要使输出电压等于，滑片应向上移动，故D正确。
本题选错误的，故选C。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．b代表是定值电阻，温度升高，电阻不变，其斜率的倒数等于电阻，故A错误；
B．电流与电压成正比的元件才是线性元件，b代表的元件是线性元件，a、c不是线性元件，故B错误；
C．某些半导体元件，例如晶体二极管随着电压、电流的升高，电阻减小，a的电阻随着电压、电流的升高而减小，代表某些半导体元件，故C正确；
D．三种图像的交点，表示此处的电压、电流相等，由欧姆定律可知，此处的阻值相等，故D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A.图线b的斜率
k==6Ω
则定值电阻的阻值：
R=k=6Ω
故A正确，不符合题意；
B.由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势
E=U+Ir=15V+2.5×2V=20V
故B正确，不符合题意；
CD.定值电阻的阻值R =6Ω，电源的内阻r=2.0Ω；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，则将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大；故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。
11．B
【解析】
【详解】
由题，白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，由欧姆定律得到，等于图线上的点与原点连线的斜率，电阻一直增大，斜率一直增大，故选B。
12．C
【解析】
【详解】
A．电势是标量，所以A错误；
B．电压是标量，所以B错误；
C．电场强度是矢量，所以C正确；
D．电阻是标量，所以D错误；
故选C。
13．D
【解析】
【详解】
A．20000mAh指的是能储存的电荷量为
故A正确；
B．74Wh指的是充电宝能够储存的电能为
故B正确；
D．该充电宝理论上可以按最大电流输出的时间为
故C正确；
D．输入口的最大电流为2.4A，电压为5.0V，故最大输入功率
输入功率可以小于12W，故D错误。
本题选错误项，故选D。
14．C
【解析】
【详解】
A．导线的电阻
选项A错误；
B．将导线均匀拉长至原来的2倍，导线的横截面积变为原来的，不考虑温度的影响，根据电阻定律，导线的电阻变为原来的4倍，选项B错误；
C．在电压不变的情况下电路中的电流变为原来的，选项C正确；
D．再根据
电路中的电功率变为原来的，选项D错误；
故选C。
15．D
【解析】
【分析】
本题为图象分析问题，在图中任意做一条与纵轴垂直的直线，则与两图象的交点为电流相同点，对应的横坐标得出电压值，则由欧姆定律可进行电阻大小的比较．两电阻串联在电路中时，电流相等，两电阻并联在电路中时，电压相等．
【详解】
A项：伏安特性曲线斜率表示电阻的倒数，故两电阻的阻值为R1小于R2，故A错误；
B项：两电阻串联在电路中时，电流相等，根据A的分析可知：即U2＞U1，故B错误；
C项：两电阻串联在电路中时，电流相等，根据P=I2R可知：R1消耗的功率小于R2消耗的功率，故C错误；
D项：两电阻并联在电路中时，电压相等，根据得：R1消耗的功率大于R2消耗的功率，故D正确．
故应选D．
【点睛】
本题为图象分析问题，要能从图象中得出有效信息，两电阻串联在电路中时，电流相等，两电阻并联在电路中时，电压相等．
16．B
【解析】
【详解】
A．电源电动势采用W与q的比值定义的，属于比值法定义。故A错误；
B．电场强度，适用于匀强电场的电场强度的计算，不属于比值定义法定义的，电场强度；属于比值定义法，故B正确；
C．导体电阻，R等于电压U与电流I的比值，属于比值法定义。故C错误；
D．电流强度采用q与t的比值定义的，属于比值法定义。故D错误。
故选B。
17．C
【解析】
【详解】
A、电阻是由导体本身的性质决定的；故电压和电流无关；故A错误；
B、电场强度是由电场本身决定的；与电场力及电量无关；故B错误；
C、由可知：真空中两个点电荷之间的库仑力与两个点电荷电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比；故C正确；
D、根据左手定则可知，磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向垂直．故D错误．
18．B
【解析】
【详解】
由于两导线串联，电流相等，IA＝IB，由
U＝IR＝Iρ
知U L图象的斜率k＝，又Iρ相同，A、B两导体的横截面积之比
由题图知，A、B导体的长度之比为1:4，根据R=ρ知，导体B的电阻为2R。
故选B。
19．C
【解析】
【详解】
B．图线的斜率表示电阻的倒数，电阻和的阻值之比
选项B错误；
A．电阻丝电阻较小，根据
可知，横截面积较大，则较粗，选项A错误；
C．电阻丝电阻较小，若将电阻丝和串联在一起接入电路，两端的电压较大，选项C正确；
D．电阻丝电阻较小，若将电阻丝和并联在一起接入电路，根据
则消耗的电功率较小，选项D错误。
故选C。
20．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据
I =
可以知道电阻一定时导体中电流和导体两端电压成正比可以用该图象描述，A正确；
B．同一物体的质量与体积的比值是定值在图象中应为一个点不可以用该图象描述，B错误；
C．根据
G = mg
可以知道重力加速度恒定，质量越大重力越大，C正确；
D．根据
s = vt
由于做匀速直线运动v不变，则时间越长路程越长，D正确。
故选ACD。
21．AC
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．由U－I图像的斜率可得电阻
因长度l和电阻率相同，由
可知
选项AC正确，B错误；
D．电阻丝的电阻是由导体本身决定的，与加在其两端的电压无关，与流过导体的电流无关，故D错误。
故选AC。
22．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由图甲可知，电流在之间时，相同的电流，B的电阻更小，由公式可知，电路中的电流应大于，故A错误，B正确；
CD．由图甲可知，电流在之间时，相同的电流，B分得的电压更小，故元件B分得的电压应小于，故C错误，D正确。
故选BD。
23．AC
【解析】
【详解】
AB．大柱体的电阻
同理小柱体的电阻
根据欧姆定律
解得
A正确，B错误；
CD．根据电流强度的微观表达式
两个电阻串联，电流强度相同，由于
因此
C正确，D错误。
故选AC。
24．(1) ；(1)a.，b.
【解析】
【详解】
(1)电子绕原子核做匀速圆周运动，据向心力公式可得
周期为
联立可解得，
电子绕原子核运动的等效电流
(2)a．t时间内电子运动的距离为vt，则对应的体积为Svt，通过导体某一横截面积的自由电子数为nSvt，通过导体该横截面积的电荷量
q=enSvt
导体中电流大小为
b．导体中电流强度的微观表达式为
自由程L段内根据电阻定律有
欧姆定律
自由程内，电子在电场力作用下，速度从0增大到，由动能定理可得
由匀变速直线运动规律可知，自由电子定向移动的平均速率
联立可得出电阻率为。
25．（1）0.4A；10Ω（2）0.6A；0.63W
【解析】
【分析】
【详解】
（1）若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12V的电源上， 则
3U=E
U=4V
由I—U图得：当U=4V时I=0.4A
（2）设流过每个灯的电流为I ，灯两端的电压为U
则
E=U+2IR0
得
I=-0.05U+0.4
由I—U图得出工作点的: U=2.1V I=0.3A
通过电流表的电流值为0.6A；每个灯泡的实际功率
P=IU=0.63W
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