2024春新教材高中物理第3章电阻的串联和并联第2节决定导体电阻大小的因素课后提升训练粤教版必修第三册

第三章其次节A组·基础达标1．(多选)对于常温下一根阻值为R的匀称金属丝，下列说法中正确的是()A．常温下，若将金属丝匀称拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为eq\f(1,4)RC．给金属丝加上渐渐从零增大到U0的电压，则任一状态下的eq\f(U,I)值不变D．把金属丝温度降低到肯定零度旁边，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象【答案】BD【解析】设原电阻R＝ρeq\f(l,S)，当l′＝10l时，由体积不变原理求得横截面积变成S′＝eq\f(1,10)S，故电阻变为R′＝ρeq\f(l′,S′)＝ρeq\f(10l,\f(1,10)S)＝100R，A错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为eq\f(1,2)R的电阻并联，其总阻值为eq\f(1,4)R，B正确；金属丝的电阻率ρ随温度上升而增大，当金属丝两端的电压渐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度上升而增大，因而R＝ρeq\f(l,S)＝eq\f(U,I)将渐渐增大，C错误；金属丝的电阻率随温度的降低而减小，把金属丝温度降低到肯定零度旁边，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象，D正确．2．当电路中的电流超过保险丝的熔断电流时，保险丝就要熔断．由于种种缘由，同一根保险丝的不同位置的横截面积略有差别．那么保险丝熔断的可能性较大的是()A．横截面积大的地方B．横截面积小的地方C．同时熔断D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方【答案】B【解析】依据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时，电阻大的位置发热量大，易熔断．B正确．3．某科研团队研制了一种高电导率的砷化铌纳米带材料，该材料的电导率是石墨烯的1000倍．电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝eq\f(1,ρ)．下列说法正确的是()A．材料的电导率越小，其导电性能越强B．材料的电导率与材料的形态有关C．电导率的单位是eq\f(1,Ω·m)D．电导率大小与温度无关【答案】C【解析】材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，A错误；材料的电导率与材料的形态无关，B错误；依据R＝ρeq\f(L,S)，则σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(L,RS)，则电导率的单位是Ω－1·m－1，C正确；导体的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，D错误．4．一只“220V100W”的灯泡工作时电阻为484Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻应()A．小于484Ω B．大于484ΩC．等于484Ω D．无法确定【答案】A【解析】考虑电阻随温度的变更而变更．灯泡工作时，灯泡中有电流通过，灯泡发热，温度上升，由于金属的电阻率随温度上升而增大，所以灯泡工作时的阻值比不工作时要大，故A正确．5．甲、乙是两根材料相同的电阻丝，已知甲的长度是乙的两倍，甲的横截面积是乙的一半，若测得甲电阻丝的阻值为12Ω，则乙电阻丝的阻值为()A．12Ω B．8ΩC．6Ω D．3Ω【答案】D【解析】由题意可知，两电阻丝电阻率ρ相同，长度关系L甲＝2L乙，横截面积关系S甲＝eq\f(1,2)S乙，由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知R甲∶R乙＝4∶1，由于R甲＝12Ω，则R乙＝3Ω，故A、B、C错误，D正确．6．一段粗细匀称的镍铬丝，横截面的直径是d，电阻是R，把它拉制成直径为eq\f(d,10)的匀称细丝后，它的电阻变为()A．10000R B．eq\f(R,10000)C．100R D．eq\f(R,100)【答案】A【解析】匀称镍铬丝拉制成直径d′＝eq\f(d,10)时，其横截面积减小到S′＝eq\f(S,100)，由于镍铬丝的体积不变，则其长度变为l′＝100l．由电阻定律，拉长后的电阻为R′＝ρeq\f(l′,S′)＝ρeq\f(100l,\f(S,100))＝10000ρeq\f(l,S)＝10000R，故A正确．7．一根粗细匀称的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线匀称拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为()A．eq\f(U,2) B．UC．2U D．4U【答案】D【解析】导线拉长后，体积不变，故V＝lS＝2l·eq\f(S,2)，则R＝ρeq\f(l,S)，R′＝ρeq\f(2l,\f(S,2))＝4ρeq\f(l,S)＝4R．由I＝eq\f(U,R)，I＝eq\f(U′,R′)＝eq\f(U′,4R)，得U′＝4U，故D正确．8．一段长为L、电阻为R的匀称电阻丝，把它拉成3L长的匀称细丝后，再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的阻值为()A．3R B．RC．eq\f(R,3) D．eq\f(R,9)【答案】A【解析】电阻丝体积肯定，即LS＝3L·S′，则S′＝eq\f(S,3)，由电阻定律得R＝ρeq\f(L,S)，R′＝eq\f(ρL,\f(S,3))＝3R，即每一段电阻丝的阻值为3R，A正确．9．工业上采纳一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积均为1cm2的正方形铂片，间距为d＝1cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上U＝6V的电压时，测出电流I＝1μA，则这种液体的电阻率为多少？【答案】6×104Ω·m【解析】R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6,10－6)Ω＝6×106Ω．由题意知l＝d＝10－2m，S＝10－4m2，由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(6×106×10－4,10－2)Ω·m＝6×104Ω·m．B组·实力提升10．(多选)如图所示的滑动变阻器中，a、b、c、d是它的四个接线柱，P是滑动触片．现将滑动变阻器接入电路中，并要求滑动触片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路中的接线柱可能是()A．a和b B．a和cC．b和c D．b和d【答案】CD【解析】滑动变阻器是通过变更接入电路中的电阻丝长度，使接入电路中的电阻发生变更的．要使滑动触片P向c移动时电路中的电流减小，则接入电路中的电阻丝的电阻应增大，电阻丝的长度应变长．滑动触片P与接线柱c、d之间没有电阻，所以接入电路中的一个接线柱必需是c或d；在滑动触片P向c移动时，只有b、P之间的电阻丝长度在变长，所以接入电路的另一个接线柱只能是b．可见，接入电路中的接线柱可以是b和c，或者是b和d，本题应选C和D．11．如图所示，某一导体的形态为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c＝5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1∶R2为()A．1∶1 B．9∶25C．25∶4 D．4∶25【答案】D【解析】依据电阻定律R＝ρeq\f(l,S)，当在1、2两端加上恒定电压U时R1＝eq\f(ρc,ab)，在3、4两端加上恒定电压时R2＝eq\f(ρa,bc)，所以eq\f(R1,R2)＝eq\f(c2,a2)＝eq\f(4,25)，故D正确．12．相距40km的A、B两地架设两条输电线，电阻共为800Ω．假如在A、B间的某处发生短路，如图所示．这时接在A处的电压表示数为10V，电流表示数为40mA．求发生短路点相距A有多远．【答案】12.5km【解析】A、B间距离l＝40km，导线总长2l，总电阻R＝800