中考物理復習專項訓練：電阻與變阻器（原卷版）

專題08電阻與變阻器壓軸培優(yōu)專題訓練

（原卷版）

考點1半導體與超導體

i.將半導體材料制成納米材料，具有許多優(yōu)異性能，如應用碎化銀納米材料做電子元件,

可以有效減少發(fā)熱。如圖所示電器中最適合用這種材料制作的是（）

y

A.、S*****^電熨斗B.

2.有一種紅外感應LED燈，采用先進的人體熱紅外線檢測感應技術(shù)，在晚上或光線較暗

并有人在感應范圍內(nèi)活動的情況下自動開啟，當人體離開或停止活動后延時熄滅，該照

明燈的“智能控制電路”是由（選填“超導體”或“半導體”）制成的紅外“開

關(guān)”和光控“開關(guān)”組成。由以上信息可判斷這兩個“開關(guān)”是,接入電路的，

寫出你判斷的理

由。

3.半導體材料有P型半導體和N型半導體兩種，除了可以用于各種電子元器件外，還可以

用作制冷材料。如圖是一個半導體制冷單元的原理圖，P型半導體和N型半導體的上端

和銅片A連接、下端分別和銅片B連接，連接后接到電源的兩端，此時電路的電流方向

是從N型半導體經(jīng)銅片A流向P型半導體，此時，銅片A會從空氣吸收熱量，銅片B

會向空氣放出熱量；若改變電源的正、負極，使電流方向從P型半導體經(jīng)銅片A流向N

型半導體，這時，銅片A會向空氣放出熱量，銅片B從空氣吸收熱量。由于單個制冷單

元制冷量很小，為了滿足實際需要，需要多個制冷單元同時工作。

請回答下列問題：

（1）如圖所示電路中，若使電冰箱內(nèi)的溫度下降，銅片A置于電冰箱,銅片B

置于電冰箱,這就是半導體電冰箱的工作原理（選填“箱內(nèi)”或“箱外”）。

（2）如圖所示電路中，若電源正、負極互換，其他條件不變，則銅片B表面空氣的溫度

將（選填“升高”或“降低”）。

（3）如圖所示電路中，若P型半導體與N型半導體位置互換，其他條件不變，則銅片A

上表面空氣的溫度將（選填“升高”或“降低”）。

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m;附A

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-------------i------------

4.閱讀下列材料，回答下列問題：

1911年，荷蘭科學家卡末林-昂內(nèi)斯（HeikeKamerlingh-Onnes）用液氨冷卻汞，當溫

度下降到4.2K（零下268.95℃）時，水銀的電阻完全消失。當溫度降低到足夠低時，有

些材料的電阻變?yōu)榱?，這即為超導現(xiàn)象。1933年，荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)

了超導體的另一個極為重要的性質(zhì)-完全抗磁性，也稱邁斯納效應。完全抗磁性是指磁

場中的金屬處于超導狀態(tài)時，體內(nèi)的磁感應強度為零的現(xiàn)象。邁斯納效應使人們可以用

此原理制造超導列車和超導船，由于這些交通工具將在懸浮無摩擦狀態(tài)下運行，這將大

大提高它們的速度和安靜性，并有效減少機械磨損。另外利用超導懸浮還可制造無磨損

軸承，將軸承轉(zhuǎn)速提高到每分鐘10萬轉(zhuǎn)以上。

發(fā)生超導現(xiàn)象時的溫度稱為臨界溫度。2014年12月，我國科學家發(fā)現(xiàn)了一種新的鐵基

超導材料鋰鐵氫氧鐵硒化合物，其超導轉(zhuǎn)變溫度高達40K（零下233.15攝氏度）以上，

這是世界上首次利用水熱法發(fā)現(xiàn)鐵硒類新型高溫超導材料，堪稱鐵基超導研究的重大進

展，為相關(guān)體系新超導體的探索提供了新的研究思路。同時，為探索鐵基高溫超導的內(nèi)

