11.2导体的电阻练习（word版含答案）

人教版必修第三册 11.2 导体的电阻
一、单选题
1．安德烈·玛丽·安培（1775～1836）法国物理学家、数学家，电动力学的奠基人之一，对电磁学的基本原理有许多重要发现。如安培力公式、安培定则、安培环路定律等都是他发现的。为了纪念他，后人以他的名字安培命名了电流的单位。下列关于电流叙述正确的是（　　）
A．只要电路中有电源，电路中就有电流
B．电路中有电流，则一定有电阻
C．由电流的定义可知，通电时间越长，电流越小
D．电路中有电流通过，则一定有自由电荷
2．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为，，当将与接入电压恒为的电路时，电流为，若将A与接入电路中时电流仍为，则接入的电压为（　　）
A． B． C． D．
3．三个电阻的阻值之比为R1:R2:R3=1:2:3，将这三个电阻并联后接在电源两端，则通过这三条支路的电流I1:I2:I3之比为（　　）
A．1：2：3 B．3：2：1 C．2:3:6 D．6:3:2
4．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长．当仅将A与B接入电路时，导体电阻为；当仅将C与D接入电路时，导体电阻为．那么为（　　）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
5．已知某电阻的阻值随电压的升高而增大，加在该电阻两端的电压用U表示，流过该电阻的电流用I表示。当U1=1V时，I1=0.5A；当U2=3V时，I2=1A；则当 U3=2V时，I3可能为（　　）
A．0.5 A B．0.6A C．0.8 A D．1A
6．下列有关说法中正确的是（　　）
A．电动势就是路端电压
B．电动势在数值上为电源将正电荷从正极移送到负极时非静电力所做功的大小
C．由欧姆定律可知，在任何电路中电流与电压成正比、与电阻成反比
D．电流的定义式，适用于任何电荷定向移动形成的电流
7．有一根粗细均匀的金属导线，其长度为L，电阻为R，把它对折使其长度为，则对折后的电阻值为（　　）
A．R B．R C．2R D．4R
8．关于材料的电阻率，下列说法中不正确的是（　　）
A．把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的
B．金属的电阻率随温度的升高而增大
C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量
9．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
10．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电源消耗的总功率变大
B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，R1消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流
C．只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向上运动
D．若断开开关S，电容器所带电荷量变小，带电微粒向上运动
11．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
12．如图所示，两个横截面面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端的电压为，下列说法正确的是（ ）
A．通过细铜棒的电流大于通过粗铜棒的电流
B．两铜棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C．细铜棒两端的电压大于粗铜棒两端的电压
D．相同时间内通过粗铜棒的电荷量较大
13．某一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．对应于B点的电阻为12Ω
B．对应于B点的电阻为4Ω
C．工作状态从A变化到B时，导体的电阻改变了10Ω
D．工作状态从A变化到B时，导体的电阻改变了1Ω
14．下列说法正确的是（　　）
A．简谐运动的回复力可以是恒力
B．将单摆由沈阳移至潮州，单摆周期变小
C．由R＝可知，电阻与电压成正比
D．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率
15．在物理学发展过程中因为物理量间的关系或单位制的原因，产生了很多的常数，下面关于高中物理中所学到的一些常数的单位表达正确的是（　　）
A．导体电阻率的单位：
B．重力加速度g的单位：
C．静电力常数k的单位：
D．弹簧的劲度系数k的单位：
二、填空题
16．电阻率：
（1）物理意义：反映了材料导电性能的好坏，电阻率越___________，表示这种材料的导电性能越好。
