2023年高考模拟物理选编导体的电阻

乐陵一中导体的电阻

一、单项选择题〔本大题共5小题〕

1.有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正

方形的柱体，柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,

小柱体柱截面边长为从那么（）

A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比hyin-y

为a：b山

B.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1

C.假设电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为“：b

D.假设电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a?：炉

备课组整理B

备课组长指导解:A、从图示方向看，那么根据电阻定律可知，&=黑=卜/?2=黑=£

ahhbhh

故两电阻相等，比值为1：1,故4错误，B正确。

C、假设电流竖直向下，那么根据电阻定律有：&=能区2=除故&：R2=b2：a2；

故8错误。

应选：B。

根据电阻定律进行分析，注意明确导线长度和截面积确实定，从而求出各自的电阻，进

而求出对应的比值。

此题考查电阻定律的应用，要注意此题可以作为电阻微型化的依据，注意电流方向不同，

同一个电阻其阻值可能不同。

2.如下图，图线表示的导体的电阻为凡，图线2表示的导体♦/

的电阻为/?2,那么以下说法正确的选项是（）1/

A./?!：R2=3：1/2/

B.把r拉长到原来的3倍长后电阻等于/?2T7；SXi

C.将％与&串联后接于电源上，那么功率之比匕：P2=l：/>^

23V

D.将义与/?2并联后接于电源上，那么电流比人：I2=1：3

备课组整理C

备课组长指导解：A、根据/-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以⑹：R2=1：

3.故4错误；

B、把把当拉长到原来的3倍长后，截面积变成原来的三分之一，那么根据R可知，

电阻变为原来的9倍，故电阻为7?2的3倍；故B错误；

C、电阻等于7?2串联电路电流相等，所以将仁与的串联后接于电源上，电流比小/2=1：

1.那么由P=可知，功率之比A：P2=1：3,故C正确；

。、并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将此与&并联后接于电源上，

电流比12=3：1.故。错误.

应选：C.

通过/-U图象得出两电阻的关系.串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等

于电阻之反比.根据功率公式可明确功率关系.

解决此题的关键知道/-U图线的斜率表示电阻的倒数以及知道串并联电路的特点，同

时能正确选择功率公式.

3.一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为16c机时，

测得电阻为R,假设溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现

将管中盐水柱均匀拉长至20cm（盐水体积不变，仍充满橡胶管）。那么盐水柱电阻

为（）

橙R

A-5RB.4C.25D.雪16R

备课组整理。

备课组长指导解：由于总体积不变，设16c〃?长时的横截面积为S.所以长度变为20c%后，

横截面积1、，

5

根据电阻定律R=p*可知：

,，

联立两式那么'/?；故D正确，ABC错误

16

应选：。。

液体导电可以应用欧姆定律求解，所以根据总体积不变求出截面积的变化，再根据电阻

定律进行分析，联立方程即可求得盐水柱变化后的电阻。

此题考查电阻定律的应用，关键在于判断过程中需要借助液体的总体积保持不变求出横

截面积的变化，再利用中间量s进行分析即可求解。

4.用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中%是待测电阻，Ro

是定值，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻

丝.闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电

流为零时，测得=iPN=l2,那么心的阻值为（）

A->

B・念R。C.网

备课组整理C

备课组长指导解：电阻丝段与PN段电压之比等于R。和心的电压比，即蜉=吃=热

通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，而总电流一定，故通

过区和％的电流也相等，故

R

RMP_o

RPNRJ

根据电阻定律公式R=pg有普=%

sRPNl2

故患咤,解得&=浊

应选：C.

闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，说明通过电阻丝两

侧的电流是相等的，而总电流一定，故通过心和勺的电流也相等；并联电路电压相等，

故电阻丝段与PN段电压之比等于岛和灯的电压比;再结合欧姆定律列式求解即可.

此题是串并联电路中电流、电压关系和电阻定律、欧姆定律的综合运用问题，设计思路

巧妙，考查了分析问题和解决问题的能力，不难.

