11.2 导体的电阻 同步练习—2020-2021学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
一、选择题(共14题)
1、 关于电源与电路,下列说法正确的是(??? )
A.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极
B.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极
C.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功
D.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功
2、 以下有关电动势的说法中正确的是( )
A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比
B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是电源两极间的电压
C.非静电力做的功越多,电动势就越大
D. 只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的
3、 下列关于欧姆定律和电阻定律的相关说法正确是(?? )
A.由知通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由知导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比
C.对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变
D.根据可以导出电阻率的表达式为,对温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率跟导线的电阻R成正比,跟导线的横截面积S成正比,跟导线的长度L成反比
4、 随着技术的进步,不少国产手机也已极具竞争力,如图所示,为一款手机电池的背面印有的一些符号,下列说法错误的是(??? )
A.该电池的容量为500 mA·h
B.该电池的电动势为3.6 V
C.该电池在正常工作时的额定电流为500 mA
D.若电池以10 mA的电流工作,可用50小时
5、 将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去L/n,将剩余部分均匀再拉长至L,则导线电阻变为(?? ? )
A.???? B.???????? C.????? D.nR
6、 如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相等、粗细均匀电阻丝的伏安
特征曲线,下列判断正确的是
A.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 B.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
C.b代表的电阻丝较细 D.a代表的电阻丝较细
7、 一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.则将管中盐水柱均匀拉长到50cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管),盐水柱电阻变为( )
A.?????? B.?????? C.????? D.
8、 在如图所示的电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以AB上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为下图中的( )
A.??? B.???? C.???? D.
9、 如图,一段长为a,宽为b,高为c(a>b>c)的导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为:(? )
A.c2R/a2??? ? B.c2R/ab????
C.a2R/bc???? D.R
10、甲乙两条密度相同的铜线质量之比M甲:M乙=4:1,长度之比为L甲:L乙=1:4,则其电阻之比R甲:R乙为( )
A.64:1??? B.1:64??? C.1:1 D.1:16
11、 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10 cm,bc=5 cm,当将C与D接入电压恒为U的电路时,电流为2 A,若将A与B接入电压恒为U的电路中,则电流为( )
A.0.5 A????? B.1 A
C.2 A???????? D.4 A
12、 图甲是手机用锂电池,图乙是某型号超级电容器,两者的内阻均不计.如果将充满电的甲和乙的电量完全放完,甲可以释放电量Q1,同时对外做功W1:乙可以释放电量Q2.同时对外做功W2.则以下关系正确的是
A.Q1> Q2????? B.Q1< Q2??????
C.W1> W2???? D.W1< W2
13、 如图所示,某种确定材料的圆柱形导体横截面的直径为d、长为L,其两端所加的电压为U,当这三个物理量中仅有一个物理量改变时,关于导体中自由电子定向运动的平均速率,下列说法正确是
A.电压变为2U,导体中自由电子定向运动的平均速率不变
B.导体的长度变为2L,导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍
C.导体横截面的直径变为2d,导体中自由电子定向运动的平均速率不变
D.导体横截面的直径变为0.5d,导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍
14、某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。导电介质的电阻率为ρ、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为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。设该电阻的阻值为R。下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,R的合理表达式应为
A.R= ?? B.R=
C.R= D.R=
二、填空题(共3题)
1、 一根均匀导线电阻为R,现将它均匀地拉长,使其直径变为原来的一半,然后再截去长度的,剩余部分的电阻为_______R。
2、 两导线长度之比为1∶2,横截面积之比为3∶4,电阻率之比为5∶6,则它们的电阻之比为???? 。
3、 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.陶瓷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???? ,镀膜材料电阻率的计算式为ρ=?????????????????? .
三、计算题(共3题)
1、 A、B两地相距11km,A地用两根完全相同的导线向B地送电,若两地间某处的树倒了,压在导线上而发生故障.为了找出故障所在处,在A地给两根导线加上12V的电压,此时在B地测得电压是10V;在B地给两根导线加上12V的电压,此时在A地测得电压是4V,问:故障发生在何处????????????????
