3.2决定导体电阻大小的因素同步练习（word版含答案）

3.2、决定导体电阻大小的因素
一、选择题（共16题）
1．两个由同种材料制成的导体，两导体均为正方形截面的柱体，柱体的高均为h，大柱体柱截面边长为为a，小柱体柱截面边长为b，当两导体通以如图所示的电流时，大柱体的电阻R1与小柱体的电阻R2的大小关系是（ ）
A．R1>R2
B．R1=R2
C．R1D．无法比较
2．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，下列判断中正确的是（　　）
A．相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较大
B．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
C．b电阻丝比a电阻丝粗
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
3．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d.将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足(　　)
A． =1 B．
C． D． =2
4．下列说法中正确的是（　　）
A．电源内部是通过静电力作用将正电荷从负极移至正极的
B．电容器不充电时电容为零
C．并联电路中增加一个支路则总电阻变大
D．金属的电阻率随温度的升高而增大
5．目前家装电路普遍使用铜导线，铜的电阻率为铝的电阻率的一半。两根长度及横截面积都相同的铜导线和铝导线，其电阻和的关系是（　　）
A． B． C． D．
6．如图甲是我国自行研制成功的中央处理器（CPU）芯片“龙芯”1号，图乙中，R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R2的尺寸远远小于R1的尺寸。若通过两电阻的电流方向如图所示，则R1、R2关系判断正确的是
A．R1=R2
B．R 1< R 2
C．R 1> R 2
D．无法确定
7．下列物理量中采用比值法定义的是
A．电流强度， B．电阻， C．电动势， D．电容，
8．两段长度、横截面积相同的均匀直导线A、B串联在电路上，沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示。A、B导线电阻率的比值是（ ）
A． B．2 C． D．
9．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，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。根据以上信息，则（　　）
A．同一人变胖以后电阻会变大 B．通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些
C．人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些 D．剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化
10．在如图所示的电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以AB上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为图中的(　　)
A． B． C． D．
11．下列说法正解的是（ ）
A．导体的电阻率由导体材料、导体长度及导体横截面积决定
B．电场中某点的电场强度与试探电荷无关
C．电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量
D．由电容的定义式可知，C与Q成正比、与U成反比
12．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流I及自由电子定向运动的平均速率v分别为（　　）
A． ，
B． ，
C． ，
D． ，
13．关于公式和公式，下列说法正确的是（ ）
A．两公式对一切情况都适用
B．仅适用于金属导体，适用于任何导体
C．导体的电阻与成正比，与成反比
D．导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比
14．下列说法正确的是（ ）
A．由公式R=ρ可知均匀导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比
B．由公式R=可知导体的电阻与其两端电压成正比，与通过的电流成反比
C．一根均匀导线被均匀拉长为原来2倍的长度，则其电阻为原来的2倍
D．一个电阻率不会改变的导体两端的电压增大为原来的2倍，但其电阻不变
15．一根粗细均匀的导线，两端加上电压时，通过导线的电流为，导线中自由电子定向移动的平均速率为，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，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的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为
16．有两段同种材料的电阻丝，长度相同，横截面的直径之比为dA：dB=1：2，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RA：RB=4：1
B．通过它们的电流之比IA：IB=1：4
C．两段电阻丝发热功率之比PA：PB=1：4
D．电子在两段电阻丝中定向移动速度大小之比vA：vB=4：1
二、填空题
17．同种材料的导体，电阻与长度成________，与它的横截面积成________。（填“正比”或“反比”）
18．一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________。
19．在做“决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论。
(1)为了研究电阻与导体材料的关系，应选用的两根导线是（填号码）____________；
(2)为了研究电阻与导体的长度的关系，应选用的两根导线是_________；
(3)为了研究电阻与横截面积的关系，应选用的两根导线是_________；
(4)本实验所采用的方法是_________。
20．直径d1=0.3mm的细铅丝通过1.5A的电流将被熔断，而直径d2=0.6mm的粗铅丝通过4A的电流将被熔断．假设这两种铅丝的长度和电阻率相同，选取上述20根细铅丝和1根粗铅丝并联接入电路，运行通过的最大电流为__________A．
三、综合题
21．在实验室用一段导线连接一个“”的小灯泡做实验时，一般都不会考虑导线的电阻。如果导线的横截面积是，请你估计导线的长度，计算它的电阻，然后说明可以不考虑导线电阻的理由。
22．两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的3倍，电阻为 ，导线B对折后绞合起来，电阻为，然后分别加上相同的电压，求∶
(1)它们的电阻之比；
(2)相同时间内通过导线横截面的电荷量之比。
23．某滑动变阻器的结构如图所示，A、B是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个接线柱，C、D是金属杆的两个接线柱。电阻丝上能够与滑片P接触的地方的绝缘漆已被刮去，使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起来。把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向A移动时，接入电路的电阻将由大变小，这是为什么？你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片P移动时接入电路的电阻由大变小？
