高中物理人教版选修3-1 第二章 第6节 导体的电阻 课后作业 Word版含解析
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| 名称 | 高中物理人教版选修3-1 第二章 第6节 导体的电阻 课后作业 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 70.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-02 15:01:44 | ||
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文档简介
1．(导体的电阻和电阻率)(多选)关于导体电阻，下列说法中正确的是( )
A．由R＝ρ知，导体的电阻与导体的长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比
B．由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都为原来的二分之一
D．电阻率往往随温度的变化而变化
答案 AD
解析 导体的电阻与导体的长度、横截面积和构成它的材料有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A正确，B错误；电阻率反映材料导电性能的强弱，导体的电阻率由构成导体的材料本身的性质决定，电阻率往往随温度的变化而变化，C错误，D正确。
2．(对电阻率的理解)(多选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )
A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B．金属的电阻率随温度的升高而增大
C．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍
答案 BC
解析 电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B正确；合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C正确；电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，所以A错误。
3．(导体的电阻)(多选)温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图所示的图中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则( )
A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化
B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化
C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化
D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化
答案 CD
解析 金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度升高而减小，因此由题图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化，故C、D正确，A、B错误。
4．(综合)(多选)下列说法正确的是( )
A．把一根金属导线均匀拉长为原长的4倍，电阻相应增加为原来的16倍
B．导体中的电流越大，导体的电阻越小
C．所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，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，通常用它们制作标准电阻
答案 AD
解析 拉伸的过程中体积不变，故长度增加为原来的4倍，横截面积变为原来的四分之一，由电阻定律可知电阻增加为原来的16倍，A正确；电阻为导体本身的属性，与电流大小无关，B错误；超导体是当温度降低到某个临界温度时，电阻率突然变为零，C错误；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正确。
5．(导体的电阻)目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化。图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是( )
A．R1＞R2 B．R1＜R2
C．R1＝R2 D．无法确定
答案 C
解析 设正方形导体表面的边长为a，厚度为d，材料的电阻率为ρ，根据电阻定律得R＝ρ＝ρ＝，可见正方形电阻的阻值只与材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，C正确。
6．(影响导体电阻的因素)如图所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍，c与a的横截面积相等，长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法中正确的是( )
A．ρa是ρb的2倍 B．ρa是ρc的2倍
C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍
答案 C
解析 根据串联电路的电压关系，Ra∶Rb∶Rc＝U1∶U2∶U3＝1∶1∶2，根据R＝ρ得：ρ＝，设a的长度为l，横截面积为S，电阻为R，则ρa＝，ρb＝，ρc＝，A、B、D错误，C正确。
7．(导体的电阻)两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为l1∶l2＝2∶3，则它们的电阻之比R1∶R2为( )
A．2∶3 B．4∶9 C．9∶4 D．3∶2
答案 B
解析 材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比l1∶l2＝2∶3，故横截面积之比S1∶S2＝3∶2。由电阻定律得电阻之比为＝＝·＝×＝。
8.一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)
答案 9
解析 金属裸导线原来的电阻为R＝，拉长后长度变为3l，因体积V＝Sl不变，所以导线横截面积变为原来的，即，故拉长为原来的3倍后，电阻R′＝＝9＝9R。
同理，三段绞合后，长度为，横截面积为3S，电阻R″＝ρ＝＝R。
B组：等级性水平训练
9．(综合)当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断，由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的地方是( )
A．横截面积大的地方
B．横截面积小的地方
C．同时熔断
D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
答案 B
解析 根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断，B正确。
10．(综合)两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势的变化关系如图所示，则x、y导线的横截面积之比为( )
A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1
答案 B
解析 由题图可知，Ux＝6 V，Uy＝4 V，由两导体串联时电流相同，得＝，而Rx＝ρ，Ry＝ρ，所以＝，则＝＝＝，故B正确。
11．(综合应用)如图所示，P为一块半圆形薄合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是( )
A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
答案 A
解析 将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设阻值为r，图甲中等效为两个电阻并联，R甲＝，图乙中等效为两个电阻串联，R乙＝2r，又因为两端的电压是相等的，故由P＝知电阻小的产生的热量多，A正确，B、C、D错误。
12．(综合应用)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 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，求电解液的电阻率ρ是多少？
答案 40 Ω·m
解析 由题图乙可求得电解液的电阻为：
R＝＝ Ω＝2000 Ω
由题图甲可知电解液长为：l＝a＝1 m
横截面积为：S＝bc＝0.02 m2
结合电阻定律R＝ρ得
ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。
13．(综合应用)给装在玻璃管内的水银柱加一电压，则通过水银柱的电流为0.1 A，若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？
