2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.6 导体的电阻 同步练习

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名称 2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.6 导体的电阻 同步练习
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2018-10-08 16:42:20

文档简介

2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.6 导体的电阻 同步练习
一、选择题
1.下列关于电阻率的叙述,正确的是(  )
A.电阻率与导体的长度和横截面积有关
B.电阻率表征了材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关
C.电阻率大的导体,电阻一定大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成电阻温度计
【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】AB:电阻率是描述材料导电能力的物理量,材料的电阻率由材料本身性质决定,与长度和横截面积无关,受温度影响。A不符合题意,B符合题意。
C:电阻率由材料决定,电阻与材料、长度和横截面积都有关;则电阻率大的导体,电阻不一定大。C不符合题意。
D:有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成标准电阻;金属电阻率随着温度的变化而变化,可以制作电阻温度计。D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查学生对导体电阻率的认识。导体的电阻率是表征导体材料的导电能力的强弱的物理量,由导体的材料本身性质决定,与长度和横截面积无关,受温度影响。而导体的电阻大小与导体的电阻率有关,还与导体材料的长度、横截面积等有关,对有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成标准电阻。
2.如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的,长度为2L,其横截面为正方形,边长为L,若将它的a、b端接入电路时的电阻为R,则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是(  )
A.R B.R/4 C.R/2 D.4R
【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】当a、b端接入电路时,横截面积为L2,长为2L;根据电阻定律 。
当c、d接入电路时,横截面积为2L2,长为L,根据电阻定律 。
所以 。B项正确,ACD三项错误。
故答案为:B
【分析】根据电阻定律分析。
3.两根完全相同的金属裸导线甲和乙,如果把甲均匀拉长到原来的两倍,把乙对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同的电压,则处理后的甲、乙两导线某一横截面上通过相同的电荷量所用的时间之比为(  )
A.1∶8 B.8∶1 C.1∶16 D.16∶1
【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】设原来甲乙的电阻为 ,
把甲均匀拉长到原来的两倍后,电阻为 ,
把乙对折后绞合起来后:电阻为 ,
根据公式 可得 ,故可得 ,D符合题意,
故答案为:D
【分析】根据可知,甲、乙两导线某一横截面上通过相同的电荷量所用的时间之比与电流成反比,而,U相同时,I与R成反比,所以解决本题的关键是得出两导线的电阻之比,这由电阻定律可求。
4.一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R,把它拉制成直径为 的均匀细丝后,它的电阻变为
A. B.10000R C.100R D.
【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】镍铬丝的横截面的直径为d,横截面积为 ,由数学知识得知,直径变化后横截面积是 ,由于镍铬丝的体积不变,由长度变为原来的100倍,根据电阻定律 ,得电阻是原来的10000倍,即为10000R。
故答案为:B。
【分析】本题考查电阻定律。根据导体长度和横截面积的变化,由电阻定律可分析电阻的变化。
5.一阻值为R的均匀电阻丝,长为L,横截面积为S,设温度不变,下列哪种情况下电阻丝的电阻仍为R(  )
A.长为L,横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝
B.横截面积为S,长为2L的相同材料的均匀电阻丝
C.长为2L,横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝
D.长为2L,横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝
【答案】C
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】由电阻定律 可知
A:长度不变仍为L,横截面积变成2S时,有 。A项错误。
B:横截面积不变仍为S,长度变为2L时,有 。B项错误。
C:长为2L,横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝,有 。C项正确。
D:长为2L,横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝,横截面积变成原来的4倍,则有: 。D项错误。
故答案为:C
【分析】根据电阻定律分析。
6.有两个相同材料制成的导体,两导体为上、下面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,现将大小柱体串联接在电压U上,已知通过导体电流方向如图,大小为I,则(  )
A.导体电阻率为
B.导体电阻率为
C.大柱体中自由电荷定向移动的速率大于小柱体中自由电荷定向移动的速率
D.大柱体中自由电荷定向移动的速率等于小柱体中自由电荷定向移动的速率
【答案】A
