2024-2025学年高中物理第二章恒定电流6导体的电阻练习含解析新人教版选修3-1

PAGE6-导体的电阻基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(2024·北京市昌平区高二上学期期末)关于导体的电阻的表达式R＝eq\f(U,I)和R＝ρeq\f(L,S)，下面说法不正确的是(A)A．金属导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过的电流成反比B．金属导体的电阻与导体长度、横截面积和材料有关C．一般状况下，金属导体的电阻随工作环境温度的改变而改变D．对于给定的一段金属导体来说，在恒温下eq\f(U,I)比值是恒定的，导体电阻不随U或I的改变而改变解析：导体的电阻是导体本身的特性，与其两端电压和电流强度无关，选项A错误；依据电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知：导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关，选项B正确；导体的电阻率随温度改变而改变，电阻也随温度而改变，选项C正确；导体的电阻是导体本身的特性，对一段肯定的导体来说，在恒温下比值eq\f(U,I)是恒定的，导体电阻不随U或I的改变而化，选项D正确。本题选不正确的，故选A。2．关于电阻率，下列说法正确的是(C)A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3B．材料的电阻率随温度的上升而增大C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A错误。金属材料的电阻率随温度上升而增大，而半导体材料则相反，所以B错误。合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C正确。电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用肯定大，因为物体的电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而且电阻还跟导体的长度、横截面积有关，所以D错误。3．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断，由于种种缘由，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的地方是(B)A．横截面积大的地方B．横截面积小的地方C．同时熔断D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方解析：依据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断，B正确。4.(2024·四川省攀枝花市高二上学期检测)如图所示，某一导体的形态为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c＝3∶2∶1。在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1∶R2为(D)A．1∶3 B．3∶1C．9∶1 D．1∶9解析：设c的长度为L，则b的长度为2L，a的长度为3L，依据电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知，1、2两点间的电阻为R1＝ρeq\f(L,6L2)＝eq\f(ρ,6L)；3、4两点间的电阻为R2＝ρeq\f(3L,2L2)＝eq\f(3ρ,2L)，故eq\f(R1,R2)＝eq\f(1,9)，故本题选D。5．(2024·山东省试验中学高二上学期期末)对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝，下列说法正确的是(BD)A．常温下，若将电阻丝匀称拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB．常温下，若将电阻丝从中点对折，电阻变为R/4C．加在电阻丝上的电压从0渐渐加大到U，则在随意状态下的U/I的值不变D．若把温度降到肯定零度旁边，电阻丝的电阻突然变为零，这种现象称为超导现象解析：常温下，若将电阻丝匀称拉长为原来的10倍，则截面积变为原来的1/10，依据电阻定律R＝ρeq\f(L,S)，A错误；常温下，若将电阻丝从中点对折，长度为原来的一半，面积为原来的2倍，则电阻变为R/4，B正确；电阻丝随着温度改变阻值会发生改变，C错误；依据超导现象知，D正确。二、非选择题6.一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上(如图所示)，导线的横截面积为185mm2，导线上通过的电流为400A，鸟的两爪间的距离为5cm，求两爪间的电压。(ρ铝＝2.9×10－8Ω·m)答案：3.12×10－3V解析：R＝ρeq\f(l,S)＝2.9×10－8×eq\f(0.05,185×10－6)Ω＝7.8×10－6Ω故：U＝IR＝400×7.8×10－6V＝3.12×10－3V。7．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示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后接入该电路中？说明其理由。保险丝12直径1mm2mm额定电流5A15A解析：这两段等长的保险丝横截面积之比S1∶S2＝1∶4，由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)得电阻之比R1∶R2＝S2∶S1＝4∶1，并联接入电路后两端的电压相等，由欧姆定律得通过的电流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶4，即第2根保险丝中的实际电流是第1根中的4倍，而额定电流只是第1根的3倍，所以不能这样来运用。