2023高中物理章末核心训练（三）第三章恒定电流粤教版

章末核心训练（三）恒定电流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b，则（）A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1C.若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bD.若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2解析：从图示方向看，则根据电阻定律可知，R1＝eq\f(ρa,ah)＝eq\f(ρ,h)，R2＝eq\f(ρb,bh)＝eq\f(ρ,h)，故两电阻阻值相等，比值为1∶1，故A错误，B正确；若电流竖直向下，则根据电阻定律有R1＝eq\f(ρh,a2)，R2＝eq\f(ρh,b2)，故R1∶R2＝b2∶a2，C、D错误.答案：B2.一根长为L、横截面积为S的金属棒，其电阻率为ρ.棒内单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，在棒两端加上恒定电压U时，棒内产生电流，则自由电子定向移动的速率为（）A.eq\f(U,neρL) B.eq\f(US,neρL)C.eq\f(US,neρL2) D.eq\f(UL,neρL)解析：导体中的电流为I＝neSv，导体的电阻为R＝eq\f(ρL,S)，导体两端的电压为U＝RI，解得v＝eq\f(U,neρL)，故A正确.答案：A3.有两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后绞合起来，则其电阻之比为（）A.1∶16 B.16∶1C.1∶4 D.4∶1解析：设A、B原来电阻均为R，长度均为l，横截面积均为S.则R＝ρeq\f(l,S)，对A：RA＝ρeq\f(2l,\f(S,2))＝4R，对B：RB＝ρeq\f(\f(l,2),2S)＝eq\f(1,4)R，故eq\f(RA,RB)＝16∶1，B正确.答案：B4.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（）A.加5V电压时，导体的电阻约是5ΩB.加11V电压时，导体的电阻约是1.4ΩC.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.此导体为线性元件解析：对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的eq\f(U,I)值仍表示该点所对应的电阻值.当导体加5V电压时，电阻R1＝eq\f(U,I)＝5Ω，A正确；当导体加11V电压时，由题图知电流约为1.4A，电阻R2大于1.4Ω，B错误；当电压增大时，eq\f(U,I)值增大，导体为非线性元件，C、D错误.答案：A5.学校电工从市场买来一大捆铜导线，如图甲所示，他觉得其实际长度与所标的长度相差较大，为此请一组同学帮助他通过实验进行检测.（1）为了得知该铜丝的横截面积S，小组先用小刀割去铜导线外皮，再用螺旋测微器测定裸露的铜丝的直径d，如图乙所示，则可读得d＝mm.（2）小组设计如图丙所示的电路来测定铜丝电阻，请根据图丙把图丁实物连接完整.（3）首先闭合开关S1，把开关S2拨向1，记下电压表的示数为U0，接下来把开关S2拨向2，调节，使得电压表的示数为，此时电阻箱R0的阻值为60Ω.（4）据研究小组设计方案，计算铜导线长度的表达式L＝（用铜导线的电阻R、横截面积S、电阻率ρ表示），根据以上测得的数据可计算出该铜导线的长度为m.（已知铜的电阻率ρ＝1.7×10－8Ω·m，结果保留三位有效数字）解析：（1）螺旋测微器的读数为：固定刻度＋可动刻度（估读）×精度值＝0＋35.0（35.0～35.2）×0.01mm＝0.350mm（0.350mm～0.352mm）.（2）实验采用等效替代法来测铜丝的电阻，所以实物图的完整连接如下图所示.（3）采用等效替代法来测铜丝的电阻的步骤：首先闭合开关S1，把开关S2拨向1，记下电压表的示数为U0，接下来把开关S2拨向2，调节电阻箱电阻，使得电压表的示数为U0，此时电阻箱R0的阻值为60Ω.（4）由电阻定律可得R＝ρeq\f(L,S)，即L＝eq\f(RS,ρ)，横截面积S＝eq\f(1,4)πd2，代入数据，解得L＝eq\f(RS,ρ)＝eq\f(Rπd2,4ρ)＝eq\f(60×3.14×0.3502×10－6,4×1.7×10－8)m＝339m.