新課標(biāo)2024-2025學(xué)年高中物理第二章恒定電流課時(shí)作業(yè)15含解析新人教版選修3-1

PAGE8-課時(shí)作業(yè)(十五)一、選擇題(4、5、8為多項(xiàng)選擇題，其余為單項(xiàng)選擇題)1．金屬材料的電阻率有以下特點(diǎn)：一般而言，純金屬的電阻率小，合金的電阻率大；金屬的電阻率隨溫度的上升而增大，而且有的金屬電阻率隨溫度變更而顯著變更，有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響．依據(jù)以上的信息，推斷下列的說法中正確的是()A．連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來制作B．電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作C．電阻溫度計(jì)一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作D．標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率隨溫度變更而顯著變更的金屬材料制作解析在實(shí)際應(yīng)用中電爐、電阻器的阻值不應(yīng)隨溫度變更而變更很大，電阻溫度計(jì)應(yīng)當(dāng)運(yùn)用對溫度敏感的材料．答案B設(shè)置目的考查不同材料的電阻值隨溫度變更的規(guī)律2.如圖為滑動(dòng)變阻器的示意圖，A、B、C、D為4個(gè)接線柱，當(dāng)滑動(dòng)片P由C向D移動(dòng)時(shí)，若要使變阻器接入電路的電阻由大變小，應(yīng)將電阻器的哪兩個(gè)接線柱連入電路()A．A和B B．A和DC．B和C D．C和D解析滑動(dòng)變阻器的連接應(yīng)是一上一下(同一端或?qū)蔷€)，要留意接入的是哪一部分電阻，從而確定電阻的變更．要讓滑動(dòng)變阻器的阻值變小，就要使連入電路的電阻絲長度變短，滑動(dòng)片P由C向D移動(dòng)，要使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻絲變短，可以連接AD或AC.答案B設(shè)置目的考查滑動(dòng)變阻器的連接方法3．一只“220V100W”的燈泡工作時(shí)電阻為484Ω，拿一只同樣的燈泡來測量它不工作時(shí)的電阻，下列說法中正確的是()A．小于484Ω B．大于484ΩC．等于484Ω D．無法確定解析燈泡工作時(shí)的電阻為高溫狀態(tài)的電阻，不工作時(shí)為常溫下的電阻，依據(jù)金屬材料的電阻隨溫度的上升而增大可得選項(xiàng)A正確．答案A設(shè)置目的考查金屬的電阻率隨溫度的變更規(guī)律4.溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，在如圖所示的圖象中分別為某金屬和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變更的關(guān)系曲線，則()A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變更B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變更C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變更D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變更解析圖線1反映電阻隨溫度上升而增大的特性，是金屬導(dǎo)體的電阻，圖線2反映電阻隨溫度上升而降低的特性，是半導(dǎo)體材料的電阻，故C、D兩項(xiàng)正確，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤．答案CD5．下列說法中正確的是()A．據(jù)R＝U/I可知，當(dāng)通過導(dǎo)體的電流不變時(shí)，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍B．據(jù)R＝U/I可知，通過導(dǎo)體的電流變更，加在電阻兩端的電壓也變更，但導(dǎo)體的電阻不變C．據(jù)ρ＝RS/l可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長度l成反比D．導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無關(guān)解析導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)確定的，其確定式為R＝ρl/S，而R＝U/I為電阻的定義式，所以選項(xiàng)A是不對的，選項(xiàng)B是正確的，而ρ＝RS/l僅是導(dǎo)體電阻率的定義式，電阻率與式中的各物理量間都無關(guān)，所以選項(xiàng)C是不對的，選項(xiàng)D是正確的．答案BD設(shè)置目的考查電阻的確定因素和電阻率的確定因素6．將截面勻稱、長為L、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去L/n，再拉長至L，則導(dǎo)線電阻變?yōu)?)A.eq\f(（n－1）R,n) B.eq\f(R,n)C.eq\f(nR,n－1) D．nR解析設(shè)原來導(dǎo)線的橫截面積為S，由電阻定律得R＝ρeq\f(L,S)，金屬導(dǎo)線截去eq\f(L,n)，再拉長至L，有：eq\f(（n－1）V,n)＝LS1，截前有：V＝LS.所以S1＝eq\f(（n－1）S,n)，由電阻定律得R1＝eq\f(nR,n－1)，故C項(xiàng)正確，A、B、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．答案C7．一根勻稱導(dǎo)線，現(xiàn)將它勻稱拉長，使導(dǎo)線的直徑減小為原來的一半，此時(shí)它的阻值為64Ω，則導(dǎo)線原來的電阻值為()A．128Ω B．32ΩC．4Ω D．