2024-2025學(xué)年新教材高中物理第3章恒定電流2電阻課時(shí)練習(xí)含解析魯科版必修3

PAGE9-電阻(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.下列說法中正確的是 ()A.由R=可知,電阻與電壓、電流都有關(guān)系B.由R=ρ可知,電阻只與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)系C.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度的上升而減小D.所謂超導(dǎo)現(xiàn)象,就是當(dāng)溫度降低到接近肯定零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象【解析】選D。電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)確定,與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān),故A錯(cuò)誤;電阻的大小與導(dǎo)體的電阻率、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān),其電阻率受溫度的影響,所以導(dǎo)體的電阻還受溫度的影響,故B錯(cuò)誤;金屬的電阻率隨溫度的上升而增大,故C錯(cuò)誤;所謂超導(dǎo)現(xiàn)象,就是當(dāng)溫度降低到接近肯定零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象,故D正確。2.把電阻是10Ω的一根金屬絲截成等長(zhǎng)的10段,再把這10段金屬絲并聯(lián)起來,這樣并聯(lián)的一組金屬絲的電阻是 ()A.0.01Ω B.0.10Ω C.10Ω D.100Ω【解析】選B。把電阻是10Ω的一根金屬絲截成等長(zhǎng)的10段,每段的阻值為1Ω,再把這10段金屬絲并聯(lián)起來,橫截面積為原來的10倍,電阻為原來的非常之一,所以這樣并聯(lián)的一組金屬絲的總電阻為0.10Ω,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】一根勻稱的電阻絲其電阻為R,在溫度不變的狀況下,下列狀況中其電阻值仍為R的是 ()A.當(dāng)長(zhǎng)度不變,橫截面積增大一倍時(shí)B.當(dāng)橫截面積不變,長(zhǎng)度增大一倍時(shí)C.長(zhǎng)度和橫截面半徑都增大一倍時(shí)D.長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一半時(shí)【解析】選D。由R=ρ可知,長(zhǎng)度不變,橫截面積增大一倍時(shí),電阻變?yōu)樵瓉淼囊话?故A錯(cuò)誤;當(dāng)長(zhǎng)度增大一倍時(shí),橫截面積不變,電阻變更為原來的2倍,故B錯(cuò)誤;當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面的半徑都增大一倍時(shí),面積變成原來的4倍,則電阻變?yōu)樵瓉淼囊话?故C錯(cuò)誤;當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一半時(shí),電阻不變,故D正確。3.如圖所示是某導(dǎo)體的I-U圖像,圖中α=45°,下列說法正確的是 ()A.此導(dǎo)體的電阻R=0.5ΩB.此導(dǎo)體的電阻R=2ΩC.I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù),所以R=cot45°=1.0ΩD.在R兩端加3.0V電壓時(shí),每秒通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是6.0C【解析】選B。由I=可知,圖像的斜率表示電阻的倒數(shù),則由圖像可知電阻R=Ω=2Ω,故A錯(cuò)誤,B正確;I-U圖像的斜率可定性表示電阻的倒數(shù),但R不能用cot45°來求,只能依據(jù)求解,故C錯(cuò)誤;在R兩端加3V的電壓時(shí),電路中電流I==1.5A,則每秒通過導(dǎo)體的電荷量為:q=It=1.5×1C=1.5C,故D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變更的圖線如圖所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線。則下列說法中正確的是 ()A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻不變B.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻減小C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為【解析】選C。