人教版选修3-1《2.6 导体的电阻》同步练习卷

人教版选修3-1《2.6导体的电阻》2023年同步练习卷一、选择题1．用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，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，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为（）A．R0 B．R0 C．R0 D．R02．对电阻率及其公式，ρ＝的理解（）A．金属铂电阻的电阻率随温度升高而减小 B．电阻率的大小与温度有关，温度越高电阻率越大 C．同一温度下，电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比，跟导体的长度成反比 D．同一温度下，电阻率由所用导体材料的本身特性决定3．两根材料相同的均匀导线，质量之比为3：1，长度之比为1：2．当加上相同的电压后（）A．12：1 B．6：1 C．3：4 D．2：34．在如图所示电路中，电源内阻不计，有一段粗细均匀、长为/的电阻丝，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为图中的（）A． B． C． D．5．将截面均匀、长为l、电阻为R的金属导线拉长至2l，则导线电阻变为（）A．2R B．4R C．8R D．16R6．如图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c＝5：3：2．在该长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1，2，3，通过导体的电流为I1；在3，4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，则I1：I2为（）A．9：25 B．25：9 C．25：4 D．4：25二、多选题（多选）7．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图中所示的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则（）A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系 C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系 D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系（多选）8．对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是（）A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为R C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，则任一状态下的比值不变 D．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零三、实验题9．某同学测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径如图1，可知其直径为mm。（2）用游标卡尺测量其长度如图2，可知其长度为cm。（3）用伏安法测此圆柱体的电阻的实验中，待测电阻Rx约为20Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，用计算电阻，其中（填“甲”或“乙”）图计算更接近待测电阻的真实值，且甲图测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，乙图测量值（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。10．为了测量某待测电阻Rx的阻值（约为30Ω），提供了以下器材：电压表V1（量程为0～3V，内阻很大）；电压表V2（量程为0～15V，内阻很大）；电流表A1（量程为0～50mA，内阻约为10Ω）；电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.12Ω）；电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）；定值电阻R（20Ω，允许通过的最大电流为1.0A）；滑动变阻器R1（0～10Ω），允许通过的最大电流为2.0A；滑动变阻器R2（0～1kΩ），允许通过的最大电流为0.5A；单刀单掷开关S一个，导线若干。（1）现有四位同学利用所学的伏安法设计了下列A、B、C、D四个测电阻的实验电路图，为了使测量范围尽可能大，读数误差尽可能小，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。（填字母代号）（2）某次测量中，电压表示数为U0时，电流表示数为I0，则待测电阻阻值的表达式为Rx＝（用字母表示）。11．在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；电流表：A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为mm．②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选、电源应选（均填器材代号），③在图2虚线框内完成电路原理图．12．