参考答案：
1．B
【详解】
根据电阻方程可得：，同理：，所以 R1=R2，ACD错误B正确
2．C
【详解】
B．I-U图线斜率的倒数表示电阻，所以a电阻丝的阻值大于b电阻丝的阻值，故B错误；
A．根据图线可知，相同的电压下，a电阻丝所通过的电流较小，故A错误；
C．根据电阻定律可知，b电阻丝比a电阻丝粗，故C正确；
D．电阻丝的阻值由电阻丝本身（长度、横截面积和电阻率）决定，与所加电压无关，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
根据 可知：，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足
A．=1，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．=2，与结论不相符，选项D错误；
4．D
【详解】
A．电源内部是通过非静电力做功将正电荷从负极移至正极的，故A错误；
B．电容器的电容由本身性质决定，与它所带的电量以及两端间的电压无关，电容器不充电时电容不变，故B错误；
C．根据并联电路电阻的特点：
可知并联电路中增加一个支路则总电阻变小，故C错误；
D．根据金属电阻率的特点可知金属的电阻率随温度的升高而增大，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
根据电阻定律则有
在温度一定的情况下，两根粗细、长短都相同的铜导线和铝导线相比，铜的电阻率为铝的电阻率的一半，所以其电阻和的关系是
故A、B、C错误，D正确；
故选D。
6．A
【详解】
设导体的电阻率为ρ，厚度为d，边长为L，则由电阻定律得导体的电阻：
可知电阻与边长L无关，只取决于厚度，故R1=R2。
A. R1=R2。与上述结论相符，故A正确；
B. R 1< R 2。与上述结论不符，故B错误；
C. R 1> R 2。与上述结论不符，故C错误；
D. 无法确定。与上述结论不符，故D错误。
故选：A。
7．C
【详解】
A.由知电流强度与电压成正比，与电阻成反比，所以该式不属于比值定义法．故A错误；
B.根据可知，电阻由物质的材料，长度，横截面积决定，所以不属于比值定义法，故B错误．
C.根据可知，电动势与W、q无关，仅用此比值计算电动势，所以属于比值定义法，故C正确．
D.根据可知，这是平行板电容器电容的决定式，故D错误．
8．A
【详解】
两段导线上的电流相等，电势差之比为
则电阻之比为
根据可知A、B导线电阻率的比值是
故选A。
9．A
【详解】
AB．由于脂肪不容易导电，故可得同一人变胖以后电阻会变大，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，B错误，A正确；
C．由于脂肪不容易导电，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些，C错误；
D．剧烈运动出汗时，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，故人体的电阻会变化，D错误。
故选A。
10．A
【详解】
根据电阻定律，横坐标为x的点与A点之间的电阻
这两点间的电压
I为电路中的电流，它是一个定值，故U跟x成正比例关系，故A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【详解】
A. 导体的电阻率由导体材料决定，与导体长度及导体横截面积无关，选项A错误；
B. 电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷无关，选项B正确；
C. 电源的电动势是描述电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量，选项C错误；
D. 由电容的定义式可知，C等于Q与U的比值，但是C与Q和U无关，选项D错误。
12．A
【详解】
根据欧姆定律有
根据电阻定律有
电流的微观表达式
联立几式得
故选A。
13．D
【详解】
AB.欧姆定律和电阻定律均只适用于纯电阻，故A、B项错误；
CD.导体电阻与及无关，其大小与温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比，故D项正确，C项错误．
14．AD
【详解】
A．公式是电阻定律的表达式，由此公式可知均匀导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比，故A正确；
BD．电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关，故D正确，B错误；
C．根据公式可知，一根均匀导线被均匀拉长为原来2倍的长度，同时导线的横截面积变成原来的一半，所以则其电阻为原来的4倍，故C错误。
故选AD。
15．BC
【详解】
AB．横截面的半径变为原来的，可知面积变为原来的，由体积不变，可知长度变为原来的4倍，由电阻定律的表达式
可得阻值变为原来的16倍，由
可知电流变为，A错误B正确；
CD．由电流的微观表达式
n、q不变，面积变为原来的，电流I变为，自由电子定向移动的速率， D错误C正确。
故选BC。
16．AD
【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：
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．两段电阻丝发热功率之比为：
故C错误.
D．根据
I=neSv
可知
选项D正确。
故选AD。
17． 正比 反比
【详解】
由电阻定律可知，同种材料的导体，电阻与长度成正比，与它的横截面积成反比。
18．4R
【详解】
略
19． C、F C、G A、D 控制变量法
【详解】
(1)研究电阻与导体材料的关系，应该选长度和横截面积都相同的两根导线，即选C、F．
(2)研究电阻与导体长度的关系，应该选材料和横截面积都相同的两根导线，即选C、G．
(3)研究电阻与导体横截面积的美系，应该选长度和材料都相同的两根导线，即选A、D．
(4)本实验所采用的方法是控制变量法．
20．24
【详解】
由公式可知；则两电阻丝的电阻之比为：，
即R1=4R2；当细丝恰好熔断时，电路中所加电压为：U1=I1R1=1.5A×R1时，粗熔丝中的电流：，此时粗熔丝早已熔断，细熔丝刚好熔断；当粗丝恰好熔断时，电路中加的电压为：U2=I2R2=4A×R2，此时流过细熔丝的电流为：，所以细熔丝未熔断．此时电路中的总电流I总=20×1A+4A=24A；
点睛：解决此题的关键是理解题目中熔丝电阻和电流的关系，明确串并联电路的规律应用；并知道电路熔丝全部熔断的条件．
21．见解析
【解析】
导线的横截面积是，长度约0.5m，铜丝的电阻率约为0.0175Ω mm2/m，由电阻定律可知，其阻值
故电阻可以忽略不计。
22．(1)；(2)
【详解】
(1)一根给定的导线体积不变，若均匀拉长为原来的3倍，则横截面积为原来的，A、B导线原长为L，横截面积为S，电阻为R，则有∶，，，
则
(2)根据
得
由于电压、时间均相等，则可得
23．见解析
【解析】
将A和C接线柱接入电路中，实际接入电路的电阻为PA段，当P向A端滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电路中的电阻由大变小。
同理，还有三种连接方案可达到这一目的
①将A和D接线柱接电路中，P向A滑动；
②将B和C接线柱接入电路中，P向B滑动；
③将B和D接线柱接入电路中，P向B滑动。