鲁科版 (2019)必修第三册 3.2 电阻 同步练习
一、单选题
1.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
2.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
3.阻值为4Ω的电阻丝将其长度拉长为原2倍,电阻为( )
A.4Ω B.8Ω C.12Ω D.16Ω
4.比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最木质的属性。如电场强度E、导体的电阻R、电容C、电流强度I、电势φ都是用比值法定义的物理量,下列几组公式均属于比值定义的是 ( )试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
A. B.
C. D.
5.一段粗细的均匀的导体长L,电阻是,把它均匀地拉到长10L,则其电阻变成( )
A. B. C. D.
6.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.∶
7.肉眼看到的一次闪电,其过程是很复杂的。当雷雨云移到某处时,云的中下部是强大负电荷中心,云底相对的下垫面变成正电荷中心,云底会出现大气被强烈电离的一段气柱,半径约50米。在某一次闪电前云地之间的电势差约为,云地间距离约为;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为,闪击持续时间约为。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确的是( )
A.闪电电流的瞬时值约为
B.被电离的气柱的阻值约为
C.闪电前云地间的电场强度约为
D.被电离的气柱的电阻率约为
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.甲、乙两导体为不同材料制成的均匀圆柱体,甲的长度是乙的长度的3倍,甲的底面半径是乙的底面半径的2倍,已知甲导体两底面间的电阻与乙导体两底面间的电阻之比为2∶3,则甲、乙两导体的材料的电阻率之比为( )
A.3∶2 B.2∶3 C.8∶9 D.4∶9试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
10.下列说法中正确的是( )
A.在摩擦起电过程中,质子发生了转移
B.电流方向只是从电源正极流向电源负极
C.由可知,电路中电阻与电压成正比,与电流成反比
D.电流的定义,适用于任何电荷定向移动形成的电流
11.关于电阻率的说法正确的是( )
A.电阻率与导体的长度与横截面积有关
B.电阻率表征了导体材料的导电性能的好坏,由导体的材料决定,且与温度有关
C.电阻率大的导体,电阻一定很大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成热敏电阻
12.2019年3月19 日,复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料。电导率σ就是电阻率的倒数,即。下列说法正确的是( )
A.电导率的单位是 B.材料的电导率与材料的形状有关
C.材料的电导率越小,其导电性能越强 D.电导率大小与温度无关
13.下列关于公式和的分析正确的是 ( )
A.由公式可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.由公式可知,当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C.由公式可知,导体的电阻率与导体的电阻成正比
D.由公式可知,将一粗细均匀的导体拉长到原来的2倍时,其电阻也为原来的2倍
14.下列说法正确的是( )
A.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
B.电流的微观表达式中的指的是自由电荷热运动的速率
C.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
D.一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时,电动势会发生变化
15.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试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
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、导体的长度和横截面积有关
二、填空题
16.图1中螺旋测微器的读数为________mm;图2中游标卡尺的读数为________mm。
17.在一根导线两端加上一定的电压,每秒内发出一定的热量,今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,再加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍.
18.下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值.
导线 银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铬合金
电阻R/Ω 0.016 0.017 0.027 0.052 0.096 0.44 1.1
根据表中数据回答:假如让你架设一条输电线路,在铝线和铁线之间,你应选用 ______;假如要选用一根金属丝来做滑动变阻器的电阻丝,在铁丝和锰铜丝之间,你应选用___________.
三、解答题
19.在实验室用一段导线连接一个“”的小灯泡做实验时,一般都不会考虑导线的电阻。如果导线的横截面积是,请你估计导线的长度,计算它的电阻,然后说明可以不考虑导线电阻的理由。
20.如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I.则金属膜的电阻为多少?镀膜材料的电阻率为多少?试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
21.在一根导线两端加上一定的电压,每秒内发出一定的热量,今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,再加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量是原来的多少倍?
22.由欧姆定律知,导体的电阻可表示为。由电阻定律知,导体的电阻也可表示为:
(1)有人说:导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过的电流成反比。你认为这种说法是否正确?为什么?