2Ω解析由電阻定律知，原來電阻為R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,\f(1,4)πD2)，對導(dǎo)線來講，體積是不變的，當(dāng)直徑減為原來的一半時(shí)，由V＝L·eq\f(1,4)πD2知，L將變?yōu)樵瓉淼?倍，所以變更后的電阻為R′＝ρeq\f(4L,\f(1,4)π（\f(1,2)D）2)＝16R，故原來電阻R＝4Ω，C項(xiàng)正確，A、B、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．答案C設(shè)置目的考查電阻確定式的應(yīng)用8．對于常溫下一根阻值為R的金屬電阻絲，下列說法正確的是()A．常溫下，若將電阻絲勻稱拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對折，電阻變?yōu)镽/4C．加在電阻絲上的電壓從0漸漸加大到U，則在隨意狀態(tài)下的U/I的值不變D．若把溫度降到肯定零度旁邊，電阻絲的電阻突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象解析常溫下，若將電阻絲勻稱拉長為原來的10倍，則截面積變?yōu)樵瓉淼?/10，依據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對折，長度為原來的一半，面積為原來的2倍，則電阻變?yōu)镽/4，B項(xiàng)正確；電阻絲隨著溫度變更阻值會(huì)發(fā)生變更，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)超導(dǎo)現(xiàn)象知，D項(xiàng)正確．答案BD設(shè)置目的考查電阻的計(jì)算以及金屬材料電阻值與溫度的關(guān)系9．當(dāng)電路中的電流超過熔絲的熔斷電流時(shí)，熔絲就要熔斷．由于種種緣由，熔絲的橫截面積略有差別．那么熔絲熔斷的可能性較大的是()A．橫截面積大的地方B．橫截面積小的地方C．同時(shí)熔斷D．可能是橫截面積大的地方，也可能是橫截面積小的地方解析依據(jù)電阻定律，橫截面積小的地方電阻較大，當(dāng)電流通過時(shí)，電阻大的位置發(fā)熱量大，易熔斷．選項(xiàng)B正確．答案B設(shè)置目的有關(guān)電阻發(fā)熱的實(shí)際應(yīng)用二、非選擇題10．在做“影響電阻大小的因素”試驗(yàn)時(shí)，為了便于探討而采納限制變量法．導(dǎo)線代號ABCDEFG長度/m1.00.51.51.01.21.50.5橫截面積/mm23.20.81.20.81.21.21.2材料錳銅鎢鎳鉻絲錳銅鎢錳銅鎳鉻絲(1)為了探討電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系，應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是________；(填代號)(2)為了探討電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，應(yīng)選用導(dǎo)線C和導(dǎo)線________；(3)為了探討電阻與導(dǎo)體的________的關(guān)系，應(yīng)選用導(dǎo)線A和導(dǎo)線________．解析(1)依據(jù)限制變量法：應(yīng)選取兩根導(dǎo)線的長度、橫截面積都相同，材料不同的導(dǎo)線．表中C與F的長度和橫截面積都相同，材料不同．(2)依據(jù)限制變量法：應(yīng)選取和導(dǎo)線C材料、橫截面積都相同，長度不同的導(dǎo)線．表中G與C的材料和橫截面積都相同．(3)A和D這兩根導(dǎo)線的材料相同、長度也相同，橫截面積不同，所以是為了探討電阻與橫截面積的關(guān)系．答案(1)C，F(xiàn)(2)G(3)橫截面積；D設(shè)置目的考查學(xué)生應(yīng)用限制變量法探討電阻與哪些因素有關(guān)系的實(shí)力11．如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)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(dāng)U＝10V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？解析由圖乙可求得電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω由圖甲可知電解液長為：l＝a＝1m，截面積為：S＝bc＝0.02m2結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m.答案40Ω·m設(shè)置目的應(yīng)用電阻的定義式、電阻定律來計(jì)算電阻率12．在“測金屬絲的電阻率”試驗(yàn)中，供應(yīng)以下試驗(yàn)器材：待測金屬絲、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺；電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約5kΩ)、電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻RA＝1.0Ω)；電源E(電動(dòng)勢約3V)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干．某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：(1)用毫米刻度尺測金屬絲的長度L；用游標(biāo)卡尺測金屬絲的直徑d＝________mm.(2)依據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路原理圖(圖甲)進(jìn)行實(shí)物連接，請?jiān)趫D乙中連線．(3)進(jìn)行了相應(yīng)測量，利用電壓表和電流表的讀數(shù)畫出了如圖丙所示的U-I圖象，由此得到金屬絲電阻R＝________Ω.