人教版九年级全一册16.3电阻同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 16.3 电阻 同步练习
一、单选题
1．半导体技术是当代高科技的组成部分，是多种边缘学科和重大产业的重要支柱，是现代电子学和电子工业的基础，半导体作用之大得益于半导体具有其他材料不具有的特殊电学性能．下列各项中不属于半导体特殊电学性能的是
A．硬度的变化﹣﹣有的半导体，在外界条件发生变化时，其硬度明显变大
B．压敏性﹣﹣有的半导体，在受到压力后电阻发生变化
C．光敏性﹣﹣有的半导体，在光照下电阻大大减小
D．热敏性﹣﹣有的半导体，在受热后电阻会随着温度的升高迅速减小
2．在探究物理知识的过程中，经常会用到一些研究方法，下列事例中运用相同研究方法的是（　　）
（1）研究光现象时，用光线描述光的传播情况
（2）探究材料的导电性时，通过灯泡的亮度来反映材料的导电性能
（3）将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动
（4）探究蒸发快慢与温度的关系时，控制表面积和表面空气流动快慢相同
A．（1）与（3） B．（1）与（4） C．（2）与（4） D．（2）与（3）
3．2020年9月15日，美国方面没有再宣布延期信息，这意味着华为芯片断供正式来袭，芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（　　）
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
4．如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是（ ）
A．AB段电阻较大，电流小
B．BC段电阻较小，电流大
C．AB段电阻较大，电流与BC段相等
D．BC段电阻较大，电流与AB段相等
5．小明发现家里的空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，此时影响导线电阻大小的因素是（　　）
A．长度 B．横截面积
C．通过的电流 D．家庭电路的电压
6．小宗在“探究温度一定的条件下，导体的电阻与哪些因素有关”的实验中，已选定了代号为“O”的导体，为了探究导体电阻与长度的关系，他还要选用的导体代号是（　　）
导体代号 O A B C D
导体长度l/m 1.5 1.5 1.5 1.0 0.5
导体横截面积S/mm2 1.2 3.2 1.2 1.2 1.2
导体材料 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜 镍铬
A．A B．B C．C D．D
7．下列说法中正确的是（　　）
A．电路中只要有电源，就一定会有电流
B．只有正电荷的定向移动，才能形成电流
C．通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零
D．金属容易导电，是因为金属内部有大量能够自由移动的电子
8．如图所示，把一只LED （发光二极管）接入电路，闭合开关后LED正常发光，用手触摸几乎感觉不到发热 以下说法正确的是（　　）
A．LED相当于电源
B．LED主要是由超导体材料制成的
C．LED工作时主要将电能转化为内能
D．电源正负极对调连接，闭合开关LED不发光
9．下列有关信息与材料的说法正确的是（　　）
A．汽车的“倒车雷达”利用了次声波来定位的
B．声纹锁依据音调来辨别主人的声音
C．电饭锅的线圈用超导材料可以提高工作效率
D．现代电子产品的芯片多是用半导体材料制作的
10．下列关于电学知识说法正确的是（　　）
A．用电能表可以直接测量用电器的电功率 B．当电路中电功率过大时，保险丝会熔断
C．当导体两端没有电压时，导体也就没有了电阻 D．电风扇是利用电流的热效应
二、填空题
11．导体对电流的阻碍作用称为___________，其单位是以德国物理学家___________的名字来命名的。
12．白炽灯用久了灯丝变细，灯丝电阻_____；一根电阻丝对折后接入电路中，对折后的阻值_____。（均填“变大”、“变小”或“不变”），新型LED灯将取代白炽灯，LED灯是由_____材料制成。
13．(1)丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑，如图甲所示，这是因为带电的玻璃棒可以___________，将一带电的有机玻璃棒靠近带正电的泡沫料小球时，相互作用情况如图乙所示，由此可知：___________。将此带电的玻璃棒接触不带电的验电器，验电器的金属箔片张开，如丙图所示，这是因为两金属箔片___________（选填“得到”或“失去”）电子，带上同种电荷彼此排斥。
(2) 如丙图所示，白天，太阳能电池板将___________转化成电能，并储存起来；用___________材料制作的LED灯日夜发光提醒着人们注意交通安全。
14．如图所示是某地的高压输电线，我们会发现它的横截面积要比家庭电路中的输电线粗很多，其原理是：由于导线的电阻与导体的________有关，输电线越粗，电阻就越_____，输电过程中的电能损耗就越小。
15．导电能力介于两者之间的叫________，如硅金属等。某些导体在温度下降到某一温度时，就会出现其电阻为______的情况，这就是超导现象，这时这种导体就叫_______。
三、综合题
16．阅读下列材料，回答下列问题．
1911年 荷兰物理学家昂尼斯（1853﹣1926）发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某种材料类的电阻）并不象预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到4.15K附近时，水银的电阻突然降到零．某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体．
