新教材适用2024-2025学年高中物理第11章电路及其应用2导体的电阻夯基提能作业新人教版必修第三册

第十一章2合格考训练一、选择题(本题共6小题，每题7分，共42分)1．如图所示是A、B两电阻的U－I图像，则两电阻之比及连接相同电压状况下的电流之比分别是(B)A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2C．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1D．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2解析：题图所示U－I图线的斜率表示电阻的阻值，A的电阻RA＝eq\f(2.0,0.2)Ω＝10Ω；B的电阻RB＝eq\f(2.0,0.4)Ω＝5Ω，则RA∶RB＝10∶5＝2∶1，电压相同时，电流与电阻成反比，故IA∶IB＝RB∶RA＝1∶2。2．(2024·重庆高二期中)关于电阻率，下列说法正确的是(B)A．电阻率表示导体对电流的阻碍作用B．不同材料的电阻率通常不同C．电阻率较大的导体，其对电流的阻碍作用肯定越大D．电阻率与导体的长度成反比解析：电阻率表示导电材料的导电性能，电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻率大，表示材料的导电性差，但电阻不肯定大(还与导体的长短、粗细有关)，即对电流的阻碍作用不肯定大，故A、C错误；不同材料的电阻率通常不同，故B正确；电阻率由材料本身及温度确定，而与其长短、粗细无关，故D错误。3．复旦高校科研团队制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍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)A．电导率的单位是eq\f(1,Ω·m)B．材料的电导率与材料的形态有关C．材料的电导率越小，其导电性能越好D．电导率大小与温度无关解析：依据R＝ρeq\f(l,S)可知，σ＝eq\f(1,ρ)＝eq\f(l,RS)，则电导率的单位是eq\f(m,Ω·m2)＝eq\f(1,Ω·m)，A正确；材料的电阻率与材料的形态无关，则材料的电导率与材料的形态也无关，B错误；材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越差，C错误；材料的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度也有关，D错误。4．(2024·陕西咸阳高二上期中)一根长为L、横截面半径为r的金属棒，其材料的电阻率为ρ。金属棒单位体积内自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，金属棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为(A)A.eq\f(U,ρLne) B．eq\f(Uπr2,ρLne)C.eq\f(U,ρLneπr2) D．eq\f(UL,ρneπr2)解析：依据欧姆定律有I＝eq\f(U,R)，依据电阻定律有R＝ρeq\f(L,S)，电流的微观表达式I＝neSv，联立解得v＝eq\f(U,neρL)，A正确。5．(多选)(2024·四川成都外国语学校高二上期中)探讨发觉电解质溶液导电时满意R＝eq\f(U,I)。图甲为一测量电解质溶液的电阻率的长方体玻璃容器，X、Y为两电极，边长a＝40cm，b＝20cm，c＝10cm，当里面注满待测电解质溶液时，在X、Y间加上不同电压，其伏安特性曲线如图乙所示。忽视电解质溶液的热膨胀，则下列说法正确的是(ACD)A．电压U＝15V时，电解质溶液的电阻是3×103ΩB．电压U＝15V时，电解质溶液的热功率是7.5WC．电压U＝15V时，电解质溶液的电阻率是150Ω·mD．电压U增大时，电解质溶液的电阻率将减小解析：由题图乙可知，电压U＝15V时，电流为I＝5×10－3A，则电解质溶液的电阻为R＝eq\f(U,I)＝3×103Ω，热功率P＝I2R＝7.5×10－2W，故A正确，B错误；由题图甲可知，注满电解质溶液的容器沿电流方向的长度为L＝a＝0.4m，横截面积为S＝bc＝0.02m2，依据R＝ρeq\f(L,S)可得ρ＝150Ω·m，故C正确；由题图乙可知，电压增大，电解质溶液的阻值减小，而长度和横截面积不变，所以电解质溶液的电阻率随电压的增大而减小，故D正确。6．(2024·江苏淮安高二上月考)如图所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍。当开关闭合后，三个志向电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法中正确的是(A)A．ρb是ρc的2倍 B．ρa是ρc的2倍C．ρa是ρb的2倍 D．ρc是ρa的2倍解析：串联电路中电流相等，由欧姆定律可得电阻R与其两端的电压成正比，故R1∶R2∶R3＝1∶1∶2，由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可得电阻率ρ＝eq\f(RS,L)，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍，则ρa∶ρb＝1∶2，c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍，则ρa∶ρc＝1∶1，故ρa∶ρb∶ρc＝1∶2∶1，B、C、D错误，A正确。