在物理機制提供了理想的材料體系。

（1）當溫度降低到足夠低時，有些材料的變?yōu)榱悖@即為超導現(xiàn)象。

（2）荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導體的另一個極為重要的性質(zhì)

也稱邁斯納效應。

（3）利用超導材料輸電，可最大限度地減少電能轉(zhuǎn)化為能所造成的能量損失。

（4）假如白熾燈的燈絲、電動車內(nèi)電動機的線圈、電飯鍋及電熨斗內(nèi)部電熱絲都用超導

材料制作，當用電器通電時，假設這些導體的電阻都變?yōu)榱悖铝姓f法正確的是

A.白熾燈仍能發(fā)光且更省電B.電動車仍能行駛且效率更高

C.電飯鍋仍能煮飯且效率更高D.電熨斗仍能熨燙衣服且更省電。

5.閱讀下面的短文?；卮饐栴}：半導體制冷

半導體材料有P型半導體和N型半導體兩種，除了可以用于各種電子元器件外，還可

以用作制冷材料，甲圖是一個半導體制冷單元的原理圖，P型半導體和N型半導體的上

端和銅片A連接，下端分別和銅片B連接后接到直流電源的兩端，此時電路的電流方向

是從N型半導體經(jīng)A流向P型半導體，銅片A會從空氣吸收熱量。銅片B會向空氣放

出熱量，反之，改變直源電源的正負極方向，使電流方向從P型半導體經(jīng)A流向N型半

導體，這時。銅片B會從空氣吸收熱量，銅片A會向空氣放出熱量。

半導體中有可以自由移動的電荷。通電時，電荷移動的方向與電流方向相反。由于電

荷在不同的材料中具有不同的能量，當它從高能量狀態(tài)向低能量狀態(tài)運動時放出熱量；

從低能量狀態(tài)向高能量狀態(tài)運動時吸收熱量。

從銅片上吸收（放出）熱量的多少可用公式Q=irl表示，其中，I為電流的大小，n稱

為“帕爾帖系數(shù)”，吸收熱量時TT為正值，放出熱量TT為負值，n的絕對值不變。

請回答下列問題：

（1）如甲圖，若要使一個電冰箱箱內(nèi)的溫度下降，銅片A置于電冰箱,銅片B

置于電冰箱（前兩空選填“箱內(nèi)”或“箱外”），這就是半導體電冰箱的工作原

理；

（2）如甲圖，電荷在P型半導體（選填“高于”或“低于”）N型半導體中的能

量；

（3）若將甲圖中電源換成交流電源，此時電冰箱（選填“能”或“不能”）正常

制冷；

（4）給半導體制冷器提供乙圖所示交流電，當電流為正值時，表示電流方向與甲圖直流

電方向相同，當電流為負值時，表示電流方向與乙圖直流電方向相反，在丙圖上作出銅

片B處的Q-t圖象。

考點2影響電阻大小的因素

6.某段金屬導體兩端的電壓為U時，導體中電子定向移動速度為v。如果把這段導體均勻

拉長1倍后仍要保持它兩端的電壓為U,則導體中電子平均定向移動速度為（）

A.v/4B.v/2C.vD.2v

7.渝區(qū)某學校的初三學生在學習電阻概念之前，有三種不同的猜想，猜想一：電阻與導體

的長度有關(guān)；猜想二：電阻的大小可能與導體的橫截面積有關(guān)；猜想三：可能與導體的

材料有關(guān)。他們根據(jù)自己的猜想設計實驗方案，并分成兩組進行實驗，他們將導體分別

接在某一恒定電壓的兩端，用電流表測量通過導體的電流來了解大小，然后將相關(guān)實驗

數(shù)據(jù)整理后，填入下表中。

實驗導體的材料導體的長度導體的橫截面積通過導體的電流

序號（米）（義10「6米2）（安）

1銀銘合金0.120.3

20.360.3

30.480.3

40.3100.5

5鐵銀鋁合金0.2550.2

60.4590.2

70.550.1

80.990.1

（1）比較實驗序號的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可以驗證猜想一，依據(jù)是：

（2）實驗完成以后，某同學發(fā)現(xiàn)表格中的數(shù)據(jù)不能驗證上述全部的猜想，你認為理由

是.

