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．白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差，则白炽灯不通电时灯丝电阻R1与正常发光时电阻R2比较应是 ( )
A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1=R2 D．无法判断
2．如图所示的图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）
A．R的阻值为1.5Ω B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为3W
3．如图所示是电阻R的I－U图象，图中α=45°，由此得出(　　)
A．欧姆定律适用于该元件
B．电阻R=0.5 Ω
C．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R==1.0 Ω
D．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是2.0 C
4．如图所示是、两定值电阻的图象，若把、电阻串联在同一电路中，下列说法正确的是（ ）
A．通过、电阻的电流之比是 B．的阻值大于的阻值
C．、电阻的两端电压之比是 D．、电阻的电功率之比是
5．来自质子源的质子（初速度为零），经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定加速电场为匀强电场，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为（ ）
A． B． C． D．
6．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的斜率大于电阻B的斜率，所以电阻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
7．如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图像如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ是（　　）
A．80Ω m B．40Ω m C．0.04Ω m D．60Ω m
8．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
9．如图所示的电器中，电源电压不变，当开关S闭合，甲、乙两表都为理想电压表时，两表的示数之比；当开关断开，甲、乙两表都为理想电流表时，两表的示数之比是（　　）
A． B． C． D．
10．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．
11．下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（　　）
A． 电热蚊香器 B． 电风扇
C． 台灯 D． 电热水壶
12．如图所示为电阻A、B的图线，将两电阻并联后接入电路，两电阻两端的电压从0增大到的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．相同时间内，通过电阻B的电量大于通过电阻A的电量
B．电阻A的阻值先小于电阻B的阻值，后大于电阻B的阻值
C．通过两电阻的电流之差先增大后减小
D．电压为时，电阻A的阻值比电阻B的阻值大
13．比值定义物理概念法，是物理学中常用的一种概念定义方法，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．下列有关比值定义物理概念不正确的是（　 ）
A．加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值
B．电场强度是试探电荷在电场中某个位置所受的力与其所带电荷量的比值
C．电容是电容器所带的电荷量与电容器两极板间电压的比值
D．电流强度是某段导体两端所加的电压与其电阻的比值
14．在、、、四只电阻，它们的关系如图所示，则图中电阻最小的是（　　）
A． B． C． D．
15．在实验室或电子仪器中常用分压器改变加在用电器上的电压，其原理如图所示。电源的输出电压U恒定，R0为滑动变阻器，是由同种材料、粗细相同的电阻丝均匀密绕而成；用电器的电阻为R。设滑动变阻器的滑动触头P与电阻器的端点A间的电阻为Rx。下列说法正确的是（　　）
A．为保护用电器，闭合开关S前，滑动触头P应置于B端
B．当电阻Rx按线性变化时，用电器上电压也按线性变化
C．为便于调节，应选择R0远大于R
D．为便于调节，应选择R0适当小于R
16．取两根完全相同的电阻丝，第一次将两根电阻丝串联，两端加电压U时，经t1时间产生的热量为Q；第二次将两根电阻丝分别均匀拉长一倍后再并联，两端加相同的电压U，经t2时间产生的热量为2Q。则为（ ）
A．4:1 B．2:1 C．1:2 D．1:4
17．如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则（　　）
A．通过两棒的电流不相等
B．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1小于粗棒内场强E2
D．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
18．直径0.3 mm的细铅丝通过1.8 A的电流被熔断，直径0.6 mm的粗铅丝通过5 A的电流被熔断，如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联成电路中的保险丝，则通过多大电流时，电路断开（ ）
A．5 A B．30 A C．36 A D．55 A
19．如图所示，是电阻R1、R2的I－U图线，把R1、R2串联接入电路中，通过它们的电流强度分别是I1、I2，则下列说法正确的是
A．R1>R2，I1=I2
B．R1C．R1>R2，I1D．R1I2
二、多选题
20．关于电流和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．金属靠自由电子导电，金属的温度升高时，自由电子的平均热运动速率增大，金属导体中的电流增大
B．金属导电时，其中的自由电子除作无规则的热运动外，还作定向运动，电流的大小是由定向运动的速率决定的
C．由R=可知：在U一定时，电阻与电流成反比；在I一定时，电阻与电压成正比
D．电阻是导体自身的特性，电阻的大小由导体自身特性决定，并和温度有关，与导体两端是否有电压没有直接关系
21．有AB两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为：：2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是　　
A．它们的电阻之比：：1
B．通过它们的电流之比：：4
C．电子在两段中定向移动速度之比：：1
D．两段中的电场强度之比：：1
22．如图所示是某一电阻R的图象，根据图象以下说法正确的是（　　）
A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比
B．电压增加，电阻随之增加
C．在R两端加上的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是
