新教材適用2024-2025學年高中物理第11章電路及其應用2導體的電阻夯基提能作業(yè)新人教版必修第三冊

第十一章2合格考訓練一、選擇題(本題共6小題，每題7分，共42分)1．如圖所示是A、B兩電阻的U－I圖像，則兩電阻之比及連接相同電壓狀況下的電流之比分別是(B)A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2C．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1D．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2解析：題圖所示U－I圖線的斜率表示電阻的阻值，A的電阻RA＝eq\f(2.0,0.2)Ω＝10Ω；B的電阻RB＝eq\f(2.0,0.4)Ω＝5Ω，則RA∶RB＝10∶5＝2∶1，電壓相同時，電流與電阻成反比，故IA∶IB＝RB∶RA＝1∶2。2．(2024·重慶高二期中)關于電阻率，下列說法正確的是(B)A．電阻率表示導體對電流的阻礙作用B．不同材料的電阻率通常不同C．電阻率較大的導體，其對電流的阻礙作用肯定越大D．電阻率與導體的長度成反比解析：電阻率表示導電材料的導電性能，電阻表示導體對電流的阻礙作用，電阻率大，表示材料的導電性差，但電阻不肯定大(還與導體的長短、粗細有關)，即對電流的阻礙作用不肯定大，故A、C錯誤；不同材料的電阻率通常不同，故B正確；電阻率由材料本身及溫度確定，而與其長短、粗細無關，故D錯誤。3．復旦高校科研團隊制備出具有較高電導率的砷化鈮納米帶材料，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＝eq\f(1,ρ)。下列說法正確的是(A)A．電導率的單位是eq\f(1,Ω·m)B．材料的電導率與材料的形態(tài)有關C．材料的電導率越小，其導電性能越好D．電導率大小與溫度無關解析：依據(jù)R＝ρeq\f(l,S)可知，σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(l,RS)，則電導率的單位是eq\f(m,Ω·m2)＝eq\f(1,Ω·m)，A正確；材料的電阻率與材料的形態(tài)無關，則材料的電導率與材料的形態(tài)也無關，B錯誤；材料的電導率越小，電阻率越大，則其導電性能越差，C錯誤；材料的電阻率與溫度有關，則電導率大小與溫度也有關，D錯誤。4．(2024·陜西咸陽高二上期中)一根長為L、橫截面半徑為r的金屬棒，其材料的電阻率為ρ。金屬棒單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓U時，金屬棒內(nèi)產(chǎn)生電流，則自由電子定向運動的平均速率為(A)A.eq\f(U,ρLne) B．eq\f(Uπr2,ρLne)C.eq\f(U,ρLneπr2) D．eq\f(UL,ρneπr2)解析：依據(jù)歐姆定律有I＝eq\f(U,R)，依據(jù)電阻定律有R＝ρeq\f(L,S)，電流的微觀表達式I＝neSv，聯(lián)立解得v＝eq\f(U,neρL)，A正確。5．(多選)(2024·四川成都外國語學校高二上期中)探討發(fā)覺電解質(zhì)溶液導電時滿意R＝eq\f(U,I)。圖甲為一測量電解質(zhì)溶液的電阻率的長方體玻璃容器，X、Y為兩電極，邊長a＝40cm，b＝20cm，c＝10cm，當里面注滿待測電解質(zhì)溶液時，在X、Y間加上不同電壓，其伏安特性曲線如圖乙所示。忽視電解質(zhì)溶液的熱膨脹，則下列說法正確的是(ACD)A．電壓U＝15V時，電解質(zhì)溶液的電阻是3×103ΩB．電壓U＝15V時，電解質(zhì)溶液的熱功率是7.5WC．電壓U＝15V時，電解質(zhì)溶液的電阻率是150Ω·mD．電壓U增大時，電解質(zhì)溶液的電阻率將減小解析：由題圖乙可知，電壓U＝15V時，電流為I＝5×10－3A，則電解質(zhì)溶液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝3×103Ω，熱功率P＝I2R＝7.5×10－2W，故A正確，B錯誤；由題圖甲可知，注滿電解質(zhì)溶液的容器沿電流方向的長度為L＝a＝0.4m，橫截面積為S＝bc＝0.02m2，依據(jù)R＝ρeq\f(L,S)可得ρ＝150Ω·m，故C正確；由題圖乙可知，電壓增大，電解質(zhì)溶液的阻值減小，而長度和橫截面積不變，所以電解質(zhì)溶液的電阻率隨電壓的增大而減小，故D正確。6．(2024·江蘇淮安高二上月考)如圖所示，a、b、c為不同材料做成的電阻，b與a的長度相等，b的橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等，c的長度是a的兩倍。當開關閉合后，三個志向電壓表的示數(shù)關系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。關于三種材料的電阻率ρa、ρb、ρc，下列說法中正確的是(A)A．ρb是ρc的2倍 B．ρa是ρc的2倍C．ρa是ρb的2倍 D．ρc是ρa的2倍解析：串聯(lián)電路中電流相等，由歐姆定律可得電阻R與其兩端的電壓成正比，故R1∶R2∶R3＝1∶1∶2，由電阻定律R＝ρeq\f(L,S)可得電阻率ρ＝eq\f(RS,L)，b與a的長度相等，b的橫截面積是a的兩倍，則ρa∶ρb＝1∶2，c與a的橫截面積相等，c的長度是a的兩倍，則ρa∶ρc＝1∶1，故ρa∶ρb∶ρc＝1∶2∶1，B、C、D錯誤，A正確。