由圖線可知,燈泡的電阻R=,等于圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)O連線斜率的倒數(shù),由數(shù)學(xué)學(xué)問可知,電壓增大,此斜率減小,則燈泡的電阻增大,故A、B錯(cuò)誤;由圖線可知,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓為U1,電流為I2,則燈泡的電阻R=,故C正確,D錯(cuò)誤。4.電線是家庭裝修中不行或缺的基礎(chǔ)建材,電線的質(zhì)量干脆關(guān)系到用電平安。某型號(hào)電線每卷長(zhǎng)度為100m,銅絲直徑為1.6mm。為檢驗(yàn)其是否采納了導(dǎo)電性能比較差的劣質(zhì)銅,現(xiàn)給整卷電線加上1.50V恒定電壓,測(cè)得通過電線的電流為1.20A,由此可知此電線所用銅的電阻率約為 ()A.1.7×10-9Ω·m B.2.5×10-8Ω·C.1.1×10-7Ω·m D.5.0×10-6Ω·m【解析】選B。給整卷電線加上1.50V恒定電壓,測(cè)得通過電線的電流為1.20A,則電線的電阻值為:R==Ω=1.25Ω;又R=ρ=ρ=代入數(shù)據(jù)可得:ρ=2.5×10-8Ω·m。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。5.如圖所示,某一用同一材料制成的導(dǎo)體的形態(tài)為長(zhǎng)方體,其長(zhǎng)、寬、高之比為a∶b∶c=5∶3∶2。在此導(dǎo)體的上、下、左、右四個(gè)面上分別通過導(dǎo)線引出四個(gè)接線柱1、2、3、4。電流通過1、2接線柱時(shí)導(dǎo)體的電阻為R1,電流通過3、4接線柱時(shí)導(dǎo)體的電阻為R2,則R1∶R2等于 ()A.5∶2B.2∶5C.25∶4D.4∶25【解析】選D。依據(jù)電阻定律R=ρ,當(dāng)在1、2兩端加上恒定電壓時(shí):R1=ρ在3、4兩端加上恒定的電壓時(shí):R2=ρ所以R1∶R2=ρ∶ρ=4∶25,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。6.如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng),橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí),棒內(nèi)產(chǎn)生電流、自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ()A. B. C.ρnev D.【解析】選C。依據(jù)歐姆定律:I=,電流的微觀表達(dá)式:I=neSv,電阻定律:R=ρ,勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度表達(dá)式:E=,聯(lián)立得E=ρnev,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(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)算的要標(biāo)明單位)7.(12分)某金屬導(dǎo)體兩端所加電壓為8V時(shí),10s內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為0.16C。(1)導(dǎo)體的電阻是多少?(2)若導(dǎo)體兩端電壓為10V,求通過導(dǎo)體的電流多大。【解析】(1)10s內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為0.16C,則電流為:I1==A=0.016A由歐姆定律I=得:R==Ω=500Ω(2)若導(dǎo)體兩端電壓為10V,通過導(dǎo)體的電流為:I2==A=0.02A答案:(1)500Ω(2)0.02A8.(12分)電壓恒定的電源與一根玻璃管中的水銀柱組成電路,水銀柱中通過的電流為0.1A。今將這些水銀倒進(jìn)另一根玻璃管中,管的內(nèi)徑是原管的2倍。重新與該電源組成電路后,問流過水銀柱的電流為多少?【解析】由水銀柱體積不變可得Lπr2=L′π(2r)2,L′=L,由電阻定律得==16,由歐姆定律得U=IR=I′R′,即I′=I=16×0.1A=1.6A。答案:1.6A【總結(jié)提升】應(yīng)用電阻定律解題技巧(1)可以求出不便利測(cè)量的長(zhǎng)度。通過測(cè)得導(dǎo)體的電阻、橫截面積,查出電阻率,應(yīng)用電阻定律求出長(zhǎng)度。(2)可以求出不便利測(cè)量的橫截面積。通過測(cè)得導(dǎo)體的電阻、長(zhǎng)度,查出電阻率,應(yīng)用電阻定律求出橫截面積。(3)給出一個(gè)求電阻的方法。通過測(cè)得導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積,查出電阻率,應(yīng)用電阻定律求出電阻。(4)給出一個(gè)求解電阻率的方法。通過測(cè)得導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積,用伏安法測(cè)出電阻,應(yīng)用電阻定律求出電阻率。