魯科版（2019）高中物理必修第三冊(cè)課時(shí)分層作業(yè)11　電阻練習(xí)題（含答案）

課時(shí)分層作業(yè)(十一)電阻(建議用時(shí)：25分鐘)◎考點(diǎn)一對(duì)電阻定律的理解1．兩根材料相同的導(dǎo)線，長(zhǎng)度之比為1∶2，質(zhì)量之比為2∶1，加上相同的電壓后，通過(guò)它們的電流之比為()A．8∶1 B．4∶1C．1∶1 D．1∶4A[該題考查電阻定律的理解與應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是通過(guò)質(zhì)量之比求得橫截面積之比。同種材料的密度相同，所以質(zhì)量之比等于體積之比，V1∶V2＝2∶1，再根據(jù)長(zhǎng)度之比，求得的橫截面積之比S1∶S2＝4∶1，由電阻定律可以求得R1∶R2＝1∶8，加上相同的電壓，由I＝eq\f(U,R)有I1∶I2＝8∶1，A正確。]2．如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab＝2bc。當(dāng)將A與B接入電壓為U(V)的電路中時(shí)，電流為I；若將C與D接入電壓為U(V)的電路中，則電流為()A．4I B．2IC.eq\f(1,2)I D.eq\f(1,4)IA[設(shè)沿AB方向的橫截面積為S1，沿CD方向的橫截面積為S2，則有eq\f(S1,S2)＝eq\f(1,2)。設(shè)AB接入電路時(shí)電阻為R1，CD接入電路時(shí)電阻為R2，則有eq\f(R1,R2)＝eq\f(ρ\f(lab,S1),ρ\f(lbc,S2))＝eq\f(4,1)。所以，電流之比eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)＝eq\f(1,4)，I2＝4I1＝4I，A正確。]3．如圖所示為“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系”的電路圖。a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體，b、c、d與a相比，分別只有一個(gè)因素不同：b與a長(zhǎng)度不同，c與a橫截面積不同，d與a材料不同。則下列操作正確的是()A．開(kāi)關(guān)閉合前，移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器的阻值最小B．研究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量a、b兩條導(dǎo)體兩端的電壓值C．研究電阻與橫截面積的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量b、c兩條導(dǎo)體兩端的電壓值D．研究電阻與材料的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量c、d兩條導(dǎo)體兩端的電壓值B[由題圖可知滑動(dòng)變阻器是限流式接法，開(kāi)關(guān)閉合前，移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器的阻值最大，這時(shí)電路中的電流最小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a、b的長(zhǎng)度不同，研究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量a、b兩條導(dǎo)體兩端的電壓，電壓大，電阻大，可知電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系，故選項(xiàng)B正確；c與a橫截面積不同，研究電阻與橫截面積的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量a、c兩條導(dǎo)體兩端的電壓值，而不是測(cè)量b、c兩條導(dǎo)體兩端的電壓值，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；d與a材料不同，研究電阻與材料的關(guān)系時(shí)，需分別測(cè)量a、d兩條導(dǎo)體兩端的電壓值，而不是c、d兩條導(dǎo)體兩端的電壓值，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]◎考點(diǎn)二電阻和電阻率的比較4．關(guān)于公式R＝eq\f(U,I)、R＝eq\f(ρl,S)以及變形式ρ＝eq\f(RS,l)的理解正確的是()A．由R＝eq\f(U,I)可知，導(dǎo)線的電阻與電壓成正比與電流成反比B．由R＝eq\f(ρl,S)可知，導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比，與其橫截面積成反比C．由ρ＝eq\f(RS,l)可知，導(dǎo)線的電阻率與導(dǎo)線的橫截面積成正比D．由ρ＝eq\f(RS,l)可知，導(dǎo)線的電阻率與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成反比B[R＝eq\f(U,I)是電阻的定義式，電壓和電流能用來(lái)量度電阻，但并不決定導(dǎo)線的電阻，A錯(cuò)誤；R＝eq\f(ρl,S)為導(dǎo)線電阻的決定式，因此導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比，與其橫截面積成反比，B正確；電阻率與導(dǎo)線的電阻、導(dǎo)線的長(zhǎng)度和橫截面積無(wú)關(guān)，只與導(dǎo)線本身的性質(zhì)有關(guān)，C、D錯(cuò)誤。]5．