某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻Rx，已知金属丝的电阻约为20Ω，实验室中有以下器材可供使用：A.电压表0～3V，内阻约为5kΩ；B.电压表0～15V，内阻约为50kΩ；C.电流表0～150mA，内阻为0.5Ω；D.滑动变阻器（0～5Ω）；E.滑动变阻器（0～200Ω）；F.电动势约为4V、内阻不计的电源，开关及导线若干。​（1）分别用螺旋测微器（图甲）和游标卡尺（图乙）测量电热丝的直径d和长度Lmm，长度L＝cm；（2）为使测量范围尽可能大，电压表应选，滑动变阻器应选（填写器材前字母序号）；（3）请在图丙虚线框中将电路图补充完整。13．在探究“决定导线电阻因素”的实验中。需要进行以下测量：（1）用螺旋测微器测得导线的直径如图1所示，其读数是0.701mm。请在图中相应刻度处的方框内填入正确数字。（2）欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为12Ω，要求测量结果尽量准确（填器材的标号，下同），电压表应选用，滑动变阻器应选用。并在如图2的虚线框内画出你设计的实验电路图。A．电池组E（6V．内阻很小）B．电流表A1（0～3A，内阻约0.01Ω）C．电流表A2（0～0.6A，内阻约0.1Ω）D．电压表V1（0～3V，内阻约3kΩ）E．电压表V2（0～6V，内阻约6kΩ）F．滑动变阻器R1（0～5Ω，2A）G．滑动变阻器R2（0～1KΩ，1A）H．电键、导线四、计算题14．为了测定液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图2的正方形铂片，间距d＝1cm，把它们浸没在待测液体中，测出电流I＝1μA，这种液体的电阻率为多少？

参考答案与试题解析一、选择题1．【分析】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R0和Rx的电流也相等；并联电路电压相等，故电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和Rx的电压比；再结合欧姆定律列式求解即可。【解答】解：电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和Rx的电压比，即；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，故通过R0和Rx的电流也相等，故；根据电阻定律公式，有；故，解得R0故选：C。【点评】本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。2．【分析】同一温度下，电阻率是由导体的材料决定的，与其他的量无关，对于不同的导体，电阻率随温度的变化的情况也是不一样的。【解答】解：A、金属的电阻率是随温度升高而增大的；B、金属的电阻率与温度的关系是温度越高电阻率越大，故B错误；CD、同一温度下，与横截面积和导线的长度无关，D正确；故选：D。【点评】本题就是考查学生对电阻率的理解，对于金属导体来说，电阻率是随温度升高而增大的，但是对于其他材料的导体并不一定。3．【分析】由m＝ρv可确定两导线的体积之比，再由长度之比可确定截面积之比；即可由电阻定律确定电阻的比值；则由欧姆定律可求得电流之比．【解答】解：由题意可知，两导线材料相同；则体积之比为3：1；因长度之比为5：2；故截面积之比为：6：6；由电阻定律R＝可知：电阻之比为：1：12；再由欧姆定律可知：I＝，电压相同；故选：A。【点评】本题考查电阻定律及欧姆定律的应用，要注意明确电阻取决于导线长度和截面积；电流取决于电压和电阻．4．【分析】先根据电阻定律得出电阻的大小，结合欧姆定律得出U与x之间的关系即可完成分析。【解答】解：根据电阻定律，横坐标为x的点与A点之间的电阻为这两点之间的电压为I为电路中的电流，它是一个定值，故A正确；故选：A。【点评】本题主要考查了欧姆定律的相关应用，熟悉电阻定律和欧姆定律，结合图像的物理意义即可完成分析。5．【分析】电阻率的大小由材料决定，根据电阻定律R＝判断电阻的变化．【解答】解：由于材料未变，则电阻率不变，由于体积不变，根据电阻定律R＝。故B正确，A、C。故选：B。【点评】解决本题的关键掌握电阻定律，知道电阻与导线横截面积和长度的关系．6．【分析】根据电阻定律求出在1、2两端加上恒定电压、在3、4两端加上恒定的电压时的电阻之比，从而根据欧姆定律得出电流之比．【解答】解：根据电阻定律R＝得，当在1，，在在6，，所以得，．故C正确，A、B。故选：C。【点评】解决本题的关键掌握电阻定律以及部分电路欧姆定律的运用．二、多选题7．【分析】随着温度的升高，金属的电阻率变大，半导体的电阻率减小，结合图象进行判断即可．【解答】解：图线1的电阻随着温度的升高而升高，图线2的电阻随着温度的升高而降低；根据电阻定律，材料的电阻与电阻率成正比；金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体的电阻率随着温度的升高而减小，图线6反映半导体材料的电阻随温度的变化关系，CD正确；故选：CD。【点评】通过电阻与温度的图线，来体现温度与电阻率的关系，并突出金属导体、半导体与温度的关系．同时加强记忆．8．【分析】导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比，还与导体的材料有关系，这个规律叫电阻定律。