超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度（或临界温度）TC．现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性．如钨的转变温度为0.012K，锌为0.75K，铝为1.196K，铅为7.193K．20世纪80年代初，米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性，他们的小组对一些材料进行了试验，于1986年在镧﹣钡﹣铜﹣氧化物中发现了Tc＝35K的超导电性．1987年，中国、美国、日本等国科学家在钡﹣钇﹣铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性，使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料．2009年10月10日，美国科学家合成物质（Tl4Ba），将超导温度提高到254K，仅比冰的熔点低19℃，对于推广超导的实际应用具有极大的意义．
（1）通过本文的描述，“电阻率”是描述材料_____（选填“导电性能”或“导热性能”）的物理量．
（2）超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的_____，通常用符号TC来表示．
（3）2009年10月10日，美国科学家合成的物质（Tl4Ba）若温度在_____℃以下，电阻率几乎为零．
17．阅读短文，回答问题：
力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器．
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示．弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片．若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩．力越大，弹簧钢的弯曲程度越大．
应变片结构如图乙所示，其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感．给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流，上应变片两引线间电压为U1，下应变片两引线间电压为U2，传感器把这两个电压的差值U（U＝U1－U2）输出，用来反映力F的大小．
金属电阻丝的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图丙所示．为消除气温变化对测量精度的影响，需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻，进行温度补偿．串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响．
(1)这种力传感器是将力的大小转换为________(电流/电压)的装置．
(2)外力F增大时，下列说法正确的是________．
A．上、下应变片金属电阻丝电阻都增大B．上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C．上应变片金属电阻丝电阻减小，下应变片金属电阻丝电阻增大
D．上应变片金属电阻丝电阻增大，下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而__________．
(4)进行温度补偿时，应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而_________的电阻．
(5)如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天_____(大/小)．
18．如图所示，电源电压为3V，允许经过小灯泡的电流为0.2A．用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮________．
滑动变阻器标称的“18Ω”表示________；
滑动变阻器标称的“1.5A”表示________．
19．阅读下面材料完成题
轰动国际学界石墨烯“魔角”让石墨烯变超导体世界顶尖学术期刊、英国《自然》杂志（Nature ）在北京时间 2018 年 12 月 19 日零时发布了 2018 年度影响世界的十大科学人物，发现石墨烯超导角度的“神童”曹原出现在榜单的第一位。
2018 年 3 月 5 日，《自然》背靠背发表了两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文。这名中科大少年班的毕业生、美国麻省理工学院的博士生发现，当两层平行石墨烯堆成约 1.1°的微妙角度，就会产生神奇的超导效应。这一发现轰动国际学界，直接开辟了凝聚态物理的一块新领域。
2014年，当曹原加入实验室的时候，美国麻省理工学院的 PabloJarillo-Herrero 课题组就已经在用不同的角度堆叠、旋转碳原子层了。曹原的工作是研究垒在一起的两层石墨烯彼此间轻微偏转会发生什么，按照理论预测，轻微的偏转就会让材料行为产生剧变。许多物理学家对此心存怀疑。但曹原着手搭成微妙偏转的石墨烯层后，他发现了奇怪的东西，置于一个小型电场，温度降至绝对零度以上 1.7°C，通常会导电的石墨烯成为了绝缘体。这就够令人吃惊了。“我们知道它会在学界引起轰动。”曹原说道。不过，更好的还在后面：稍微调整一下电场，偏转的石墨烯层就变成了超导体，电流可无阻流动。
要使平行的两层石墨烯旋转成约 1.1°的“魔角”，需要一些试验，但曹原很快就能可靠地完成。“他的实验技巧至关重要。”Jarillo-Herrero 说道。曹原开创了一种撕出单层石墨烯的方法，以制出具有相同角度的双层堆叠。接着微调校准，他还调整了低温系统的温度，使超导性得以更清晰地显现。
在超导方面的应用，目前大部分还只是处于研究实验中，并不能广泛的运用于现实。当然，也并不是说就没有超导的应用，超导应用目前最成功的是超导磁体和超导微波器件等，但也是极为有限。医院里的核磁共振成像大都采用超导磁体，其磁场一直存在线圈 中，所以进入检测室需要摘除所有金属物件。