(多選)某導(dǎo)線的截面為半徑為r的圓，取長(zhǎng)度為l的該導(dǎo)線接在恒定的電壓兩端，自由電子定向移動(dòng)的平均速率用v表示。則下列敘述正確的是()A．僅將導(dǎo)線兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．僅將導(dǎo)線的長(zhǎng)度減半，則v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．僅將導(dǎo)線的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．僅將導(dǎo)線的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍AB[僅將導(dǎo)線兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則由電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS知，自由電子定向移動(dòng)的平均速率v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，A正確；僅將導(dǎo)線的長(zhǎng)度減半，則由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的一半，流過(guò)導(dǎo)線的電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則由電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS知，自由電子定向移動(dòng)的平均速率v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，B正確；同理C錯(cuò)誤；僅將導(dǎo)線的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由S＝πr2可知，截面面積變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,4)，電流變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I＝nqvS知，自由電子定向移動(dòng)的平均速率v不變，D錯(cuò)誤。]6．把兩根同種材料做成的電阻絲，分別接在兩個(gè)電路中，甲電阻絲長(zhǎng)為l，直徑為d，乙電阻絲長(zhǎng)為2l，直徑為2d，要使兩電阻絲消耗的功率相等，加在兩電阻絲上的電壓應(yīng)滿足()A.eq\f(U甲,U乙)＝1 B.eq\f(U甲,U乙)＝eq\f(\r(,2),2)C.eq\f(U甲,U乙)＝eq\r(,2) D.eq\f(U甲,U乙)＝2C[根據(jù)電阻定律得R甲＝ρeq\f(l,S甲)，R乙＝ρeq\f(2l,S乙)，又S甲＝eq\f(1,4)πd2，S乙＝eq\f(1,4)π(2d)2，則eq\f(R甲,R乙)＝2，由公式P＝eq\f(U2,R)可知甲、乙的功率分別為P甲＝eq\f(U\o\al(2,甲),R甲)，P乙＝eq\f(U\o\al(2,乙),R乙)，根據(jù)題意，若使P甲＝P乙，即eq\f(U\o\al(2,甲),R甲)＝eq\f(U\o\al(2,乙),R乙)，解得eq\f(U甲,U乙)＝eq\r(,\f(R甲,R乙))＝eq\r(,2)，故C正確。]◎考點(diǎn)三導(dǎo)體的伏安特性曲線7.(多選)溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，如圖所示為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則()A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化CD[因?yàn)榻饘俨牧系碾娮杪孰S溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減小，選項(xiàng)C、D正確。]8．如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是()A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比B[b圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可知b的導(dǎo)線粗，B正確，A、C錯(cuò)誤；電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，與電阻兩端的電壓無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。]9．兩根不同材料制成的均勻電阻絲，長(zhǎng)度之比l1∶l2＝5∶2，橫截面直徑之比d1∶d2＝2∶1，給它們加相同的電壓，通過(guò)它們的電流之比I1∶I2＝3∶2，則它們的電阻率之比ρ1∶ρ2為多少？[解析]由歐姆定律I＝eq\f(U,R)知，當(dāng)所加電壓U相同時(shí)，R1∶R2＝I2∶I1＝2∶3，根據(jù)d1∶d2＝2∶1知，橫截面積之比S1∶S2＝4∶1，由導(dǎo)體的電阻R＝ρeq\f(l,S)得eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(R1S1l2,R2S2l1)＝eq\f(2,3)×eq\f(4,1)×eq\f(2,5)＝eq\f(16,15)。[答案]eq\f(16,15)(建議用時(shí)：15分鐘)10．發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED，它被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。