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】AB:由电阻定律 可知:两导体的电阻 ;两电阻串联,分压相等,则a两端的电压为 ;可知: ,解得: 。A项正确,B项错误。
CD:由 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,横截面积不相同,则小柱体中电子定向移动速率大。CD两项错误。
故答案为:A
【分析】根据电阻定律分析两电阻电阻之比,然后根据两电阻串联时的分压关系和欧姆定律联解可求电阻率,再由两电阻串联电流相等和电流的微观表达式可得两部分中自由电荷定向移动的速率的大小关系。
7.—根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为40cm时,测得电阻为R,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50cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】由电阻定律有 ,又 ,则 , ,R’= ,所以D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查运用电阻定律求电阻。解决本题时根据盐水柱总体积不变分析长度变化后的长度和横截面积与变化前长度和横截面积的关系后由电阻定律可得变化后的电阻。
8.(2017高二上·泉州期末)在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示.闭合开关后,发现电路有故障,电源、电表均完好,电源电动势为E,若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是(  )
A.导线 B.滑动变阻器 C.开关 D.待测金属丝
【答案】D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】解:电流表读数为零,说明是电路中某个与电流表串联的部位断路;
电压表有读数,考虑到实际电压表是大电阻,有微弱的电流流过电压表,故与电压表串联部分正常,是与电压表并联的电阻丝断路,故ABC错误,D正确;
故选:D.
【分析】电流表读数为零,说明是电路中某个部位断路;电压表有读数,考虑到实际电压表是大电阻,有微弱的电流流过电压表,故与电压表串联部分正常.
9.关于电阻率的说法,下列正确的是(  )
A.电阻率与导体的长度和横截面积有关
B.电阻率由导体的材料决定,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,可用来制成标准电阻
【答案】B,D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】A、电阻率与导体的长度L和横截面积S无关,A不符合题意;
B、电阻率表征了导体材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,与温度有关,B符合题意;
C、导体电阻与导体电阻率、导体长度、横截面积决定,导体的电阻率越大,电阻不一定越大,C不符合题意;
D、某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻,D符合题意;
故答案为:BD.
【分析】本题考查学生对导体电阻率的认识。导体的电阻率是表征导体材料的导电能力的强弱的物理量,由导体的材料本身性质决定,与长度和横截面积无关,受温度影响。而导体的电阻大小与导体的电阻率有关,还与导体材料的长度、横截面积等有关,对有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成标准电阻。
10.如图所示,两个截面不同,长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端的电压为U,则(  )
A.通过两棒的电流强度不相等
B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1大于粗棒内场强E2
D.相等时间通过两棒的电荷量相等
【答案】C,D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】因两导体串联,则电流一定相等,A不符合题意;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不符合题意;而由两端的总电压U不变, 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,两棒长度相等,则由U=Ed可知,细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度,C符合题意;由 ,可知两棒串联电流相等,相等时间通过两棒的电荷量相等。D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】本题属于电阻定律的应用,根据电阻定律可得两段铜棒的电阻关系,然后根据两段铜棒串联电路分压关系可得两段铜棒所分电压的大小,由可比较两棒中场强;因题中两段铜棒串联,故电流相等,由电流的微观表达式 I = n e s v 可分析两部分中自由电荷定向移动的速率的大小关系,由可得通过两棒的电荷量。
11.两粗细相同的同种金属电阻丝 、 的电流I和电压U的关系图象如图所示,可知
A.两电阻的大小之比为 : :1
B.两电阻的大小之比为 : :3
C.两电阻丝长度之比为 : :3
D.两电阻丝长度之比为 : :1
【答案】B,C
【知识点】电阻定律;伏安特性曲线
【解析】【解答】AB:由图可知,当电压为1V时, 的电流为3A,而 的电流为1A;由 可知, : : :3。A不符合题意,B符合题意。
CD:由电阻定律可知, ,电阻与导线长度成正比,与横截面积成反比;因粗细相同,则两同种金属电阻丝长度之比 : : :3。C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】在I-U图象中,图线斜率的倒数表示电阻,由I-U图象可得两电阻之比,然后由电阻定律可比较两电阻丝长度之比。
12.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法 下面四个物理量表达式中不属于比值法定义式的是(  )
A.导体的电阻 B.加速度
C.电场强度 D.电容器的电容
【答案】A,B,C
【知识点】比值定义法
【解析】【解答】A:导体的电阻 中电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关,不属于比值定义法。