基础科学研究采用的稳恒强磁场、大型加速器磁体、高能粒子探测器以及工业中采用 的磁力选矿和污水处理等，也利用了场强高的超导磁体。发展更高分辨率的核磁共振、磁约束的人工可控核聚变、超级粒子对撞机等，都必须依赖强度更高的超导磁体，也是未来 技术的可能突破口。超导微波器件在一些军事和民用领域都已经走向成熟甚至是商业化 了，为信息爆炸的今天提供了非常有效的通讯保障。
当然，超导的应用也不仅仅只有这些，超导在磁悬浮列车、量子应用、可控核聚变等 重要领域都有着巨大的发展空间。
(1)当两层平行石墨烯堆成约 1.1°的微妙角度，就会产生神奇的___________效应；
(2)置于一个小型电场，温度降至绝对零度以上1.7°C，通常会导电的石墨烯成为了 ______。稍微调整一下电场，偏转的石墨烯层就变成了 ________；
(3)去医院做核磁共振需要摘除所有金属物件的原因是______。
参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体．半导体材料有许多独特的功能，根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件．
【详解】
半导体材料的一些特性，其中最常见最基本的是它的压敏性、热敏性和光敏性．
（1）对热很敏感，在一些情况下温度变化20倍，电阻率变化可达百万倍以上．
（2）具有光电效应，在光的照射下，电路中产生电流或电流变化．半导体光电效应分为两类，一种光照改变电阻值，称为内光电效应，一种光照下产生一定的电动势，称为阻挡层光电效应．
（3）具有压阻效应，半导体在受到压力后除发生相应的形变外，能带结构发生相应变化，从而电阻发生变化．
综上分析，BCD都属于半导体特殊电学性能，只有A不属于半导体特殊电学性能． 　　
故选A．
【点睛】
半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料．半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用．
2．D
【解析】
【详解】
（1）研究光现象时，用光线描述光的传播情况，采用的是模型法。
（2）探究材料的导电性时，通过灯泡的亮度来反映材料的导电性能，灯泡越亮，说明材料的导电性越强，采用的是转换法。
（3）发声体在振动，有时候不容易观察。将发声的音叉紧靠乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动，采用的是转换法。
（4）探究蒸发快慢与温度的关系时，控制表面积和表面空气流动快慢相同，改变液体的温度，采用的是控制变量法。
所以，研究方法相同的是（2）和（3）。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体硅制成的。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同，BC的横截面积大于AB的横截面积，所以BC的电阻小于AB的电阻；由于两个导体是串联的，所以通过两导体的电流是相等的。
故选C。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，因为空调线的横截面积大，电阻小，故这主要是因为横截面积对导线电阻的影响，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
根据控制变量法的要求知，要研究导体电阻与其长度的关系，需要控制材料、横截面积相同，改变导体的长度，若已选定了代号为“O”的导体，结合表格数据可知，只有导体代号是“D”的导体符合要求。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
7．D
【解析】
【详解】
A．产生的电流的条件是有电源和闭合的回路，这两个条件缺一不可，故A错误；
B．规定正电荷移动的方向为电流的方向，只要电荷的定向移动就会形成电流，可以是正电荷，也可以是负电荷，故B错误；
C．导体的电阻是导体本身的性质，其大小与电压、电流无关，与是否接入电路无关，只与导体本身的材料、长度、横截面积、温度有关，故C错误；
D．导体能够导电的原因是有能够自由移动的电荷，而金属能够导电的原因是自由移动的电子，故D正确。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
A．在电路中，LED相当于用电器，故A错误；
B．LED主要是由半导体材料制成的，故B错误；
C．LED工作时主要将电能转化为光能，故C错误；
D．由于二极管具有单向导电性，将电源正负极对调连接，闭合开关LED不发光，故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．汽车的“倒车雷达”利用了超声波可以传递信息来定位的，故A错误；
B．发声体的材料和结构不同，音色不同，所以声纹锁依据音色来辨别主人的声音，故B错误；
C．超导材料的电阻为零，不能发热，电饭锅的线圈需要发热才可以提高工作效率，所以超导材料不能用于电饭锅，故C错误；
D．半导体是微电子产业的基础，现代电子产品的芯片多是用半导体材料制作的，故D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【详解】
A. 电能表用来测量用电器一段时间内消耗的电能的，故A错误；B. 根据欧姆定律可知，家庭电路电压为220V一定，电阻越小，电流越大，所以短路是电流过大的原因．根据I＝可知，家庭电路电压为220V一定，总功率越大，总电流越大，所以总功率过大是电流过大的原因．因此保险丝熔断的原因是短路或用电器的总功率过大，故B正确；C. 电阻是导体的一种性质，大小与自身的材料、长度、横截面积有关，而与导体两端电压和通过导体的电流大小无关，故C错误；D. 电风扇中的电动机应用了通电导线在磁场中受力而工作的，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故D错误．故选B.