二、非选择题(共18分)7.(18分)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，把它们浸没在待测液体中，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，由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(6×106×10－4,10－2)Ω·m＝6×104Ω·m。等级考训练一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)1．(2024·河南中原名校高二上联考)a、b、c三种元件的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是(C)A．b为定值电阻，图像的斜率等于电阻B．a、b、c三种元件都是线性元件C．a为某种半导体元件，随着电压、电流的上升，电阻减小D．三个图像的交点表示电压、电流相等，电阻不相等解析：b为定值电阻，温度上升，电阻不变，其斜率的倒数等于电阻，故A错误；电流与电压成正比的元件才是线性元件，b是线性元件，a、c不是线性元件，故B错误；某些半导体元件，例如晶体二极管随着电压、电流的上升，电阻减小，a的电阻随着电压、电流的上升而减小，为某种半导体元件，故C正确；三个图像的交点，表示此处的电压、电流相等，由欧姆定律可得R＝eq\f(U,I)，所以三种元件在交点处的电阻相等，故D错误。2．如图甲所示，将两根横截面积和长度均相同、材料不同的导线Ⅰ和Ⅱ串联后接入电路。将电源负极接地，导线上随意一点的电势φ随该点与a点距离x的变更关系如图乙所示。导线Ⅰ和Ⅱ的电阻率分别为ρ1、ρ2，电阻分别为R1、R2，则它们的关系正确的是(A)A．ρ1<ρ2，R1<R2 B．ρ1>ρ2，R1<R2C．ρ1<ρ2，R1>R2 D．ρ1>ρ2，R1>R2解析：由题图乙知，导线Ⅰ两端的电压U1＝φ0，导线Ⅱ两端的电压U2＝2φ0，流过两导线的电流相等，由R＝eq\f(U,I)可知，R1<R2；由R＝ρeq\f(l,S)，可得ρ＝eq\f(RS,l)，因S1＝S2，l1＝l2，故ρ1<ρ2，选项A正确。3．(2024·安徽芜湖高二上联考)某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是(B)A．B点对应的电阻为12ΩB．B点对应的电阻为40ΩC．工作状态从A变更到B时，导体的电阻因温度的影响变更了1ΩD．工作状态从A变更到B时，导体的电阻因温度的影响变更了9Ω解析：B点对应的导体电阻为RB＝eq\f(UB,IB)＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，故A错误，B正确；A点对应的导体电阻为RA＝eq\f(UA,IA)＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，导体的电阻因温度的影响变更了ΔR＝RB－RA＝10Ω，故C、D错误。4．(多选)(2024·重庆清华中学高二上月考)将上下表面均为正方形、高度相等、用同种材料制成的甲、乙两导体串联接在电压为U的电源上，已知电流大小为I，电流方向如图所示，甲、乙两导体上下表面边长分别为a和b，高均为h，则(AC)A．电流沿图中方向流过两导体时，甲、乙两导体的阻值之比是1∶1B．电流沿图中方向流过两导体时，甲、乙两导体的阻值之比是a∶bC．导体的电阻率ρ＝eq\f(Uh,2I)D．导体的电阻率ρ＝eq\f(Uha,Ia＋b)解析：由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知，两导体的电阻分别为R1＝ρeq\f(a,ah)＝eq\f(ρ,h)，R2＝ρeq\f(b,bh)＝eq\f(ρ,h)，则R1∶R2＝1∶1，选项A正确，B错误；因甲、乙两导体的阻值之比是1∶1，且两电阻串联，故分压相等，则甲、乙两导体两端的电压均为eq\f(U,2)，由欧姆定律可得R1＝eq\f(U,2I)＝eq\f(ρ,h)，解得ρ＝eq\f(Uh,2I)，选项C正确，D错误。5．(2024·山东枣庄八中高二上月考)如图甲所示电路中，电源电压为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。开关S闭合后，下列推断正确的是(C)A．流过L1的电流是流过L2的电流的2倍B．L1、L2、L3的电阻相等C．此时L1的电阻为12ΩD．此时L2消耗的电功率为0.375W解析：由题图甲知L1两端电压为3.0V，结合题图乙可知流过它的电流为0.25A，L2、L3串联，每个灯泡两端的电压为1.5V，依据题图乙可知流过它们的电流为0.2A，两电流不是2倍的关系，故A错误；设L1的电阻为R1，则R1＝eq\f(3.0,0.25)Ω＝12Ω，设L2、L3的电阻分别为R2、R3，有R2＝R3＝eq\f(1.5,0.2)Ω＝7.5Ω，故B错误，C正确；设此时L2消耗的电功率为P，有P＝UI＝1.5×0.2W＝0.3W，故D错误。二、非选择题(共10分)6．(10分)某电路须要20A的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“15A”和“5A”两种型号的保险丝，他们的规格如下表所