2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用2導(dǎo)體的電阻課時檢測含解析新人教版必修3

PAGE6-導(dǎo)體的電阻(25分鐘60分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.下列物理量中,反映一段導(dǎo)體對電流阻礙作用的是 ()A.電場強(qiáng)度B.電勢C.電荷量D.電阻【解析】選D。電場強(qiáng)度是描述電場中力的性質(zhì)的物理量,不能反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用,故A錯誤;電勢是描述電場中能的性質(zhì)的物理量,故B錯誤;電荷量是指帶電體帶電量的多少,故C錯誤;電阻是描述導(dǎo)體對電流阻礙作用的物理量,故D正確。2.關(guān)于電阻和電阻率的說法中,正確的是 ()A.金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān),而且隨溫度的改變而改變B.導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫作導(dǎo)體的電阻,因此只有導(dǎo)體中有電流通過時才有電阻C.由R=可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟通過導(dǎo)體的電流成反比D.由公式R=ρ可知,導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻R、導(dǎo)體的長度l和橫截面積S有關(guān)【解析】選A。金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān),而且隨溫度的改變而改變,A選項(xiàng)正確;導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身確定,與其兩端電壓、通過的電流無關(guān),選項(xiàng)B、C錯誤;導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體材料及其所處的溫度有關(guān),與導(dǎo)體的電阻R、導(dǎo)體的長度l和橫截面積S無關(guān),D選項(xiàng)錯誤。3.如圖所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖可知,下列說法不正確的是()A.導(dǎo)體的電阻是25ΩB.導(dǎo)體的電阻是0.04ΩC.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10V時,通過導(dǎo)體的電流是0.4D.當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1A時,導(dǎo)體兩端的電壓是2.5【解析】選B。由題圖可知,導(dǎo)體的電阻:R==Ω=25Ω,當(dāng)電壓U1=10V時,電流I1==A=0.4A,當(dāng)電流I2=0.1A時,電壓U2=I2R=0.1×25V=2.54.兩段材料和質(zhì)量都相同的勻稱電阻線,它們的長度之比為L1∶L2=2∶3,則它們的電阻之比R1∶R2為 ()A.2∶3 B.4∶9 C.9∶4 D.3∶2【解析】選B。材料和質(zhì)量都相同的勻稱電阻線的體積是相同的,又因長度之比L1∶L2=2∶3。故橫截面積之比S1∶S2=3∶2。由電阻定律得電阻之比為==·=×=。5.兩根不同材料制成的勻稱電阻絲,長度之比l1∶l2=5∶2,直徑之比d1∶d2=2∶1,給它們加相同的電壓,通過它們的電流之比為I1∶I2=3∶2,則它們的電阻率之比ρ1∶ρ2為 ()A.B.C.D.【解析】選D。由歐姆定律I=知,當(dāng)所加電壓U相同時R1∶R2=I2∶I1=2∶3;依據(jù)d1∶d2=2∶1知,橫截面積之比S1∶S2=4∶1。由導(dǎo)體的電阻R=ρ得==××=。故選D。6.神經(jīng)系統(tǒng)中,把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類,現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為,髓鞘是由多層類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成,具有很大的電阻,經(jīng)試驗(yàn)測得髓質(zhì)的電阻率約為ρ=8×106Ω·m。某生物體中某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看作高20cm、半徑為4cm的圓柱體,當(dāng)在其兩端加上電壓U=100V時,該神經(jīng)發(fā)生反應(yīng),A.0.31μA B.0.62μAC.0.15μA D.0.43μA【解析】選A。由R=ρ≈3.18×108Ω,所以I=≈0.31μA。二、非選擇題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(10分)如圖所示的圖像為兩個導(dǎo)體所對應(yīng)的伏安特性曲線。(1)電阻R1∶R2為多少?(2)若兩個導(dǎo)體中的電流相等(不為零)時,兩端的電壓之比U1∶U2為多少?(3)若兩個導(dǎo)體兩端的電壓相等(不為零)時,電流之比I1∶I2為多少?【解析】(1)因?yàn)樵贗-U圖像中,R==,所以R1=Ω=2Ω,R2=Ω=Ω,所以R1∶R2=2∶=3∶1。(2)由歐姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2,由于I1=I2,則U1∶U2=R1∶R2=3∶1。(3)由歐姆定律得I1=,I2=,由于U1=U2,則I1∶I2=R2∶R1=1∶3。答案:(1)3∶1(2)3∶1(3)1∶38.