公式：R＝ρ﹣﹣制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆•米（Ω•m）；L﹣﹣绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米（m）；S﹣﹣绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米（m2）；R﹣﹣电阻值，国际单位制为欧姆（Ω）。其中ρ叫电阻率：某种材料制成的长1米、横截面积是1平方米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。是描述材料性质的物理量。国际单位制中，电阻率的单位是欧姆•米，常用单位是欧姆•平方毫米/米。与导体长度L，横截面积S无关，只与物体的材料和温度有关。有些材料的电阻率随着温度的升高而增大，有些恰好相反。【解答】解：A、常温下，横截面积减小为0.1倍，根据电阻定律，故A错误；B、常温下，长度变为一半，故电阻变为倍；C、给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，由于功率增加，导致温度会略有升高，由于截面积和长度均不变；再根据欧姆定律可以得到，故C错误；D、金属电阻率会随温度的降低而降低，电阻率会突然降为零，故D正确；故选：BD。【点评】本题关键要能熟练运用电阻定律，同时要明确电阻率的物理意义和温度对其的影响。三、实验题9．【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。（3）当电压表内阻远大于待测电阻阻值时电流表应采用外接法，当待测电阻阻值远大于电流表内阻时电流表应采用内接法；根据图示电路图分析实验误差。【解答】解：（1）由图1所示螺旋测微器可知，其示数为4.6mm+20.0×0.01mm＝8.700mm。（2）由图2所示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，其示数为102mm+6×2.05mm＝102.30mm＝10.230cm。（3）由题意可知：＝2，，则，为减小实验误差，选择图乙所示电路图实验误差较小；由图甲所示电路图可知，由于电流表的分压作用，由欧姆定律可知；由图乙所示电路图可知，由于电压表的分流作用，由欧姆定律可知。故答案为：（1）4.700；（2）10.230；大于。【点评】本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、实验误差分析等问题；要掌握常用器材的使用方法与读数方法；应用伏安法测电阻时要能正确选择电流表的接法。10．【分析】（1）根据电源电动势选择电压表量程；根据闭合电路的欧姆定律求电路中的最大电流，然后选择电流表；本实验要求多测几组数据，滑动变阻器采用分压式接法，据此选择滑动变阻器；若只接待测电阻，根据欧姆定律求解待测电阻两端的最大电压，然后结合题意分析出需要将待测电阻与定值电阻串联；根据电流表内阻、待测电阻与电压表内阻的大小关系分析电流表的内、外接法，然后选择电路图；（2）根据欧姆定律求解待测电阻的表达式。【解答】解：（1）因为电源电动势为3V，所以被测电阻两端电压不会超过3V4；根据闭合电路的欧姆定律，电路中的最大电流1；本实验要求多测几组数据，滑动变阻器采用分压式接法1；由于电流表量程只有4～50mA，若只接待测电阻电压表示数的变化范围小；本实验要求测量范围尽可能大；由于电压表的内阻很大，则满足。综上分析，故ABD错误。故选：C。（2）根据欧姆定律化简得。故答案为：（1）C；V1；A1；R7；（2）。【点评】本题考查了“伏安法”测电阻，要掌握实验器材的选取方法，电流表内、外接法需要满足的条件，滑动变阻器两种接法的电压变化范围；正确运用欧姆定律是解题的关键。11．【分析】（1）螺旋测微器精确度为0.01mm，需要估读，读数时注意半毫米刻度线是否露出．（2）合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．（3）滑动变阻器采用限流式，安培表用外接法．【解答】解：（1）从图中读出金属丝的直径为d＝1.5mm+27.6×0.01mm＝1.770mm；（2）电压表量程5V，故电源选E1，最大电流读数I≈＝0.75A，故电流表选A1；（3）滑动变阻器采用限流式；安培表电阻较小，大内小外；电路如图所示：故答案为：1.770（4.768﹣1.772）；②A1、E4；③在虚线框内完成电路原理图，如上图所示．【点评】实验电路所用器材的要求要熟练掌握，读数的要求，误差来源的分析，变阻器的分压与限流式区别要弄清楚．12．【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度读数的和是螺旋测微器的读数；游标卡尺主尺与游标尺读数的和是游标卡尺读数。（2）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。（3）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图。【解答】解：（1）由图甲所示螺旋测微器可知，电热丝的直径d＝5.5mm+40.6×0.01mm＝5.900mm由图乙所示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，电热丝的长度L＝100mm+10×7.05mm＝100.50mm＝10.050cm（2）电源电动势是4V，电压表应选择A。（3）由于待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据；由于电流表内阻已知，电流表应采用内接法故答案为：（1）5.900；10.050；D；（3）实验电路图如上图所示。【点评】理解实验原理撒解题的前提，要掌握常用器材的使用方法与读数方法；