实力提升一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1.(2024·广东省湛江市高二上学期期末)两根材料相同粗细匀称的金属丝1、2的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是(B)A．两金属丝的阻值R1大于R2B．如两根金属丝的长度相同，则金属丝1较粗C．如两根金属丝的粗细相同，则金属丝1较长D．条件不足，无法推断两金属丝的长短与粗细解析：导线的电阻R＝eq\f(U,I)，I－U图象的斜率倒数表示电阻的大小，则由图可知，两金属丝的阻值R1小于R2，故A错误；依据电阻定律R＝ρeq\f(L,S)得知，长度相同，材料相同，因R1小于R2，故金属丝1的横截面积大，故B正确；依据电阻定律R＝ρeq\f(L,S)得知，两根金属丝的粗细相同，则金属丝2较长，故C错误。2．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，横截面积是a的两倍，c与a的横截面积相等，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V1∶V2∶V3＝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(C)A．ρa是ρb的2倍 B．ρa是ρc的2倍C．ρb是ρc的2倍 D．ρc是ρa的2倍解析：依据串联电路的电压关系，Ra∶Rb∶Rc＝V1∶V2∶V3＝1∶1∶2，依据R＝ρeq\f(L,S)得：ρ＝eq\f(RS,l)，∴eq\f(ρa,ρb)＝eq\f(Rasa,Rbsb)＝eq\f(1,2)，A错误；同理B、D错误，C正确。3．(2024·江西省宜春市高二上学期期末)神经纤维可分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经试验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可看作长为20cm，半径为4cm的圆柱体，在其两端加上渐渐上升的电压，当电压U＝100V时，该髓质神经纤维发生反应，则引起该髓质神经纤维产生感觉的最小电流为(B)A．0.15μA B．0.31μAC．0.43μA D．0.62μA解析：由电阻定义式可得：R＝ρeq\f(L,S)＝8×106×eq\f(20×10－2,π×4×10－22)Ω＝3.18×108Ω故电流为：I＝eq\f(U,R)＝eq\f(100,3.18×108)A＝0.31μA，故B正确，ACD错误。4.如图所示，P是一个表面匀称镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜材料的电阻率为ρ，膜的厚度为d。管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流为I，则金属膜的电阻率的值为(C)A．eq\f(U,I) B．eq\f(πUD2,4IL)C．eq\f(πUDd,IL) D．eq\f(πUD2,IL)解析：由欧姆定律可得，镀膜材料的电阻R＝eq\f(U,I)，镀膜材料的截面积为s＝2πeq\f(D,2)·d＝πDd，依据电阻定律可得，R＝ρeq\f(L,s)，所以镀膜材料的电阻率ρ为：ρ＝eq\f(sR,L)＝eq\f(πDdU,IL)，所以C正确，故选C。5．(2024·北京西城区高二上学期质检)一根粗细匀称的金属导线，在其两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线匀称拉长，使它的横截面半径变为原来的eq\f(1,2)，再给它两端加上电压2U，则(AD)A．通过导线的电流为eq\f(I,8)B．通过导线的电流为eq\f(I,16)C．导线中自由电子定向移动的速率为eq\f(v,4)D．导线中自由电子定向移动的速率为eq\f(v,2)解析：将导线匀称拉长，使其横截面半径变为原来的eq\f(1,2)，横截面积变为原来的eq\f(1,4)，导线长度变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)可知，导线电阻变为原来的16倍；电压变为2U，由欧姆定律I＝eq\f(U,R)可知，电流变为原来的eq\f(1,8)，故A正确B错误；电流I变为原来的eq\f(1,8)，横截面积变为原来的eq\f(1,4)，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I＝nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的eq\f(1,2)，故C错误D正确。6．如图所示是插头式电阻箱的结构示意图，下列说法正确的是(AB)A．电阻箱的铜塞拔出的越多，接入电路中的电阻越大B．电阻箱连入时要拔出一些铜塞，以免电路短路C．此电阻箱能得到的最大阻值为10ΩD．要想使电阻箱的电阻为8Ω，应拔出的铜塞是3和5解析：电阻箱的工作原理事实上是金属杆与电阻丝的并联，由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，假如金属杆的横截面积比较大，其电阻很小，可忽视不计。当某个铜塞处于插入状态时，与其并联的电阻丝即被短路，当电阻箱中的铜塞全部插入时，电阻箱的电阻为零，接入电路后造成短路，因此需拔出一些铜塞，铜塞拔出越多接入电路的电阻越多，阻值越大，铜塞全部拔出时电阻箱的电阻最大，为R＝1Ω＋2Ω＋2Ω＋5Ω＋10Ω＝20Ω，当拔出铜塞3和5时，电阻丝3和5接入电路，R′＝2Ω＋10Ω＝12Ω。二、非选择题7．(2024·山东省