D．电阻
23．某同学做三种导电元件的导电性质实验，他根据所测数据，分别绘制了三种元件的I-U图象，如图所示，下列判断哪些是正确的（　　）
A．只有乙图象是正确的
B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大
C．甲、丙为非线性元件，乙为线性元件
D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差
三、解答题
24．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？
25．如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出，已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。
（1）忽略电子所受重力，求从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；
（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用办法。在解决（1）问时忽略电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U=2.0×102V，d=4.0×10-2m，m=9.1×10-31kg，e=1.6×10-19C，g=10m/s2；
（3）经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同。由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞。假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计。某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e。现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0，请从电阻的定义式出发，推导影响电阻率ρ的因素。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
试题分析：各种材料的电阻率都会随温度的变化而变化．一般来说，金属的电阻率随温度升高而增大；电解液、半导体和绝缘体的电阻率则随温度升高而减小；而有些合金如锰铜合金和镍铜合金的电阻几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻．
解：白炽灯灯丝由金属钨构成，金属的电阻率随温度的升高而升高，故电阻变大，即白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差，故通电后温度升高，电阻变大，即R1＜R2．
故选B．
【点评】本题关键要明确金属电阻率与温度的关系，然后根据电阻定律判断电阻的大小．
2．A
【解析】
【详解】
A．R的阻值为
A正确；
B．由图像可知，电源电动势为
E=3V
内阻为
B错误；
C．电源的输出功率为
C错误；
D．电源内部消耗功率为
D错误。
故选A。
3．A
【解析】
【分析】
电阻R的I-U图象斜率的倒数等于电阻R，由数学知识分析电流与电压的关系．对于电阻R，运用斜率求解，但不能根据直线倾角的正切的倒数求解．由图读出电压为U=6V时的电流，由求解每秒内通过电阻的电荷量．
【详解】
A．根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，欧姆定律适用，A正确；
B．根据电阻的定义式可知，I-U图象斜率的倒数等于电阻R，则得，B错误；
C．由于I-U图象中横纵坐标的标度不同，故不能直接根据图象的斜率求电阻，C错误；
D．由图知，当U=6V时，I=3A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是，D错误．
4．C
【解析】
【详解】
A．电阻、串联在电路中，串联电路的电流处处相等，故电流之比为，故A错误；
B．根据欧姆定律可得，两电阻的限值分别为：，，所以的电阻值小于的电阻值，故B错误；
C．由可得，串联电路电流相等，故，故C正确；
D．由可知，在电流相等时，电阻、的电功率之比：，故D错误．
5．B
【解析】
【详解】
质子在匀强电场中做匀加速运动，根据运动学规律可知质子从质子源运动到靶的时间为
①
t时间内经过质子源与靶之间的总电荷量为
②
联立①②解得质子源与靶间的质子数为
③
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
AB. 因U-I图像上各点到原点连线的斜率等于电阻，可知电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，选项A正确，B错误；
CD. 在两图线交点处，电阻A与原点连线的斜率等于电阻B的斜率，所以电阻A的阻值等于电阻B，选项CD错误。
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
由电阻定律和欧姆定律
解得
B正确，ACD错误。
故选B。
8．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。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，已知
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1、R2两端的电压之比
因串联电路中各处的电流相等，所以，由
可得，两电阻的阻值之比
当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过R2支路的电流，电流表乙测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两支路的电流之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两表示数之比
故选D。
10．B
【解析】
【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。
11．D
【解析】
【详解】
题中电热水壶的电功率最大，根据
家庭用电的电压相同，可知电热水壶的电流最大，故Ｄ正确，ABC错误。
故选D。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
BD．将两电阻并联后接入电路，两电阻两端的电压从0增大到的过程中，由图像可知，流过电阻A的电流总是比流过电阻B的电流大，因此电阻A的阻值总是比电阻B的阻值小，直到电压为时，两电阻阻值相等，B、D错误；
A．由于流过电阻A的电流总是比流过电阻B的电流大，因此在相同时间内，通过电阻A的电量大于通过电阻B的电量，A错误；
C．由图像可知，通过两电阻的电流之差先增大后减小，C正确；
故选C。
13．D
【解析】
【详解】
根据，加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，故A正确；根据，电场强度是试探电荷在电场中某个位置所受的力与其所带电荷量的比值，故B正确；
根据，电容是电容器所带的电荷量与电容器两极板间电势差的比值，故C正确；电流的定义公式是 ，不是欧姆定律公式，故D错误；本题选择不是比值定义的，故选D.