學進一步分析比較實驗序號1、2、3或5、6數(shù)據(jù)中所記錄的導體長度及橫截面，結(jié)合相

關(guān)條件，可初步得出的結(jié)論是：常溫下，__________________________________________

上述進一步分析出來的規(guī)律，實驗序號7所空缺的數(shù)據(jù)應該為

8.小明為了研究物質(zhì)的導電性能或電阻大小與溫度的關(guān)系，連接了如圖電路，開關(guān)Si、S2

閉合后，分別用酒精燈給玻璃心柱、細鐵絲加熱。

(1)在玻璃心柱溫度不斷升高而發(fā)紅的過程中，看到Li燈泡亮度逐漸,說

明;

(2)在細鐵絲溫度不斷升高而發(fā)紅的過程中，看到L2燈泡亮度逐漸,說

明o

9.如圖所示有四條合金線，a、b、c為銀銘合金線，d為鎰銅合金線。已知a、b、d長度相

同，c的長度為它們的一半；a、c、d粗細相同，b的橫截面積為它們的兩倍。在溫度不

變的條件下，要用實驗的方法研究導體的電阻跟哪些因素有關(guān)，按要求完成下列內(nèi)容：

(1)要完成實驗，至少還需要的實驗器材有：電池組(或其他電源)一個，開關(guān)一

個，,導線若干。

(2)研究導體的電阻跟材料的關(guān)系，需選用的兩條合金線是o

(3)研究導體的電阻跟長度的關(guān)系，需選用的兩條合金線是。

(4)研究導體的電阻跟橫截面積的關(guān)系，需選用的兩條合金線是0

-----------------------------------a

-----------------------------------b

-----------------------------------d

10.閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。

物體電阻與溫度的關(guān)系當溫度不斷升高，物體的電阻是否會不斷變化，最終變成無限大

呢？其實，不同材料的物體情況各有不同。金屬導體，如鐵、銅等，其電阻率（電阻率

是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量）隨溫度的升高而變化。這是因為溫度升高，金

屬材料中自由電子運動的阻力會增大，電阻就會不斷變大。到了一定溫度，物態(tài)開始發(fā)

生變化，例如：從固體變成液體，再從液體變成氣體。在物態(tài)變化時，由于原子的排列

變得更為混亂、分散，電阻率還會出現(xiàn)跳躍式的上升。半導體，由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu),

所以具有特殊的性質(zhì)。如硅、楮等元素，它們原子核的最外層有4個電子，既不容易掙

脫束縛，也沒有被原子核緊緊束縛，所以半導體的導電性介于導體和絕緣體之間。但溫

度升高，半導體原子最外層的電子獲得能量，掙脫原子核的束縛成為自由電子，可供其

他電子移動的空穴增多，所以導電性能增加，電阻率下降。摻有雜質(zhì)的半導體變化較為

復雜，當溫度從絕對零度上升，半導體的電阻率先是減小，到了絕大部分的帶電粒子離

開他們的載體后，電阻率會因帶電粒子的活動力下降而稍微上升。當溫度升得更高，半

導體會產(chǎn)生新的載體（和未摻雜質(zhì)的半導體一樣），于是電阻率會再度下降。絕緣體和

電解質(zhì)，它們的電阻率與溫度的關(guān)系一般不成比例。還有一些物體，如錦銅合金和銀銘

合金，其電阻率隨溫度變化極小，可以利用它們的這種性質(zhì)來制作標準電阻。當溫度極

高時，物質(zhì)就會進入新的狀態(tài)，成為等離子體。此時，原子被電離，電子溢出，原子核

組合成離子團，因此即使原本物質(zhì)是絕緣體，成為等離子體后也可導電。如果溫度更高

會是什么情況？據(jù)報道，美國能源部布魯克海文國家實驗室下屬的研究小組，利用相對

論重離子對撞機成功地制造出有史以來最高溫度，該極端狀態(tài)產(chǎn)生的物質(zhì)成為新的夸克

膠子混合態(tài)，其溫度約為四萬億攝氏度，是太陽核心溫度的25萬倍。這種物質(zhì)存在的時

間極短（大約只有10-28s）,所以它的電性質(zhì)尚不明確?？傊?，物體電阻與溫度之間的

關(guān)系非常復雜，溫度升高到一定程度時，物體的電阻并不一定會變得無限大，使得電流

完全無法通過。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）絕緣體成為等離子體后導電。（選填“能夠”或“不能”）

