2023新教材高中物理課時跟蹤檢測（十一）決定導(dǎo)體電阻大小的因素粵教版必修第三冊

/05/5/課時跟蹤檢測（十一）決定導(dǎo)體電阻大小的因素A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(2020·佛山四校聯(lián)考)關(guān)于材料的電阻率，下面說法正確的是()A．一根長導(dǎo)線截成等長三段，每段的電阻率是原來的eq\f(1,3)B．金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大C．純金屬的電阻率比合金的電阻率大D．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，材料電阻率越大，則導(dǎo)電性能越好解析：選B把一根長導(dǎo)線截成等長的三段，則每段的電阻都是原來的eq\f(1,3)，但是電阻率是不變的，故A錯誤；金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故B正確；純金屬的電阻率較合金的電阻率小，故C錯誤；電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，同等長度和橫截面積的導(dǎo)體，電阻率越大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大，導(dǎo)電性能越差，故D錯誤。2．一根均勻電阻絲阻值為R，在以下哪些情況下，阻值仍為R()A．長度變?yōu)橐话?，橫截面積增大一倍時B．橫截面積變?yōu)橐话耄L度變?yōu)槎稌rC．長度和橫截面積都變?yōu)樵瓉淼?倍時D．直徑變?yōu)橐话?，長度變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)時解析：選C根據(jù)電阻定律R＝eq\f(ρl,S)＝eq\f(4ρl,πd2)可知，長度變?yōu)橐话?，橫截面積增大一倍時，阻值變?yōu)閑q\f(R,4)，A錯誤；橫截面積變?yōu)橐话?，長度變?yōu)槎稌r，阻值變?yōu)?R，B錯誤；長度和橫截面積都變?yōu)樵瓉淼?倍時，阻值仍為R，C正確；直徑變?yōu)橐话?，長度變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)時，阻值變?yōu)?R，D錯誤。3．根據(jù)公式R＝ρeq\f(l,S)可以導(dǎo)出電阻率的表達(dá)式ρ＝eq\f(RS,l)，對溫度一定的某種金屬導(dǎo)線來說，它的電阻率()A．跟導(dǎo)線的電阻R成正比B．跟導(dǎo)線的橫截面積S成正比C．跟導(dǎo)線的長度l成反比D．只由導(dǎo)線材料的性質(zhì)決定解析：選D電阻率的大小由材料的性質(zhì)決定，與電阻的大小、導(dǎo)線的長度、橫截面積無關(guān)，故D正確，A、B、C錯誤。4.有一種“電測井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，在鉆孔中進(jìn)行電特性測量，可以反映地下的有關(guān)情況。如圖所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314Ω·m，在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得U＝100V，I＝100mA，則該鉆孔的深度為()A．50m B．100mC．1000m D．2000m解析：選B鹽水電阻R＝eq\f(U,I)＝1000Ω，由電阻定律R＝ρeq\f(h,S)，面積S＝πr2＝3.14×10－2m2，聯(lián)立解得h＝100m，故A、C、D錯誤，B正確。5．有一段長1m的電阻絲，電阻是10Ω，現(xiàn)把它均勻拉伸到長為5m，則電阻變?yōu)?)A．10Ω B．50ΩC．150Ω D．250Ω解析：選D設(shè)電阻絲原來的橫截面積為S1，長度原來為L1，拉長后橫截面積為S2，長度為L2，由體積V＝SL得，V不變，L與S成反比，長度之比L1∶L2＝1∶5，則S1∶S2＝5∶1。根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(L,S)得，R2∶R1＝25∶1，則電阻變?yōu)?50Ω。故D正確。6.如圖所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均為正方形的導(dǎo)體，R1邊長為2L，R2邊長為L，若R1的阻值為8Ω，則R2的阻值為()A．4Ω B．8ΩC．16Ω D．64Ω解析：選B設(shè)導(dǎo)體材料厚度為h，根據(jù)電阻定律可得R1＝ρeq\f(2L,h×2L)＝eq\f(ρ,h)＝8Ω，R2＝ρeq\f(L,h×L)＝eq\f(ρ,h)＝8Ω，B正確。7.[多選]如圖所示的滑動變阻器中，A、B、C、D是它的四個接線柱，P是滑片。現(xiàn)將滑動變阻器接入電路中，并要求滑片P向接線柱C移動時，電路中的電流減小，則接入電路中的接線柱可能是()A．A和B B．A和CC．B和C D．B和D解析：選CD要使滑片P向C移動時電路中的電流減小，則接入電路中的電阻絲的電阻應(yīng)增大，電阻絲的長度應(yīng)變長?；琍與接線柱C、D之間沒有電阻，所以接入電路中的一個接線柱必須是C或D；在滑片P向C移動時，只有B、P之間的電阻絲在變長，所以接入電路的另一個接線柱只能是B?？梢姡尤腚娐分械慕泳€柱可能是B和C，也可能是B和D，故C、D正確。8．“研究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲，現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示。