2024-2025學年新教材高中物理第十一章電路及其應用2導體的電阻課時檢測含解析新人教版必修3

PAGE6-導體的電阻(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,反映一段導體對電流阻礙作用的是 ()A.電場強度B.電勢C.電荷量D.電阻【解析】選D。電場強度是描述電場中力的性質(zhì)的物理量,不能反映導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;電阻是描述導體對電流阻礙作用的物理量,故D正確。2.關于電阻和電阻率的說法中,正確的是 ()A.金屬導體的電阻率不僅與導體的材料有關,而且隨溫度的改變而改變B.導體對電流的阻礙作用叫作導體的電阻,因此只有導體中有電流通過時才有電阻C.由R=可知導體的電阻與導體兩端的電壓成正比,跟通過導體的電流成反比D.由公式R=ρ可知,導體的電阻率與導體的電阻R、導體的長度l和橫截面積S有關【解析】選A。金屬導體的電阻率不僅與導體的材料有關,而且隨溫度的改變而改變,A選項正確;導體的電阻由導體本身確定,與其兩端電壓、通過的電流無關,選項B、C錯誤;導體的電阻率與導體材料及其所處的溫度有關,與導體的電阻R、導體的長度l和橫截面積S無關,D選項錯誤。3.如圖所示是某導體的伏安特性曲線,由圖可知,下列說法不正確的是()A.導體的電阻是25ΩB.導體的電阻是0.04ΩC.當導體兩端的電壓是10V時,通過導體的電流是0.4D.當通過導體的電流是0.1A時,導體兩端的電壓是2.5【解析】選B。由題圖可知,導體的電阻:R==Ω=25Ω,當電壓U1=10V時,電流I1==A=0.4A,當電流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)代生物學認為,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,當在其兩端加上電壓U=100V時,該神經(jīng)發(fā)生反應,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)值計算的要注明單位)7.(10分)如圖所示的圖像為兩個導體所對應的伏安特性曲線。(1)電阻R1∶R2為多少?(2)若兩個導體中的電流相等(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)因為在I-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a=1m,0.2m,c=0.1m,當里面注滿某電解液,且P、Q加上電壓后,其U-I圖線如圖乙所示,當U【解析】由題圖乙可求得當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,復旦高校科研團隊宣稱已勝利研制出具有較高電導率的砷化納米帶材料,據(jù)介紹該材料的電導率是石墨烯的1000倍。電導率σ就是電阻率ρ的倒數(shù),即σ=,A.電導率的單位是B.電導率與材料的形態(tài)有關C.電導率大小與溫度無關D.電導率越小導電性能越強【解析】選A。電導率為電阻率的倒數(shù),而電阻率的單位為Ω·m,故電導率的單位為Ω-1·m-1,故A正確;材料的電導率與材料的形態(tài)無關,故B錯誤;電導率與溫度具有很大相關性,金屬的電導率隨著溫度的上升而減小,半導體的電導率隨著溫度的上升而增加,故C錯誤;電導率越小則說明電阻率越大,材料的導電性能越差,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。將燈絲從中點對折起來,相當于燈絲長度變?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。由超導學問知,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兩地用兩導線連接,由于受到暴風雨的影響,在某處一根樹枝壓在兩根導線上造成故障。為查明故障地點,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,問故障地點離A【解析】在A處加12V電壓時,等效電路如圖甲所示。設樹枝的電阻為R,A與故障點間單根導線的電阻為RA,B與故障點間單根導線的電阻為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,設故障地點離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【補償訓練】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a和b串聯(lián)接入電路時,無論P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,本題正確選項為B、C。12.(14分)兩根完全相同的金屬裸導線A和B,假如把導線A勻稱拉長到原來的3倍,電阻為RA′,導線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)通過導線橫截面積的電荷量之比。【解析】(1)A導線勻稱拉長為原來的3倍時,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?B導