人教版高二物理选修31第三章第六节导体的电阻课时小测

第六节 导体的电阻课时小测一、单选题1忽略温度对电阻的影响，下列说法中错误的是( )A 根据R=LS知，导体的电阻与导体的电阻率和导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比B 根据R=UI知，虽然加在电阻两端的电压为原来的两倍，但导体的电阻不变C 根据R=UI知，当通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压为原来的两倍时，导体的电阻也变为原来的两倍D 导体的电阻率与导体的电阻R、横截面积S以及导体的长度L皆无关【答案】C【解析】根据R=LS知，导体的电阻与导体的电阻率和导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，选项A正确；导体的电阻只与导体的材料、长度和截面积有关，则根据R=UI知，虽然加在电阻两端的电压为原来的两倍，但导体的电阻不变，选项B正确，C错误；导体的电阻率只与导体的材料有关，与导体的电阻R、横截面积S以及导体的长度L皆无关，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.2如图所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1U2U3112。关于三种材料的电阻率a、b、c，下列说法中正确的是()A b是c的2倍 B a是c的2倍C a是b的2倍 D c是a的2倍【答案】A【解析】串联电路电流相等，由欧姆定律可得RU/I与电压成正比。故：R1：R2：R3=1：1：2；由电阻定律RL/S可得电阻率RS/L比值为：b与a的长度相等，横截面积是a的两倍：a：b=1：2；c与a的横截面积相等，长度是a的两倍。a：c=1：1；故：a：b：c=1：2：1，故BCD错误，A正确。故选A。3以下说法正确的是（ ）A 电阻是表征材料导电性能的物理量，电阻越小，导电性能越好B 欧姆定律对非纯电阻元件也适用C 电场中某点的场强的大小与电荷在该点所受的静电力成正比，与电荷量成反比D 回旋加速器通过电场力做功达到加速粒子的目的【答案】D【解析】A、电阻率是表征材料导电性的物理量，电阻率越小，导电性能越好，故A错误；B、欧姆定律只适用于纯电阻元件，不适用非纯电阻元件，故B错误；C、公式E=Fq是电场强度的定义式，场强的大小是由电场本身决定的，与电荷在该点所受的静电力，与电荷量无关，故C错误；D、回旋加速器通过电场力做功达到加速粒子的目的，洛仑兹力对粒子不做功，故D正确；故选D。4一阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，下列哪种情况下电阻丝的电阻仍为RA 长为L，横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝B 横截面积为S，长为2L的相同材料的均匀电阻丝C 长为2L，横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝D 长为2L，横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝【答案】C【解析】由电阻定律R=LS可知A：长度不变仍为L，横截面积变成2S时，有R=L2S=12R。故A项错误。B：横截面积不变仍为S，长度变为2L时，有R=2LS=2R。故B项错误。C：长为2L，横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝，有R=2L2S=R。故C项正确。D：长为2L，横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝，横截面积变成原来的4倍，则有：R=2L4S=R2。故D项错误。5如图所示,一段长为a,宽为b,高为c(abc)的导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为（）A R B c2R/ab C c2R/bc D c2R/a2【答案】D【解析】由电阻定律：RLS可知横截面积越小电阻越大，横截面积越大电阻越小。故电阻最大时，横截面积应该最小，即从左右两端接入，此时电阻为：Rabc，解得：Rbca ；当从上下两个面接入是电阻最小，此时电阻为：rcab=Rbcacabc2Ra2，故D正确，故选D。6一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()A mv22eLB mv2SneC nevD evSL【答案】C【解析】导体中的电流为I=neSv，金属棒的电阻为R=LS，金属棒两端的电压为U=RI，场强为E=UL，联立解得E=nev，故C正确，A、B、D错误； 故选C。7导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为L、横断面积为S，单位体积内自由电荷数为n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（-e）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示为kv（k是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成了恒定电流，则该导体的电阻是（）A kle2ns B kse2nl C ke2nls D klens【答案】A【解析】由题意可知当电场力与阻力相等时形成恒定电流，则有ULe=kv，解得v=Uekl，则导体中的电流I=nevs=ne2sUkl，则由欧姆定律可得R=UI=kle2ns，A正确8两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d；乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，则应满足()A U甲U乙=21 B U甲U乙=22 C I甲I乙=12 D I甲I乙=21【答案】A【解析】由题可知，两电阻丝的材料相同，电阻率相等，根据电阻定律R=LS得两电阻丝电阻之比为：R甲R乙=l2l(2d)24d24=2，要使两电阻丝消耗的电功率相等，由公式P=U2R分析得：U甲U乙=21，故A正确，B、C、D错误；故选A。9用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表,M、N是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2，则Rx的阻值为( )A l1l2R0 B l1l1+l2R0 C l2l1R0 D l2l1+l2R0【答案】C【解析】电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和Rx的电压比，即UMPUPN=UR0URx=R0Rx;通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，而总电流一定，故通过R0和Rx的电流也相等,故RMPRPN=R0Rx；根据电阻定律公式R=ls，有RMPRPN=l1l2，故R0Rx=l1l2，解得Rx=l2l1R0；故选C.10有两个相同材料制成的导体，两导体为上、下面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，现将大小柱体串联接在电压U上，已知通过导体电流方向如图，大小为I，则A 导体电阻率为=hU2IB 导体电阻率为=UhaI(a+b)C 大柱体中自由电荷定向移动的速率大于小柱体中自由电荷定向移动的速率D 大柱体中自由电荷定向移动的速率等于小柱体中自由电荷定向移动的速率【答案】A【解析】AB：由电阻定律R=lS可知：两导体的电阻Ra=Rb=h；两电阻串联，分压相等，则a两端的电压为U2；可知：Ra=U2I=h，解得：=hU2I。