（2）决定因素：导体的材料和___________。
（3）金属的电阻率：随温度的升高而___________。
（4）超导现象：某些材料当温度特别低时，电阻可以降到___________的现象。
17．如图所示，电路中一粗细均匀的金属导体两端电压为U，流过导体中的电流为I。已知金属导体的长为l，高为a，宽为b，则该金属材料的电阻率为______，导体单位体积内的自由电子数为n，自由电子的电荷量为e，则金属导体内自由电子定向移动的速率为_________。原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为e，等效电流是______。
18．金属的电阻率随温度的升高而增大，可以制成金属电阻温度计． ( )
三、解答题
19．宏观规律是由微观机制所决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，导线中的自由电子如同理想气体分子一样做无规则地热运动，它们朝任何方向运动的概率是一样的，则自由电子沿导线方向的速度平均值为0，宏观上不形成电流。如果导线中加了恒定的电场，自由电子的运动过程可做如下简化：自由电子在电场的驱动下开始定向移动，然后与导线内不动的粒子碰撞，碰撞后电子沿导线方向的定向速度变为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。
（1）在一段长为L、横截面积为S的长直导线两端加上电压U。已知单位体积内的自由电子数为n，电子电荷量为e，电子质量为m，连续两次碰撞的时间间隔为t。仅在自由电子和金属离子碰撞时才考虑粒子间的相互作用。
①求自由电子定向移动时的加速度大小a；
②求在时间间隔t内自由电子定向速度的平均值；
③推导电阻R的微观表达式。
（2）请根据电阻的微观机制猜想影响金属电阻率的因素有哪些，并说明理由。
20．加在某导体两端的电压变为原来的0.8倍时，导体中的电流减小了0.2A。如果导体两端所加电压变为原来的1.2倍，则此时导体中的电流多大
21．如图所示，一只小鸟站在一条通电的铝制裸导线上，已知导线的横截面积为，导线上通过的电流为400 A，鸟两爪间的距离为1 cm，求小鸟两爪间的电压。（铝ρ=2.9×10 8Ω m）
22．如图所示，分别把一个长方体铜柱的ab端、cd端、ef端接入电路时，计算接入电路中的电阻各是多大．(设电阻率为ρ铜)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A. 电路中有电源和闭合回路，电路中才有电流，A错误；
B. 电路中有电流，则不一定有电阻，若超导体中有电流，超导体没有电阻，B错误；
C. 由电流的定义可知，通过相等电荷量时，通电时间越长，电流越小，C错误；
D. 电路中有电流通过，则一定有自由电荷，D正确。
故先D。
2．D
【解析】
【详解】
设金属薄片的厚度为d，根据电阻定律
得
可得
根据欧姆定律，电流相同时，电压与电阻成正比，故两次电压之比为，故将AB接入电路时，接入的电压为9U。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
三个电阻的阻值之比为R1:R2:R3=1:2:3，将这三个电阻并联后接在电源两端，三个电阻两端的电压相等，由欧姆定律可得
可得
ABC错误，D正确。
故选D。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
设矩形金属薄片的厚度为h，由电阻定律可知
由于
所以
=4:1
ABD错误，C正确。
故选C。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，电流应大于0.5 A而小于1A。电阻两端的电压为1V时，电流为0.5A，阻值
电阻两端的电压为3V时，电流为1A，阻值
当电阻两端的电压为2V时，电阻的阻值大于而小于，所以这时通过电阻的电流应大于
且小于
故选C。
6．D
【解析】
【详解】
A．电动势是表征电源把其他形式能转化为电能本领的物理量，当电压表直接并联在电源两端时，数值上等于电动势大小，A错误；
B．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做功，B错误；
C．由欧姆定律
可知，在纯电阻电路中电流与电压成正比，与电阻成反比，C错误；
D．电流的定义式
适用于任何电荷定向移动形成的电流
D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
将金属导线对折，由于金属导线得体积不变，所以其横截面积变为原来的2倍，长度变为原来的一半，根据电阻定律分析得到，电阻变为原来的倍，故A正确，BCD错误；
故选：A。
8．A
【解析】
【详解】
A．电阻率只与材料有关，与长度无关，选项A错误，符合题意；
