11.2导体的电阻-2021年高中物理新教材同步培优练（必修第三册）（教师版含解析）

第三册第十一章电路及其应用第2节导体的电阻一、多选题1．在如图甲所示的电路中，、、为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时()vA．两端的电压为两端电压的2倍B．消耗的电功率为0.75WC．的电阻为D．、消耗的电功率的比值大于4【答案】BCD【解析】A．和并联后与串联，和的电压相等，电流也相等，的电流是的两倍，由于灯泡不是线性元件，所以两端的电压不是两端电压的2倍，故A错误；B．根据图像可知，当电流是0.25A时，电压为3V，所以故B正确；C．L2的电流为0.125Ａ，由图可知此时L2的电压约为0.25Ｖ，则电阻约为故C正确；Ｄ．根据可知，L2消耗的功率则故D正确。故选BCD。2．如图所示，两条图线分别对应着两个电阻R1、R2，根据I-U图像，下列说法正确的是()A．R1的阻值为Ω，R2的阻值为2ΩB．R1的阻值为Ω，R2的阻值为ΩC．R1、R2串联后的阻值为ΩD．R1、R2并联后的阻值为Ω【答案】AC【解析】AB．由图像的斜率表示电阻的倒数，可得，解得，故A正确，B错误；C．R1、R2串联后的阻值为故C正确；D．R1、R2并联后的阻值为故D错误。故选AC。3．如图所示，若考虑电表内阻的影响，用两表示数算出，则()A．R测比R的真实值大 B．R测比R的真实值小C．引起误差的原因是电压表分流 D．引起误差的原因是电流表分压【答案】BC【解析】由于电压表的分流作用，使电流表的示数大于流过待测电阻的实际电流，导致R测比R的真实值小，AD错误，BC正确。故选BC。4．金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为，若其两端加电压，自由电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度沿导线方向匀速运动。我们将导线中电流与导线横截面积的比值定义为电流密度，其大小用表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱。设该导线内电场强度为，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为。则下列表达式正确的是()A． B． C． D．【答案】BC【解析】AB．电流的微观表达式电流密度为A错误，B正确；C．由而，所以C正确；D．由题意知，电子在导线中的运动简化为匀速运动，则D错误。故选BC。5．对欧姆定律表达式的变形式的理解，下列说法正确的是()A．由公式可知导体的电阻与加在它两端的电压成正比B．仅为电阻的量度式，电阻与、无关C．当加在导体两端的电压为零时导体的电阻也为零D．将变形为，则流过导体的电流与它两端的电压成正比【答案】BD【解析】AC．导体的电阻是导体本身的性质，由导体本身决定，与加在它两端的电压成无关，故AC错误；B．仅为电阻的量度式，电阻由导体本身决定，与、无关，故B正确；D．将变形为，对于导体来说，电阻不变，则流过导体的电流与它两端的电压成正比，故D正确。故选BD。6．下列实验的实验方法与“探究加速度与力、质量的关系”实验相同的是()A．探究导体电阻与其影响因素的关系B．研究影响平行板电容器大小的因素C．探究做功与物体速度变化的关系D．探究求合力的方法【答案】AB【解析】“探究加速度与力、质量的关系”实验的实验方法是控制变量法，选项A和B也是使用控制变量法。故选AB。7．一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为R，则()A．截去，剩下部分的电阻变为B．均匀拉长为原来的2倍，电阻变为2RC．对折后，电阻变为RD．均匀拉长，使截面积为原来的，电阻变为4R【答案】CD【解析】A．根据电阻定律可知，电阻与长度成正比，则截去，剩下部分的长度为原来的则电阻变为，所以A错误；B．均匀拉长为原来的2倍，利用材料体积不变，由体积公式，则长度变2l，面积将减，根据电阻定律可知电阻变为4R，所以B错误；C．对折后，长度减为，面积增大为，根据电阻定律可知电阻变为R，所以C正确；D．均匀拉长，使截面积为原来的，则长度为原来的2倍，所以电阻变为4R，则D正确；故选CD。8．地球本身带负电，其周围空间存在电场，由于电场的作用，地球处于放电状态。但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场强度大小恒定不变。统计表明，雷暴带给地球的平均电荷量每秒约为q=1.8×103C，离地面50km处的大气层与地面之间的电势差约为U=3.0×105V。已知地球半径r=6.4×103km。则()A．雷暴对地球充电的平均电流约为I=1.8×103AB．离地面50km以下的大气层平均电阻为R=3.0×103ΩC．离地面50km以下的大气层的平均电阻率为ρ≈1.7×108Ω·mD．离地面50km以下的大气层的平均电阻率为ρ≈1.7×1012Ω·m【答案】AD【解析】A．雷暴对地球充电的平均电流约为所以A正确；B．离地面50km以下的大气层平均电阻为所以B错误；CD．离地面50km以下的大气层的平均电阻率为所以C错误；D正确；故选AD。二、单选题9．由欧姆定律可知，下列说法正确的是()A．电压越大，导体的电阻越大 B．电流越大，导体的电阻越大C．和的比值决定电阻的大小 D．导体电阻的由导体本身决定【答案】D【解析】导体的电阻是由导体本身决定的，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，U和I的比值等于电阻的大小，不是决定电阻的大小。故选D。10．如图所示为某电学元件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上点的切线。当通过该元件的电流为时，该元件的阻值为()A． B． C． D．【答案】B【解析】由图像信息可知根据欧姆定律，有故选B。