故A项正确，B项错误。CD：由I=nesv可知，电流相同，单位体积内的电子数相同，电子的电荷量相同，横截面积不相同，则小柱体中电子定向移动速率大。故CD两项错误。二、多选题11关于电阻率，下列说法中正确的是()A 与l成反比，与R、S成正比B 电阻率表现了导体材料导电能力的强弱，与温度有关C 金属电阻率在任何温度下都不可能为0D 主要由导体的材料种类决定【答案】BD【解析】由Rsl得，用R、S、l的值计算的大小，但由材料种类决定，跟温度有关，当温度降低到某一定值时，会出现超导现象故本题选BD.12关于导体的电阻，下列说法中正确的是()A 由RlS可知，导体的电阻与长度l、电阻率成正比，与横截面积S成反比B 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小；通过导体的电流为零时，导体的电阻也为零C 将一根粗细均匀的导线一分为二，则半根导线的电阻变为原来的二分之一D 电阻率大的导体，电阻一定很大【答案】AC【解析】根据电阻定律可知，导体的电阻与长度l、电阻率成正比，与导线的横截面积S成反比，A正确；导体的电阻只跟导体的几何形状和材料性质有关，跟导体中是否有电流通过及电流的大小均无关，B错误；将一根粗细均匀的导线从中间一分为二，半根导线的横截面积没有变，导线的电阻率也没有变，只是长度变化了，根据公式R=lS计算可知，半根导线的电阻变为原来的二分之一，C正确；导体的电阻取决于导体的长度、横截面积和电阻率，结合公式R=lS可知，电阻率大的导体，电阻不一定大，D错误13某种确定材料的圆柱形导体的长度为L，横截面的直径为d，导体两端所加电压为U，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确的是()A 电压变为2U，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍B 导体的长度变为2L，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍C 导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平均速率不变D 导体横截面的直径变为d2，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍【答案】AC【解析】电压变为2U，根据欧姆定律，电流变为2I，根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率变为2倍，故A正确；导体的长度变为2L，根据电阻定律，电阻变为2R；根据欧姆定律，电流变为0.5I；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率变为0.5v；故B错误；导体横截面的直径变为2d，横截面积变为4倍，根据电阻定律，电阻变为0.25倍；根据欧姆定律，电流变为4倍；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率不变；故C正确；导体横截面的直径变为0.5d，横截面积变为0.25倍，根据电阻定律，电阻变为4倍；根据欧姆定律，电流变为0.25倍；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率不变；故D错误；故选AC。三、实验题14在测量某种合金丝电阻率的实验中：(1)若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率_.用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为_ mm。(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U11.35V，I10.30A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U20.92V，I20.32A根据以上测量数据判断，当S2处于位置_(选填“a”或“b”)时，测量相对准确，测量值Rx_ 。(结果保留两位有效数字)【答案】RD24L 0.650b2.9【解析】（1）由电阻定律可知，电阻R=LS，截面积为：S=D22，联立可得：=D2R4L，由图甲所示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+15.00.01mm=0.650mm.（2）根据UU1=1.35-0.921.35=0.32，II1=0.32-0.300.30=0.06，可知，电流表电阻较大、分压明显，故接b位置时更加准确，即S2处于位置b，根据欧姆定律，则有Rx=0.920.32=2.9。15某同学要测量一电阻约200 的圆柱体的电阻率。步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，则其长度为_ mm。(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，则其直径为_ mm。(3)该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1(量程04 mA，内阻约50 )电流表A2(量程010 mA，内阻约30 )电压表V1(量程03 V，内阻约10 k)电压表V2(量程015 V，内阻约25 k)直流电源E(电动势4 V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围015 ，允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围02 k，允许通过的最大电流0.5 A)开关S 导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号_。【答案】（1）50.15； （2）4.700； （3）如图所示【解析】（1）游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为0.053mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm；（2）螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.0120.0mm=0.200mm，所以最终读数为：4.5mm+0.200mm=4.700mm；（3）根据电源电动势为4V可知电压表应选V1；根据欧姆定律可求出通过待测电阻的最大电流为：Im=U/R=3/200mA15mA，所以电流表应选A2；根据实验要求便于调节且测得多组数据进行分析，可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R1以方便调节；由于待测电阻与电流表内阻差不多，可知电流表应用外接法，故电路图如图所示：故答案为：（1）50.15；（2）4.700；（3）如图所示16(1)有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 _mm.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 _mm(2)如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg=100，满偏电流Ig=3mA，R1=1900，R2=100999.当S1和S2均断开时，改装成的是电压表，量程为_V。当S1和S2均闭合时，改装成的是电流表，量程为_A。【答案