新教材2024版高中物理第3章恒定電流第2節(jié)決定導(dǎo)體電阻大小的因素課后提升訓(xùn)練粵教版必修第三冊(cè)

第三章第二節(jié)A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．(多選)對(duì)于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說(shuō)法中正確的是()A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，電阻變?yōu)閑q\f(1,4)RC．給金屬絲加上逐漸從零增大到U0的電壓，則任一狀態(tài)下的eq\f(U,I)值不變D．把金屬絲溫度降低到絕對(duì)零度附近，電阻率會(huì)突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象【答案】BD【解析】設(shè)原電阻R＝ρeq\f(l,S)，當(dāng)l′＝10l時(shí)，由體積不變?cè)砬蟮脵M截面積變成S′＝eq\f(1,10)S，故電阻變?yōu)镽′＝ρeq\f(l′,S′)＝ρeq\f(10l,\f(1,10)S)＝100R，A錯(cuò)誤；從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，相當(dāng)于兩個(gè)阻值為eq\f(1,2)R的電阻并聯(lián)，其總阻值為eq\f(1,4)R，B正確；金屬絲的電阻率ρ隨溫度升高而增大，當(dāng)金屬絲兩端的電壓逐漸增大時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)會(huì)使電阻率ρ隨溫度升高而增大，因而R＝ρeq\f(l,S)＝eq\f(U,I)將逐漸增大，C錯(cuò)誤；金屬絲的電阻率隨溫度的降低而減小，把金屬絲溫度降低到絕對(duì)零度附近，電阻率會(huì)突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象，D正確．2．當(dāng)電路中的電流超過(guò)保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，保險(xiǎn)絲就要熔斷．由于種種原因，同一根保險(xiǎn)絲的不同位置的橫截面積略有差別．那么保險(xiǎn)絲熔斷的可能性較大的是()A．橫截面積大的地方B．橫截面積小的地方C．同時(shí)熔斷D．可能是橫截面積大的地方，也可能是橫截面積小的地方【答案】B【解析】根據(jù)電阻定律，橫截面積小的地方電阻較大，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，電阻大的位置發(fā)熱量大，易熔斷．B正確．3．某科研團(tuán)隊(duì)研制了一種高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍．電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝eq\f(1,ρ).下列說(shuō)法正確的是()A．材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C．電導(dǎo)率的單位是eq\f(1,Ω·m)D．電導(dǎo)率大小與溫度無(wú)關(guān)【答案】C【解析】材料的電導(dǎo)率越小，電阻率越大，則其導(dǎo)電性能越弱，A錯(cuò)誤；材料的電導(dǎo)率與材料的形狀無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；根據(jù)R＝ρeq\f(L,S)，則σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(L,RS)，則電導(dǎo)率的單位是Ω-1·m-1，C正確；導(dǎo)體的電阻率與溫度有關(guān)，則電導(dǎo)率大小與溫度有關(guān)，D錯(cuò)誤．4．一只“220V100W”的燈泡工作時(shí)電阻為484Ω，拿一只同樣的燈泡來(lái)測(cè)量它不工作時(shí)的電阻應(yīng)()A．小于484ΩB．大于484ΩC．等于484ΩD．無(wú)法確定【答案】A【解析】考慮電阻隨溫度的變化而變化．燈泡工作時(shí)，燈泡中有電流通過(guò)，燈泡發(fā)熱，溫度升高，由于金屬的電阻率隨溫度升高而增大，所以燈泡工作時(shí)的阻值比不工作時(shí)要大，故A正確．5．甲、乙是兩根材料相同的電阻絲，已知甲的長(zhǎng)度是乙的兩倍，甲的橫截面積是乙的一半，若測(cè)得甲電阻絲的阻值為12Ω，則乙電阻絲的阻值為()A．12Ω B．8ΩC．6Ω D．3Ω【答案】D【解析】由題意可知，兩電阻絲電阻率ρ相同，長(zhǎng)度關(guān)系L甲＝2L乙，橫截面積關(guān)系S甲＝eq\f(1,2)S乙，由電阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知R甲∶R乙＝4∶1，由于R甲＝12Ω，則R乙＝3Ω，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．6．一段粗細(xì)均勻的鎳鉻絲，橫截面的直徑是d，電阻是R，把它拉制成直徑為eq\f(d,10)的均勻細(xì)絲后，它的電阻變?yōu)?)A．10000R B．eq\f(R,10000)C．100R D．eq\f(R,100)【答案】A【解析】均勻鎳鉻絲拉制成直徑d′＝eq\f(d,10)時(shí)，其橫截面積減小到S′＝eq\f(S,100)，由于鎳鉻絲的體積不變，則其長(zhǎng)度變?yōu)閘′＝100l.由電阻定律，拉長(zhǎng)后的電阻為R′＝ρeq\f(l′,S′)＝ρeq\f(100l,\f(S,100))＝10000ρeq\f(l,S)＝10000R，故A正確．