（2）本文的第二自然段，研究的科學問題的自變量是溫度，因變量是o

（3）一般情況下，隨著溫度的升高，下列說法正確的是o

A.金屬導體的導電性會增強

B.半導體材料的電阻率可能會減小

C.用銀鋁合金制成的滑動變阻器的最大阻值變小。

考點3探究影響導體電阻大小的因素

11.在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中，小明設計了如圖電路。

(1)在連接電路時發(fā)現(xiàn)，還缺少一個元件，他應該在電路中再接入的元件是。

(2)為粗略判斷a、b兩點間導體電阻的大小，可觀察。

(3)另有甲、乙兩位同學分別對小明的電路作了如下的改進：甲把燈泡換為電流表；乙

在原電路中串聯(lián)接入電流表，你認為同學的改進更好一些，理由

是_____________O

----------1|------------

__L

12.在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中。小明實驗小組設計了如圖所示的

探究電路圖，A、B間可接入所研究的導體，此電路的設計是通過觀察對比燈泡的亮度

現(xiàn)象來比較電阻大小的。

編號材料長度橫截面積

1鑄銅合金絲LS

2銀銘合金絲LS

3銀銘合金絲L2S

4鎮(zhèn)銘合金絲2LS

(1)下表中給出了四種導體，如果想探究電阻與材料的關(guān)系，應選擇編號的兩

種導體接入電路的AB間。

(2)如果在A、B間先后接入編號為2和3的導體，這是在探究導體電阻與

關(guān)系。發(fā)現(xiàn)接入導體3時小燈泡更亮些，則由此可初步得出的結(jié)論為

(3)實驗小組還想檢測HB、2B鉛筆芯的導電性，他們?nèi)啥蜨B和2B鉛筆芯，分別

接入電路A、B間觀察比較燈泡的亮度就可以驗證它們的導電性了。請指出他們設計中

的錯誤：。

(4)請你評價此電路設計上的不足______________________________________________

你對此設計的改進意見是:

13.在探究影響導體電阻大小的因素時，小明作出了如下猜想:

導體的電阻可能與①導體的長度有關(guān)、②導體的橫截面積有關(guān)、③導體的材料有關(guān)。實

驗室提供了4根電阻絲，其規(guī)格、材料如下表所示。

編號材料長度/m橫截面積/mn?

A銀銘合金0.50.5

B銀銘合金1.00.5

C銀銘合金0.51.0

D錦銅合金0.50.5

（1）按照圖1所示“探究影響導體電阻大小因素”的實驗電路，在M、N之間分別接上

不同的導體，通過觀察來比較導體電阻的大小。

（2）為了驗證上述猜想①，應該選用編號兩根電阻絲分別接入電路進行實驗。

（3）分別將A和D兩電阻絲接入圖電路中M、N兩點間，電流表示數(shù)不相同，由此,

初步得到的結(jié)論是：當長度和橫截面積相同時，導體電阻跟有關(guān)。

（4）要進一步研究導體材料的導電性能，就需要測量導體的電阻，小明的實驗方案和操

作過程均正確，兩表的連接和示數(shù)如圖2所示。但通過觀察發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)過小，

這樣會導致實驗誤差較大，解決這一問題的措施是=

14.在探究影響導體電阻大小的因素時，實驗室提供了4根導體，其信息如表所示:

編號材料長度/m橫截面積/mn?