(15分鐘·40分)9.(6分)對(duì)于常溫下一根阻值為R的勻稱金屬絲,其伏安特性曲線如圖所示,下列說法中正確的是 ()A.常溫下,若將金屬絲勻稱拉長(zhǎng)為原來的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,電阻變?yōu)镽C.給金屬絲加上的電壓漸漸從零起先增大,比值變大D.金屬材料的電阻率隨溫度的上升而減小【解析】選C。設(shè)金屬絲原長(zhǎng)為L(zhǎng),橫截面積為S,則R=ρ,若將金屬絲勻稱拉長(zhǎng)為原來的10倍,則金屬絲的長(zhǎng)度L′=10L,因?yàn)榻饘俳z的體積不變,依據(jù)SL=S′L′,可得S′=S,則拉長(zhǎng)后的金屬絲的電阻:R′=ρ==100ρ=100R,故A錯(cuò)誤;若將金屬絲對(duì)折起來,則金屬絲的長(zhǎng)度L″=L,其橫截面積S″=2S,所以此時(shí)金屬絲的電阻為R″=ρ=ρ=ρ=R,故B錯(cuò)誤;伏安特性曲線上的隨意一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率表示電阻的倒數(shù),即k==,由圖像可知,隨電壓的增加,k變小,即電阻值變大,變大,故C正確;金屬材料的電阻率隨溫度的上升而增大,故D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】小燈泡的伏安特性曲線如圖中的AB段(曲線)所示,由圖可知,燈絲的電阻因溫度的影響變更了 ()A.5Ω B.10Ω C.1Ω D.6Ω【解析】選B。小燈泡的電阻隨溫度的上升而增大,故小燈泡的伏安特性曲線不是直線;由圖可知,A點(diǎn)的電阻RA=Ω=30Ω;B點(diǎn)電阻RB=Ω=40Ω;故電阻的變更量為:40Ω-30Ω=10Ω。10.(6分)材料相同的勻稱直導(dǎo)線A、B串聯(lián)在電路上時(shí),沿長(zhǎng)度方向的電勢(shì)隨位置的變更規(guī)律如圖所示。已知導(dǎo)線A長(zhǎng)為l0,導(dǎo)線B長(zhǎng)為2l0,則A、B兩導(dǎo)線的橫截面積之比是 ()A.1∶2 B.1∶4 C.1∶6 D.1∶8【解析】選A。電阻串聯(lián),電流相等,則:==依據(jù)電阻定律:R=ρ同種材料的電阻,電阻率ρ相同,導(dǎo)線的長(zhǎng)度之比:=聯(lián)立方程,則導(dǎo)線的橫截面積之比為:=故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。11.(6分)(多選)某愛好小組探究發(fā)覺導(dǎo)電液體電阻變更規(guī)律與金屬電阻相同。如圖所示,將橫截面積之比為3∶5、長(zhǎng)度相同的兩段玻璃管注滿相同的鹽水,封閉構(gòu)成鹽水柱a和b并聯(lián)接入電路中,忽視溫度對(duì)電阻的影響,則下列說法正確的是 ()A.鹽水柱a和b電阻之比為3∶5B.通過鹽水柱a和b電流之比為3∶5C.鹽水柱a和b中自由電荷移動(dòng)速率之比為1∶1D.電路穩(wěn)定時(shí)鹽水柱中電場(chǎng)強(qiáng)度到處為零【解析】選B、C。依據(jù)電阻定律R=ρ可知,橫截面積之比為3∶5,電阻之比為5∶3,故A錯(cuò)誤;兩個(gè)鹽水柱兩端的電壓相同,由歐姆定律得電流之比為3∶5,故B正確;由電流的微觀表達(dá)式I=neSv,結(jié)合電流與橫截面積關(guān)系可知電荷移動(dòng)速率之比為1∶1,故C正確;鹽水柱中自由電荷在電場(chǎng)力作用下沿力的方向定向運(yùn)動(dòng)形成持續(xù)電流,電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,故D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】(多選)有A、B兩段電阻絲,材料相同,長(zhǎng)度也相同,它們的橫截面的直徑之比為dA∶dB=1∶2,把它們串聯(lián)在電路中,則下列說法正確的是 ()A.它們的電阻之比RA∶RB=4∶1B.通過它們的電流之比IA∶IB=4∶1C.兩段電阻絲中的電壓之比UA∶UB=1∶4D.電子在兩段電阻絲中定向移動(dòng)速率之比vA∶vB=4∶1【解析】選A、D。依據(jù)電阻定律R=ρ,有RA∶RB=SB∶SA=∶=4∶1,故A正確;它們串聯(lián)在電路中,電流相等,IA∶IB=1∶1,故B錯(cuò)誤;依據(jù)U=IR,電流相同,UA∶UB=RA∶RB=4∶1,故C錯(cuò)誤;電流的微觀表達(dá)式I=neSv,電流相同,n、e相同,速率和S成反比,有vA∶vB=SB∶SA=4∶1,故D正確。12.(22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(zhǎng)到原來的3倍,電阻為RA′,導(dǎo)線B對(duì)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(shí)