第十一章第2节导体的电阻强化训练-2021-2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册

2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册第十一章第2节导体的电阻强化训练
第I卷（选择题）
一、单选题
1．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R（设温度不变）（　　）
A．当长度不变，横截面积增大一倍时
B．当横截面积不变，长度增加一倍时
C．当长度和横截面积都缩小为原来的一半时
D．当长度扩大一倍而横截面积缩为原来的一半时
2．磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大．用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为（
）
A．超导线圈强度大
B．只有超导线圈才能产生强磁场
C．低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热
D．低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热
3．两根材料相同的均匀导线，质量之比为1∶3，长度之比为2∶1，当加上相同的电压后，通过两导线的电流之比为(　)
A．12∶1
B．1∶12
C．3∶4
D．2∶3
4．如图甲所示电路中，电源电动势为3.0
V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．开关S闭合后下列判断正确的是(　　)
　　　　甲　　　　　　　乙
A．L1电流为L2电流的2倍
B．L1消耗的电功率为0.75
W
C．L2消耗的电功率为0.375
W
D．此时L2的电阻为12
Ω
5．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I－U图像如图所示，则下述判断正确的是
(　　)
A．只有乙图像是正确的
B．甲、丙图像是曲线，肯定误差太大
C．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件
D．甲、乙、丙三个图像都可能是正确的，并不一定有较大误差
6．如右上图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1∶I2为（
）
A．9∶25
B．25∶9
C．25∶4
D．4∶25
7．如图是观察电阻随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(　　)
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显
B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显
C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显
D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显
8．有四个金属导体，它们的U–I图线如下图所示，电阻最小的导体是
A．A导体
B．B导体
C．C导体
D．D导体
9．材料相同的均匀直导线A、B串联在电路上时，沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示。已知导线A长为l0，导线B长为2l0，则A、B两导线的横截面积之比是
A．1∶2
B．1∶4
C．1∶6
D．1∶8
10．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．R1的阻值大于R2
B．两电阻并联在电路中时，通过R1的电流大于通过R2的电流
C．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压
D．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率（）大于R2消耗的功率（）
11．如图所示，为A、B两电阻的图线，关于两电阻的描述正确的是（
）
A．在两图线交点处，A的阻值等于B的阻值
B．在两图线交点处，A的阻值小于B的阻值
C．在两图线交点处，A的阻值大于B的阻值
D．A的阻值随电流的增大而减小，B的阻值不变
12．如图为滑动变阻器的示意图，A、B、C、D为4个接线柱，当滑动片P由C向D移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将电阻器的哪两个接线柱连入电路
A．A和B
B．A和D
C．B和C
D．C和D
13．如图所示，在A、B两端加一恒定不变的电压U，电阻R1为60
Ω，若将R1短路，R2中的电流增大到原来的4倍，则R2为（
）
A．40
Ω
B．20
Ω
C．120
Ω
D．6
Ω
14．为了描绘标有“3V
0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：
（1）电流表（0～200mA，内阻约1Ω）
（2）电压表（0～3V，内阻约5kΩ）
（3）滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）
（4）电源（3V）
（5）电键一个，导线若干
为了准确描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验电路图应选择如图中的（　　）
A．
B．
C．
D．
15．如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是（??
）
A．V1的示数是V2的2倍???????????????????????????????????????????
B．V1的示数是V3的2倍
C．V2的示数是V1的2倍???????????????????????????????????????????
