2024鲁科版高中物理必修第三册同步练习--第2节　电阻

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2024鲁科版高中物理必修第三册同步
第2节　电阻
基础过关练
题组一　电阻定律
1.如图所示,A、B、C、D是滑动变阻器的4个接线柱。现把此变阻器接入电路中,并要求滑片P向接线柱C端移动时,电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可能是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　
A.A和B B.A和C
C.B和C D.B和D
2.(2022重庆八中期末)如图所示,两完全相同的金属导体的长、宽、高之比为4∶2∶1,通以图示方向电流时,甲、乙的电阻之比为 (　　)
A.1∶4 B.4∶1 C.16∶1 D.1∶16
3.一根电阻丝,横截面积为S,电阻为R,现均匀拉伸,使其横截面积为,则均匀拉伸后的电阻为原来电阻的 (　　)
A.n 倍 B.n2倍 C. D.
4.(2022福建期末)一根粗细均匀的细铜丝,原来的电阻为R,则 (　　)
A.对折后,电阻变为R
B.截去,剩下部分的电阻变为R
C.均匀拉长为原来的两倍,电阻变为4R
D.均匀拉长,使横截面积为原来的,电阻变为2R
5.(2022山东聊城高中教学研究室期末)某同学想探究导电溶液的电阻与其长度、横截面积的变化规律。她拿了一根细橡胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。她测得盐水柱的长度是30 cm时,电阻为R。现握住橡胶管的两端把它拉长,盐水柱的长度变为40 cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,则拉长后盐水柱的电阻是 (　　)
A.R B.R C.R D.R
题组二　实验:探究影响导体电阻大小的因素
6.在做“探究决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选表中两根合适的导线,测出通过它们的电流大小,然后进行比较,最后得出结论。
导线号码 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 1.0 3.2 锰铜
B 0.5 0.8 钨
C 1.5 1.2 镍铬
D 1.0 0.8 锰铜
E 1.2 1.2 钨
F 1.5 1.2 锰铜
G 0.5 1.2 镍铬
(1)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是(填号码)　　　　　;
(2)为了研究电阻与导体长度的关系,应选用的两根导线是　　　　　;
(3)为了研究电阻与导体横截面积的关系,应选用的两根导线是　　　　　;
(4)本实验所采用的方法是　　　　　　　　　。
题组三　电阻率
7.关于电阻率,下列说法中正确的是 (　　)
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好
B.各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率大多随温度的升高而减小
C.所谓超导体,是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无穷大
D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻
8.关于电阻和电阻率,下列说法正确的是 (　　)
A.把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B.由ρ=可知,ρ∝R,ρ∝
C.材料的电阻率随温度的升高而增大
D.对某一确定的导体,当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
题组四　电阻定律的应用
9.(2021浙江萧山中学月考)有一种 “电测井”技术,用钻头在地上钻孔,在钻孔中进行电学测量,可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA,则该钻孔的深度为 (　　)
A.50 m B.100 m
C.1 000 m D.2 000 m
10.(2021浙江名校联盟联考)如图甲所示,R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面为正方形的长方体导体,但R2的尺寸比R1小很多。把它们分别连接在如图乙所示电路的A、B端,接R1时电流表的读数为I1,接R2时电流表的读数为I2。下列判断正确的是 (　　)
A.R1=R2 B.R1>R2
C.I1I2
11.(2021广西南宁三中月考)如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=0.5 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U-I图线如图乙所示,当U=10 V时,电解液的电阻率ρ为 (　　)