B:加速度a取决于物体所受合力的大小和物体的质量,不属于比值定义法。
C:点电荷产生的电场强度E取决于点电荷电量及与点电荷的距离,与电量及距点电荷的远近有关,不属于比值定义法。
D:电容的定义式中,C与电容器的电量及两板间的电势差均无关,属于比值定义法。
综上,不属于比值法定义式的是ABC。
故答案为:ABC
【分析】比值定义法是物理研究中的定义某物理概念的常用方法。比值定义法定义的物理量的特点是:某物理量只是数值上等于两个量的比值,而其大小与这个物理量均无关。
13.对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,其伏安特性曲线如图所示,下列说法中正确的是 (  )
A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 ,则任一状态下的 比值不变
D.金属材料的电阻率随温度的升高而增大
【答案】B,D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】A:常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,横截面积减小为 ,电阻率不变,根据电阻定律,电阻增大为100倍。A不符合题意。
B:常温下,若将金属丝从中点对折起来,长度变为一半,横截面积变为2倍,电阻率不变,根据电阻定律,电阻变为 。B符合题意。
C:给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 ,由图象可得金属丝电阻 变大。C不符合题意。
D:给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 ,由于电功率增加,导致温度会略有升高,由图象得金属丝电阻 变大,又横截面积和长度均不变,则金属电阻率会随温度的升高而增大。D符合题意。
故答案为:BD
【分析】根据电阻定律分析金属丝长度或横截面积变化时电阻的变化,在I-U图象中,图线斜率的倒数表示金属丝电阻,由I-U图象可知该金属丝电阻随电压的增大而增大,所以金属电阻率会随温度的升高而增大。
二、解答题
14.做磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0 cm,线圈导线的横截面积A=0.80 cm2,电阻率ρ=1.5 Ω·m,如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减小为零,求(计算结果保留一位有效数字):
(1)该圈肌肉组织的电阻R;
(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;
(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q.
【答案】(1)解:由电阻定律 ,解得R=6×103Ω
(2)解:感应电动势 ,解得E=4×10-2V
(3)解:由焦耳定律得: ,解得:Q=8×10-8
【知识点】电阻定律;法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】解决本题时首先根据电阻定律得出肌肉组织的电阻R,由法拉第电磁感应定律得出感应电动势,然后由焦耳定律即可求肌肉组织中产生的热量。
15.测量液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积为 的正方形铂片,间距为 ,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压 时,测出电流 ,则
(1)这种液体的电阻为多少?
(2)这种液体的电阻率是多少?
【答案】(1)解:电阻
(2)解:根据电阻定律可知:
解得:
【知识点】电阻定律;欧姆定律
【解析】【分析】本题考查电阻定律的应用。根据欧姆定律得出液体的电阻后由电阻定律可求电阻率。
三、填空题
16.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中 表示 时的电阻,k表示图线的斜率。若用该电阻与电池 电动势E、内阻 、电流表 内阻 、滑动变阻器 串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度 ,则 的刻度应在 的   侧 填“左”或“右” ;在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、 、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式    。
【答案】右;
【知识点】电阻定律;欧姆定律
【解析】【解答】温度 ,金属温度降低电阻减小,电路中电流增大,电流计电流增大,可知 刻度应在 的右侧。
根据闭合电路欧姆定律和感温电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象联合列式
解得: 。
【分析】由R-t图象可知,金属电阻随温度的升高而增大,由闭合电路欧姆定律可知此时串联电路电流减小,即属电阻温度升高时电路中电流减小,所以将电流表改为温度表时温度高的刻度应在左侧;由R-t图象可得R=R0+kt,然后由闭合电路欧姆定律可得温度t与电流I的关系式。
1 / 12018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 2.6 导体的电阻 同步练习
一、选择题
1.下列关于电阻率的叙述,正确的是(  )
A.电阻率与导体的长度和横截面积有关
B.电阻率表征了材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关
C.电阻率大的导体,电阻一定大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成电阻温度计
2.如图所示的长方体是用电阻率为ρ的均匀金属制成的,长度为2L,其横截面为正方形,边长为L,若将它的a、b端接入电路时的电阻为R,则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是(  )
A.R B.R/4 C.R/2 D.4R
3.两根完全相同的金属裸导线甲和乙,如果把甲均匀拉长到原来的两倍,把乙对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同的电压,则处理后的甲、乙两导线某一横截面上通过相同的电荷量所用的时间之比为(  )