7．一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時(shí)，通過(guò)的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍時(shí)，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)A．eq\f(U,2) B．UC．2U D．4U【答案】D【解析】導(dǎo)線拉長(zhǎng)后，體積不變，故V＝lS＝2l·eq\f(S,2)，則R＝ρeq\f(l,S)，R′＝ρeq\f(2l,\f(S,2))＝4ρeq\f(l,S)＝4R.由I＝eq\f(U,R)，I＝eq\f(U′,R′)＝eq\f(U′,4R)，得U′＝4U，故D正確．8．一段長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的均勻電阻絲，把它拉長(zhǎng)為3L粗細(xì)均勻的細(xì)絲后，再切成等長(zhǎng)的三段，則其中每一段電阻絲的阻值為()A．3R B．RC．eq\f(R,3) D．eq\f(R,9)【答案】A【解析】電阻絲體積一定，即LS＝3L·S′，則S′＝eq\f(S,3)，由電阻定律得R＝ρeq\f(L,S)，R′＝eq\f(ρL,\f(S,3))＝3R，即每一段電阻絲的阻值為3R，A正確．9．工業(yè)上采用一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器測(cè)量液體的電阻率，其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖所示，A、B是兩片面積均為1cm2的正方形鉑片，間距為d＝1cm，把它們浸在待測(cè)液體中，若通過(guò)兩根引線加上U＝6V的電壓時(shí)，測(cè)出電流I＝1μA，則這種液體的電阻率為多少？【答案】6×104Ω·m【解析】R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6,10-6)Ω＝6×106Ω.由題意知l＝d＝10-2m，S＝10-4m2，由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(6×106×10-4,10-2)Ω·m＝6×104Ω·m.B組·能力提升10．(多選)如圖所示的滑動(dòng)變阻器中，a、b、c、d是它的四個(gè)接線柱，P是滑動(dòng)觸片．現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器接入電路中，并要求滑動(dòng)觸片P向接線柱c移動(dòng)時(shí)，電路中的電流減小，則接入電路中的接線柱可能是()A．a(chǎn)和b B．a(chǎn)和cC．b和c D．b和d【答案】CD【解析】滑動(dòng)變阻器是通過(guò)改變接入電路中的電阻絲長(zhǎng)度，使接入電路中的電阻發(fā)生變化的．要使滑動(dòng)觸片P向c移動(dòng)時(shí)電路中的電流減小，則接入電路中的電阻絲的電阻應(yīng)增大，電阻絲的長(zhǎng)度應(yīng)變長(zhǎng)．滑動(dòng)觸片P與接線柱c、d之間沒(méi)有電阻，所以接入電路中的一個(gè)接線柱必須是c或d；在滑動(dòng)觸片P向c移動(dòng)時(shí)，只有b、P之間的電阻絲長(zhǎng)度在變長(zhǎng)，所以接入電路的另一個(gè)接線柱只能是b.可見(jiàn)，接入電路中的接線柱可以是b和c，或者是b和d，本題應(yīng)選C和D.11．如圖所示，某一導(dǎo)體的形狀為長(zhǎng)方體，其長(zhǎng)、寬、高之比為a∶b∶c＝5∶3∶2.在此長(zhǎng)方體的上下、左右四個(gè)面上分別通過(guò)導(dǎo)線引出四個(gè)接線柱1、2、3、4.在1、2兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R1；在3、4兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R2，則R1∶R2為()A．1∶1 B．9∶25C．25∶4 D．4∶25【答案】D【解析】根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，當(dāng)在1、2兩端加上恒定電壓U時(shí)R1＝eq\f(ρc,ab)，在3、4兩端加上恒定電壓時(shí)R2＝eq\f(ρa(bǔ),bc)，所以eq\f(R1,R2)＝eq\f(c2,a2)＝eq\f(4,25)，故D正確.12．(2023年廣東華僑中學(xué)段考)神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘與無(wú)髓鞘兩大類(lèi)．現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為，髓鞘是由多層(幾十到幾百層不等)類(lèi)脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成的，髓質(zhì)具有很大的電阻．已知蛙有髓鞘神經(jīng)，髓鞘的厚度只有2μm左右，而它在每平方厘米的面積上產(chǎn)生的電阻卻高達(dá)1.6×105Ω.(1)若不計(jì)髓質(zhì)片層間的接觸電阻，計(jì)算髓質(zhì)的電阻率；(2)若有一圓柱體是由髓質(zhì)制成的，該圓柱體的體積為32πcm3，當(dāng)在其兩底面上加上1000V的電壓時(shí)，通過(guò)該圓柱體的電流為10πμA.求該圓柱體的圓面半徑和高．【答案】(1)8×106Ω·m(2)4cm2cm【解析】(1)由R＝ρeq\f(l,S)，解得ρ＝eq