【名師一號】2020-2021學(xué)年新課標版物理選修3-1-第二章恒定電流雙基限時練6

雙基限時練(十五)導(dǎo)體的電阻1．一根粗細均勻的導(dǎo)線，當其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)A．U/2 B．UC．2U D．4U解析由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可知當導(dǎo)線拉長到原來的2倍時，截面面積為原來的eq\f(1,2)，則電阻為原來的4倍，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)，可知D選項正確．答案D2．兩個用同種材料制成的均勻?qū)wA、B，其質(zhì)量相同，當它們接入電壓相同的電路時，其電流之比IA：IB＝1：4，則橫截面積之比SASB為()A．1：2 B．2：1C．1：4 D．4：1解析由R＝eq\f(U,I)可知，在U肯定時，I與R成反比，即RA：RB＝4：1又依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(\f(V,S),S)＝ρeq\f(V,S2)可知，當ρ、V肯定時，R∝eq\f(1,S2)即有eq\f(S\o\al(2,A),S\o\al(2,B))＝eq\f(RB,RA)＝eq\f(1,4)所以eq\f(SA,SB)＝eq\r(\f(1,4))＝eq\f(1,2)答案A3．一根阻值為R的均勻電阻絲，在下列哪些狀況中其阻值仍為R(設(shè)溫度不變)()A．當長度不變，橫截面積增大一倍時B．當橫截面積不變，長度增加一倍時C．長度和橫截面半徑都縮小一倍時D．長度和橫截面積都擴大一倍時解析依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知，只有電阻絲的長度和橫截面積都擴大一倍時，電阻絲的電阻才能保持不變，故選項D對．答案D4．關(guān)于導(dǎo)體、絕緣體和超導(dǎo)體，下列說法錯誤的是()A．超導(dǎo)體對電流的阻礙作用幾乎為零B．電解液通電時，正負離子仍有阻礙作用C．絕緣體內(nèi)也有自由電子，但很少D．絕緣體接入電路后，肯定沒有電流通過解析導(dǎo)體中存在大量的自由電子，絕緣體中也存在自由電子，但數(shù)目極少．絕緣體接入電路后，也有電流通過，但很小，可以近似看作零．答案D5．一只白熾燈泡，正常發(fā)光時的電阻為121Ω，當這只燈泡停止發(fā)光一段時間后的電阻應(yīng)是()A．大于121Ω B．小于121ΩC．等于121Ω D．無法推斷解析金屬的電阻率隨著溫度的上升而增大，隨著溫度的降低而減小，故B選項正確．答案B6．一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36W與36V，若把燈泡接到輸出電壓為18V的電源兩端，則燈泡消耗的功率()A．等于36W B．小于36W，大于9WC．等于9W D．小于9W解析白熾燈正常工作時的電阻R，由R＝eq\f(U2,P)得R＝36Ω，當接入18V電壓時，假設(shè)燈泡的電阻也為36Ω，則它消耗的功率P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(182,36)W＝9W，但當燈泡接入18V電壓時，它的發(fā)熱功率減小，燈絲溫度較正常工作時溫度低，其電阻率較小，所以其電阻小于36Ω，其實際功率大于9W，故選項B正確．答案B7.一同學(xué)將變阻器與一只“6V,8W”的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6V的電源E上，當S閉合時，發(fā)覺燈泡發(fā)亮．按右圖的接法，當滑片P向右滑動時，燈泡將()A．變暗 B．變亮C．亮度不變 D．可能燒壞燈泡解析由題意可知滑動變阻器接入電路的電阻為PB段電阻，當滑片P向右滑動時，PB段電阻減小，電路中的電流增大，燈泡變亮，故選項B正確．答案B8．在橫截面積為S的粗細均勻的銅導(dǎo)體中流過恒定電流I，銅的電阻率為ρ，電子的電荷量為e，則電子在銅導(dǎo)體中運動時受到的電場作用力為()A．0 B．Iρe/SC．IS/ρe D．Ie/ρS解析設(shè)導(dǎo)體內(nèi)部場強為E，導(dǎo)體長度為l，則U＝El，由I＝eq\f(U,R)＝eq\f(El,ρ\f(l,S))＝eq\f(ES,ρ)，得E＝eq\f(Iρ,S)，所以電子受電場力F＝Ee＝eq\f(Iρe,S)，故B項正確．答案B9．在“測定金屬的電阻率”的試驗中，由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，對試驗結(jié)果的精確?????性影響最大的是()A．導(dǎo)線直徑d的測量 B．電壓U的測量C．電流I的測量 D．導(dǎo)線長度l的測量解析由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)，可知電阻率ρ與直徑d的二次方成正比，所以金屬絲直徑d對試驗的精確?????性影響最大，故選項A正確．答案A10．如圖所示為將不同電壓加在一段金屬導(dǎo)體兩端，在溫度不變的狀況下所測得的I-U圖線．試依據(jù)圖線回答：若將這段金屬導(dǎo)體在保持長度不變的前提下增大其橫截面積，則這段導(dǎo)體的電阻()A．