D．V2的示数是V3的2倍
16．传感器可将非电学量转换为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机中有光传感器……演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的，则下列说法正确的是(　　)
A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流
D．物体M不动时，电压表没有示数
第II卷（非选择题）
二、填空题
17．如图所示，a、b是两个导体的I-U图像，由图可知两导体的电阻之比________；若分别加上相同的电压，则通过它们的电流之比________；当两导体中通过相等的电流时，则它们两端的电压之比________。
18．如图所示的电路是用传感器来测量小灯泡的电压-电流的特性曲线的DIS实验，试在方框中填入实验仪器的名称．
三、解答题
19．某定值电阻两端加某电压后，通过该电阻的电流为I。若把该电阻两端电压加倍后，流过该电阻的电流增加1A。若把该电阻两端电压增加4V，流过该电阻的电流恰好变为原来的两倍，求：
(1)原来该电阻两端电压；
(2)该电阻的阻值。
20．两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，沿长度方向电势变化如右图所示，则x、y导线的横截面积之比为多大？
21．如图所示为某金属导体的伏安特性曲线：
(1)试说明导体电阻随电压的变化规律；
(2)试算出电压为20
V时导体的电阻；
(3)欧姆定律适用于该导体吗？
22．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2
μm左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105
Ω.
(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π
cm3，当在其两底面上加上1
000
V的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA．求该圆柱体的圆面半径和高。
参考答案
1．C
【详解】
由R=ρL/S
可知，长度不变，横截面积增大一倍时，电阻变为原来的一半，故A错误；当横截面积不变，长度增加一倍时电阻变为原来的2倍，故B错误；当长度和横截面积都缩小为原来的一半时，电阻不变，选项C正确；当长度增大1倍时，横截面积缩小一半，电阻变化原来的4倍，故D错误；故选C．
2．C
【详解】
线圈强度与是否是超导体无关，故A错误；只要电流大就能产生强磁场，故B错误；达到临界温度时，超导体电阻变为零，根据Q=I2Rt可知，产生热量为零，减小能量损耗，超导材料做磁悬浮线圈正是用了超导体的这一特性，故C正确，D错误．故选C．
3．B
【解析】
两根材料相同的均匀导线，质量之比为1∶3，体积之比为1∶3，据横截面积，横截面积之比为1∶6；据导体电阻，导体电阻之比为12∶1；加上相同的电压后，据，通过两导线的电流之比为1∶12；故选B
4．B
【详解】
当开关闭合后，灯泡L1的电压U1＝3
V，由图乙读出其电流I1＝0.25
A，则灯泡L1的电阻，功率P1＝U1I1＝0.75
W，故B正确；灯泡L2、L3串联，电压U2＝U3＝1.5
V，由图读出其电流I2＝I3＝0.20
A，则I1＝1.25I2，，故AD错误；灯泡L2消耗的功率均为P＝UI＝1.5
V×0.20
A＝0.30
W，故D错误．
5．D
【详解】
当元件是纯电阻时，对应的图像为乙图，但是如果电阻时非纯电阻，对应的图像时甲丙，所以D正确，
6．C
【解析】
试题分析：根据电阻定律R=ρ得，当在1、2两端加上恒定电压U时，R1＝ρ，在在3、4两端加上恒定的电压时，R2＝ρ，所以＝，根据欧姆定律I=得，电流之比为25：4，C正确．
7．C
【详解】
由于金属热电阻的化学稳定性较好，测温范围较大，因而其热灵敏性差一些；而由半导体材料制成的热敏电阻的电阻值感温灵敏度较高．对于杯中水的温度升高或降低，热敏电阻的阻值变化必然比金属热电阻阻值的变化要大．因此，若R为金属热电阻时，欧姆表的示数会变大但并不明显(因为金属热电阻阻值会有较小的增大，电路中的电流会有较小的变小)，故A、B两选项错误．同理，若R为热敏电阻，水升温时其阻值必有明显的变小，欧姆表的示数必有较明显的变化(即减小)，故C选项正确而D选项错误．
8．A
【解析】
试题分析：根据欧姆定律，所以I-U线的斜率的倒数等于导体的电阻，由图可知，A的斜率最大，故电阻最小，故选A.
