11.2導(dǎo)體的電阻-2021年高中物理新教材同步培優(yōu)練（必修第三冊）（教師版含解析）

第三冊第十一章電路及其應(yīng)用第2節(jié)導(dǎo)體的電阻一、多選題1．在如圖甲所示的電路中，、、為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(shí)()vA．兩端的電壓為兩端電壓的2倍B．消耗的電功率為0.75WC．的電阻為D．、消耗的電功率的比值大于4【答案】BCD【解析】A．和并聯(lián)后與串聯(lián)，和的電壓相等，電流也相等，的電流是的兩倍，由于燈泡不是線性元件，所以兩端的電壓不是兩端電壓的2倍，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖像可知，當(dāng)電流是0.25A時(shí)，電壓為3V，所以故B正確；C．L2的電流為0.125Ａ，由圖可知此時(shí)L2的電壓約為0.25Ｖ，則電阻約為故C正確；Ｄ．根據(jù)可知，L2消耗的功率則故D正確。故選BCD。2．如圖所示，兩條圖線分別對應(yīng)著兩個(gè)電阻R1、R2，根據(jù)I-U圖像，下列說法正確的是()A．R1的阻值為Ω，R2的阻值為2ΩB．R1的阻值為Ω，R2的阻值為ΩC．R1、R2串聯(lián)后的阻值為ΩD．R1、R2并聯(lián)后的阻值為Ω【答案】AC【解析】AB．由圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，可得，解得，故A正確，B錯(cuò)誤；C．R1、R2串聯(lián)后的阻值為故C正確；D．R1、R2并聯(lián)后的阻值為故D錯(cuò)誤。故選AC。3．如圖所示，若考慮電表內(nèi)阻的影響，用兩表示數(shù)算出，則()A．R測比R的真實(shí)值大 B．R測比R的真實(shí)值小C．引起誤差的原因是電壓表分流 D．引起誤差的原因是電流表分壓【答案】BC【解析】由于電壓表的分流作用，使電流表的示數(shù)大于流過待測電阻的實(shí)際電流，導(dǎo)致R測比R的真實(shí)值小，AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC。4．金屬導(dǎo)電是一個(gè)典型的導(dǎo)電模型，值得深入研究。一金屬直導(dǎo)線電阻率為，若其兩端加電壓，自由電子將在靜電力作用下定向加速，但電子加速運(yùn)動很短時(shí)間就會與晶格碰撞而發(fā)生散射，緊接著又定向加速，這個(gè)周而復(fù)始的過程可簡化為電子以速度沿導(dǎo)線方向勻速運(yùn)動。我們將導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用表示，可以“精細(xì)”描述導(dǎo)線中各點(diǎn)電流的強(qiáng)弱。設(shè)該導(dǎo)線內(nèi)電場強(qiáng)度為，單位體積內(nèi)有個(gè)自由電子，電子電荷量為，電子在導(dǎo)線中定向運(yùn)動時(shí)受到的平均阻力為。則下列表達(dá)式正確的是()A． B． C． D．【答案】BC【解析】AB．電流的微觀表達(dá)式電流密度為A錯(cuò)誤，B正確；C．由而，所以C正確；D．由題意知，電子在導(dǎo)線中的運(yùn)動簡化為勻速運(yùn)動，則D錯(cuò)誤。故選BC。5．對歐姆定律表達(dá)式的變形式的理解，下列說法正確的是()A．由公式可知導(dǎo)體的電阻與加在它兩端的電壓成正比B．僅為電阻的量度式，電阻與、無關(guān)C．當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)導(dǎo)體的電阻也為零D．將變形為，則流過導(dǎo)體的電流與它兩端的電壓成正比【答案】BD【解析】AC．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，由導(dǎo)體本身決定，與加在它兩端的電壓成無關(guān)，故AC錯(cuò)誤；B．僅為電阻的量度式，電阻由導(dǎo)體本身決定，與、無關(guān)，故B正確；D．將變形為，對于導(dǎo)體來說，電阻不變，則流過導(dǎo)體的電流與它兩端的電壓成正比，故D正確。故選BD。6．下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)相同的是()A．探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系B．研究影響平行板電容器大小的因素C．探究做功與物體速度變化的關(guān)系D．探究求合力的方法【答案】AB【解析】“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，選項(xiàng)A和B也是使用控制變量法。故選AB。7．一根粗細(xì)均勻的細(xì)鋼絲，原來的電阻為R，則()A．截去，剩下部分的電阻變?yōu)锽．均勻拉長為原來的2倍，電阻變?yōu)?RC．對折后，電阻變?yōu)镽D．均勻拉長，使截面積為原來的，電阻變?yōu)?R【答案】CD【解析】A．