14．A
【解析】
【详解】
电阻，可知电阻R等于I-U图线的斜率倒数。图线a的斜率的最大，电阻最小。
故选A。
15．D
【解析】
【详解】
A．用电器与Rx并联，等于Rx两端电压，为保护用电器，闭合开关S前，滑动触头P应置于A端，让用电器两端电压等于零，A错误；
B．用电器上电压为
解得
当电阻Rx按线性变化时，比例系数 一定是变化的，用电器上电压一定按非线性变化，B错误；
CD．由电阻定律 得， ，R0越小的滑动变阻器的导线越粗，S越大，单位长度的电阻值 越小，调解时电阻变化越缓慢，越方便调解，所以为便于调节，应选择R0适当小于R，D正确，C错误。
故选D。
16．C
【解析】
【详解】
设两根完全相同的电阻丝电阻为R，则第一次将两根电阻丝串联，两端加电压U时，经t1时间产生的热量为
第二次将两根电阻丝分别均匀拉长一倍后电阻丝电阻为，因为长度变为原来的二倍，由于体积不变，故横截面积变为原来的一半，则
之后再并联，两端加相同的电压U，经t2时间产生的热量为
解得
故选C。
17．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于两棒串联，所以电流相等，A错误；
B．由
I＝nqSv
可知，两棒电流相等，而两棒横截面积不同，两棒的自由电子定向移动的平均速率不同，B错误；
CD．由
可知，细棒的电阻大，由串联分压原理可知细棒的电压U1大于粗棒的电压U2，又由
可知细棒内场强E1大于粗棒内场强E2，所以C错误，D正确。
故选D。
18．C
【解析】
【详解】
根据公式
代入数据可得两电阻丝的电阻之比为
R1：R2=4：1
当电路中所加电压
U1=I1R1=1.8A×R1
时，粗熔丝中的电流
因为
7.2A＞5.0A
所以不能加U1的电压，则电路中应加的电压为
U2=I2R2=5.0A×R2
通过每根细电阻丝的电流
此时，粗熔丝熔断，当电流继续增大，达到细熔丝的熔断电流时，此时电路中的总电流
I总=1.8A×20A=36A
故C正确，ABD错误。
19．A
【解析】
【详解】
两电阻串联，故电流相等，I-U图像的斜率的倒数表示电阻，斜率越大，电阻越小，故，A正确．
20．BD
【解析】
【详解】
A．电流与自由电子的热运动无关，温度变大时金属导体中的电阻增大，电流是减小的；故A错误；
B．金属导电时，其中的自由电子除作无规则的热运动外，还作定向运动，电流的大小是由定向运动的速率决定的；故B正确；
C．电阻的阻值是其本身的性质，与电流及电压无关；故C错误；
D．电阻是导体自身的特性，电阻的大小由导体自身特性决定，并和温度有关，与导体两端是否有电压没有直接关系；故D正确．
21．ACD
【解析】
【详解】
A．长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为dA：dB=1：2，则横截面积之比为SA：SB=1：4，根据R=ρ可知，电阻之比
RA：RB=4：1
故A正确；
B．因两者是串联，它们的电流总相等，故B错误；
C．根据电流的微观表达式I=neSv，则有，定向移动速率与横截面成反比，因此定向移动速度之比
vA：vB=4：1
故C正确；
D．串联电路，电流相等，设为I，则两段中的电场强度E=，因此电场强度与电压成正比，则有，电场强度之比
EA：EB=UA：UB=RA：RB=4：1
故D正确；
故选ACD．
点睛：知道影响电阻大小的因素，知道串联电路电流的规律，会灵活应用欧姆定律，同时掌握电流的微观表达式的内容，及确定电场强度与电阻成正比的结论．
22．AC
【解析】
【详解】
A．由图像可知，通过电阻的电流与其两端的电压成正比，选项A正确；
B．导体的电阻与其两端电压无关，选项B错误；
C．由图像可知，在R两端加上6.0V的电压时，电流为3A，则根据q=It可知，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C，选项C正确；
D．电阻
选项D错误。
故选AC。
23．CD
【解析】
【详解】
A．三个图象都可能正确，选项A错误。
B．甲、丙图象是曲线，是非线性元件，不一定是误差太大，选项B错误；
CD．图乙是过原点的直线，故是线性元件的I-U图象，图甲和图丙都是曲线，故为不同的非线性元件的I-U图象。选项CD正确；
故选CD。
24．（1） （2）
【解析】
【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
25．(1) ；(2)见详解；(3)见详解
【解析】
【详解】
(1)电子经过加速电场后，由动能定理
可得
电子在偏转电场中运动的时间为
电子在偏转电场中的加速度
偏转距离
(2) 考虑重力和电场力的数量级，有重力
电场力为
由于
因此不需要考虑重力；
(3)金属两端加上恒定电压U后，电子受的电场力为
电子在电场中加速时间为t0，由动量定理
可得
则电子定向移动的平均速率为
金属中的电流为
由电阻的定义式
可得
其中为定值，即电阻率ρ，所以影响电阻率的因素有单位体积内的电子个数，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0。
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