A.1∶8 B.8∶1 C.1∶16 D.16∶1
4.一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R,把它拉制成直径为 的均匀细丝后,它的电阻变为
A. B.10000R C.100R D.
5.一阻值为R的均匀电阻丝,长为L,横截面积为S,设温度不变,下列哪种情况下电阻丝的电阻仍为R(  )
A.长为L,横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝
B.横截面积为S,长为2L的相同材料的均匀电阻丝
C.长为2L,横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝
D.长为2L,横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝
6.有两个相同材料制成的导体,两导体为上、下面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,现将大小柱体串联接在电压U上,已知通过导体电流方向如图,大小为I,则(  )
A.导体电阻率为
B.导体电阻率为
C.大柱体中自由电荷定向移动的速率大于小柱体中自由电荷定向移动的速率
D.大柱体中自由电荷定向移动的速率等于小柱体中自由电荷定向移动的速率
7.—根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为40cm时,测得电阻为R,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50cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管)。则盐水柱电阻为(  )
A. B. C. D.
8.(2017高二上·泉州期末)在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示.闭合开关后,发现电路有故障,电源、电表均完好,电源电动势为E,若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是(  )
A.导线 B.滑动变阻器 C.开关 D.待测金属丝
9.关于电阻率的说法,下列正确的是(  )
A.电阻率与导体的长度和横截面积有关
B.电阻率由导体的材料决定,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,可用来制成标准电阻
10.如图所示,两个截面不同,长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端的电压为U,则(  )
A.通过两棒的电流强度不相等
B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相等
C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1大于粗棒内场强E2
D.相等时间通过两棒的电荷量相等
11.两粗细相同的同种金属电阻丝 、 的电流I和电压U的关系图象如图所示,可知
A.两电阻的大小之比为 : :1
B.两电阻的大小之比为 : :3
C.两电阻丝长度之比为 : :3
D.两电阻丝长度之比为 : :1
12.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法 下面四个物理量表达式中不属于比值法定义式的是(  )
A.导体的电阻 B.加速度
C.电场强度 D.电容器的电容
13.对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,其伏安特性曲线如图所示,下列说法中正确的是 (  )
A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 ,则任一状态下的 比值不变
D.金属材料的电阻率随温度的升高而增大
二、解答题
14.做磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0 cm,线圈导线的横截面积A=0.80 cm2,电阻率ρ=1.5 Ω·m,如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减小为零,求(计算结果保留一位有效数字):
(1)该圈肌肉组织的电阻R;
(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;
(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q.
15.测量液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积为 的正方形铂片,间距为 ,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压 时,测出电流 ,则
(1)这种液体的电阻为多少?
(2)这种液体的电阻率是多少?
