2024-2025学年高中物理第3章恒定电流第2节电阻作业含解析鲁科版选修3-1

PAGE3-电阻(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．关于公式R＝eq\f(U,I)、R＝eq\f(ρl,S)以及变形式ρ＝eq\f(RS,l)的理解正确的是()A．由R＝eq\f(U,I)可知，导线的电阻与电压成正比与电流成反比B．由R＝eq\f(ρl,S)可知，导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比C．由ρ＝eq\f(RS,l)可知，导线的电阻率与导线的横截面积成正比D．由ρ＝eq\f(RS,l)可知，导线的电阻率与导线的长度成反比B[R＝eq\f(U,I)是电阻的定义式，电压和电流能用来量度电阻，但并不确定导线的电阻，A错误；R＝eq\f(ρl,S)为导线电阻的确定式，因此导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比，B正确；电阻率与导线的电阻、导线的长度和横截面积无关，只与导线本身的性质有关，则C、D错误。]2．(多选)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示为某金属导体和某半导体的电阻随温度改变的关系曲线，则()A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的改变B．图线2反映金属导体的电阻随温度的改变C．图线1反映金属导体的电阻随温度的改变D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的改变CD[因为金属的电阻率随温度的上升而增大，而半导体材料的电阻率随温度的上升而减小，所以选项C、D正确。]3．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是()A．大于121Ω B．小于121ΩC．等于121Ω D．无法推断B[由于金属的电阻率随温度的上升而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B。]4．两根材料相同的匀称导线x和y，x的长度为L，y的长度为2L，串联在电路中，沿电流方向电势随长度的改变如图所示，则x、y横截面积之比为()A．2∶3 B．1∶4C．1∶2 D．3∶1C[由图象可得两导线上的电压相等均为4V，由公式R＝eq\f(U,I)得两导线电阻相等，由公式R＝ρeq\f(l,S)，R、ρ相同，故横截面积S与长度l成正比，故面积比为1∶2，选C。]5．金属铂的电阻率对温度的改变特别敏感，随着温度的上升，其电阻率将增大。如把加在一段铂丝两端的电压和流过这段铂丝的电流分别用U和I来表示，则比较客观地反映I­U间的关系的图是()C[金属铂的电阻率随着温度的上升而增大，一段铂丝的电阻也随着温度的上升而增大，在I­U图线上，表现为随电压增加，电流增大越来越慢，也就是I­U图线的斜率越来越小，因此选项C符合题意。]6．两根不同材料制成的匀称电阻丝，长度之比l1∶l2＝5∶2，横截面直径之比d1∶d2＝2∶1，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比I1∶I2＝3∶2，则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为()A．eq\f(4,15)B．eq\f(8,3)C．eq\f(8,5)D．eq\f(16,15)D[由欧姆定律I＝eq\f(U,R)知，当所加电压U相同时，R1∶R2＝I2∶I1＝2∶3，依据d1∶d2＝2∶1知，横截面积之比S1∶S2＝4∶1，由导体的电阻R＝ρeq\f(l,S)得eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(R1S1l2,R2S2l1)＝eq\f(2,3)×eq\f(4,1)×eq\f(2,5)＝eq\f(16,15)，D正确。]二、非选择题(14分)7．材料的电阻率ρ随温度改变的规律为ρ＝ρ0(1＋αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t＝0℃时的电阻率。在肯定的温度范围内α是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数。利用具有正、负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在肯定温度范围内不随温度改变的电阻。已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10－5Ω·m；在0℃旁边，铜的电阻温度系数为3.9×10－3℃－1，碳的电阻温度系数为－5.0×10－4℃－1。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃旁边不随温度改变，求所需碳棒的长度(忽视碳棒和铜棒的尺寸随温度的改变)。[解析]设所需碳棒的长度为L1，电阻率为ρ1，电阻恒温系数为α1；铜棒的长度为L2，电阻率为ρ2，电阻恒温系数为α2。依据题意有ρ1＝ρ10(1＋α1t)ρ2＝ρ20(1＋α2t)式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0℃时的电阻率。设碳棒的电阻为R1，铜棒的电阻为R2，有R1＝ρ1eq\f(L1,S)R2＝ρ2eq\f(L2,S)式中S为碳棒与铜棒的横截面积。碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R＝R1＋R2L0＝L1＋L2式中L0＝1.0m联立以上各式得：R＝ρ10eq\f(L1,S)＋ρ20eq\f(L2,S)＋eq\f(ρ10α1L1＋ρ20α2L2,S)t