学年人教版高中物理选修31(检测)：课时训练15导体的电阻_高中物理导体电阻习题
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课时训练15 导体的电阻
题组一 电阻定律
1.一根阻值为R的均匀电阻丝,长为l,横截面积为S,温度不变时,在下列情况下其电阻阻值仍为R的是()A.当l不变,S增大一倍时
B.当S不变,长度l增大一倍时
C.当长度l和面积S都减为原来的一半时 D.当l和横截面半径都增大一倍时
解析:由电阻定律R=ρ知,选项A中,R'=R;选项B中,R'=2R;选项C中,R'=R;选项D中,R'=R。A、B、D错,C对。答案:C 2.用电器距离电源为L,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ。那么,输电线的横截面积的最小值为()A.B.C.D.解析:输电线的总长为2L,由公式R=,R=ρ得S=,即选项B正确。答案:B 3.(多选)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
解析:将实物图画成示意图,如图所示,只考虑电阻丝的电阻,导线电阻不计。当滑片P向左滑动时,电路中电流减小,则接入电路的电阻增大,即连接B、C端或B、D端。答案:CD 题组二 电阻率
4.关于材料的电阻率,下列说法中正确的是()A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的 B.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大 C.一般来说,纯金属的电阻率比合金的电阻率小
D.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
解析:电阻率是材料本身的一种电学特征,与导体的长度、横截面积无关,选项A错误;金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料则相反,选项B错误;一般来说,合金的电阻率比纯金属的电阻率大,选项C正确;电阻率大表示材料的导电性能差,不能表示导体对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻还跟导体的长度、横截面积有关,选项D错误。答案:C 5.(多选)
温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在图中所示的图线分别为某金属导体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关系 B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系 C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系 D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
解析:金属导体的电阻随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻随温度的升高而减小,故选项C、D正确。答案:CD 题组三 伏安法测电阻
6.先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值Rx,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图甲所示电路测得电压表示数为6 V,电流表示数为2 mA,那么按图乙所示电路测得的结果应有()A.电压表示数为6 V,电流表示数为2 mA B.电压表示数为6 V,电流表示数小于2 mA C.电压表示数小于6 V,电流表示数小于2 mA D.电压表示数小于6 V,电流表示数大于2 mA 解析:按题图甲所示电路,U1=U=6 V,I1==2 mA;按题图乙所示电路, U2=U-UA2 mA, 故选项D正确。答案:D 题组四 综合应用
7.如图所示,相距40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800 Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA,则发生短路处相距A有多远?
解析:A、B间距离l=40 km,导线总长2l,总电阻R=800 Ω。
设A与短路处距离x,导线总长2x,总电阻Rx。由欧姆定律得Rx= Ω=250 Ω。由电阻定律得R=ρ,Rx=ρ, 得x=l=×40 km=12.5 km 即短路处距A有12.5 km。答案:12.5 km
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1.(多选)下列关于电阻率的叙述错误的是()A.电阻率在国际单位制中的单位是欧姆·米
B.用电阻率小的材料制成的电阻,其电阻值一定小 C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D.材料的电阻率随温度变化而变化
解析:电阻率在国际单位制中的单位是欧姆·米,A正确;电阻的大小与导体的电阻率、导体的长度、导体的横截面积三个因素有关,材料的电阻率小,制成的电阻阻值不一定小,B错误;电阻率取决于材料和温度,与导体的电阻、横截面积和长度无关,C错误;材料的电阻率随温度变化而变化,金属导体的电阻率随温度的升高而增大,半导体的电阻率随温度的升高而减小,有些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化,D正确。答案:BC 2.一同学将滑动变阻器与一只6 V、6~8 W的小灯泡L及开关S串联后接在 6 V 的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发光。按如图所示的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将()A.变暗 B.变亮 C.亮度不变 D.可能烧坏灯泡
解析:由题图可知,滑动变阻器接入电路的是PB段的电阻丝,由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡。当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,灯泡变亮,选项B正确。答案:B 3.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
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。选项B正确。答案:B 4.一只“220 V 100 W”的灯泡正常工作时电阻为484 Ω,拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻,下列说法中正确的是()A.小于484 Ω B.大于484 Ω
C.等于484 Ω D.无法确定
解析:灯泡工作时的电阻为高温状态的电阻,不工作时为常温下的电阻,根据金属材料的电阻随温度的升高而增大可得选项A正确。答案:A 5.两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为()
A.2∶1 B.1∶2 C.6∶1 D.1∶6 解析:两导线串联,电流相等,I1=I2,从两段图线上知Uab=2 V,Ubc=4 V 所以
又Uab=I1Rab,Ubc=I2Rbc,I1=I2 所以,又Rab=ρ
Rbc=ρ,得,选项B正确,选项A、C、D错误。答案:B
6.在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中正确的是()A.用刻度尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中 B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值 C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值 D.实验中金属丝的温度可以不同
解析:实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,金属丝与电压表应该并联,这样电压表的分流作用很小,应采用电流表外接法。故选项A、C、D错误,B正确。答案:B 7.(多选)下列说法中正确的是()A.据R=可知,当通过导体的电流不变时,加在导体两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍
B.据R=可知,加在电阻两端的电压改变,通过导体的电流也改变,但导体的电阻不变 C.据ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻和
横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
解析:本题主要考查了电阻的决定因素和电阻率的决定因素。导体的电阻是由导体本身的性质决定的,其决定式R=ρ,而R=为电阻的定义式,所以选项A是错误的,选项B是正确的;而ρ=仅是导体电阻率的定义式,电阻率与式中的各物理量间都无关,所以选项C是错误的,选项D是正确的。答案:BD 8.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106 Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100 V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流约为()A.0.31 μA B.0.62 μA C.0.15 μA D.0.43 μA 解析:因为R=,所以R≈3.18×108 Ω,所以I=≈0.31 μA。答案:A 9.为了测定液体的电阻率,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,A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片,间距d=1 cm,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压U=6 V时,测出电流I=1 μA,这种液体的电阻率为多少? 解析:据R= Ω=6×106 Ω
由题意知S=1 cm2=10-4 m2,据R=ρ可知
ρ= Ω·m=6×104 Ω·m。答案:6×104 Ω·m
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