2024-2025學年高中物理第二章直流電路第2節(jié)電阻定律練習含解析教科版選修3-1

PAGE4-第2節(jié)電阻定律一、單項選擇題1．白熾燈的燈絲是由鎢制成的，下列說法中正確的是()A．由于白熾燈正常工作時的燈絲和未接入電路時的燈絲是同一個導體，故兩種狀況下電阻相同B．白熾燈正常工作時燈絲的電阻大于未接入電路時燈絲的電阻C．白熾燈正常工作時燈絲的電阻小于未接入電路時燈絲的電阻D．條件不足，不能確定解析：白熾燈的燈絲為金屬，所以電阻率隨溫度的上升而增大，正常工作時溫度高于不工作時的溫度，所以工作時的電阻也大于不工作時的電阻．答案：B2.如圖所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均為正方形的導體，R1邊長為2L，R2邊長為L.若R1的阻值為8Ω，則R2的阻值為()A．4Ω B．8ΩC．16Ω D．64Ω解析：設導體材料厚度為h，依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得R1＝ρeq\f(2L,h×2L)＝eq\f(ρ,h)＝8Ω，則R2＝ρeq\f(L,hL)＝eq\f(ρ,h)＝8Ω，B正確．答案：B3．兩段材料和質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∶9C．9∶4 D．3∶2解析：材料和質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，故截面積之比S1∶S2＝3∶2.由電阻定律得電阻之比為eq\f(R1,R2)＝eq\f(ρ\f(l1,S1),ρ\f(l2,S2))＝eq\f(l1,l2)·eq\f(S2,S1)＝eq\f(2,3)×eq\f(2,3)＝eq\f(4,9)，選項B正確．答案：B4.兩根材料相同的勻稱導線x和y，x長為l，y長為2l，串聯(lián)在電路中時，沿長度方向電勢改變如圖所示，則x、y導線的橫截面積之比為()A．2∶3 B．1∶3C．1∶2 D．3∶1解析：由圖可知Ux＝6V，Uy＝4V，而串聯(lián)時電流相同，則有eq\f(Ux,Uy)＝eq\f(Rx,Ry)＝eq\f(ρ\f(l,Sx),ρ\f(2l,Sy))＝eq\f(Sy,2Sx)，即eq\f(Sx,Sy)＝eq\f(Uy,2Ux)＝eq\f(4,2×6)＝eq\f(1,3)，故選B.答案：B5．現(xiàn)有半球形導體材料，接成如圖所示a、b兩種形式，則兩種接法的電阻之比Ra∶Rb為()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶4解析：設eq\f(1,4)球體的電阻為R，則a圖中可以看成兩個電阻的并聯(lián)，故電阻Ra＝eq\f(R,2)；b圖中可看成兩個電阻的串聯(lián)，故電阻Rb＝2R，則Ra∶Rb＝1∶4，選項D正確．答案：D二、多項選擇題6．下列關于電阻率的敘述，正確的是()A．當溫度極低時，超導材料的電阻率會突然減小到零B．常用的導線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的C．材料的電阻率取決于導體的電阻、橫截面積和長度D．材料的電阻率隨溫度的改變而改變解析：超導材料的特點就是當溫度極低時，其電阻率會突然減小到零，所以A對；常用的導線一般運用鋁和銅材料做成，所以B對；材料的電阻率是隨溫度的改變而改變的，與導體的電阻、橫截面積和長度無關，所以C錯，D對．答案：ABD7．滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是()A．若將a、c兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值增大B．若將a、d兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值減小C．將滑動變阻器以限流式接法接入電路時，必需連入三個接線柱D．將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時，必需連入三個接線柱解析：若將a、c兩端連在電路中，aP部分將連入電路，則當滑片OP向右滑動時，該部分的導線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，A正確；若將a、d兩端連在電路中，也是將aP部分連入電路，則當滑片OP向右滑動時，該部分的導線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯誤；A、B兩個選項中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個接線柱中隨意選一個，c、d兩個接線柱中隨意選一個接入電路即可，C錯誤；在滑動變阻器的分壓式接法中，a、b兩個接線柱必需接入電路，c、d兩個接線柱中隨意選一個接入電路即可，D正確．