3.2决定导体电阻大小的因素 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．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
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．如图所示，电源的输出电压恒定。将一根粗细均匀由同一材质做成的导线，接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，理想电流表的示数为。断开开关，取下导线，将它均匀拉升到原来长度的2倍，记为导线；再将接入两接线柱a、b之间，闭合开关S。不考虑温度变化对导线电阻大小的影响，下列分析合理的是（　　）
A．导线CD的电阻大小
B．导线电阻是导线电阻的2倍
C．导线接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，理想电流表的示数变为
D．导线接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，电源的输出功率变为原来的4倍
4．如图所示，某用电器与电源距离为，线路上的电流为，若要求线路上的电势差不超过，已知输电导正线的电阻率为，那么该输电导线的横截面积的最小值是（　　）
A． B． C． D．
5．一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
6．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
7．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到面积为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为 （　　）
A．ρ和 4R B．4ρ和4R C．16ρ和16R D．ρ和16R
8．如图所示是均匀的长薄片合金电阻板，边长为，边长为，当端点1、2或3、4接入电路中时， ∶为（　　）
A．∶ B．∶ C．1∶1 D．∶
9．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v。若将导线均匀拉长，使它的横截面积变为原来的，再给它两端加上电压U，则（　　）
A．通过导线的电流仍为I B．通过导线的电流为
C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为
10．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．
11．有一根粗细均匀的电阻丝，当两端加上2 V电压时通过其中的电流为4 A，现将电阻丝均匀地拉长，然后两端加上2 V电压，这时通过它的电流变为0.25 A。由此可知，这根电阻丝已被均匀地拉长为原长的（　　）
A．2倍 B．4倍
C．8倍 D．16倍
12．如图所示，图线1、2分别表示电阻为R1、R2的两导体的伏安特性曲线，已知它们的电阻率和横截面积都相同，则电阻为R1、R2的两导体长度之比为（　　）
A．1：2 B．1：3 C．2：1 D．3：1
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．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
15．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
二、填空题
16．变电站是供电系统不可缺少的组成部分，它的主要作用是对输电电压进行变换，以满足供电系统的需要，某变电站在将电能输送到用户的过程中，由于距离较远，在输电线上产生了一定的损失。为了不影响给用户供电，必须用较合适的导线进行电能输送，若变电站用铜导线（ρ=1.7×10-8Ω·m）向1km以外的用户供电，变电站的输出电压为237V，输电线中的电流为5A，为使用户所获得的电压不低于220V，应选用横截面积最小为____________mm2的导线。
17．电阻定律的表达式：R=____．
18．导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比。( )
三、解答题
19．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的，具有很大的电阻。经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、横截面半径4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U=100V时，该神经刚好发生反应。求引起神经纤维产生感觉的最小电流。
20．在一根长L=5m，横截面积S=3.5× 10-4m2的铜质导线两端加2．5×10-3V电压．已知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·m，则：
（1）该导线的电阻多大？
（2）该导线中的电流多大？
（3）当电阻线对折后，接入相同的电压，电流是多大？
21．根据图猜想导体电阻大小与哪些因素有关？
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
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参考答案：
1．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。
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．C
【详解】
A．导线的电阻
选项A错误；
B．将导线均匀拉长至原来的2倍，导线的横截面积变为原来的，不考虑温度的影响，根据电阻定律，导线的电阻变为原来的4倍，选项B错误；
C．在电压不变的情况下电路中的电流变为原来的，选项C正确；
D．再根据
电路中的电功率变为原来的，选项D错误；
故选C。
4．B
【详解】
由欧姆定律及电阻定律可得
解得
故选B。
5．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。
6．A
【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。
7．A
【详解】
电阻率与金属的长度、横截面积无关，所以电阻率不变；电阻为
均匀拉长到面积为原来的一半，其材料和体积均不变，则长度变为原来的2倍，则
所以此时导体电阻变为原来的4倍。
故选A。
8．D
【详解】
设电阻板的高度为d，当端点1、2接入电路时，根据电阻定律，电阻
当端点3、4接入电路时，根据电阻定律，电阻
则
故选D。
9．D
【详解】
AB．将导线均匀拉长，使其横截面积变为原来的，导线长度要变为原来的2倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律可知，导线电阻变为原来的4倍；
电压U不变，由欧姆定律
可知，电流变为原来的 ，选项AB错误；
CD．电流I变为原来的，横截面积变为原来的，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的，选项D正确，C错误。
故选D。
10．D
【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。
11．B
【详解】
电阻丝均匀地拉长时，体积不变，则有
则有
电阻丝的电阻分别为
联立可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
12．B
【详解】
根据图像可得，R1：R2=1:3，由电阻的决定公式电阻定律有
则电阻率和横截面积都相同时，电阻与长度成正比，所以电阻为R1、R2的两导体长度之比为1:3，则B正确；ACD错误；
故选B。
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】
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。
15．D
【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。
16．10
【详解】
[1]变电站的输出电压为237V，为使用户所获得的电压不低于220V，即输电线上损耗的电压不得大于17V，根据欧姆定律可得当损耗电压为17V时，输电线上的电阻为
根据
故输电线横截面积的最小值为
代入数据解得
17．
【详解】
试题分析：电阻的大小与电阻的长度、横截面积、材料有关，表达式为：R=．
解：电阻定律的公式为：R=
故本题答案为：．
18．正确
【详解】
[1]根据电阻定律
可知，导体的电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，则原题说法正确。
19．0.31μA
【详解】
根据电阻定律，可得髓质神经纤维的电阻为
根据部分电路的欧姆定律可得
故引起神经纤维产生感觉的最小电流为0.31μA。
20．（1）（2）（3）
（1）由电阻定律可求得阻值；
（2）由欧姆定律可求出通过铜棒的电流；
（3）根据电阻定律求出对折后的电阻，然后根据欧姆定律求解电流；
【详解】
（1）由电阻定律得到该导线电阻为：；
（2）由欧姆定律得到该导线中电流为：；
（3）将电阻丝对折后，导体的材料没有变化，但导体的长度减半，横截面积变为原来的二倍，则根据电阻定律可知，此时电阻为：
根据欧姆定律可知此时电流大小为：．
【点睛】
本题考查电阻定律和欧姆定律的应用问题，注意当导线对折后，长度减小为原来的一半，同时面积增加为原来的二倍．
21．导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关
【详解】
略
22．（1）2×103 A；（2）2.2×10﹣2V/m
【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
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