3.2决定导体电阻大小的因素同步练习（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 3.2 决定导体电阻大小的因素
一、单选题
1．两根同种材料制成的导线，横截面积之比为1：2，长度之比为3：1，则它们的电阻之比为（　　）
A．1：6 B．6：1 C．32 D．2：3
2．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。关于电阻率，下列说法正确的是（　　）
A．电阻率越大的导体，电阻一定越大
B．电阻率与导体的长度和横截面积有关
C．电阻率只是一个比例常数，没有单位
D．电阻率表征了材料导电能力的优劣，由导体的材料决定，且与温度有关
3．一根粗细均匀的导线，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
4．下列说法中正确的是（　　）
A．连接电路用的导线一般用合金来制作
B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
5．现有三根长为L、材料相同的导线a、b、c，a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，现需要一根长为，阻值小于的导线，应选用的导线及连接后的电阻为（　　）
A．a、b， B．a、b，
C．a、c， D．b、c，
6．关于材料的电阻率，下列说法正确的是（　　）
A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B．金属的电阻率随温度的升高而减小
C．银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍
7．实际生活中，输电线路的电阻不能忽略，根据电阻定律可知（　　）
A．导线越长，电阻越小 B．导线越长，电阻越大
C．电阻率越大，电阻越小 D．横截面积越大，电阻越大
8．在温度恒定的条件下，决定导体电阻率大小的因素是（　　）
A．导体的电阻 B．导体的长度
C．导体的横截面积 D．导体的材料
9．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
10．超纯水（Ultrapurewater）又称UP水，是为了研制超纯材料（半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等），应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，其电阻率大于18MΩ·cm，或接近18.3MΩ·cm极限值（25°C）。以下说法中，正确的是（　　）
A．电阻率和温度并无关系
B．超纯水电阻率大，导电能力非常微弱
C．超纯水电阻率和存放容器的横截面积有关
D．去离子化制作超纯水，制作前、后的电阻率并无变化
11．一个内阻可以忽略的电源，给装在绝缘圆管中的满管水银供电，电源两极分别与水银柱的表面和底面连接，通过水银的电流为0.1 A。若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内（恰好能装满圆管），那么通过水银的电流将是（　　）
A．0.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A
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
13．两根材料相同的均匀导线和，长为，长为，串联在电路中时沿长度方向的电势随位置变化的规律如图所示，则导线和的横截面积之比为（　　）
A．1：9 B．9：1 C．1：4 D．4：1
14．两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3倍，然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内，通过它们横截面的电荷量之比为（ ）
A．3：1 B．1：3 C．9：1 D．1：9
15．一根粗细均匀的金属丝，当其两端所加电压为时，通过其中的电流为。现将金属丝均匀地拉长为原长的2倍，在其两端仍然加电压的情况下，通过金属丝的电流为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时，电阻RAB:RCD为______。
17．公式：R=___________。
18．导体的电阻率
（1）电阻定律
a.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的___________成正比，与它的___________成反比；导体电阻还与构成它的___________有关。
b.公式：，式中ρ是比例系数，ρ叫作这种材料的电阻率。
（2）电阻率
a.概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小___________
b.单位是欧姆·米，符号为___________
c.电阻率往往随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而___________
d.应用：___________温度计、标准电阻等。
e.超导现象：一些金属在温度特别低时电阻降为___________的现象。
三、解答题
19．一根长为L=3．2 m、横截面积S=1．6×10﹣3 m2的铜棒，两端加电压U=7．0×10﹣2 V．铜的电阻率ρ=1．75×10﹣8 Ω·m，铜内自由电子的体密度为n=8．5×1029 m﹣3．求：
（1）通过铜棒的电流；
（2）铜棒内的电场强度；
（3）自由电子定向移动的平均速度．
20．如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解质溶液时，且P、Q加上电压后，其U-I图像如图乙所示，当U＝10V时，求电解质溶液的电阻率ρ。
21．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA。求该钻孔的深度。
22．一根长为L=3.2m、横截面积S=1.6×10﹣3m2的铜棒，两端加电压U=7.0×10﹣2V．铜的电阻率ρ=1.75×10﹣8Ω m，求：
（1）通过铜棒的电流；
（2）铜棒内的电场强度．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据电阻定律可知
则
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．导体电阻由导体电阻率、导体长度、横截面积决定，导体的电阻率大，电阻不一定越大，故A错误；