点睛：（1）电能表是测量一段时间内消耗的电能的多少的仪表；（2）家庭电路在电流过大，会引起家庭电路中保险丝熔断，其原因：短路和总功率过大；（3）影响电阻的因素是材料、长度和横截面积，与是否有电流、电压无关；（4）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子．
11． 电阻 欧姆
【解析】
【详解】
[1]电阻是导体对电流的阻碍作用。
[2]为了纪念德国物理学家欧姆，用欧姆作为电阻的单位。
12． 变大 变小 半导体
【解析】
【详解】
[1]导体的材料、长度相同时，横截面积越小，导体的电阻越大。所以白炽灯用久了灯丝变细，灯丝电阻变大。
[2]将电阻丝对折后，长度变短，横截面积变大，故对折后的阻值变小。
[3]新型LED灯是用半导体制作的，比白炽灯节能、效果更好。
13． 吸引轻小物体 同种电荷相互排斥 失去 太阳能 半导体
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸屑如图甲所示，这是因为带电的玻璃棒可以吸引轻小物体。
[2]因为小球带正电，玻璃棒也带正电，故同种电荷相互排斥。
[3]用玻璃棒接触验电器的金属球，金属箔片的电子与正电荷中和，金属箔片失去电子带正电，两金属箔片带上同种电荷，同种电荷相互排斥而张开。
(2)[4]生活中可以利用太阳能来发电，将太阳能转化为电能，白天，太阳能电池板将太阳能转化成电能并储存起来，到了夜晚就可以向外供电。
[5]半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，LED灯是利用半导体材料制作的，用它可以日夜发光提醒着人们注意交通安全。
14． 横截面积 小
【解析】
【分析】
【详解】
[1] [2]影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。导线的横截面积越大，电阻越小，所以高压输电线的横截面积大，是为了减小电阻，减少电能的损耗。
15． 半导体 零 超导体
【解析】
略
16． 导电性能 临界温度 ﹣19
【解析】
【分析】
（1）电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大，电阻越大，导电性越差；
（2）超导体是电阻为零的材料，导体变为超导体的温度为超导临界温度；
（3）根据材料中的信息，得出物质（Tl4Ba）电阻率几乎为零时的温度．
【详解】
(1)电阻率是表征材料导电性能的物理量；
(2)导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种特性称超导性，导体电阻转变为零时的温度称为超导临界温度；
(3)分析材料可知,美国科学家合成的物质(Tl4Ba)若温度在 19℃以下，电阻率几乎为零．
17． 电压 D 增大 减小 小
【解析】
【详解】
(1)[1]传感器把两个电压的差值输出，用来反映力F的大小，所以这种力传感器是将力的大小转换为电压的装置．
(2)[2]外力F增大时，上应变片金属电阻丝长度变大，电阻变大，下应变片金属电阻丝长度变短，电阻变小．故选D．
(3)[3]压力越大电子秤示数越大，也就是输出的电压越大，所以说传感器输出的电压U随外力F增大而增大．
(4)[4]未进行温度补偿时，金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大，所以串联的电阻应该是随着温度的升高而减小的电阻．
(5)[5]冬天比夏天电阻增加的小，所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小．
18． 滑动变阻器的最大电阻为18Ω 滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A
【解析】
【分析】
当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮，电路中的电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，将灯、变阻器、开关、电流表串联起来；根据变阻器铭牌上字样的含义解决本题．
【详解】
允许经过小灯泡的电流为0.2A，电流表选用0-0.6A量程，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮，电流变大，变阻器连入电路中的电阻变小，连接变阻器A和C接线柱，如下图所示：
滑动变阻器标称的“18Ω”表示滑动变阻器的最大电阻为18Ω；
滑动变阻器标称的“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A．
【点睛】
本题考查实物的连接和滑动变阻器的使用，滑动变阻器的接线规则：一上一下，滑动变阻器串联在电路中．
19． 超导 绝缘体 超导体 影响检测结果、损伤人体和损坏设备等
【解析】
【详解】
(1)[1]当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度，就会产生神奇的超导效应。
(2)[2]置于一个小型电场，温度降至绝对零度以上1.7°C时，石墨烯会成为绝缘体。
[3]稍微调整一下电场，偏转的石墨烯变成了超导体。
(3)[4]核磁共振是应用超导磁体，若带着金属物体进入检测室，金属物体会对磁场有影响，造成检测结果偏差，另外金属物体可能被磁场吸走，从而损伤人体和损坏设备。