2024-2025學(xué)年高中物理第二章2電阻定律練習(xí)含解析教科版選修3-1

PAGEPAGE102.電阻定律基礎(chǔ)鞏固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)以上信息,推斷下列說法正確的是()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答案:B2.關(guān)于電阻和電阻率的說法正確的是()A.導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻,因此只有導(dǎo)體中有電流通過時(shí)才有電阻B.由R=C.某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度的降低會(huì)突然減小為零,這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象.發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí),溫度不為肯定零度D.將一根導(dǎo)線等分為二,則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一解析:公式R=UI為電阻的定義式,R的大小與U、I無關(guān),選項(xiàng)A、B都錯(cuò)誤;電阻率的大小與導(dǎo)體的幾何答案:C3.(多選)關(guān)于導(dǎo)體、絕緣體和超導(dǎo)體,下列說法正確的是()A.超導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用幾乎為零B.電解液通電時(shí),正、負(fù)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,但電流很小,可以近似看成是零.答案:ABC4.如圖所示,厚薄勻稱的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab=2bc.當(dāng)將A與B接入電壓為U(V)的電路中時(shí),電流為I;若將C與D接入電壓為U(V)的電路中,則電流為()A.4I B.2I C.D.解析:設(shè)沿AB方向的橫截面積為S1,沿CD方向的橫截面積為S2,則有S1S2=12.AB則有答案:A5.一根勻稱導(dǎo)線,現(xiàn)將它勻稱拉長(zhǎng),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.128ΩB.32ΩC.4ΩD.2Ω解析:由電阻定律知,原來電阻為R=ρLS=ρL14πD2,對(duì)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4Ω,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤.答案:C6.探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的裝置圖如圖所示,a、b、c、d為四條不同的金屬導(dǎo)體.在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面,b、c、d跟a相比,分別只有一個(gè)因素不同:b與a長(zhǎng)度不同,c與a橫截面積不同,d與a材料不同.用電壓表分別測(cè)量a、b、c、d兩端的電壓.則下列說法正確的是()A.依據(jù)a、c兩端電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度有關(guān)B.依據(jù)a、b兩端電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與橫截面積有關(guān)C.依據(jù)a、d兩端電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與材料有關(guān)D.由試驗(yàn)結(jié)論可得出電壓與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料無關(guān)解析:四個(gè)電阻串聯(lián),通過它們的電流I相等,由U=IR可知,電阻兩端電壓U與電阻阻值R成正比,U越大,R越大;a與c只有橫截面積不同,依據(jù)a、c兩端電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積有關(guān),故A錯(cuò)誤;a與b只有長(zhǎng)度不同,依據(jù)a、b兩端電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度有關(guān),故B錯(cuò)誤;a與d只有材料不同,依據(jù)a、d兩端電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與材料有關(guān),故C正確;由試驗(yàn)結(jié)論可以得出導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān),故D錯(cuò)誤.答案:C7.試驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過試驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度.該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2,查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω·m,再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.可供運(yùn)用的器材有:電流表:量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω;電壓表:量程3V,內(nèi)阻約9kΩ;滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值5Ω;滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20Ω;定值電阻:R0=3Ω;電源:電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻可不計(jì);開關(guān)、導(dǎo)線若干.回答下列問題:(1)試驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(選填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至(選填“a”或“b”)端.

(2)在實(shí)物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)依據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接.(3)調(diào)整滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為V.

(4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為m(保留2位有效數(shù)字).

解析:(1)由R=ρLS得,銅線電阻Rx約1.7Ω,電路中Rx+R0約4.7Ω,若選R1=5Ω的滑動(dòng)變阻器,則電路中電流將超過電流表量程,故滑動(dòng)變阻器選R2.為愛護(hù)電路,閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至(2)連接圖見答案.(3)電壓表量程3V,指針在2后第3條刻度線,故讀數(shù)為2.30V,估讀為2.29或2.31均可.(4)R0+Rx=UI=2.300.5Ω=4.6Ω,Rx=1答案:(1)R2a(2)如圖所示.(3)2.30(2.29、2.31也正確)(4)94(93、95也正確)實(shí)力提升1.依據(jù)電阻定律,有電阻率ρ=RSA.跟導(dǎo)線的電阻成正比B.跟導(dǎo)線的橫截面積成正比C.跟導(dǎo)線的長(zhǎng)度成反比D.由所用金屬材料本身的性質(zhì)確定解析:在溫度肯定時(shí),電阻率與導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積無關(guān),只與導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān),選項(xiàng)D正確.答案:D2.(多選)下列說法正確的是()A.據(jù)R=B.據(jù)R=C.據(jù)ρ=D.導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R均無關(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=ρlS,而R=UI答案:BD3.(多選)如圖所示,R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體,但R1的尺寸比R2的尺寸大.在兩導(dǎo)體上加相同的電壓,通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖,則下列說法正確的是()A.R1中的電流小于R2中的電流B.R1中的電流等于R2中的電流C.R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率D.R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率解析:設(shè)導(dǎo)體的電阻率為ρ,厚度為d,邊長(zhǎng)為l,則由電阻定律得導(dǎo)體的電阻R=ρlS=ρlld=ρ1d,R與邊長(zhǎng)l無關(guān),故R1=R2.通過電阻的電流I=UR,由于U與R都相同,則通過兩電阻的電流相同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;電流I=nevS=nevld,由于I、n、e、d答案:BD4.現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料,接成如圖所示甲、乙兩種形式,則兩種接法的電阻之比R甲∶R乙為()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶4解析:將題圖甲半球形導(dǎo)體材料看成等大的兩半部分的并聯(lián),則題圖乙中可以看成兩半部分的串聯(lián),設(shè)每一半部分的電阻為R,則題圖甲中電阻R甲=R2,題圖乙中電阻R乙=2R,故R甲∶R乙=答案:D5.熱敏電阻常用于溫度限制或過熱愛護(hù)裝置中.某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變更的示意圖如圖所示.由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電實(shí)力(選填“增加”或“減弱”);相對(duì)金屬熱電阻而言,在溫度較低時(shí),熱敏電阻對(duì)溫度變更的響應(yīng)更(選填“敏感”或“不敏感”).

解析:由R-t圖像可知,熱敏電阻在溫度上升時(shí)電阻減小,則導(dǎo)電實(shí)力增加.相對(duì)于金屬熱電阻,在溫度較低時(shí),熱敏電阻在相同的溫度變更狀況下電阻變更大,則熱敏電阻對(duì)溫度變更的響應(yīng)更敏感.答案:增加敏感6.(2024·全國(guó)Ⅰ卷)某試驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路探究在25~80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性.所用器材有:置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25℃時(shí)的阻值)為900.0Ω;電源E(6V,內(nèi)阻可忽視);電壓表V(量程150mV);定值電阻R0(阻值20.0Ω);滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~999.9Ω);單刀開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2.甲試驗(yàn)時(shí),先按圖甲連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0℃.將S2與1端接通,閉合S1,調(diào)整R1的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0;保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調(diào)整R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0;斷開S1,登記此時(shí)R2的讀數(shù),漸漸降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0℃,試驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表.t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題:(1)在閉合S1前,圖甲中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到(選填“a”或“b”)端;

(2)在圖乙的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn),并做出R2-t曲線;乙丙(3)由圖乙可得到RT在25~80℃范圍內(nèi)的溫度特性,當(dāng)t=44.0℃時(shí),可得RT=Ω;

(4)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖丙所示,該讀數(shù)為Ω,則手心溫度為℃.

解析:(1)滑片在b端可以使R1的阻值全部接進(jìn)電路