(2)我们知道:两个电阻串联时,总电阻变大;并联时,总电阻变小。请结合电阻定律简要分析原因。
试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
参考答案:
1.C
【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。
故选C。
2.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。
3.D
【解析】
【详解】
根据电阻定律,有
答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
将其长度拉长为原2倍,则横截面积变为原来的一半,电阻为
故选D。
4.A
【解析】
【详解】
A.公式
电场强度的大小是由电场本身的性质决定的,与试探电荷的带电量以及试探电荷在电场中所受到的电场力无关,是比值定义法;
公式
电容器的大小是由两个极板的正对面积以及两极板间的距离决定的,与电容器的带电量以及电容器两个极板之间的电压无关,是比值定义法,A正确;
B.公式
试点电荷点场的表达式,电场强度的大小与场源电荷带电量成正比,与到场源距离的平方都成反比,不是比值定义法;
公式
是电流的定义式,与流过导体横截面的电量无关,与时间也无关,是比值定义法,B错误;
C.公式
是电阻的定义式,与电压、电流无关,是其本身的属性,是比值定义法;
公式
答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
表明电容器的大小与两极板的正对面积成正比,与两极板间的距离成反比,因此该公式不是比值定义法,C错误;
D.公式
表明电阻的大小与导线的长度成正比,与导线的横截面积成反比,以导线的电阻率成正比,不是比值定义法;
公式
是电势的定义式,电势与电势能、电量无关,电势的大小由电场本身决定,是比值定义法,D错误。
故选A。
5.B
【解析】
【详解】
因为一段粗细的均匀的导体当把它均匀地拉到长到原来长度的10倍时,因为体积不变,根据知,横截面积变为原来的,又因为电阻决定式为
所以电阻变成
故选B。
6.D
【解析】
【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
则答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
故选D。
7.D
【解析】
【详解】
A.由题意可知
,
由电流的定义可得
A错误;
B.欧姆定律可得
即被电离的气柱的阻值约为,B错误;
C.由于闪电前云地间的电场可看作匀强电场,可得
C错误;
D.由电阻定律可得
代入数据解得被电离的气柱的电阻率为
D正确。
故选D。
8.B
【解析】
【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;答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
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.C
【解析】
【详解】
根据电阻定律
解得
电阻率之比为
故选C。
10.D
【解析】
【详解】
A.带点的本质是电子的移动,故A错误;
B.电源内部,电流由负极流向正极,故B错误;
C.电阻大小由材料种类、长度和横截面积决定,与是否通电无关,故C错误;
D.电流是用单位时间内通过导体横截面的电荷量定义的,适用于任何电荷,故D正确。
故选D。
11.B
【解析】
【详解】
A.电阻率与导体的材料和温度有关,与导体的长度与横截面积无关,选项A错误;
B.电阻率表征了导体材料的导电性能的好坏,由导体的材料决定,且与温度有关,选项B正确;答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
C.根据
可知,电阻率大的导体,电阻不一定很大,选项C错误;
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成定值电阻,选项D错误。
故选B。
12.A
【解析】
【详解】
A.根据
,
有
则电导率的单位为
A正确;
B.材料的电导率与材料的形状无关,B错误;
C.材料的电导率越小,电阻率就越大,导电性能就越差,C错误;
D.电阻率与温度有关,则电导率大小与温度也有关,D错误。
故选A。
13.B
【解析】
【详解】
A.公式为电阻的定义式,能计算电阻的大小,但导体的电阻与导体两端的电压、通过导体的电流无关,A错误;
B.由公式可知,当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,B正确;
C.导体的电阻率由材料、温度等因素决定,与导体的电阻无关,C错误;答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
D.由公式可知,将一粗细均匀的导体拉长到原来的2倍时,横截面积变为原来的一半,则其电阻为原来的4倍,D错误。
故选B。
14.A
【解析】
【详解】
A.根据电流的定义式
单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大,故A正确;
B.式
电流的微观表达式中的指的是自由电荷定向移动的速率,故B错误;
C.式
为电阻的比值定义式,导体的电阻由其自身决定,跟它两端的电压或通过它的电流无关,故C错误;
D.电动势是表征电源通过非静电力做功,将其他能量转化为电能的本领,接入不同的电路时,电动势不会发生变化,故D错误。
故选A。
15.A
【解析】
【详解】
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,故正确;
BC.导体的电阻由导体本身决定,与其两端电压、通过的电流无关,故BC错误;
D.导体的电阻率与导体材料及其温度有关,与导体的电阻、导体的长度和横截面积S无关,故D错误。
故选A。
16. 6.195 7.5
【解析】答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
【详解】
[1]螺旋测微器的固定刻度为6.0mm,可动刻度为
19.5×0.01mm=0.195mm
所以最终读数为
6.0mm+0.195mm=6.195mm
[2]游标卡尺的主尺读数为:0.7cm=7mm,游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为
5×0.1mm=0.5mm
所以最终读数为
7mm+0.5mm=7.5mm
17.1/n2
【解析】
【详解】
试题分析:由电阻定律,导线均匀地拉长为原来的n倍后,电阻R变为原来的n2倍,故每秒所产生的热量是原来的1/n2倍.
考点:电阻定律、电功
18.(1) 铝线 (2) 锰铜丝
【解析】
【详解】
试题分析:若架设一条输电线路,我们应该选择电阻小的导线,在长度和横截面积不变时,选择电阻率小的,即选铝;做滑动变阻器的电阻丝,要选择电阻率大的,利于改变电路电阻,故选锰铜线.
考点:影响电阻大小的因素
【名师点睛】根据实际需要选择导体材料时,要结合影响电阻大小的因素,利于控制变量法进行选择.
19.见解析
【解析】
【详解】
导线的横截面积是,长度约0.5m,铜丝的电阻率约为0.0175Ω mm2/m,由电阻定律可知,其阻值答案第10页,共10页
答案第9页,共10页
故电阻可以忽略不计。
20.
【解析】
【详解】
根据欧姆定律得,金属膜的电阻
.
由于金属膜的厚度很小,所以,在计算横截面积时,近似的计算方法是:若将金属膜剥下,金属膜可等效为长为L,宽为πD(周长),高为厚度为d的长方体金属膜的长度为L,横截面积s=πDd;根据,求得
.
【点睛】
解决本题的关键掌握欧姆定律的公式和电阻定律的公式,并能灵活运用.
21.倍
【解析】
【分析】
由电阻定律可求得拉长之后的电阻值,由即可求出产生的热量.
【详解】
由于导线的体积不变,可知将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后,横截面积是原来的
由电阻定律
故变化后的电阻:
开始时,每秒内发出的热量:
加上同样的电压,则这根导线每秒所产生的热量:
【点睛】
答案第10页,共10页
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