9．A
【详解】
电阻串联，电流相等，则：
根据电阻定律：
同种材料的电阻，电阻率相同，导线的长度之比：
联立方程，则导线的横截面积之比为：
A正确，BCD错误。
故选A。
10．B
【详解】
A．线性元件的伏安特性曲线斜率表示电阻的倒数，故R1的阻值小于R2，故A错误；
B．两电阻并联在电路中时，电压相等，根据得通过R1的电流大于通过R2的电流，故B正确；
CD．两电阻串联在电路中时，电流相等，即，又R1小于R2，则
，
故CD错误；
故选B。
11．A
【详解】
ABC．两图线的交点处，电流和电压均相同，根据欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故A正确，BC错误；
D．由题图可知，电阻A的图线的斜率越来越大，故电阻A的阻值随电流的增大而增大；电阻B的图线的斜率不变，故电阻B的阻值不变，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
A.接入A和B时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻始终为总电阻，不变，故A错误．
B.
接入A和D时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻变小，故B正确．
C.
接入B和C时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻变大，故C错误．
D.
接入C和D时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻始终为零，不变，故D错误．
13．B
【详解】
根据欧姆定律有，代入数据有，又，解得R2=20Ω.
A．40
Ω，与结论不相符，选项A错误；
B．20
Ω，与结论相符，选项B正确；
C．120
Ω，与结论不相符，选项C错误；
D．6
Ω，与结论不相符，选项D错误；
14．A
【详解】
灯泡电压能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡正常工作时的电阻
所以，所以采用电流表外接法．
A.与分析结果相符，故A正确．
B.与分析结果不符，故B错误．
C.与分析结果不符，故C错误．
D.与计算结果不符，故D错误．
15．A
【详解】
由题意可知：Lc=2La=2Lb
，
Sb=2Sa=2Sc；
设b的电阻Rb=R，由电阻定律R=ρ得：
Ra=2Rb=2R，Rc=2Ra=4R，Rc：Ra：Rb=4：2：1，
由电路图可知，a、b、c三个电阻串联，
通过它们的电流I相等，由U=IR得：
Uc：Ua：Ub=4：2：1，
UV3：UV1：UV2=4：2：1，
A、V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；
B、V3的示数是V1的2倍，故B错误；
D、V3的示数是V2的4倍，故D错误；
故选A．
16．B
【详解】
当物体M移动时，接入电路的电阻不变，电阻上的滑片的移动，改变P点左侧部分的长度，根据欧姆定律，电流不变，左侧电阻发生变化，则电压表示数发生变化，而电流表A示数不变，故应选B．
17．
【详解】
[1]I-U图象的斜率表示电阻的倒数。由于a与b的斜率之比是，所以电阻值比：
Ra：Rb=1：3
[2]两个导体两端的电压相等（不为零）时的电流之比等于电阻的倒数比，即：
Ia：Ib=Rb：Ra=3：1
[3]两个导体中的电流相等（不为零）时的电压之比就等于电阻值比，即：
Ua：Ub=Ra：Rb=1：3
18．【详解】
A与灯泡相并联，则可确定A是电压传感器；B与灯泡相串联，则B是电流传感器；C是数据采集器，D为计算机。
19．(1)4V；(2)。
【详解】
(1)(2)设电流为I时的电压为U，电阻的阻值为R，则由欧姆定律可知：
当电压加倍时，由欧姆定律得:
，
电压增加4V时，由欧姆定律可得：
，
联立以上解得：
，。
20．
【详解】
由图象可知，Ux＝6
V，Uy＝4
V，因两导体串联时电流相同，则＝，
Rx＝ρ，Ry＝ρ
所以＝
整理得：＝＝＝
21．（1）随电压的增大，该导体电阻变大．（2）13.3
Ω.（3）见解析；
【详解】
（1）各点的电压与电流的比值为对应的电阻，由图可知电阻值随电压的增加而增加，
?（2）由图可知，当电压为20V时，对应的电流为1.5A，由欧姆定律可知，
；
??（3）欧姆定律适用于该导体
22．(1)8×106
Ω·m　(2)4
cm；2
cm
【详解】
由电阻定义式变形可得到电阻率的计算公式；借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半径和高．
（1）由电阻定律
代入数据解得
（2）由欧姆定律和圆柱体体积公式V＝πr2h以及电阻定律可得
而
πr2h＝32π×10－6
解得
h＝0.02
m＝2
cm
r＝0.04
m＝4
cm.