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
1．一根长为L、横截面半径为r的金属棒，其材料的电阻率为ρ。金属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，金属棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为（ ）
A． B． C． D．
2．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（　　）
A．金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且随温度的变化而变化
B．导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
C．由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比
D．由公式可知，导体的电阻率与导体的电阻R、导体的长度L和横截面积S有关
3．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
4．一根长为、粗细均匀的橡胶管中灌满了盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，测得两端的电阻为。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，现将管中盐水柱均匀拉长至，此时橡胶管两端的电阻变为（　　）
A． B． C． D．
5．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
6．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　）
A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流
B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
7．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
8．下列说法正确的是（　　）
A．电流的微观表达式中的v指的是自由电荷热运动的速率
B．电场中电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能越大
C．同一电场分布图中电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大
D．由可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
9．在温度不变的情况下，先将一根粗细均匀，阻值为16Ω的电阻丝等分成四段，每段电阻为R1；再将这四段电阻丝并联，并联后总电阻为R2。则R1与R2的大小依次为（　　）
A．1Ω，4Ω B．4Ω，1Ω C．2Ω，8Ω D．2Ω，0.5Ω
10．新能源汽车采用锂离子电池提供能量，电池充电时的额定电压为，充电电流恒为，锂离子电池对电压非常敏感，当充电电压低于额定电压的时，保护电路将自动断开而无法正常充电。某地用电高峰期充电桩的输出电压仅为，已知常温下铜导线的电阻率为，充电线缆中单根铜导线的横截面积，不计插口处的接触电阻，要能够正常充电，使用的充电线缆的最大长度为（　　）
A． B． C． D．
11．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
12．下列说法正确的是（　　）
A．电场和电场线一样，是人为设想出来的，其实并不存在
B．根据，当两点电荷间的距离趋近于零时，电场力将趋向无穷大
C．由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
D．当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷
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．由导电介质制成的电阻的截面图如图所示，导电介质的电阻率为，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心作为一个引出电极，在导电介质的外层球壳镀上一层电阻不计的金属膜作为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，通过一定的物理分析，下列表达式中合部的是（　　）
A． B． C． D．
15．两根完全相同的金属导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，把导线B对折后绞合起来，则它们的电阻之比变为（　　）
A．4：1 B．8：1 C．16：1 D．32：1
二、填空题
16．金属的电阻率由材料和温度决定． ( )
17．（1）导体的___________。
（2）导体的___________。
（3）导体的___________。
18．某用电器离供电电源距离为L，线路上的电流为I，线路上所降电压为U，已知输电线电阻率为，则输电线的总电阻为__________，输电线的横截面积为___________。
三、解答题
19．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？
20．甲、乙两地相距15公里，之间并行埋设有两条完全相同的电缆。由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻）为了确定漏电处的位置，维修人员做了以下测量：
(1)在甲地将两端电压恒为的电源的两极分别接在两条电缆的端头，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得两条电缆端头的电压为。
(2)在乙地将两端电压恒为的电源的两极分别接在两条电缆的端头，此时在甲地相同型号的电压表测得两条电缆端头的电压为。
如果所用电缆每公里电阻值为，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远？绝缘皮破损处的漏电电阻是多大？
21．如图所示，已知在相距的A、B两地间架两条输电线，总电阻共为，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A地的电压表示数为U，电流表示数为I，求发生短路处距A地有多远？
22．有一根长为的金属丝，横截面积为。在它两端加电压时，通过它的电流正好是。这根金属丝可能是由哪种材料制成的？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【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。
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
A D．金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且随温度的变化而变化，与导体的电阻R、导体的长度L和横截面积S无关，D错误，A正确；
B．导体的电阻的电阻有无与导体中电流的存在有无无关，B错误；
C．由 可知，导体的电阻由导体的材料，长度与横截面积决定，与电压电流无关，C错误；
故选A。
3．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。
4．B
【解析】
【详解】
由于总体积不变，设30cm长时的横截面积为S．所以长度变为40cm后，横截面积
根据电阻定律
解得
故选B。
5．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。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
根据电阻定律可知
水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护作用，但不能完全隔断电流。
故选D。
7．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。
8．C
【解析】
【详解】
A．电流的微观表达式中的v指的是自由电荷定向运动的速率，故A错误；
B．电场中电势越高的地方，正电荷在那一点具有的电势能越大，负电荷具有的电势能越小，故B错误；
C．同一电场分布图中电场线越密的地方，电场强度越大，同一电荷所受电场力越大，故C正确；
D．导体的电阻是由导体本身决定的物理量，跟它两端的电压和通过它的电流无关，故D错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
一根粗细均匀的电阻丝，将它等分成四段，每段的长度减小为四分之一，横截面积和电阻率一定，故电阻减小为四分之一，为
再将这四段电阻丝并联起来，横截面积增加为4倍，根据电阻定律
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
根据题意可知，锂离子电池的充电电压不得低于
充电线缆上允许损失的电压为
则每根充电线缆上的电阻为
根据电阻定理得
解得
故ABD错误C正确。
故选C。
11．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。
12．D
【解析】
【详解】
A．电场是客观存在的，电场线是人假想出来的，故A错误；
B．当两点电荷间的距离趋近于零时，公式
不适用，电场力不是趋向无穷大，故B错误；
C．导体的电阻与导体本身有关，与导体两端的电压和导体中的电流无关，故C错误；
D．两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷，故D正确。
故选D。
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】
【分析】
【详解】
根据电阻定律
可知，导体的电阻，在 ， 不变的情况下，电阻R与l成正比，对应题中a到b距离（b-a），在、l不变的情况下，电阻R与面积s成反比，对题中 ，ABC错误；D正确。
15．C
【解析】
【分析】
【详解】
根据电阻定律
如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，则横截面积变为原来的，则电阻变为原来的4倍；把导线B对折后绞合起来，则长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，则电阻变为原来的，则它们的电阻之比变为16:1。
故选C。
16．√
【解析】
【详解】
影响电阻率的因素有两个，一是导体的材料，二是温度．
17． 横截面积 长度 材料
【解析】
【详解】
略
18．
【解析】
【详解】
[1]输电线的总电阻为
[2]根据
解得输电线的横截面积为
19．(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。
20．3km，48Ω
【解析】
【详解】
由题意可知，电压表是理想电表，接入电路时按断路处理。令，设漏电处距甲地，其导线电阻为，漏电处距乙地，其导线电阻为，由得
由题已知，则
令，，，。设漏电处的电阻为R，由串联电路的电压分配规律可知
联立各式解得
21．
【解析】
【分析】
【详解】
设发生短路处距A处距离为x，根据欧姆定律可得，接入电路的导线总电阻
又
解得
故发生短路处距A处的距离为。
22．这种金属丝可能是由镍铜合金制成
【解析】
【分析】
【详解】
根据欧姆定律可得，电阻
根据电阻定律可得
则电阻率为
可得这种金属丝可能是由镍铜合金制成。
答案第1页，共2页
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