必修第三册3.2电阻同步练习 练习（word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第三册 3.2 电阻 同步练习
一、单选题
1．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其横截面积之比，则电流之比IA:IB为（　　）
A．2:1 B．1:2 C．4:1 D．1:4
2．在物理学的重大发现中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，如控制变量法、等效法、类比法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　）
A．在探究电阻与材料、长度和橫截面积三者之间的关系时，应用了控制变量法
B．在研究带电体时，满足一定条件可以把带电体看成点电荷，这利用了等效法
C．在研究电场时，常用电场线来描述真实的电场，用的是理想模型法
D．在电路中，用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻，这利用了类比法
3．地球表面附近存在一个竖直向下的电场，晴天时在电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，如此形成的微弱电流称地空电流。该电流比较稳定，不随高度变化，全球地空电流的总电流强度为I，假设地空电流在全球各处均匀分布，地球附近竖直向下的电场场强为E，取地球表面积为S，地表附近空气的电阻率的大小为（　　）
A． B． C． D．
4．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，下列说法正确的是（　　）
A．用刻度尺测量金属丝直径3次，求其平均值
B．用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度3次，求其平均值
C．连接电流表时，使电流从“+”或“-”接线柱流入均可
D．通过金属丝的电流越大越好
5．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
6．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
7．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
8．下列说法中正确的是（　　）
A．根据库仑定律可知，当两个电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向于无穷大
B．美国物理学家密立根最早测得元电荷的数值
C．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
D．电阻率是反应材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体制成的电阻，其阻值越大
9．如图所示，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热，下列正确的是（　　）
A．小灯泡变暗，灯丝电阻率变大
B．小灯泡变暗，灯丝电阻率变小
C．小灯泡变亮，灯丝电阻率变大
D．小灯泡变亮，灯丝电阻率变小
10．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，流到人体而发生意外事故。“隔电墙”可以在--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的。
C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来保护人体安全的
D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
11．一条粗细均匀的的导线两端接上U的电压时通过的电流为I，现在把它拉长为原来的二倍，两端仍然接U的电压时，通过的电流的大小为（　　）
A．I B．I C．I D．2I
12．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
13．下列说法中正确的是（　　）
①由R＝可知，电阻与电压、电流都有关系
②由R＝可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系
③各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小
④所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
14．下列说法正确的是（　　）
A．由R= 可知，电阻与电压成正比，与电流成反比
B．由R= 可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比
C．由I= 可知，电流与电量成正比，与时间成反比
D．各种材料的电阻率都与温度有关，一般金属的电阻率随温度的升高而减小
15．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
二、填空题
16．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．
17．一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________。
18．（1）导体的___________。
（2）导体的___________。
（3）导体的___________。
三、解答题
19．材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10-5Ω·m；在0℃附近，铜的电阻温度系数为3．9×10-3℃-1，碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1．将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）．
20．某人买了50m规格为4mm2的铜线为7A的空调供电使用。如果空调能正常工作，制冷时在这段导线上损失的电压约为多少？铜的电阻率为
21．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e．该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．
（1）求导线中的电流I；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：
小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式．但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的．小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果．
请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程．
（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：．
22．做电学实验用的铜导线，长度是40cm，横截面积是，它的电阻是多少？一根输电用的铝导线，长度是10km，横截面积是，它的电阻是多少？（铝的电阻率为，铜的电阻率为）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
由两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，横截面积之比
可知
根据电阻定律
可知
所以，当它们接入电压相同的电路时，由欧姆定律得，电流之比
故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．在探究电阻与材料、长度和横截面积三者之间的关系时应用了控制变量法，故A正确；
B．在研究带电体时满足一定条件可以把带电体当作点电荷，这利用了建立理想模型法，故B错误；
C．在研究电场时，常用电场线来描述真实的电场，用的是假设法，故C错误；
D．在电路中，用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻，这利用了等效法，故D错误；
故选A。
3．A
【详解】
取地球表面高度为的空气层为研究对象，空气层上表面到下表面之间的电势差
这段空气层的电阻
根据欧姆定律
联立得到
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．B
【详解】
A．金属丝的直径很小，需要用螺旋测微器进行测量，不能用刻度尺，选项A错误；
B．用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度3次，求其平均值，选项B正确；
C．连接电流表时，需要使电流从“+”接线柱流入，选项C错误；
D．通过金属丝的电流不能太大，电流太大会引起电阻发热影响实验结果，选项D错误。
故选B。
5．C
【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。
6．A
【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。
7．D
【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。
8．B
【详解】
A．当两个点电荷距离趋于0时，两带电体已不能看出点电荷了，库仑定律已经不能用了，故A错误；
B．美国物理学家密立根通过油滴实验，最早测得元电荷的数值，故B正确；
C．根据W=EIt可知，电源向外提供的电能多，不能说明电动势大，故C错误；
D．电阻率是反应材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体制成的电阻， ，其阻值不一定大，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】
小灯泡灯丝是一种金属，金属的电阻率随温度的升高而变大，由电阻定律可知，电阻率变大，小灯泡的电阻变大，流过小灯泡的电流变小，故小灯泡变暗，灯丝电阻率变大。
故选A。
10．C
【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。
故选C。
11．A
【详解】
导线长度拉长为原来的二倍时，导线的横截面积变为原来的二分之一，由
知，导线的电阻变为原来4倍，由
知，通过的电流大小变为，故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【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。
13．D
【详解】
①．R＝是电阻的比值定义式，电阻与电压、电流无关，故①错误；
②．R＝为电阻的决定式，电阻与导体的长度和横截面积都有关系，故②正确；
③．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度的升高而减小，故③错误；
④．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零，故④正确；
综上②④正确；故选D。
14．B
【详解】
A．导体的电阻是由导体本身决定的，与电压和电流无关，选项A错误；
B．由R= 可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比，选项B正确；
C．由I=是电流的定义式，与通过横截面的电量无关，与通过时间无关，故C错误；
D．各种材料的电阻率都与温度有关，一般金属的电阻率随温度的升高而增大，选项D错误。
故选B。
15．B
【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。
16．24
【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．
17．4R
【详解】
略
18． 横截面积 长度 材料
【详解】
略
19．3．8×10-3m
【详解】
设所需碳棒的长度为L1，电阻率为，电阻恒温系数为；铜棒的长度为，电阻率为，电阻恒温系数为．根据题意有
①
②
式中分别为碳和铜在0℃时的电阻率．
设碳棒的电阻为，铜棒的电阻为，有③，④
式中S为碳棒与铜棒的横截面积．
碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为
⑤，⑥
式中
联立以上各式得：⑦
要使电阻R不随温度t变化，⑦式中t的系数必须为零．即⑧
联立⑥⑧得：⑨
代入数据解得： ⑩
【点睛】
考点：考查了电阻定律的综合应用
本题分析过程非常复杂，难度较大，关键是对题中的信息能够吃投，比如哦要使电阻R不随温度t变化，需要满足的条件
20．
【详解】
由电阻定律
欧姆定律
代入数据联立解得
21．（1）（2）见解析（3）见解析
【详解】
（1）电流定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，因此；
（2）小红和小明说的都有一定道理
a.小红说的对．由于，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q，则从两端来看，相当于Q的电荷电势降低了U，则
．
b.小明说的对．恒定电场的场强，导体中全部电荷为，
电场力做的功；
又因为，则．
（3）由欧姆定律：、，、由电阻定律：；
则，则；
由电流密度的定义：；
故；
22．，
【详解】
根据电阻定律可得
可得铜导线的电阻为
铝导线的电阻为
故铜导线的电阻为，铝导线的电阻为。
答案第1页，共2页
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