三、填空题
16.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中 表示 时的电阻,k表示图线的斜率。若用该电阻与电池 电动势E、内阻 、电流表 内阻 、滑动变阻器 串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度 ,则 的刻度应在 的   侧 填“左”或“右” ;在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、 、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式    。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】AB:电阻率是描述材料导电能力的物理量,材料的电阻率由材料本身性质决定,与长度和横截面积无关,受温度影响。A不符合题意,B符合题意。
C:电阻率由材料决定,电阻与材料、长度和横截面积都有关;则电阻率大的导体,电阻不一定大。C不符合题意。
D:有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成标准电阻;金属电阻率随着温度的变化而变化,可以制作电阻温度计。D不符合题意。
故答案为:B
【分析】本题考查学生对导体电阻率的认识。导体的电阻率是表征导体材料的导电能力的强弱的物理量,由导体的材料本身性质决定,与长度和横截面积无关,受温度影响。而导体的电阻大小与导体的电阻率有关,还与导体材料的长度、横截面积等有关,对有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成标准电阻。
2.【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】当a、b端接入电路时,横截面积为L2,长为2L;根据电阻定律 。
当c、d接入电路时,横截面积为2L2,长为L,根据电阻定律 。
所以 。B项正确,ACD三项错误。
故答案为:B
【分析】根据电阻定律分析。
3.【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】设原来甲乙的电阻为 ,
把甲均匀拉长到原来的两倍后,电阻为 ,
把乙对折后绞合起来后:电阻为 ,
根据公式 可得 ,故可得 ,D符合题意,
故答案为:D
【分析】根据可知,甲、乙两导线某一横截面上通过相同的电荷量所用的时间之比与电流成反比,而,U相同时,I与R成反比,所以解决本题的关键是得出两导线的电阻之比,这由电阻定律可求。
4.【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】镍铬丝的横截面的直径为d,横截面积为 ,由数学知识得知,直径变化后横截面积是 ,由于镍铬丝的体积不变,由长度变为原来的100倍,根据电阻定律 ,得电阻是原来的10000倍,即为10000R。
故答案为:B。
【分析】本题考查电阻定律。根据导体长度和横截面积的变化,由电阻定律可分析电阻的变化。
5.【答案】C
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】由电阻定律 可知
A:长度不变仍为L,横截面积变成2S时,有 。A项错误。
B:横截面积不变仍为S,长度变为2L时,有 。B项错误。
C:长为2L,横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝,有 。C项正确。
D:长为2L,横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝,横截面积变成原来的4倍,则有: 。D项错误。
故答案为:C
【分析】根据电阻定律分析。
6.【答案】A
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】AB:由电阻定律 可知:两导体的电阻 ;两电阻串联,分压相等,则a两端的电压为 ;可知: ,解得: 。A项正确,B项错误。
CD:由 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,横截面积不相同,则小柱体中电子定向移动速率大。CD两项错误。
故答案为:A
【分析】根据电阻定律分析两电阻电阻之比,然后根据两电阻串联时的分压关系和欧姆定律联解可求电阻率,再由两电阻串联电流相等和电流的微观表达式可得两部分中自由电荷定向移动的速率的大小关系。
7.【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】由电阻定律有 ,又 ,则 , ,R’= ,所以D符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查运用电阻定律求电阻。解决本题时根据盐水柱总体积不变分析长度变化后的长度和横截面积与变化前长度和横截面积的关系后由电阻定律可得变化后的电阻。
8.【答案】D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】解:电流表读数为零,说明是电路中某个与电流表串联的部位断路;
电压表有读数,考虑到实际电压表是大电阻,有微弱的电流流过电压表,故与电压表串联部分正常,是与电压表并联的电阻丝断路,故ABC错误,D正确;
故选:D.
【分析】电流表读数为零,说明是电路中某个部位断路;电压表有读数,考虑到实际电压表是大电阻,有微弱的电流流过电压表,故与电压表串联部分正常.
9.【答案】B,D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】A、电阻率与导体的长度L和横截面积S无关,A不符合题意;
B、电阻率表征了导体材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,与温度有关,B符合题意;
C、导体电阻与导体电阻率、导体长度、横截面积决定,导体的电阻率越大,电阻不一定越大,C不符合题意;
D、某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻,D符合题意;
故答案为:BD.