二、非選擇題(共18分)7.(18分)工業(yè)上采納一種稱為“電導儀”的儀器測量液體的電阻率，其中一個關鍵部件如圖所示，A、B是兩片面積均為1cm2的正方形鉑片，間距為d＝1cm，把它們浸沒在待測液體中，若通過兩根引線加上U＝6V的電壓時，測出電流I＝1μA，則這種液體的電阻率為多少？答案：6×104Ω·m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，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(6×106×10－4,10－2)Ω·m＝6×104Ω·m。等級考訓練一、選擇題(本題共5小題，每題6分，共30分)1．(2024·河南中原名校高二上聯(lián)考)a、b、c三種元件的伏安特性曲線如圖所示，下列說法正確的是(C)A．b為定值電阻，圖像的斜率等于電阻B．a(chǎn)、b、c三種元件都是線性元件C．a(chǎn)為某種半導體元件，隨著電壓、電流的上升，電阻減小D．三個圖像的交點表示電壓、電流相等，電阻不相等解析：b為定值電阻，溫度上升，電阻不變，其斜率的倒數(shù)等于電阻，故A錯誤；電流與電壓成正比的元件才是線性元件，b是線性元件，a、c不是線性元件，故B錯誤；某些半導體元件，例如晶體二極管隨著電壓、電流的上升，電阻減小，a的電阻隨著電壓、電流的上升而減小，為某種半導體元件，故C正確；三個圖像的交點，表示此處的電壓、電流相等，由歐姆定律可得R＝eq\f(U,I)，所以三種元件在交點處的電阻相等，故D錯誤。2．如圖甲所示，將兩根橫截面積和長度均相同、材料不同的導線Ⅰ和Ⅱ串聯(lián)后接入電路。將電源負極接地，導線上隨意一點的電勢φ隨該點與a點距離x的變更關系如圖乙所示。導線Ⅰ和Ⅱ的電阻率分別為ρ1、ρ2，電阻分別為R1、R2，則它們的關系正確的是(A)A．ρ1<ρ2，R1<R2 B．ρ1>ρ2，R1<R2C．ρ1<ρ2，R1>R2 D．ρ1>ρ2，R1>R2解析：由題圖乙知，導線Ⅰ兩端的電壓U1＝φ0，導線Ⅱ兩端的電壓U2＝2φ0，流過兩導線的電流相等，由R＝eq\f(U,I)可知，R1<R2；由R＝ρeq\f(l,S)，可得ρ＝eq\f(RS,l)，因S1＝S2，l1＝l2，故ρ1<ρ2，選項A正確。3．(2024·安徽蕪湖高二上聯(lián)考)某一導體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關于導體的電阻，以下說法正確的是(B)A．B點對應的電阻為12ΩB．B點對應的電阻為40ΩC．工作狀態(tài)從A變更到B時，導體的電阻因溫度的影響變更了1ΩD．工作狀態(tài)從A變更到B時，導體的電阻因溫度的影響變更了9Ω解析：B點對應的導體電阻為RB＝eq\f(UB,IB)＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，故A錯誤，B正確；A點對應的導體電阻為RA＝eq\f(UA,IA)＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，導體的電阻因溫度的影響變更了ΔR＝RB－RA＝10Ω，故C、D錯誤。4．(多選)(2024·重慶清華中學高二上月考)將上下表面均為正方形、高度相等、用同種材料制成的甲、乙兩導體串聯(lián)接在電壓為U的電源上，已知電流大小為I，電流方向如圖所示，甲、乙兩導體上下表面邊長分別為a和b，高均為h，則(AC)A．電流沿圖中方向流過兩導體時，甲、乙兩導體的阻值之比是1∶1B．電流沿圖中方向流過兩導體時，甲、乙兩導體的阻值之比是a∶bC．導體的電阻率ρ＝eq\f(Uh,2I)D．導體的電阻率ρ＝eq\f(Uha,Ia＋b)解析：由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知，兩導體的電阻分別為R1＝ρeq\f(a,ah)＝eq\f(ρ,h)，R2＝ρeq\f(b,bh)＝eq\f(ρ,h)，則R1∶R2＝1∶1，選項A正確，B錯誤；因甲、乙兩導體的阻值之比是1∶1，且兩電阻串聯(lián)，故分壓相等，則甲、乙兩導體兩端的電壓均為eq\f(U,2)，由歐姆定律可得R1＝eq\f(U,2I)＝eq\f(ρ,h)，解得ρ＝eq\f(Uh,2I)，選項C正確，D錯誤。5．(2024·山東棗莊八中高二上月考)如圖甲所示電路中，電源電壓為3.0V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。開關S閉合后，下列推斷正確的是(C)A．流過L1的電流是流過L2的電流的2倍B．L1、L2、L3的電阻相等C．此時L1的電阻為12ΩD．此時L2消耗的電功率為0.375W解析：由題圖甲知L1兩端電壓為3.0V，結(jié)合題圖乙可知流過它的電流為0.25A，L2、L3串聯(lián)，每個燈泡兩端的電壓為1.5V，依據(jù)題圖乙可知流過它們的電流為0.2A，兩電流不是2倍的關系，故A錯誤；設L1的電阻為R1，則R1＝eq\f(3.0,0.25)Ω＝12Ω，設L2、L3的電阻分別為R2、R3，有R2＝R3＝eq\f(1.5,0.2)Ω＝7.5Ω，故B錯誤，C正確；設此時L2消耗的電功率為P，有P＝UI＝1.5×0.2W＝0.3W，故D錯誤。二、非選擇題(共10分)6．(10分)某電路須要20A的保險絲，但手邊只有用同種材料制成的“15A”和“5A”兩種型號的保險絲，他們的規(guī)格如下表所