2023-2025北京高三（上）期末物理汇编：导体的电阻

第1页/共1页2023-2025北京高三（上）期末物理汇编导体的电阻一、单选题1．（2025北京房山高三上期末）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为、电阻率为、横截面积为的细金属直导线，单位体积内有个自由电子，电子电荷量为、质量为。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为。下列说法正确的是（）A．比例系数B．比例系数的单位为C．当该导线通有恒定的电流时，导线中自由电子定向移动的速率D．当该导线通有恒定的电流时，导线中自由电子受到平均阻力大小为2．（2025北京通州高三上期末）小灯泡通电后，其电流随所加电压变化的曲线如图所示，为曲线上一点，坐标为（，），为曲线的切线，与轴交点的电流值为，为轴的垂线，为轴的垂线。下列说法正确的是（）A．对应点，小灯泡的电阻为B．对应点，小灯泡的电阻为C．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻逐渐减小D．对应点，小灯泡的功率为曲线与横轴所围图形的面积3．（2023北京海淀高三上期末）1911年，Onnes等发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，Gorter和Casimir根据电子比热在附近剧烈变化而提出二流体模型，建立了低温超导的唯象理论。该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。物理学中，将单位面积上流过的电流称为电流密度，设正常金属内电流密度为，超导体表面薄层内电流密度为。根据上述信息可知（）A．超导体中的超导电流会产生焦耳热B．如图圆柱体中，正常金属与超导体内部均存在恒定的电场以维持恒定的电流C．如图圆柱体中，电流，电流密度D．如图圆柱体中，电流，电流密度二、多选题4．（2023北京海淀高三上期末）1911年，科学家们发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，科学家提出超导体的二流体模型初步解释了低温超导现象。该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。根据上述信息可知（

）A．交界区两侧单位时间内通过的电荷量相等B．超导体中需要恒定电场以维持其中的超导电流C．如图中超导体内部可能存在定向移动的自由电子D．如图中超导体内部轴线处的磁场一定为零三、实验题5．（2024北京海淀高三上期末）甲、乙两同学分别通过如下实验研究测量电阻的不同实验方案。（1）甲同学用图所示电路测量阻值约为6Ω的电阻，可选用的器材有：A．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）B．电流表（量程0～3A，内阻约0.02Ω）C．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）D．滑动变阻器（0～5Ω）E.滑动变阻器（0～200Ω）F.电源（电动势为4.5V）及开关和导线若干①为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选择，滑动变阻器应选择。（选填实验器材前的字母）②请用笔画线表示导线，在图中完成电路连接。③若只考虑电流表和电压表内阻的影响，关于本实验的误差分析，下列说法正确的是。A．电阻的测量值大于真实值，属于偶然误差B．电阻的测量值小于真实值，属于偶然误差C．电阻的测量值大于真实值，属于系统误差D．电阻的测量值小于真实值，属于系统误差（2）乙同学用图所示电路测量另一个电阻。①电路连好后，闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数且几乎不变，电流表始终没有示数。若电路中仅有一处故障，则可能的故障是。A．滑动变阻器短路B．滑动变阻器断路C．待测电阻与电流表A之间的导线断路②故障解决后，乙同学研究电压表示数U和滑动变阻器连入电路中阻值R的关系。若待测电阻、电流表内阻、电压表内阻、电源电动势和内阻都保持不变，图中可以正确反映U-R关系的示意图是。A．B．C．D．6．（2023北京丰台高三上期末）某同学在实验室测量电阻R的阻值。（1）待测电阻的阻值约为10Ω。除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电键、导线若干外，还提供如下实验器材：A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程0~3.0A，内阻约0.02Ω）C．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）D．电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）E．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用（选填实验器材前对应的字母）。（2）该同学测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，请在图中作出该电阻的U-I图线，根据图线得出该电阻R=Ω（结果保留小数点后两位）。（3）该同学选用如图所示电路进行实验。实验开始后把滑动变阻器的滑动触头滑到中间某一位置，闭合电键时发现电流表没有示数，但电压表有示数。若电路中仅有一处故障，则（选填选项前的字母）。A．导线a处断路

B．导线b处断路

C．R处断路

参考答案1．A【详解】C．一小间内，流过导线横截面的电子个数为电荷量为根据电流的定义有解得故C错误；AD．长度为l的一段导体，则电子做定向移动时满足电场力与阻力相等，则，解得，故A正确，D错误；B．根据可知比例系数的单位为故B错误；故选A。2．A【详解】AB．根据欧姆定律有可得对应点，小灯泡的电阻为故A正确，B错误；C．根据欧姆定律有可知图像中，图像的切线的斜率的绝对值表示该相应电压时小灯泡的电阻的倒数，根据图像可知，随着所加电压的增大，图像切线的斜率的绝对值减小，即小灯泡的电阻增大，故C错误；D．对应点，小灯泡的功率为可知小灯泡的功率为图中矩形所围面积，故D错误。故选A。3．D【详解】A．超导体中的电阻接近于0，故超导体中的超导电流不会产生焦耳热，故A错误；B．因超导电子能产生定向运动，不受阻碍，则超导体中不需要恒定电场以维持其中的超导电流，故B错误；CD．由于正常金属与超导体处于串联状态，故而超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，小于正常金属体内的电流流过面积，故故C错误，D正确。故选D。4．AD【详解】A．交界区两侧的电流相等，则单位时间内通过的电荷量相等，选项A正确；B．因超导电子能产生定向运动，不受阻碍，则超导体中不需要恒定电场以维持其中的超导电流，选项B错误；C．由题意可知，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子，电流只分布在超导体的表层，所以内部无电流，即内部无定向移动的电子，选项C错误；D．因为超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，由对称性可知，如图中超导体内部轴线处的磁场一定为零，选项D正确。故选AD。5．CDDCB【详解】（1）①[1][2]电源电压为4.5V，电压表量程为3V，电路中的最大电流则电流表选择C，为方便操作，滑动变阻器应选择D；②[3]因为滑动变阻器阻值小于待测阻值，采用分压式接法，如下③[4]引起该实验系统误差的主要原因是电压表的分流作用，电流表测量值大于真实值，电阻测量值偏小，属于系统误差.故选D。（2）①[5]无论如何移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数且几乎不变，电流表始终没有示数，说明电压表被串联进电路中了，则待测电阻与电流表A之间的导线断路。故选C。②[6]待测电阻、电流表内阻、电压表内阻、都保持不变，设这部分总电阻为，则整理得故选B。6．ACE7.85C【详解】