??????????????????????????????
2、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.??????????????????????
??????????????????????????????
3、 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?
============参考答案============
一、选择题
1、 BD
【分析】
根据以下知识分析答题:电路中有电流的条件是:电路闭合,且电路中有电源;电荷的定向移动形成电流,正电荷的定向移动方向是电流的方向;在电源外部,电流由正极流向负极.
【详解】
电源外部电流由正极流向负极;内部由负极流向正极;故A错误,B正确;在外电路中电场力对电荷做正功,从而转化为其他形式的能;而在内部非静电力对电荷做正功,内部电场力对电荷做负功;故C错误,D正确;故选BD.
2、 D
【详解】
电源内部非静电力把正电荷从电源负极移送到正极,根据电动势的定义式可知,电动势等于非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功.属于比值定义,电动势E与W、q及体积和外电路无关,由电源内非静电力的特性决定.故A错误,D正确;电动势和电压虽然单位相同,但是二者具有不同的性质,不能说电动势就是电压;故B错误;
非静电力做功的多少与时间有关,电动势很小,若时间很长也可以做功很多;故C错误;故选D.
【点睛】
本题考查电动势的物理意义.要注意电动势与电压是两个不同的概念,不能说电动势就是电压.
3、 AC解析:由欧姆定律知通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,选项A正确;导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积共同决定,与导体两端电压和电流无关,选项B错误;而对一定的导体而言,导体的电阻不变,所以它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变,选项C正确;电阻率的大小由材料的性质所决定的,且受温度高低的影响,与材料的体积、长度、横截面积等没有关系,选项D错误。
4、 C
【详解】
AB.由电池的铭牌读出:该电池的容量为500mA?h,电动势为3.6V,故AB正确,不符合题意;
C.由电池的容量可知该电池在连续工作1小时时,电流为I=500mA,不是电池在工作1小时后达到的电流为500mA.故C错误,符合题意;
D.根据公式
可得若电池以10mA的电流工作,可用
故D正确,不符合题意。
故选C.
5、 C
【解析】
根据电阻决定式,截去l/n之后再拉长至l,长度没有变化,截面积变为原来的,则电阻变为
故选C.
6、 D
7、 D
【详解】
由于总体积不变,设40cm长时的横截面积为S.所以长度变为50cm后,横截面积
根据电阻定律
可知
解得
故D正确
8、 A
9、 A
10、 B.
11、 A
12、 BC
【详解】
A、B、手机锂电池放电的电量
,
电容器的放电电量
比较可得,故A错误,B正确;C、D、锂电池对外做功
,
电容器对外做功释放电场能
;比较可得
,故C正确,D错误.故选BC.
13、C
14、答案:B
解析:由量纲分析可知,表达式CD错误。导体长度应为(b-a),所以选项B正确A错误。
二、填空题
1、 ?12R
2、 5/9
3、 ;
三、计算题
1、解:设A处到故障处两段导线的总电阻是R1,距离为sA,乙到故障处两段导线的总电阻是R2,距离为sB,大树的电阻是R0.
A处加电压12V时,根据串联电路中电压和电阻成正比,故
①
B处加电压12V时,有:②
由①②得:
根据电阻定律,电阻与长度成正比,则得
故障发生处离A地的距离为sA=sAB=×11km=1km
答:故障发生处离A地的距离为1km.
2、(1)由R=ρ和得:I==2×103 A.
(2)由U=Ed可知电场强度为E==2.2×10﹣2 V/m.
答:(1)通过铜棒的电流2×103 A;
(2)铜棒内的电场强度2.2×10﹣2V/m
3、解析:由图乙可求得电解液的电阻为:R==2000 Ω
由图甲可知电解液长为:l=a=1 m
截面积为:S=bc=0. 02 m2
结合电阻定律R=ρ
得ρ==40 Ω·m.
答案:40 Ω·m