A.40 Ω·m B.80 Ω·m
C.0.04 Ω·m D.0.08 Ω·m
12.如图所示,P是一个表面镀有很薄电热膜的陶瓷管,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,则膜的电阻为多少 镀膜材料电阻率为多少
第2节　电阻
基础过关练
1.CD 2.C 3.B 4.C 5.B
7.D 8.D 9.B 10.A 11.B
1.CD　滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度,使接入电路中的电阻发生变化的。要使滑片P向C移动时电路中的电流减小,则接入电路中的电阻丝的电阻应增大,电阻丝的长度应变长。滑片P与接线柱C、D之间没有电阻,所以接入电路中的一个接线柱可以是C或D;在滑片P向C移动时,只有B、P之间的电阻丝长度在变长,所以接入电路的另一个接线柱为B。可见,接入电路中的接线柱可以是B和C,也可以是B和D,故选C、D。
2.C　由电阻定律R=ρ,可得====,故选C。
3.B　在体积不变的情况下,当电阻丝的横截面积变为原来的时,其长度一定变为原来的n倍,由R=ρ可知R'=ρ=n2R,其电阻变为原来的n2倍,B正确。
4.C　根据R=ρ,对折后,长度变为原来的一半,横截面积变成原来的两倍,因此电阻变为R,A错误;截去,剩下部分的长度变为原来的,因此电阻变为R,B错误;均匀拉长为原来的两倍,由于体积不变,横截面积变成原来的一半,因此电阻变为4R,C正确;均匀拉长,使横截面积为原来的,由于体积不变,长度变为原来的两倍,因此电阻变为4R,D错误。
5.B　溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,故R=,拉长后R'=,由于LS=L'S',联立解得R'=R=,故选B。
方法技巧　根据电阻定律判断电阻的变化规律
某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住两点:①电阻率不变;②总体积不变。由V=lS可知l和S的关系,在ρ、l、S都确定后,应用R=ρ判断。
6.答案　(1)C、F　(2)C、G　(3)A、D　(4)控制变量法
解析　(1)研究电阻与导体材料的关系,应该选长度和横截面积都相同但材料不同的两根导线,即选C、F;(2)研究电阻与导体长度的关系,应该选材料和横截面积都相同但长度不同的两根导线,即选C、G;(3)研究电阻与导体横截面积的关系,应该选长度和材料都相同但横截面积不同的两根导线,即选A、D;(4)由以上可知,本实验所采用的方法是控制变量法。
7.D　电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,说明其导电性能越差,A错;各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率大多随温度的升高而增大,超导体是当温度降低到绝对零度附近某个临界温度时,电阻率突然减小到无法测量,B、C均错;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用于制作标准电阻,D对。
8.D　导体的电阻率由材料本身决定,并随温度的变化而变化,但并不都是随温度的升高而增大,则A、B、C错误。若导体温度升高时,电阻增大,又不考虑体积和形状的变化,其原因就是电阻率随温度的升高而增大,则D选项正确。
9.B　盐水电阻R==1 000 Ω,由电阻定律可得R=ρ,面积S=πr2=3.14×10-2 m2,联立解得h=100 m,故A、C、D错误,B正确。
10.A　由题意可知,R1和R2材料相同、厚度相同,导体的表面为正方形,设正方形的边长为l,导体的厚度为d,由题图可知S=ld,则R1=ρ=ρ=,同理可得R2=ρ=ρ=,所以R1=R2,选项A正确,B错误;根据欧姆定律可得I1=,I2=,则I1=I2,选项C、D错误。
11.B　由题图乙可求得当U=10 V时,电解液的电阻为R== Ω=2 000 Ω,由题图甲可知电解液长为l=a=0.5 m,横截面积为S=bc=0.02 m2,结合电阻定律R=,得ρ== Ω·m=80 Ω·m,故选B。
12.答案　　
解析　由欧姆定律可得R=,沿着L的方向将膜层展开,如图所示,则膜层等效为一个电阻,其长为L,横截面积为管的周长和厚度d的乘积
由电阻定律R=ρ可得R=ρ=,
则 =,解得ρ=。
易错警示　
应用公式R=ρ要注意的两点:
(1)一定几何形状的导体,电阻的大小与其接入电路的方式有关,l是沿电流方向的导体长度,S是垂直于电流方向的横截面积。
(2)一定体积的导体,当长度和横截面积发生变化时,导体的电阻率不变、体积不变,由V=Sl可知l和S成反比,这是解决此类电阻变化问题的关键。
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