如圖為某LED的伏安特性曲線，根據(jù)此伏安特性曲線，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．當(dāng)LED兩端電壓在2V以下時(shí)，通過(guò)LED的電流幾乎為零B．當(dāng)LED兩端電壓為3.0V時(shí)，它消耗功率約為0.15WC．如果把電壓3～3.5V段近似看作直線，那么這一電壓范圍內(nèi)，電阻幾乎保持不變，其電阻約為2.5ΩD．在電壓3～3.5V范圍內(nèi)，LED的電阻隨接入兩端電壓的增大而減小C[由圖像可知，當(dāng)LED兩端電壓在2V以下時(shí)，通過(guò)LED的電流幾乎為零，選項(xiàng)A正確；當(dāng)LED兩端電壓為3.0V時(shí)，電流為50mA，則它消耗功率為P＝UI＝3×0.05W＝0.15W，選項(xiàng)B正確；根據(jù)R＝eq\f(U,I)，由圖像可知，在電壓3～3.5V范圍內(nèi)，LED的電阻隨接入兩端電壓的增大而減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。C符合題意。]11．如圖，R1、R2是材料相同厚度相同，表面為正方形的導(dǎo)體，正方形的邊長(zhǎng)之比為2∶1，通過(guò)這兩個(gè)導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則以下說(shuō)法正確的是()A．金屬材料的電阻率跟長(zhǎng)度成正比，跟材料的橫截面積成反比B．若通過(guò)導(dǎo)體的電流方向如圖，兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比R1∶R2＝4∶1C．若電流方向如圖所示，不管兩導(dǎo)體是串聯(lián)還是并聯(lián)在電路中，兩電阻的熱功率相同D．若兩導(dǎo)體的電流方向垂直于正方形面通過(guò)，則兩導(dǎo)體電阻之比R1∶R2＝4∶1C[設(shè)R1正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，厚度為d，則R2正方形的邊長(zhǎng)為eq\f(L,2)，厚度也為d。R1、R2材料相同，所以電阻率相同，故A錯(cuò)誤；通過(guò)導(dǎo)體的電流方向如圖，根據(jù)電阻定律得R1＝ρeq\f(L,S)，R2＝ρeq\f(\f(L,2),\f(S,2))＝ρeq\f(L,S)＝R1，所以兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比R1∶R2＝1∶1，故B錯(cuò)誤；若電流方向如圖所示，R1＝R2，不管兩導(dǎo)體是串聯(lián)還是并聯(lián)在電路中，兩電阻的熱功率相同，故C正確；若兩導(dǎo)體的電流方向垂直于正方形面通過(guò)，根據(jù)電阻定律R1＝ρeq\f(d,L2)，R2＝ρeq\f(d,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))eq\s\up12(2))＝4ρeq\f(d,L2)＝4R1，則兩導(dǎo)體電阻之比R1∶R2＝1∶4；故D錯(cuò)誤。]12．“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示，a、b、c、d是四種不同規(guī)格的金屬絲?，F(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示。編號(hào)材料長(zhǎng)度(m)橫截面積(mm2)A鎳鉻合金0.80.8B鎳鉻合金0.50.5C鎳鉻合金0.30.5D鎳鉻合金0.31.0E康銅合金0.30.5F康銅合金0.80.8(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)選擇了表中的編號(hào)C與其他三種規(guī)格進(jìn)行研究，電路圖1中四種金屬絲中的其他三種規(guī)格應(yīng)選表格中的________(用編號(hào)表示另三個(gè)，任意順序填寫(xiě))。(2)在相互交流時(shí)，有位同學(xué)提出用如圖2所示的電路，只要將圖2中P端分別和觸點(diǎn)1、2、3、4相接，讀出電流值，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，也能探究出導(dǎo)體電阻與影響其因素的定量關(guān)系，你認(rèn)為上述方法是否正確(選填“是”或“否”)，原因是_________________________________________________________________________________________________________。圖1圖2[解析](1)從題中表格可以看出，BCE截面積相同，ABCD材料相同，CDE長(zhǎng)度相同；所以電路圖1中四種金屬絲中的其他三種規(guī)格應(yīng)選表格中的BDE。(2)由題圖2的電路可知，待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，所以待測(cè)電阻的電阻不同，分得的電壓不同。只有電壓不變時(shí)，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，才能探究出導(dǎo)體的電阻與影響其因素間的定量關(guān)系。[答案](1)BDE(2)否因?yàn)镻端分別和觸點(diǎn)1、2、3、4相接時(shí)，電阻兩端的電壓不一定相同，只有電壓不變時(shí)，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，才能探究出導(dǎo)體的電阻與影響其因素間的定量關(guān)系13．如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