①图(1)中汽车在平路上转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的滑动摩擦力提

供的

②图(2)中，标有“5.5乙1.0F"的电容器，极板上所带的电荷量最多为1C

③图(3)中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做逆时针旋转

④图(4)是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大

A.③④B.①②C.①③D.②④

备课组整理4

备课组长指导解：图(1)中汽车在平路上转弯时所需要的向心力是由车轮与路面间的静

摩擦力提供的，那么①错误；

图(2)中，标有“5.5V,1.0F”的电容器，极板上所带的电荷量最多为Q=CU=5.5C,

那么②错误；

图(3)中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，由左手定那么可知，导电液体受到的磁

场力沿逆时针方向，因此液体从上往下看沿逆时针方向旋转：故③正确：

图(4)是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大，故④正确；

故A正确BCD错误。

应选：A。

车拐弯，靠车轮与路面间的静摩擦力提供向心力；根据Q=UC可确定电荷量的大小；

根据左手定那么分析液体的转动情况；明确金属导体的电阻率随温度的升高而增大。

此题考查了物理规律在生产生活中的应用，要注意正确掌握向心力确实定、明确电容器

的性质，并能用左手定那么分析液体转动的方向。

二、多项选择题〔本大题共4小题)

6.如下图，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的

单匝闭合正方形线圈I和n,分别用相同材料，不同粗细的导线绕制.(I为细导线

).两线圈在距磁场上界面力高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面.

运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈

I、n落地时的速度大小分别为l、%,所用的总时间分别为“、t2在磁场中运动

时产生的热量分别为Qi、Q2,不计空气阻力，那么()

A.%q<12B.%=wtj,=12C.Qi>QzD.<2i<Q2

备课组整理BO

备课组长指导【分析】

两矩形线圈进入磁场之前，均做自由落体运动，因下落高度一致，所以两线圈会以同样

的速度进入磁场，由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势，从而表

示出受到磁场的安培力，由电阻定律表示出两线圈的电阻，结合牛顿运动定律表示出加

速度，可分析出加速度与线圈的粗细无关，从而判断出两线圈运动一直同步，得出落地

速度和时间相同的结论，因最终落地速度和时间大小相同，由能量的转化与守恒可知，

损失的机械能(转化为了内能)与线圈的质量有关，从而判断出产生的热量大小。

此题的分析首先要进行分段，即为进入磁场之前和进入磁场之后，在进入磁场之前，两

线圈均做自由落体运动，当线圈的一边进入磁场后，开始受到安培力的作用，此时在竖

直方向上还受到重力作用：当线圈的上下两边都进入磁场，通过线圈的磁通量不再发生

变化，就不会再有安培力，线圈就会只在重力作用下运动直至落地。

【解答】

由于从同一高度下落，到达磁场边界是时具有相同的速度V,感应电流受到的安培力F=

B2同

R

由电阻定律可知：R=pf，

4P

此时加速度为：a=年工

m

线圈质量m=PoS47so为材料密度）

那么加速度a=g-兽，加速度。为定值，设线圈I、II同步运动，即两线圈落地速

16p"o

度，Vx=v2,运动时间q=t2，故A错误，B正确；

由能量守恒定律得：Q=mgS+H）-：rm；2,I为细导线，质量小,所以Q1<<?2，故

AC错误，8。正确。

应选BD。

7.如下图，图线1表示的导体的电阻为％,图线2表示的导体的电

阻为/?2,那么以下说法正确的选项是（）

A./?1：/?2=1：3

B.把旦拉长到原来的3倍长后电阻等于7?2

C.将R1与7?2串联后接于电源上，那么功率之比P1：「2=1：3

D.将&与刈并联后接于电源上，那么电流比：/2=1：3

备课组整理AC

备课组长指导【分析】

通过/-U图象得出两电阻的关系，串联电路电流相等，并联电路电压相等、电流比等

于电阻之反比，并依据功率P=/R及电阻定律即可判定。

解决此题的关键知道/-U图线的斜率表示电阻的倒数以及知道串并联电路的特点，同

时掌握电阻定律与功率表达式。

【解答】

4.根据/一（/图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R2=l：3,故A正确.

B.根据电阻定律R=p《=p9,当把义拉长到原来的3倍，那么电阻变为原来的9倍,

因此a：，i，故8错误;

C.将以与R2串联后接于电源上，因串联，电流相等，由P=/2R,那么功率与电阻的成

正比，那么功率之比B：P1=1：3,故C正确；

。.串联电路电流相等，所以将治与/?2串联后接于电源上，电流比A：/2=1：1.并联

电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将心与/?2并联后接于电源上，电流比4：

/2=3：1,故。错误。

应选AC。

8.以下说法中正确的选项是（）

A.由R=彳可知，电阻与电压、电流都有关系

B.由7?=。（可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系

C.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小

D.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突

然变为零

备课组整理BD

备课组长指导解：A、导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与电压、

电流没有关系，故A错误，B正确；

C、各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误;

。、超导体是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，电阻值等于零，此时电

阻率突然变为零，故。正确.