答案：AD8．關于導體電阻，下列說法中正確的是()A．由R＝ρeq\f(l,S)知，導體的電阻與長度l、電阻率ρ成正比，與橫截面積S成反比B．由R＝eq\f(U,I)可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比C．將一根導線一分為二，則半根導線的電阻和電阻率都是原來的二分之一D．電阻率往往隨溫度的改變而改變解析：導體的電阻率由材料本身的性質確定，并隨溫度的改變而改變，導體的電阻與長度、橫截面積和構成它的材料有關，與導體兩端的電壓及導體中的電流無關，A對，B、C錯；電阻率反映材料導電性能的強弱，電阻率常隨溫度的改變而改變，D對．答案：AD9．一只標有“220V60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零漸漸增大到220V．在此過程中，電壓U和電流I的關系可用圖線表示．在如圖所示的四個圖線中，確定不符合實際的是()解析：由電阻的定義式R＝eq\f(U,I)知：在U-I圖線上，某一點的縱坐標U和該點的橫坐標I的比值eq\f(U,I)就對應著電阻值R.由于白熾燈泡鎢絲的電阻會隨溫度的上升而增大，當白熾燈上加的電壓從零漸漸增大到220V時，鎢絲由紅變到白熾，燈絲的溫度不斷上升，電阻將不斷增大．A圖線表示eq\f(U,I)為確定值，說明電阻不變，不符合實際；C圖線上各點的eq\f(U,I)值隨U的增大而減小，也不符合實際；D圖線中eq\f(U,I)的值起先隨U的增大而增大，后來隨U的增大而減小，也不符合實際；只有B圖線中eq\f(U,I)的值隨U的增大而變大，符合實際．答案：ACD三、非選擇題10．某學生用如圖a所示電路測金屬導線的電阻率，可供運用的器材有：被測金屬導線ab，電阻約10Ω，導線允許流過的最大電流為0.8A，電源輸出電壓恒為E＝12V，電壓表V，量程為0～3V，內阻約5kΩ，愛護電阻：R1＝10Ω，R2＝30Ω，R3＝200Ω.刻度尺、螺旋測微器，開關S，導線若干等．試驗時的主要步驟如下：①用刻度尺量出導線ab的長度l，用螺旋測微器測出導線的直徑d.②按如圖a所示電路將試驗所需器材用導線連接好．③閉合開關S，移動接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數(shù)U.④描點作出U-x曲線，求出金屬導線的電阻率ρ.完成下列填空：(1)由螺旋測微器測量金屬導線的直徑d，其示數(shù)如圖b所示，該金屬導線的直徑d＝________mm.(2)假如試驗時既要保證平安，又要測量誤差較小，愛護電阻R應選________．(3)依據(jù)多次試驗測出的aP長度x和對應每次試驗讀出的電壓表的示數(shù)U作出的U-x圖線如圖c所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導線的電阻率ρ＝________．(用試驗器材中給出的物理量字母和試驗步驟中測出的物理量字母表示)解析：(1)d＝0.5mm＋0.01×37.0mm＝0.870mm.(2)已知被測金屬導線允許流過的最大電流Imax＝0.8A，則Rmin＝eq\f(E,Imax)＝eq\f(12,0.8)V＝15Ω，電壓表量程為0～3V，所以為保證平安，又要測量誤差較小，應選電阻R2.(3)設金屬導線單位長度的電阻為R0，當x長度的導線兩端電壓為U時，由閉合電路歐姆定律有E＝eq\f(U,xR0)·(lR0＋R2)，得U＝eq\f(R0E,R0l＋R2)x，所以圖c中圖線斜率k＝eq\f(R0E,R0l＋R2)，解得R0＝eq\f(kR2,E－kl)，由R＝ρeq\f(l,S)，可得R0l＝ρeq\f(l,π\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))\s\up12(2))，得ρ＝eq\f(kR2πd2,4（E－kl）).答案：(1)0.870(2)R2(3)eq\f(kR2πd2,4（E－kl）)11.測量液體的電阻率，工業(yè)上采納一種稱為“電導儀”的儀器，其中一個關鍵部件如圖所示，A、B是兩片面積為1cm2的正方形鉑片，間距為d＝1cm，把它們浸在待測液體中，若通過兩根引線加上確定的電壓U＝6V時，測出電流I＝1μA，則這種液體的電阻率為多少？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.答案：6×104Ω·m12．如圖所示，相距40km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800Ω.假如在A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10V，電流表示數(shù)為40mA.求發(fā)生短路處距A有多遠？解析：A、B間距離l＝40