11．如图是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导体R1、R2，R2的尺寸比R1的尺寸小很多通过两导体的电流方向如图，则两者电阻()A．R1=R2 B．R1>R2 C．R1＜R2 D．无法判断【答案】A【解析】根据电阻定律，对R1，有可知电阻只取决于厚度，故R1=R2。故选A。12．如图是远距离输电的部分线路。A、B两点分别为铁塔与输电线的连接点，输电线质量分布均匀，下列说法正确的是()A．输电线上电流相等时，输电线越粗，在输电线上消耗的电能越多B．若A点高于B点，输电线两端的切线与竖直方向的夹角C．若A、B两点等高，A、B两端点对输电线的弹力大小之和等于输电线的重力D．由于热胀冷缩，夏季输电线与竖直方向的夹角变小，输电线两端的弹力变大【答案】B【解析】A．输电线上电流相等时，输电线越粗，输电线的电阻越小，输电线上消耗的电能越少，故A错误；B．设输电线下垂的最低点为C，若A点高于B点，则A到C之间的输电线长度比B到C之间的输电线长度长，设A到C之间的输电线重力大小为GAC，B到C之间输电线的重力大小为GBC，A、B两端点对输电线的弹力大小分别为FA、FB，则根据平衡条件有FAcosθA=GACFBcosθB=GBCFAsinθA=FBsinθB并且GAC＞GBC联立以上各式可得θA＜θB故B正确；C．若A、B两点等高，由于A、B两端点对输电线的弹力并不是竖直向上，所以A、B两端点对输电线的弹力大小之和大于输电线的重力，故C错误；D．由于热胀冷缩，夏季输电线与竖直方向的夹角变小，根据FAcosθA+FBcosθB=G可知当θA和θB都减小时，FA和FB也减小，故D错误。故选B。13．下列说法正确的是()A．由可知，电阻与电压成正比，与电流成反比B．由可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比C．由可知，电流与电量成正比，与时间成反比D．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【答案】B【解析】A．是电阻的定义式，可以计算阻值的大小，但R与U不成比，与I不成反比，A错误；B．由可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比，B正确；C．为电流的定义式，电流与电量不成正比，与时间不成反比，C错误；D．金属的电阻率随温度的升高而增大，有些材料的电阻率与温度无关，D错误。故选B。14．电阻率是用来表示不同物质材料电阻特性的物理量，某种材料制成的长为1米，横截面积为1平方米的导体的电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。采用国际单位制中基本单位来表示电阻率的单位，以下正确的是()A． B．C． D．【答案】B【解析】由可知，材料的电阻率在数值上等于这种材料做成的长1m、横截面积为1m2的导体的电阻由则又则位移、长度单位为m，截面积单位为m2，力的单位，电流的单位是A，时间的单位是s，可知电阻率ρ的单位为故选B。15．下列选项中用比值法来定义物理量的是()A． B． C． D．【答案】B【解析】A．加速度是表示速度变化快慢的物理量，由合力和质量共同决定，不是比值定义法，故A错误；B．导体的电阻在数值上等于导体两端电压与通过它的电流的比值，故B正确；C．公式是部分电路欧姆定律的表达式，是电阻定义式的变形，电流的定义式是故C错误；D．公式是电容的决定式，它的定义式是D错误。故选B。16．太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻。该同学先将某太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好(电阻约为1kΩ)，利用直流电动势为3V的电源E、量程为3V的电压表(内阻约为3kΩ)、量程为6mA的电流表(内阻约为5Ω)、滑动变阻器R以及开关导线等进行实验测此太阳能电池的电阻，则本实验应该采用的实验电路设计图为()A． B．C． D．【答案】C【解析】因则应该采用安培表内接电路；滑动变阻器接成分压电路，则电路图选择C。17．和是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，的上、下表面积大于的上、下表面积，将和按图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是()A．若和的体积相同，则通过的电流大于通过的电流B．若和的体积相同，则的电功率大于的电功率C．若和的厚度相同，则两端的电压小于两端的电压D．若和的厚度相同，则两端的电压大于两端的电压【答案】B【解析】A．和是串联在电路中的，所以通过的电流总等于通过的电流，则A错误；B．由电阻定律可得则若和的体积相同，上下表面积越大的电阻的阻值越大，由电功率公式由于通过的电流总等于通过的电流，则电阻越大的电功率越大，所以若和的体积相同，则的电功率大于的电功率，所以B正确；CD．由电阻定律可得若和的厚度相同，则和的电阻的阻值相同，由于和是串联关系，所以则两端的电压等于两端的电压，所以CD错误；故选B。18．如图所示为A，B两电阻的U-I图线，则关于两电阻的描述正确的是()A．电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值【答案】B【解析】A．由题图可知，A图像上各点到原点连线的斜率逐渐变大，即电阻A的阻值随电流的增大而增大，电阻B的阻值不变，选项A错误；BCD．在两图线的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，选项B正确，选项CD错误。故选B。19．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关闭合后，下列说法中正确的是()A．L1中的电流为L2中的电