应选BD

导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的

材料、长度、横截面积有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小

无关.

深入理解电阻的概念及影响电阻大小的因素是解答此题的关键.

9.一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U时，通过导线的电流为/,导线中

自由电子定向移动的平均速率为v,假设将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为

原来的也再给它两端加上电压2U,那么（）

A.通过导线的电流为:

B.通过导线的电流为与

C.导线中自由电子定向移动的速率为:

D.导线中自由电子定向移动的速率为：

备课组整理AD

备课组长指导解：4、8将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，那么横截面积

变为原来的满，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R=pg分析得到，电阻变为原

来的16倍，电压变为原来的2U；根据欧姆定律/=?可知，电流/变为1故4正确，B

Ho

错误.

、。电流的微观表达式/=neuS,其中〃、e不变，电流/为原来的9,横截面积S变

CO

为原来的;倍，那么自由电子定向移动的平均速率为右故c错误，。正确.

42

应选：AD

将金属导线均匀拉长，半径变为一半，那么横截面积变为原来的:倍，那么其长度变为

原来的4倍，根据电阻定律R=pg分析电阻的变化，由欧姆定律分析电流的变化.由电

流的微观表达式/=neuS分析平均速率v的变化.

此题关键要抓住物理量之间的关系，要在理解的根底上记住电流的微观表达式；正确应

用电阻定律求解电阻的变化.

三、计算题〔本大题共4小题)

io.如下图，一根金属棒长为3横截面积为s,其材料的电H——L—

阻率为P.金属棒内单位体积自由电子数为〃，电子的质量r-C1v3H.

为机，电荷量为e.在金属棒两端加上恒定的电压时，金属棒内自由电子定向移动的

平均速率为V.

(1)求电阻的大小；

(2)请证明金属棒内的电流/=neSv；

(3)求金属棒内的电场强度大小.

备课组整理解：(1)由电阻定律得：

电阻R=P(

(2)由题意金属棒中的电荷量为q=LSne,

由一端运动到另一端所需时间《=-

V

所以金属棒中电流为/=；=Snev

(3)棒两端加上恒定的电压U=//?,而R=pg

可得U=pLnev；

金属棒内的电场强度大小E=*=pnev

答：

(1)电阻的大小为pg.

(2)证明见上.

(3)金属棒内的电场强度大小是pnev.

备课组长指导(1)金属棒的长度、横截面积、材料的电阻率，根据电阻定律求电阻的大

小.

(2)根据导体中自由电子的定向移动速率可明确f内通过截面的电量，再由电流的定义即

可证明.

(3)由欧姆定律求棒两端的电压，由公式U=Ed求电场强度.

此题证明电流微观表达式时，要注意明确，/内长度为W的导线内部电子能全部通过截

面，从而可以由电流的定义证明.

11.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、。为电极，设a=lzn,b=0.2m,

c=0.1m,当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其［/一/图线如图乙所示,

当U=10U时，求电解液的电阻率p是多少？

备课组整理解：由图乙可求得电解液的电阻为：

R=-=0=2000。

I5X10-3

由图甲可知电解液长为：

I=a=1m

截面积为：

S=be=0.02m2

结合电阻定律R=pg,得：

RS八

p=7=-20-0-0-x-0-.0-2J2-m=400-m.

答：电解液的电阻率p是400

备课组长指导由图象找出电压为10V时的电流/,由欧姆定律可以求出电解液的电阻；

再由电阻定律求出电解液的电阻率.

此题关键记住欧姆定律公式和电阻定律公式，其中电阻等于电压与电流的比值，不是

U-/图象切线的斜率.

12.某发电站的输出功率为10”小，输出电压为以丫，通过理想变压器升压后向

42

远处供电.输电导线的电阻率为p=2,4x10-8。,m,导线横截面积为1.5x10~m,

输电线路损失的功率为输出功率的4%,求：

(1)升压变压器的输出电压；

(2)输电线路上的电压损失.

备课组整理解；(1)输电线路的电阻为R=pg=2.4x10-80•mx

3l鬻.bXlU:%TYl=256p

输电线上损失的功率为4P=4%P=4%x104KW=400KW

由△P=KR得

有尸=W得

(2)输电线路上电压损失为4U=IR=125/1x25.60=3200K

答：(1)升压变压器的输出电压为8x104/；(2)输电线上损失的电压为3200Y

备课组长指导(1)由电阻公式R=