2024-2025學(xué)年高中物理第3章恒定電流第2節(jié)電阻作業(yè)含解析魯科版選修3-1

PAGE3-電阻(時(shí)間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．關(guān)于公式R＝eq\f(U,I)、R＝eq\f(ρl,S)以及變形式ρ＝eq\f(RS,l)的理解正確的是()A．由R＝eq\f(U,I)可知，導(dǎo)線的電阻與電壓成正比與電流成反比B．由R＝eq\f(ρl,S)可知，導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比，與其橫截面積成反比C．由ρ＝eq\f(RS,l)可知，導(dǎo)線的電阻率與導(dǎo)線的橫截面積成正比D．由ρ＝eq\f(RS,l)可知，導(dǎo)線的電阻率與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成反比B[R＝eq\f(U,I)是電阻的定義式，電壓和電流能用來量度電阻，但并不確定導(dǎo)線的電阻，A錯(cuò)誤；R＝eq\f(ρl,S)為導(dǎo)線電阻的確定式，因此導(dǎo)線的電阻與導(dǎo)線的長(zhǎng)度成正比，與其橫截面積成反比，B正確；電阻率與導(dǎo)線的電阻、導(dǎo)線的長(zhǎng)度和橫截面積無關(guān)，只與導(dǎo)線本身的性質(zhì)有關(guān)，則C、D錯(cuò)誤。]2．(多選)溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，如圖所示為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度改變的關(guān)系曲線，則()A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的改變B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的改變C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的改變D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的改變CD[因?yàn)榻饘俚碾娮杪孰S溫度的上升而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的上升而減小，所以選項(xiàng)C、D正確。]3．一只白熾燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻為121Ω，當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時(shí)間后的電阻應(yīng)是()A．大于121Ω B．小于121ΩC．等于121Ω D．無法推斷B[由于金屬的電阻率隨溫度的上升而增大，故白熾燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻大，停止發(fā)光一段時(shí)間后，燈絲溫度降低，電阻減小，故選B。]4．兩根材料相同的勻稱導(dǎo)線x和y，x的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，y的長(zhǎng)度為2L，串聯(lián)在電路中，沿電流方向電勢(shì)隨長(zhǎng)度的改變?nèi)鐖D所示，則x、y橫截面積之比為()A．2∶3 B．1∶4C．1∶2 D．3∶1C[由圖象可得兩導(dǎo)線上的電壓相等均為4V，由公式R＝eq\f(U,I)得兩導(dǎo)線電阻相等，由公式R＝ρeq\f(l,S)，R、ρ相同，故橫截面積S與長(zhǎng)度l成正比，故面積比為1∶2，選C。]5．金屬鉑的電阻率對(duì)溫度的改變特別敏感，隨著溫度的上升，其電阻率將增大。如把加在一段鉑絲兩端的電壓和流過這段鉑絲的電流分別用U和I來表示，則比較客觀地反映I-U間的關(guān)系的圖是()C[金屬鉑的電阻率隨著溫度的上升而增大，一段鉑絲的電阻也隨著溫度的上升而增大，在I-U圖線上，表現(xiàn)為隨電壓增加，電流增大越來越慢，也就是I-U圖線的斜率越來越小，因此選項(xiàng)C符合題意。]6．兩根不同材料制成的勻稱電阻絲，長(zhǎng)度之比l1∶l2＝5∶2，橫截面直徑之比d1∶d2＝2∶1，給它們加相同的電壓，通過它們的電流之比I1∶I2＝3∶2，則它們的電阻率之比ρ1∶ρ2為()A．eq\f(4,15)B．eq\f(8,3)C．eq\f(8,5)D．eq\f(16,15)D[由歐姆定律I＝eq\f(U,R)知，當(dāng)所加電壓U相同時(shí)，R1∶R2＝I2∶I1＝2∶3，依據(jù)d1∶d2＝2∶1知，橫截面積之比S1∶S2＝4∶1，由導(dǎo)體的電阻R＝ρeq\f(l,S)得eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(R1S1l2,R2S2l1)＝eq\f(2,3)×eq\f(4,1)×eq\f(2,5)＝eq\f(16,15)，D正確。]二、非選擇題(14分)7．材料的電阻率ρ隨溫度改變的規(guī)律為ρ＝ρ0(1＋αt)，其中α稱為電阻溫度系數(shù)，ρ0是材料在t＝0℃時(shí)的電阻率。在肯定的溫度范圍內(nèi)α是與溫度無關(guān)的常量。金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，具有負(fù)溫度系數(shù)。利用具有正、負(fù)溫度系數(shù)的兩種材料的互補(bǔ)特性，可制成阻值在肯定溫度范圍內(nèi)不隨溫度改變的電阻。已知：在0℃時(shí)，銅的電阻率為1.7×10－8Ω·m，碳的電阻率為3.5×10－5Ω·m；在0℃旁邊，銅的電阻溫度系數(shù)為3.9×10－3℃－1，碳的電阻溫度系數(shù)為－5.0×10－4℃－1。將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長(zhǎng)1.0m的導(dǎo)體，要求其電阻在0℃旁邊不隨溫度改變，求所需碳棒的長(zhǎng)度(忽視碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的改變)。[解析]設(shè)所需碳棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，電阻率為ρ1，電阻恒溫系數(shù)為α1；銅棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，電阻率為ρ2，電阻恒溫系數(shù)為α2。依據(jù)題意有ρ1＝ρ10(1＋α1t)ρ2＝ρ20(1＋α2t)式中ρ10、ρ20分別為碳和銅在0℃時(shí)的電阻率。設(shè)碳棒的電阻為R1，銅棒的電阻為R2，有R1＝ρ1eq\f(L1,S)R2＝ρ2eq\f(L2,S)式中S為碳棒與銅棒的橫截面積。碳棒和銅棒連接成的導(dǎo)體的總電阻和總長(zhǎng)度分別為R＝R1＋R2L0＝L1＋L2式中L0＝1.0m聯(lián)立以上各式得：R＝ρ10eq\f(L1,S)＋ρ20eq\f(L2,S)＋eq\f(ρ10α1L1＋ρ20α2L2,S)t