答案 1.6 A
解析 设水银柱在两种情况下的电阻分别为R1、R2，对应的长度、横截面积分别为l1、l2，S1、S2，则有：
R1＝ρ，R2＝ρ，两种情况下水银柱的体积相同，
l1S1＝l2S2，S1＝π2，S2＝π2，
故S2＝4S1，l1＝4l2。
解得：R2＝
由欧姆定律得：U＝I1R1＝I2R2，
解得：I2＝＝0.1×16 A＝1.6 A。
A．由R＝ρ知，导体的电阻与导体的长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比
B．由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都为原来的二分之一
D．电阻率往往随温度的变化而变化
答案 AD
解析 导体的电阻与导体的长度、横截面积和构成它的材料有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A正确，B错误；电阻率反映材料导电性能的强弱，导体的电阻率由构成导体的材料本身的性质决定，电阻率往往随温度的变化而变化，C错误，D正确。
2．(对电阻率的理解)(多选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )
A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B．金属的电阻率随温度的升高而增大
C．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍
答案 BC
解析 电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B正确；合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C正确；电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，所以A错误。
3．(导体的电阻)(多选)温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图所示的图中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则( )
A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化
B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化
C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化
D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化
答案 CD
解析 金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度升高而减小，因此由题图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化，故C、D正确，A、B错误。
4．(综合)(多选)下列说法正确的是( )
A．把一根金属导线均匀拉长为原长的4倍，电阻相应增加为原来的16倍
B．导体中的电流越大，导体的电阻越小
C．所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，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，通常用它们制作标准电阻
答案 AD
解析 拉伸的过程中体积不变，故长度增加为原来的4倍，横截面积变为原来的四分之一，由电阻定律可知电阻增加为原来的16倍，A正确；电阻为导体本身的属性，与电流大小无关，B错误；超导体是当温度降低到某个临界温度时，电阻率突然变为零，C错误；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正确。
5．(导体的电阻)目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化。图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是( )
A．R1＞R2 B．R1＜R2
C．R1＝R2 D．无法确定
答案 C
解析 设正方形导体表面的边长为a，厚度为d，材料的电阻率为ρ，根据电阻定律得R＝ρ＝ρ＝，可见正方形电阻的阻值只与材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，C正确。
6．(影响导体电阻的因素)如图所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍，c与a的横截面积相等，长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法中正确的是( )
A．ρa是ρb的2倍 B．ρa是ρc的2倍
C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍
答案 C
解析 根据串联电路的电压关系，Ra∶Rb∶Rc＝U1∶U2∶U3＝1∶1∶2，根据R＝ρ得：ρ＝，设a的长度为l，横截面积为S，电阻为R，则ρa＝，ρb＝，ρc＝，A、B、D错误，C正确。
7．(导体的电阻)两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为l1∶l2＝2∶3，则它们的电阻之比R1∶R2为( )
A．2∶3 B．4∶9 C．9∶4 D．3∶2
答案 B
解析 材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比l1∶l2＝2∶3，故横截面积之比S1∶S2＝3∶2。由电阻定律得电阻之比为＝＝·＝×＝。
8.一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)
答案 9
解析 金属裸导线原来的电阻为R＝，拉长后长度变为3l，因体积V＝Sl不变，所以导线横截面积变为原来的，即，故拉长为原来的3倍后，电阻R′＝＝9＝9R。
同理，三段绞合后，长度为，横截面积为3S，电阻R″＝ρ＝＝R。
B组：等级性水平训练
9．(综合)当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断，由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的地方是( )
A．横截面积大的地方
B．横截面积小的地方
C．同时熔断
D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
答案 B
解析 根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断，B正确。
10．(综合)两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势的变化关系如图所示，则x、y导线的横截面积之比为( )
A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1
答案 B
解析 由题图可知，Ux＝6 V，Uy＝4 V，由两导体串联时电流相同，得＝，而Rx＝ρ，Ry＝ρ，所以＝，则＝＝＝，故B正确。
11．(综合应用)如图所示，P为一块半圆形薄合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是( )
A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
答案 A
解析 将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设阻值为r，图甲中等效为两个电阻并联，R甲＝，图乙中等效为两个电阻串联，R乙＝2r，又因为两端的电压是相等的，故由P＝知电阻小的产生的热量多，A正确，B、C、D错误。
12．(综合应用)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 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，求电解液的电阻率ρ是多少？
答案 40 Ω·m
解析 由题图乙可求得电解液的电阻为：
R＝＝ Ω＝2000 Ω
由题图甲可知电解液长为：l＝a＝1 m
横截面积为：S＝bc＝0.02 m2
结合电阻定律R＝ρ得
ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。
13．(综合应用)给装在玻璃管内的水银柱加一电压，则通过水银柱的电流为0.1 A，若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？
答案 1.6 A
解析 设水银柱在两种情况下的电阻分别为R1、R2，对应的长度、横截面积分别为l1、l2，S1、S2，则有：
R1＝ρ，R2＝ρ，两种情况下水银柱的体积相同，
l1S1＝l2S2，S1＝π2，S2＝π2，
故S2＝4S1，l1＝4l2。
解得：R2＝
由欧姆定律得：U＝I1R1＝I2R2，
解得：I2＝＝0.1×16 A＝1.6 A。