B．金属的电阻率随温度的升高而增大，选项B正确，不符合题意；
C．纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大，故C正确，不符合题意；
D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，选项D正确，不符合题意。
故选A。
9．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。
10．A
【解析】
【详解】
A．在只逐渐增大光照强度的过程中，光敏电阻阻值减小，则通过电阻R0的电流增大；根据热功率公式P=I2R可知电阻R0消耗的电功率变大，故A正确；
B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，电路总电阻不变，则电源输出电流不变，R1消耗的功率不变，电容器两端电压不变，电阻R3中没有电流，故B错误；
C．只调节电阻R2的滑动端P1向上端移动的过程中，R2接入电路的电阻不变，电源输出电流不变，电源路端电压不变，电压表示数不变；电容器两端电压减小，电容器放电，带电微粒所受电场力减小，微粒向下运动，故C错误；
D．若断开开关S，电容器放电，电容器所带电荷量变少，电容器两端电压减小，带电微粒所受电场力减小，带电微粒向下运动，选项D错误。
故选A。
11．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。
12．C
【解析】
【详解】
A．因两导体串联，则电流一定相等，A错误；
B．由
I = nesv
可知，电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，因截面积不相同，故电子的定向移动速率不同，细棒中的电子定向移动速率大，B错误；
C．因电流相等，而由
可知，细棒的电阻较大，则由欧姆定律可知，细棒两端的电压较大，C正确；
D．通过两棒的电流相等，根据
q = It
则相同时间内通过两棒的电荷量相等，D错误。
故选C。
13．C
【解析】
【详解】
AB. 对应于B点的电阻为
选项AB错误；
CD. 对应于A点的电阻为
工作状态从A变化到B时，导体的电阻改变了10Ω，选项C正确，D错误。
故选C。
14．D
【解析】
【详解】
A．简谐运动的回复力，因此回复力一定是变力，故A错误；
B．将单摆由沈阳移至潮州，纬度降低，重力加速度变小，由知单摆周期变大，故B错误；
C．由R＝是电阻的比值定义式，电阻与电压成无关，故C错误；
D．若声源向观察者靠近，根据多普勒效应可知，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，故D正确；
故选D。
15．D
【解析】
【详解】
A．根据电阻定律
得电阻率
推导出其国际单位是，故A错误；
B．由重力的表达式得重力加速度
推导出其国际单位是，故B错误；
C．由库仑定律
得静电力常量表达式
推导出其国际单位是，故C错误；
D．由胡克定律的劲度系数的表达式
推导出其国际单位是，故D正确；
故选D。
16． 小 温度 增大 0
【解析】
【详解】
略
17．
【解析】
【详解】
[1]由欧姆定律可得金属导体的电阻为

设该金属材料的电阻率为ρ，由电阻定律公式可得
解得
[2]设金属导体内自由电子定向移动的速率为v，由电流的微观表达式有
I=ne ab v
解得
[3] 设电子绕原子核运动的周期为T，由电流的定义式有
18．√
【解析】
【详解】
金属的电阻率随温度的升高而增大，可以制成金属电阻温度计．
19．（1）①；②；③；（2）温度，热运动速度变化，材料有关等，理由见解析
【解析】
【详解】
（1）①自由电子定向移动时的加速度大小
②自由电子在连续两次碰撞的时间间隔t内做匀变速直线运动，设第二次碰撞前的速度为v，则
，
解得
③t时间内通过导线横截面积的电荷量为
则电流
电阻
解得
（2）由电阻定律得
解得
猜想：电阻率与导体的温度有关；
理由：导体的温度变化会导致导体内自由电子的热运动速度变化，从而使自由电子连续两次碰撞的时间间隔t发生变化，因此电阻率与导体的温度有关。
（其他合理猜想和理由均可，例如电阻率与导体的材料有关。）
20．1.2A
【解析】
【详解】
设是导体两端原来的电压为U，电流为I，则导体电阻
电压变为原来的0.8倍时，导体中的电流减小了0.2A。
联立得
解得
I=1.0A
当电压变为1.2U时，根据欧姆定律可知
I′=2I=1.2A
21．
【解析】
【详解】
铝的电阻率为，根据
代入数据得
根据欧姆定律得
所以小鸟两爪间的电压。
22．铜；铜；铜
【解析】
【详解】
根据电阻定律：
可以算出接入电路中的电阻
当端接入时，电阻为：
铜
当端接入时，电阻为：
铜
当端接入时，电阻为：
铜
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