BD．电阻率表征了材料导电能力的优劣，由导体的材料决定，且与温度有关，与导体的长度L和横截面积S无关，故B错误，D正确；
C．电阻率是一个物理量，由
可知电阻率的单位是，故C错误。
故选D。
3．D
【解析】
【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。
4．B
【解析】
【详解】
A．为了减小导线上的功率损耗，连接电路的导线一般要用纯金属制作, 故A错误；
B．电炉和电阻器是为了在相同条件下获得较大的电阻值， 一般用合金制作，故B正确；
C．制作电阻温度计的材料的电阻率需要随温度变化有显著的变化，故C错误；
D．标准电阻的阻值需要在一定温度范围内几乎保持不变，所以一般用电阻率几乎不受温度影响的材料制作，故D错误。
故选B。
5．A
【解析】
【详解】
根据电阻定律
a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，则b、c的电阻分别为
需要一根长为的导线，则两导线应该是串联，要求阻值小于，则只能是a、b串联，连接后的电阻为
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
A．电阻率反映材料的导电性能，导体对电流的阻碍作用除与电阻率有关，也与导体的长度和横截面积有关，故A错误；
B．金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，故B错误；
C．银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小，故C正确；
D．电阻率反映材料的导电性能，不会因导体形状改变而改变，故D错误。
故选C。
【点睛】
电阻率的物理意义：反映导体导电性能的物理量，是材料本身的属性。 电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而增大； 半导体的电阻率随温度升高而减小； 超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体。
该题考查对电阻率的理解，解答的关键是明确电阻率由材料和温度决定，知道电阻率与电阻不同，基础题。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据电阻定律
可知，导线越长，电阻越大，电阻率越大，电阻越大，横截面积越大，电阻越小，所以B正确；ACD错误；
故选B。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
电阻率的大小取决于导体的材料和温度，在温度不变的情况下，导体的电阻率只与导体的材料有关，故选D。
9．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。
10．B
【解析】
【详解】
A．电阻率和温度有关，故A错误；
B．超纯水电阻率大，导电能力非常微弱，故B正确；
C．超纯水的电阻率和存放容器的横截面积无关，故C错误；
D．去离子化制作超纯水，制作后的超纯水中离子浓度减小，导电能力减弱，电阻率增大，故D错误。
故选B。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
大圆管内径大一倍，即横截面积变为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银柱长度变为原来的，根据电阻公式
可知电阻变为原来的，因所加电压不变，由欧姆定律知电流变为原来的16倍。故电流为为1.6 A，故C正确，ABD错误。
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．A
【解析】
【详解】
由图像可知ab两段导线两端的电压之比为
Ua：Ub=6：2=3：1
可知电阻之比为
Ra：Rb=3：1
根据
可得
则
故选A。
14．D
【解析】
【详解】
设原来导线的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的3倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律，可知拉长导线的电阻为
则两根导线的电阻之比为9：1，由于电压相等，根据欧姆定律，则电流比为1：9，根据可知，相同时间内通过导线的电荷量之比为1：9。
故选D。
15．B
【解析】
【详解】
金属丝均匀地拉长过程中体积不变，则长度变为原来2倍时，横截面积减小为原来2倍，由电阻的决定公式可知电阻将变为原来的4倍，所以在其两端仍然加电压的情况下，通过金属丝的电流变为原来的四分之一，则B正确；ACD错误；
故选B。
16．4:1
【解析】
【详解】
由电阻定律
可知
17．ρ
【解析】
略
18． 长度 横截面积 材料 无关 增大 金属电阻 零
【解析】
【分析】
【详解】
导体的电阻率
（1）电阻定律
a.[1][2][3]内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度成正比，与它的横截面积成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
b.公式：，式中ρ是比例系数，ρ叫作这种材料的电阻率。
（2）电阻率
a.[4]概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关
b.[5]单位是欧姆·米，符号为
c.[6]电阻率往往随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而增大
d.[7]应用：金属电阻温度计、标准电阻等。
e.[8]超导现象：一些金属在温度特别低时电阻降为零的现象
19．（1）2×103 A；（2 ）2．19×10﹣2 V/m；（3）9．19×10﹣6 m/s
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由
和
得
（2）由
电场强度
（3）由
得
电子的定向移动速率
20．
【解析】
【详解】
由题图乙可求得电解质溶液的电阻
由题图甲可知电解质溶液长
它的横截面积
由
得
21．100m
【解析】
【详解】
盐水电阻
由电阻定律
而
S=πr2=3.14×10-2m2
解得
h=100m
22．（1）2×103 A；（2）2.2×10﹣2V/m
【解析】
【详解】
（1）由和 得：．
（2）由U=Ed可知电场强度为： ．
电场强度的方向与电子运动方向相反，
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页