A銀銘合金0.50.5

B銀銘合金1.00.5

C銀銘合金0.51.0

D銅0.50.5

（1）按照如圖所示的電路進行探究，在M、N之間分別接上不同的導體，則通過觀察—

來比較導體電阻的大小。

（2）選擇編號為A和C兩個導體進行實驗，發(fā)現(xiàn)IA<IC,這說明導體的材料、長度相

同時，橫截面積越大電阻O

（3）為了驗證電阻大小與長度的關(guān)系，應選用編號兩根導體分別進行實驗。

（4）分別將編號為A和D的兩個導體接入電路，電流表示數(shù)分別為IA和ID,則其大小

關(guān)系為IAIDO

15.在探究影響導體電阻大小的因素時，小兵、小紅兩位同學作出了如下猜想:

①導體的電阻與導體的長度有關(guān)

②導體的電阻越導體的橫截面積有關(guān)

③導體的電阻與導體的材料有關(guān)

實驗室提供了4根電阻絲，規(guī)格、材料如表

編號材料長度/m橫截面積/mn?

A保輅合金0.50.5

B銀銘合金1.00.5

C銀銘合金0.51.0

D鎰銅合金0.50.5

為了驗證上述猜想，他們設計了如圖所示的實驗電路。

（1）為了驗證上述猜想①，應該選用編號為兩根電阻絲進行實驗；如果選用編

號為A、C兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想（填序號）；如果選用編號為A、

D兩根電阻絲進行實驗，是為了驗證猜想（填序號）.分別將A和D兩電阻絲接

入電路中M、N兩點間時，電流表示數(shù)不相同，由此，初步得到的結(jié)論是：長度和橫截

面積相同時，?

（2）有同學認為：可以根據(jù)燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況。老師指出:

此實驗中這種方法不可取。這是因為電源電壓一定時，所選電阻絲的阻值相差太小，燈

泡亮度變化（選填“明顯”或“不明顯”）。

（3）在最近幾年，我國城鄉(xiāng)許多地區(qū)進行了輸電線路的改造，將原來細的鋁質(zhì)輸電線換

成較粗的鋁質(zhì)輸電線，這樣就了輸電線的電阻，從而可以輸電線上的電能

損失（選填“增大”或“減小”）。

16.如圖甲所示是小明為“探究影響導體電阻大小因素”設計的實驗電路，A、B之間接導

體，

__________有關(guān)。

（3）熱敏電阻的阻值會隨溫度的改變而改變。小明同學用圖乙所示的電路來探究熱敏電

阻RT的阻值與溫度的關(guān)系。已知M為控溫器，電源電壓恒為12v,R為電阻箱（一種可

以改變并讀出阻值的變阻器）。

①可利用對液體加熱來改變熱敏電阻的溫度，在控溫器中應該加入下列哪種液體？

A.自來水B.煤油C.食鹽溶液

②當控溫器中液體溫度為80℃,電阻箱阻值為100。時，電流表的示數(shù)為0.1A.則該溫

度下熱敏電阻的阻值為Q。

（4）依次改變控溫器中的液體溫度，同時改變電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)始終保持

在0.1A.通過計算得到相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下。從表中可以看出，在一定溫度范圍內(nèi)，該熱

敏電阻的阻值隨溫度的升高而。

溫度t(℃)70605040302010

電阻RT（歐）22283544567394

（5）在科技創(chuàng)新活動中，小明用該熱敏電阻和電壓表制成了一支指針式溫度計（圖

略）.它可以直接在電壓表刻度盤上讀出相應溫度。若電壓表的讀數(shù)會隨溫度的升高而

增大，則應在原理圖（丙）中兩端接入一電壓表。

A.abB.beC.ac。

考點4滑動變阻器的工作原理和使用

17.滑動變阻器實現(xiàn)變阻是通過改變連入電路中電阻絲的（）

A.電壓B.電流C.長度D.材料

18.小明用電流表和滑動變阻器設計了如圖1所示的壓力測量儀，可以反映彈簧上方金屬

片受到的壓力大小。其中R,是滑動變阻器，R是定值電阻，電源電壓恒定不變，壓力

表實際上是一個電流表。

（1）當開關(guān)S閉合，金屬片受到的壓力增大時，變阻器的阻值_____,電流表示