根據(jù)電阻定律可知，電阻與長度成正比，則截去，剩下部分的長度為原來的則電阻變?yōu)?，所以A錯(cuò)誤；B．均勻拉長為原來的2倍，利用材料體積不變，由體積公式，則長度變2l，面積將減，根據(jù)電阻定律可知電阻變?yōu)?R，所以B錯(cuò)誤；C．對折后，長度減為，面積增大為，根據(jù)電阻定律可知電阻變?yōu)镽，所以C正確；D．均勻拉長，使截面積為原來的，則長度為原來的2倍，所以電阻變?yōu)?R，則D正確；故選CD。8．地球本身帶負(fù)電，其周圍空間存在電場，由于電場的作用，地球處于放電狀態(tài)。但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對地球充電，從而保證了地球周圍電場強(qiáng)度大小恒定不變。統(tǒng)計(jì)表明，雷暴帶給地球的平均電荷量每秒約為q=1.8×103C，離地面50km處的大氣層與地面之間的電勢差約為U=3.0×105V。已知地球半徑r=6.4×103km。則()A．雷暴對地球充電的平均電流約為I=1.8×103AB．離地面50km以下的大氣層平均電阻為R=3.0×103ΩC．離地面50km以下的大氣層的平均電阻率為ρ≈1.7×108Ω·mD．離地面50km以下的大氣層的平均電阻率為ρ≈1.7×1012Ω·m【答案】AD【解析】A．雷暴對地球充電的平均電流約為所以A正確；B．離地面50km以下的大氣層平均電阻為所以B錯(cuò)誤；CD．離地面50km以下的大氣層的平均電阻率為所以C錯(cuò)誤；D正確；故選AD。二、單選題9．由歐姆定律可知，下列說法正確的是()A．電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大 B．電流越大，導(dǎo)體的電阻越大C．和的比值決定電阻的大小 D．導(dǎo)體電阻的由導(dǎo)體本身決定【答案】D【解析】導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身決定的，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)，U和I的比值等于電阻的大小，不是決定電阻的大小。故選D。10．如圖所示為某電學(xué)元件的伏安特性曲線，圖中虛線為曲線上點(diǎn)的切線。當(dāng)通過該元件的電流為時(shí)，該元件的阻值為()A． B． C． D．【答案】B【解析】由圖像信息可知根據(jù)歐姆定律，有故選B。11．如圖是材料相同、厚度相同、上下表面均為正方形的導(dǎo)體R1、R2，R2的尺寸比R1的尺寸小很多通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖，則兩者電阻()A．R1=R2 B．R1>R2 C．R1＜R2 D．無法判斷【答案】A【解析】根據(jù)電阻定律，對R1，有可知電阻只取決于厚度，故R1=R2。故選A。12．如圖是遠(yuǎn)距離輸電的部分線路。A、B兩點(diǎn)分別為鐵塔與輸電線的連接點(diǎn)，輸電線質(zhì)量分布均勻，下列說法正確的是()A．輸電線上電流相等時(shí)，輸電線越粗，在輸電線上消耗的電能越多B．若A點(diǎn)高于B點(diǎn)，輸電線兩端的切線與豎直方向的夾角C．若A、B兩點(diǎn)等高，A、B兩端點(diǎn)對輸電線的彈力大小之和等于輸電線的重力D．由于熱脹冷縮，夏季輸電線與豎直方向的夾角變小，輸電線兩端的彈力變大【答案】B【解析】A．輸電線上電流相等時(shí)，輸電線越粗，輸電線的電阻越小，輸電線上消耗的電能越少，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)輸電線下垂的最低點(diǎn)為C，若A點(diǎn)高于B點(diǎn)，則A到C之間的輸電線長度比B到C之間的輸電線長度長，設(shè)A到C之間的輸電線重力大小為GAC，B到C之間輸電線的重力大小為GBC，A、B兩端點(diǎn)對輸電線的彈力大小分別為FA、FB，則根據(jù)平衡條件有FAcosθA=GACFBcosθB=GBCFAsinθA=FBsinθB并且GAC＞GBC聯(lián)立以上各式可得θA＜θB故B正確；C．若A、B兩點(diǎn)等高，由于A、B兩端點(diǎn)對輸電線的彈力并不是豎直向上，所以A、B兩端點(diǎn)對輸電線的彈力大小之和大于輸電線的重力，故C錯(cuò)誤；D．由于熱脹冷縮，夏季輸電線與豎直方向的夾角變小，根據(jù)FAcosθA+FBcosθB=G可知當(dāng)θA和θB都減小時(shí)，F(xiàn)A和FB也減小，故D錯(cuò)誤。故選B。13．下列說法正確的是()A．由可知，電阻與電壓成正比，與電流成反比B．由可知，電阻與導(dǎo)體的長度成正比、與橫截面積成反比C．由可知，電流與電量成正比，與時(shí)間成反比D．各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大【答案】B【解析】A．是電阻的定義式，可以計(jì)算阻值的大小，但R與U不成比，與I不成反比，A錯(cuò)誤；B．由可知，電阻與導(dǎo)體的長度成正比、與橫截面積成反比，B正確；C．