3.2电阻 自主提升过关练（Word版含答案）

3.2电阻 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．甲、乙两根导线，甲的电阻率是乙的4倍，乙的长度是甲的3倍，乙的横截面积是甲的2倍，则甲、乙导线电阻之比是（　　）
A．8：3 B．6 ：1 C．3 ：2 D．24 ：1
2．如图所示为用电压表（内阻RV）、电流表（内阻RA）测量电阻Rx的两种电路图。用电路甲测得阻值为R1，用电路乙测得阻值为R2。下列说法正确的是（　　）
A．R1>Rx> R2
B．R2>Rx> R1
C．若 ，则用电路乙测量更精确
D．若 ，则用电路甲测量更精确
3．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比.已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量.下列说法正确的是（　　）
A．a、b的电阻之比
B．5s内有个自由电子通过导体b的横截面
C．自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比
D．相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比
4．如图所示，横截面都是正方形的两段导体，材料和长度都相同，边长如图所示，其中A为中空导体，导体B刚好能嵌入导体A，现将AB并联后接入到一电路中，则（　　）
A．A、B两段导体的电阻之比为1:1
B．流过导体B的电流比流过导体A的大
C．导体A消耗的电功率比导体B消耗的电功率大
D．两段导体在相等时间内产生的热量之比为1:2
5．我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（　　）
A． B． C． D．
6．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
7．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
8．某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，则该导线的（　　）
A．电阻率仍为 B．电阻率变为
C．电阻变为4R D．电阻变为
9．一根粗细均匀的银导体，如果把它均匀拉长到原来的两倍，则它的电阻变为原来的（　　）倍。
A．2 B．4 C．8 D．16
10．某导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　）
A．B点的电阻为12Ω
B．B点的电阻为4Ω
C．导体的电阻因温度的影响改变了1Ω
D．导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
11．两根同种材料制成的导线，横截面积之比为，长度之比为，则它们的电阻之比为（　　）
A． B． C． D．
12．甲、乙两导体为不同材料制成的均匀圆柱体，甲的长度是乙的长度的3倍，甲的底面半径是乙的底面半径的2倍，已知甲导体两底面间的电阻与乙导体两底面间的电阻之比为2∶3，则甲、乙两导体的材料的电阻率之比为（　　）
A．3∶2 B．2∶3 C．8∶9 D．4∶9
13．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时（　　）
A．该金属导线的电阻变为原来的2倍
B．该金属丝的电阻率变为原来4倍
C．自由电子定向移动的平均速率为
D．通过金属导线的电流为
14．一根阻值为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
15．一根粗细均匀的圆柱形导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面积变为原来的，再给它两端加上电压，则（　　）
A．通过导线的电流为
B．通过导线的电流为
C．导线中自由电子定向移动速率为
D．导线中自由电子定向移动速率为v
二、解答题
16．宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电压，自由电子在电场力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内金属阳离子碰撞，可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。如图所示，一段截面积为S、长为L的金属导体，单位体积内有n个自由电子，自由电子的电量为e，质量为m，导体两端所加电压为U，假设自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。
（1）求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F；
（2）求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率；
（3）实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式（用物理量S、L、n、e、m、t表示）
17．人体含水量约为，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。某脂肪测量仪（如图），其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。
(1)肥胖的人与消瘦的人电阻不同的主要原因是什么？
(2)激烈运动之后、沐浴之后测量数据会不准确，这可能是什么原因？
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
甲、乙两根导线，甲的电阻率是乙的4倍，乙的长度是甲的3倍，乙的横截面积是甲的2倍，由电阻定律
则两根导线电阻之比
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
AB．由图甲所示电路可知，该实验采用电流表内接法，由于电流表分压作用，所测电压偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值大于真实值；图乙采用电流表外接法，由于电压表的分流，所测电流偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值，故
B错误A正确；
C．若，电阻可以看作大电阻，电流表分压作用较小，故此时应采用电路甲测量更精确，C错误；
D．若，电阻应看作小电阻，电压表的分流作用较小，应用电路乙测量更精确，D错误。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．根据电阻定律
可得a、b的电阻之比为
故A错误；
B．5s内通过导体b的横截面的自由电子数为
个
故B正确；
C．根据电流的微观表达式
可得自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比为
故C错误；
D．根据焦耳定律
Q=I2Rt
可得相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比为
故D错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
A．根据电阻定理可得
则A、B两段导体的电阻之比为
故A正确；
B．由于A、B导体并联，两段电压相等，电阻相等，根据欧姆定律可得，流过两导体的电流相等，故B错误；
C．根据可知，两导体消耗的电功率相等，故C错误；
D．根据焦耳定律可知，两段导体在相等时间内产生的热量之比为1:1，故D错误。
故选A。
5．C
【解析】
【详解】
由电阻
得电阻率
可得电阻率的单位。
故选C。
6．D
【解析】
【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。
7．A
【解析】
【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。
8．A
【解析】
【详解】
AB．电阻率由材料本身决定，金属导线拉长后电阻率不变，故A正确，B错误；
CD．将金属导线均匀拉长到直径为原来的一半时，其面积变为原来的四分之一，长度变为原来的四倍，根据电阻定律可知
故CD错误。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
根据电阻定律可得
可知，如果把它均匀拉长到原来的两倍，体积不变，则电阻变为原来的4倍。
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
导体在A、B两点的电阻分别为
导体的电阻因温度的影响改变了10Ω。综上所述可知ABC错误，D正确。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
根据电阻定律
可知两根导线的电阻之比为。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
根据电阻定律
解得
电阻率之比为
故选C。
13．CD
【解析】
【详解】
AD．将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的倍，根据电阻定律分析得到，电阻变为原来的4倍，电压U恒定不变，根据欧姆定律可知，电流I变为原来的，故A错误，D正确；
B．金属丝的电阻率与金属丝的长度无关，所以电阻率不变，故B错误；
C．电流的微观表达式I=nevS，其中n、e不变，电流I为原来的，横截面积S变为原来的倍，，则自由电子定向移动的平均速率为，故C正确。
14．CD
【解析】
【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。
15．AD
【解析】
【详解】
AB．若将导线均匀拉长，使导线的横截面积变为原来的，导线的长度变为原来的2倍，由电阻定律
可知导线电阻变为原来的4倍，电压变成原来的2倍，由欧姆定律
可知电流为原来的，即通过导线的电流为，故A正确，B错误；
CD．由电流的微观表达式
单位体积内的电子数不变，电子所带电荷量不变，电流变为原来的，横截面积变为原来的，则导线中自由电子定向移动速率不变仍为v，故D正确，C错误。
故选AD。
16．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）由题意得恒定电场对每个自由电子作用力的大小
解得
（2）自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速，自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，则满足
解得
（3）由题意t时间内通过导线横截面的电荷量为
则电流为
又电阻为
所以电阻的微观表达式为
17．(1)脂肪含量不同；(2)见解析
【解析】
【详解】
(1)肥胖的人与消瘦的人电阻不同的主要原因脂肪含量不同，肥胖的人脂肪含量多，电阻大，消瘦的人脂肪含量少，电阻小；
(2)激烈运动之后，沐浴之后，水含量减小，钠离子、钾离子等离子也就减小，电阻变大，测量数据会不准确。
试卷第1页，共3页