編號材料長度/m橫截面積/mm2A鎳鉻合金0.80.8B鎳鉻合金0.50.5C鎳鉻合金0.30.5D鎳鉻合金0.31.0E康銅合金0.30.5F康銅合金0.80.8(1)電路圖中四條金屬絲應(yīng)分別選上表中的__________(用編號表示)；(2)在相互交流時，有位同學(xué)提出用如圖所示的電路，只要將圖中P端分別和觸點(diǎn)1、2、3、4相接，讀出電流，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，也能探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，你認(rèn)為上述方法是否正確，并說出理由________________________________________________________________________。解析：(1)用控制變量法研究，選電阻絲時要注意盡量選擇有相同參數(shù)(材料、長度、橫截面積)的；從題述材料可以看出，B、C、E橫截面積相同，B、C、D材料相同，C、D、E長度相同；故應(yīng)選BCDE。(2)接不同的電阻時，電流不同，故電阻分得的電壓不同，電流與電阻成反比的前提是導(dǎo)體兩端的電壓一定。答案：(1)BCDE(2)不正確，因?yàn)镻端分別和觸點(diǎn)1、2、3、4相接時，電阻兩端的電壓不一定相同，只有電壓不變時，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，才能探究出導(dǎo)體的電阻與其影響因素的定量關(guān)系eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．(2020·鄭州質(zhì)檢)一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)A.eq\f(U,2)B．UC．2UD．4U解析：選D根據(jù)電阻定律可得：拉長后電阻變?yōu)镽′＝ρeq\f(2l,\f(1,2)S)＝ρeq\f(4l,S)＝4R，所以根據(jù)歐姆定律可得eq\f(U,R)＝eq\f(U′,R′)＝eq\f(U′,4R)，故U′＝4U，所以D正確。10.(2020·廣州調(diào)研)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長度分別為L和2L，串聯(lián)在電路中時，其電勢的變化如圖所示，下列說法正確的是()A．A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為5∶2B．A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為1∶2C．A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為1∶3D．A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為2∶3解析：選C由圖像可知，導(dǎo)線A長度為1m，兩端電壓UA＝6V；導(dǎo)線B長度為2m，其兩端電壓為UB＝4V，所以A導(dǎo)線和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為3∶2，A、B錯誤；兩導(dǎo)線中電流相等，即eq\f(UA,RA)＝eq\f(UB,RB)，可得eq\f(RA,RB)＝eq\f(UA,UB)＝eq\f(3,2)，根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，可得兩導(dǎo)線的橫截面積之比為eq\f(SA,SB)＝eq\f(lA,lB)×eq\f(RB,RA)＝eq\f(1,3)，D錯誤，C正確。11．有兩個同種材料制成的導(dǎo)體，如圖所示，兩導(dǎo)體為橫截面是正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為L1，小柱體柱截面邊長為L2，則()A．若圖示箭頭方向?yàn)殡娏鞣较?，則大柱體與小柱體的電阻之比為L1∶L2B．若圖示箭頭方向?yàn)殡娏鞣较颍瑒t大柱體與小柱體的電阻之比為1∶1C．若電流方向豎直向下，則大柱體與小柱體的電阻之比為L1∶L2D．若電流方向豎直向下，則大柱體與小柱體的電阻之比為L12∶L22解析：選B從圖示方向看，則根據(jù)電阻定律可知，R1＝ρeq\f(L1,hL1)＝eq\f(ρ,h)，R2＝ρeq\f(L2,hL2)＝eq\f(ρ,h)，故兩電阻之比為R1∶R2＝1∶1，故A錯誤，B正確；若電流方向豎直向下，則根據(jù)電阻定律有，R1＝ρeq\f(h,L12)，R2＝ρeq\f(h,L22)，故R1∶R2＝L22∶L12，故C、D錯誤。12.如圖所示，P是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜的厚度為d，管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N?，F(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I，則膜的電阻為多少？鍍膜材料電阻率為多少？解析：由歐姆定律可得R＝eq\f(U,I)，沿著L的方向?qū)⒛诱归_，如圖所示，則膜層等效為一電阻，其長為L，橫截面積為管的周長×厚度d。由電阻定律R＝ρeq\f(L,S)可得R＝ρeq\f(L,2π\(zhòng)f(D,2)·d)＝eq\f(ρL,πDd)，則eq\f(U,I)＝eq\f(ρL,πDd)，解得ρ＝eq\f(UπDd,IL)。答案：eq\f(U,I)eq\f(UπDd,IL)13.如圖所示，相距40km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800Ω，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10V，電流表示數(shù)為40mA。求發(fā)生短路處相距A有多遠(yuǎn)？解析：A、B間距離l＝