為電流的定義式，電流與電量不成正比，與時(shí)間不成反比，C錯(cuò)誤；D．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有些材料的電阻率與溫度無關(guān)，D錯(cuò)誤。故選B。14．電阻率是用來表示不同物質(zhì)材料電阻特性的物理量，某種材料制成的長為1米，橫截面積為1平方米的導(dǎo)體的電阻，在數(shù)值上等于這種材料的電阻率。采用國際單位制中基本單位來表示電阻率的單位，以下正確的是()A． B．C． D．【答案】B【解析】由可知，材料的電阻率在數(shù)值上等于這種材料做成的長1m、橫截面積為1m2的導(dǎo)體的電阻由則又則位移、長度單位為m，截面積單位為m2，力的單位，電流的單位是A，時(shí)間的單位是s，可知電阻率ρ的單位為故選B。15．下列選項(xiàng)中用比值法來定義物理量的是()A． B． C． D．【答案】B【解析】A．加速度是表示速度變化快慢的物理量，由合力和質(zhì)量共同決定，不是比值定義法，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端電壓與通過它的電流的比值，故B正確；C．公式是部分電路歐姆定律的表達(dá)式，是電阻定義式的變形，電流的定義式是故C錯(cuò)誤；D．公式是電容的決定式，它的定義式是D錯(cuò)誤。故選B。16．太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，在有光照射時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照射且未儲存電能時(shí)可視為一個(gè)電阻。該同學(xué)先將某太陽能電池用不透光的黑色器件盒封好(電阻約為1kΩ)，利用直流電動勢為3V的電源E、量程為3V的電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、量程為6mA的電流表(內(nèi)阻約為5Ω)、滑動變阻器R以及開關(guān)導(dǎo)線等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測此太陽能電池的電阻，則本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該采用的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)圖為()A． B．C． D．【答案】C【解析】因則應(yīng)該采用安培表內(nèi)接電路；滑動變阻器接成分壓電路，則電路圖選擇C。17．和是材料相同、上下表面為正方形的長方體導(dǎo)體，的上、下表面積大于的上、下表面積，將和按圖所示方式接到電源上，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是()A．若和的體積相同，則通過的電流大于通過的電流B．若和的體積相同，則的電功率大于的電功率C．若和的厚度相同，則兩端的電壓小于兩端的電壓D．若和的厚度相同，則兩端的電壓大于兩端的電壓【答案】B【解析】A．和是串聯(lián)在電路中的，所以通過的電流總等于通過的電流，則A錯(cuò)誤；B．由電阻定律可得則若和的體積相同，上下表面積越大的電阻的阻值越大，由電功率公式由于通過的電流總等于通過的電流，則電阻越大的電功率越大，所以若和的體積相同，則的電功率大于的電功率，所以B正確；CD．由電阻定律可得若和的厚度相同，則和的電阻的阻值相同，由于和是串聯(lián)關(guān)系，所以則兩端的電壓等于兩端的電壓，所以CD錯(cuò)誤；故選B。18．如圖所示為A，B兩電阻的U-I圖線，則關(guān)于兩電阻的描述正確的是()A．電阻A的阻值隨電流的增大而減小，電阻B的阻值不變B．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值等于電阻B的阻值C．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值大于電阻B的阻值D．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值小于電阻B的阻值【答案】B【解析】A．由題圖可知，A圖像上各點(diǎn)到原點(diǎn)連線的斜率逐漸變大，即電阻A的阻值隨電流的增大而增大，電阻B的阻值不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD．在兩圖線的交點(diǎn)處，電流和電壓均相同，則由歐姆定律可知，兩電阻的阻值大小相等，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選B。19．在如圖甲所示的電路中，電源的電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為3個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當(dāng)開關(guān)閉合后，下列說法中正確的是()A．L1中的電流為L2中的電