(14分)如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器,P、Q為電極,設(shè)a=1m,0.2m,c=0.1m,當(dāng)里面注滿某電解液,且P、Q加上電壓后,其U-I圖線如圖乙所示,當(dāng)U【解析】由題圖乙可求得當(dāng)U=10V時電解液的電阻為R==Ω=2000Ω,由題圖甲可知電解液長為l=a=1m,橫截面積為S=bc=0.02m2,由電阻定律R=ρ得ρ==Ω·m=40Ω·答案:40Ω·m(15分鐘40分)9.(7分)2019年3月19日,復(fù)旦高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)宣稱已勝利研制出具有較高電導(dǎo)率的砷化納米帶材料,據(jù)介紹該材料的電導(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=,A.電導(dǎo)率的單位是B.電導(dǎo)率與材料的形態(tài)有關(guān)C.電導(dǎo)率大小與溫度無關(guān)D.電導(dǎo)率越小導(dǎo)電性能越強(qiáng)【解析】選A。電導(dǎo)率為電阻率的倒數(shù),而電阻率的單位為Ω·m,故電導(dǎo)率的單位為Ω-1·m-1,故A正確;材料的電導(dǎo)率與材料的形態(tài)無關(guān),故B錯誤;電導(dǎo)率與溫度具有很大相關(guān)性,金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的上升而減小,半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的上升而增加,故C錯誤;電導(dǎo)率越小則說明電阻率越大,材料的導(dǎo)電性能越差,故D錯誤。10.(7分)(多選)額定電壓為U0的電燈,其勻稱燈絲常溫下的電阻為R,下列說法中正確的是 ()A.常溫下,若將燈絲勻稱拉長為原來的10倍,則電阻變?yōu)?00RB.常溫下,若將燈絲從中點(diǎn)對折起來,電阻變?yōu)镽C.給燈絲加上從0到U0漸漸增大的電壓,其比值不變D.將燈絲溫度降低到肯定零度時其電阻才會突變?yōu)?【解析】選A、B。將燈絲勻稱拉長為原來的10倍,燈絲的橫截面積變?yōu)樵瓉淼?由電阻定律R=ρ得電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍,A對。將燈絲從中點(diǎn)對折起來,相當(dāng)于燈絲長度變?yōu)樵瓉淼?橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍,故電阻變?yōu)樵瓉淼?B對。加在燈絲上的電壓增大時,燈絲的溫度上升,電阻率變大,電阻變大,由R=知,比值變大,C錯。由超導(dǎo)學(xué)問知,溫度下降到某一值時,若燈絲的電阻變?yōu)?,該溫度不是肯定零度,D錯。11.(12分)相距11km的A、B兩地用兩導(dǎo)線連接,由于受到暴風(fēng)雨的影響,在某處一根樹枝壓在兩根導(dǎo)線上造成故障。為查明故障地點(diǎn),先在A處加12V的電壓,在B處測得電壓為10V;再在B處加上12V電壓,在A處測得電壓為4V,問故障地點(diǎn)離A【解析】在A處加12V電壓時,等效電路如圖甲所示。設(shè)樹枝的電阻為R,A與故障點(diǎn)間單根導(dǎo)線的電阻為RA,B與故障點(diǎn)間單根導(dǎo)線的電阻為RB,則U1=R,解得RA=R。同理,B處加12V電壓時,等效電路如圖乙所示,U2=R,解得RB=R,故RA=RB,設(shè)故障地點(diǎn)離A處xkm,則由電阻定律得RA=ρ,RB=ρ,兩式相比==,解得x=1km。答案:1【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細(xì)勻稱電阻絲的伏安特性曲線,下列推斷中正確的是 ()A.a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值B.a代表的電阻絲較粗C.b代表的電阻絲較粗D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比【解析】選C。由R=知a的電阻大于b的電阻,a電阻絲的橫截面積小于b電阻絲的橫截面積。2.(多選)如圖所示為滑動變阻器示意圖,下列說法中正確的是()A.a和b串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大B.b和d串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大C.b和c串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大D.a和c串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大【解析】選B、C。當(dāng)a和c或d接入電路且P向右移動時,串聯(lián)接入電路的有效電阻絲增長,電阻增大,電流減小,因此D錯;當(dāng)b和c或d接入電路且P向右移動時,接入電路的有效電阻絲變短,電阻變小,電流變大,B、C都對;當(dāng)a和b串聯(lián)接入電路時,無論P(yáng)向何方移動,接入電路的電阻絲長度不變,電阻不變,電流就不變,A錯;因此,本題正確選項(xiàng)為B、C。12.(14分)兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B,假如把導(dǎo)線A勻稱拉長到原來的3倍,電阻為RA′,導(dǎo)線B對折后絞合起來,電阻為RB′,然后分別加上相同的電壓,求:(1)它們的電阻之比;(2)相同時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面積的電荷量之比?！窘馕觥?1)A導(dǎo)線勻稱拉長為原來的3倍時,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?B導(dǎo)