(4)依據(jù)ρ＝________(用R、d、L及有關(guān)常數(shù)表示)，即可計(jì)算該金屬絲的電阻率．解析(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：3mm＋8×0.05mm＝3.40mm。(2)由圖示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采納分壓接法，電流表采納內(nèi)接法，依據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示：(3)依據(jù)圖丙所示圖線可知，金屬絲電阻：R＝eq\f(U,I)－RA＝eq\f(1.0,0.2)Ω－1.0Ω＝4Ω；(4)由電阻定律可知：R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,π（\f(d,2)）2)，電阻率：ρ＝eq\f(πRd2,4L).答案(1)3.40(2)實(shí)物電路圖如解析圖所示(3)4(4)eq\f(πRd2,4L)點(diǎn)評本題考查了游標(biāo)卡尺讀數(shù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問題，游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)，對游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)要留意游標(biāo)尺的精度．13．某同學(xué)通過試驗(yàn)測量一種合金的電阻率．(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑，為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖1所示的部件________(選填“A”“B”“C”或“D”)．從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為________mm.(2)圖2所示是測量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出．合上開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)覺電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變更，由此可以推斷：電路中________(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了________(選填“短路”或“斷路”)．(3)在電路故障被解除后，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23V和38mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7Ω.為了更精確地測出合金絲的阻值，在不更換試驗(yàn)器材的條件下，對試驗(yàn)應(yīng)做怎樣的改進(jìn)？請寫出兩條建議．解析(1)為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊固定螺釘B；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為：0.01mm×41.0＝0.410mm，故合金絲的直徑為d＝0.410mm.(2)由圖知：電壓表的讀數(shù)接近3V，而電路中電流接近零，說明電路中7、9間有斷路．(3)據(jù)題：電壓表和電流表的示數(shù)分別為U＝2.23V，I＝38mA，則合金絲的阻值大約為Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.23,38×10－3)Ω＝58.7Ω，由于eq\f(RV,Rx)＝eq\f(3000,58.7)≈51.1，eq\f(Rx,RA)＝eq\f(58.7,0.3)≈195.7，所以eq\f(RV,Rx)＜eq\f(Rx,RA)，故為減小測量誤差，建議之一：將電流表外接改為內(nèi)接．建議之二：測量多組電流和電壓值，計(jì)算出電阻的平均值，(或測量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值)．答案(1)B0.410(2)7、9斷路(3)電流表改為內(nèi)接；測量多組電流和電壓值，計(jì)算出電阻的平均值，(或測量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值)14．在“測定金屬導(dǎo)體的電阻率”的試驗(yàn)中，待測金屬絲的電阻Rx約為5Ω，試驗(yàn)室備有下列試驗(yàn)器材A．電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ)B．電壓表(量程0～15V，內(nèi)阻約為75kΩ)C．電流表(量程0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D．電流表(2.0Ω，0.6A)E．變阻器R1(0～150Ω，0.6A)F．變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)G．電池組E(電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω)H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)為減小試驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)選用________；電壓表應(yīng)選用________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．(填試驗(yàn)器材代號A、B、C、D、E、F，其他不給分)(2)為減小試驗(yàn)誤差，在虛線框內(nèi)畫出該試驗(yàn)的最合適的電路原理圖．解析(1)電源電動(dòng)勢為3V