等于4.0Ω B．大于2.0ΩC．小于2.0Ω D．等于2.0Ω解析由圖象知R＝2Ω，若保持長度不變，增大橫截面積，則電阻要變小，故選項C正確．答案C11．如圖所示，P是一個表面鑲有很薄金屬膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜的厚度為d.管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N.現(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I.則金屬膜的電阻為__________，鍍膜材料電阻率的計算式為ρ＝________.解析由歐姆定律，可得R＝eq\f(U,I)，由電阻定律，得R＝ρeq\f(l,S)，將金屬鍍膜開放后，鍍膜等效成長為L，橫截面寬為陶瓷管周長πD，厚度為d的截面，即S＝πD·d，則ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πUDd,IL).答案eq\f(U,I)eq\f(πUDd,IL)12．某同學(xué)用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑，測微器的示數(shù)如圖所示，該金屬絲直徑的測量值為______mm.解析先讀出固定刻度的整毫米數(shù)，再看半刻度是否露出，若已露出，加上0.5mm，然后再讀出可動刻度上的格數(shù)×0.012mm＋0.5mm＋29.3×0.01mm答案2.793(±0.002)13．在做“測定金屬絲的電阻率”的試驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結(jié)果盡量精確?????，供應(yīng)以下器材供選擇：A．電池組(3V，內(nèi)阻約1Ω)B．電流表(0～3A，內(nèi)阻0.0125ΩC．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125ΩD．電壓表(0～3V，內(nèi)阻4kΩ)E．電壓表(0～15V，內(nèi)阻15kΩ)F．滑動變阻器(0～20Ω，允許最大電流1AG．滑動變阻器(0～2000Ω，允許最大電流0.3AH．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)試驗時應(yīng)從上述器材中選用________(填寫儀器前字母代號)．(2)測電阻時，電流表、電壓表、待測電阻Rx，在組成測量電路時，應(yīng)接受電流表________接法，測量值比真實值偏________(選填“大”或“小”)．(3)若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為________mm.(4)若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請用R、d、L寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ＝________.解析(1)由電池組的電動勢可推斷電壓表選D；依據(jù)金屬絲的電阻約為5Ω，可求出電路中的最大電流Im＝0.6A，所以電流表選C；滑動變阻器選F；最終選取開關(guān)、導(dǎo)線H(2)由于金屬絲的電阻較小，所以接受電流表外接法，外接法測得的電流偏大，算出的電阻值偏小，所以測量值比真實值偏?。?3)螺旋測微器的讀數(shù)為0.900mm(4)金屬絲的橫截面積為S＝eq\f(πd2,4L)，由電阻定律，得R＝eq\f(ρL,S)，聯(lián)立解得金屬絲的電阻率為ρ＝eq\f(πRd2,4L).答案(1)ACDFH(2)外小(3)0.900(4)eq\f(πRd2,4L)14．在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”試驗中，為了探究3根材料未知，橫截面積均為S＝0.20mm2的金屬絲a、b、c的電阻率，接受如圖所示的試驗電路．M為金屬絲c的左端點，O為金屬絲a的右端點，P是金屬絲上可移動的接觸點．在試驗過程中，電流表讀數(shù)始終為I＝1.25x/mm6007008009001000120014001600180020002100220023002400U/V3.954.505.105.906.506.656.826.937.027.157.858.509.059.75(1)繪出電壓表讀數(shù)U隨OP間距離x變化的圖線；(2)求出金屬絲的電阻率ρ，并進行比較．解析(1)本題主要考查探究金屬絲電阻率的試驗，意在考查同學(xué)數(shù)據(jù)處理的力量．建立直角坐標系，以O(shè)P距離x為橫軸，以U為縱軸，取適當?shù)谋壤龢硕?，描點、連線，其圖象如圖所示．由題意，對每段電阻有ΔU＝I·ΔR，而依據(jù)電阻定律，有ΔR＝ρeq\f(Δx,S)，所以ΔU＝eq\f(ρI,S)Δx，因此ρ＝eq\f(S,I)·eq\f(ΔU,Δx)，eq\f(ΔU,Δx)為U-x圖象的斜率．答案(1)(2)ρ＝eq\f(ΔU,I)×eq\f(S,Δx)，ρa＝eq\f(6.50－3.95×0.20×10－6,1.25×100－60×10－2)Ω·m＝1.02×10－6Ω·mρb＝eq\f(7.15－6.50×0.20×10－6,1.25×200－100×10－2