【分析】本题考查学生对导体电阻率的认识。导体的电阻率是表征导体材料的导电能力的强弱的物理量,由导体的材料本身性质决定,与长度和横截面积无关,受温度影响。而导体的电阻大小与导体的电阻率有关,还与导体材料的长度、横截面积等有关,对有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成标准电阻。
10.【答案】C,D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】因两导体串联,则电流一定相等,A不符合题意;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不符合题意;而由两端的总电压U不变, 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,两棒长度相等,则由U=Ed可知,细棒内的电场强度大于粗棒内的电场强度,C符合题意;由 ,可知两棒串联电流相等,相等时间通过两棒的电荷量相等。D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】本题属于电阻定律的应用,根据电阻定律可得两段铜棒的电阻关系,然后根据两段铜棒串联电路分压关系可得两段铜棒所分电压的大小,由可比较两棒中场强;因题中两段铜棒串联,故电流相等,由电流的微观表达式 I = n e s v 可分析两部分中自由电荷定向移动的速率的大小关系,由可得通过两棒的电荷量。
11.【答案】B,C
【知识点】电阻定律;伏安特性曲线
【解析】【解答】AB:由图可知,当电压为1V时, 的电流为3A,而 的电流为1A;由 可知, : : :3。A不符合题意,B符合题意。
CD:由电阻定律可知, ,电阻与导线长度成正比,与横截面积成反比;因粗细相同,则两同种金属电阻丝长度之比 : : :3。C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】在I-U图象中,图线斜率的倒数表示电阻,由I-U图象可得两电阻之比,然后由电阻定律可比较两电阻丝长度之比。
12.【答案】A,B,C
【知识点】比值定义法
【解析】【解答】A:导体的电阻 中电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关,不属于比值定义法。
B:加速度a取决于物体所受合力的大小和物体的质量,不属于比值定义法。
C:点电荷产生的电场强度E取决于点电荷电量及与点电荷的距离,与电量及距点电荷的远近有关,不属于比值定义法。
D:电容的定义式中,C与电容器的电量及两板间的电势差均无关,属于比值定义法。
综上,不属于比值法定义式的是ABC。
故答案为:ABC
【分析】比值定义法是物理研究中的定义某物理概念的常用方法。比值定义法定义的物理量的特点是:某物理量只是数值上等于两个量的比值,而其大小与这个物理量均无关。
13.【答案】B,D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】A:常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,横截面积减小为 ,电阻率不变,根据电阻定律,电阻增大为100倍。A不符合题意。
B:常温下,若将金属丝从中点对折起来,长度变为一半,横截面积变为2倍,电阻率不变,根据电阻定律,电阻变为 。B符合题意。
C:给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 ,由图象可得金属丝电阻 变大。C不符合题意。
D:给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 ,由于电功率增加,导致温度会略有升高,由图象得金属丝电阻 变大,又横截面积和长度均不变,则金属电阻率会随温度的升高而增大。D符合题意。
故答案为:BD
【分析】根据电阻定律分析金属丝长度或横截面积变化时电阻的变化,在I-U图象中,图线斜率的倒数表示金属丝电阻,由I-U图象可知该金属丝电阻随电压的增大而增大,所以金属电阻率会随温度的升高而增大。
14.【答案】(1)解:由电阻定律 ,解得R=6×103Ω
(2)解:感应电动势 ,解得E=4×10-2V
(3)解:由焦耳定律得: ,解得:Q=8×10-8
【知识点】电阻定律;法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】解决本题时首先根据电阻定律得出肌肉组织的电阻R,由法拉第电磁感应定律得出感应电动势,然后由焦耳定律即可求肌肉组织中产生的热量。
15.【答案】(1)解:电阻
(2)解:根据电阻定律可知:
解得:
【知识点】电阻定律;欧姆定律
【解析】【分析】本题考查电阻定律的应用。根据欧姆定律得出液体的电阻后由电阻定律可求电阻率。
16.【答案】右;
【知识点】电阻定律;欧姆定律
【解析】【解答】温度 ,金属温度降低电阻减小,电路中电流增大,电流计电流增大,可知 刻度应在 的右侧。
根据闭合电路欧姆定律和感温电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象联合列式
解得: 。
【分析】由R-t图象可知,金属电阻随温度的升高而增大,由闭合电路欧姆定律可知此时串联电路电流减小,即属电阻温度升高时电路中电流减小,所以将电流表改为温度表时温度高的刻度应在左侧;由R-t图象可得R=R0+kt,然后由闭合电路欧姆定律可得温度t与电流I的关系式。
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