2.6 导体的电阻同步训练（答案含解析）—人教版高中物理选修3-1练习

1、2.6导体的电阻1.(4分)两根材料相同的均匀导线 A 和 B，其长度分别为 L 和 2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是_ A.A 和 B 导线两端的电压之比为 5:2B.A 和 B 导线两端的电压之比为 1:2C.A 和 B 导线的横截面积之比为 1:3D.A 和 B 导线的横截面积之比为 2:32.(4分)两根材料相同粗细均匀的金属丝 1 、 2 的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是_ A.两金属丝的阻值 R1 大于 R2B.如两根金属丝的长度相同，则金属丝 1 较粗C.如两根金属丝的粗细相同，则金属丝 1 较长D.条件不足，无法判断两金属丝的长短与粗细3

2、.(4分)如图所示，图线 1 表示的导体的电阻为 R1，图线 2 表示的导体的电阻为 R2，则下列说法正确的是_ A.R1:R2=3:1B.把 R1 拉长到原来的 3 倍长后电阻等于 R2C.将 R1 与 R2 串联后接于电源上，则功率之比 P1:P2=3:1D.将 R1 与 R2 并联后接于电源上，则电流比 I1:I2=3:14.(4分)金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大；有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金电阻率几乎不受温度的影响。根据以上信息，判断下列说法中正确的是_A.连接电路用的导线一般用电阻率较大的合金来制作B.电炉、电阻器的电阻丝一

3、般用电阻率较大的合金来制作C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制成5.(4分)两根材料相同的均匀导线 x 和 y 、 x 长为 l 、 y 长为 2l，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则 x 、 y 导线的横截面积之比为 _ A. 2:3B. 1:3C. 1:2D. 2:36.(4分)用电器距离电源为 L，线路上的电流为 I，为使在线路上的电压降不超过 U，已知输电线的电阻率为 。那么输电线的横截面积的最小值为_A. LR B. 2LIU C. ULI D. 2ULI7.(4分)如图是”探究导体电阻与其影响因素

4、的定量关系”的电路。a 、 b 、 c 、 d 是四条不同的金属导体，b 、 c 、 d 与 a 相比，分别只有一个因素不同：b 与 a 长度不同，c 与 a 横截面积不同，d 与 a 材料不同。下列操作正确的是_ A.关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最小B.研究电阻与长度的关系时，需分别测量 a 、 b 两条导体两端的电压值C.研究电阻与横截面积的关系时，需分别测量 b 、 c 两条导体两端的电压值D.研究电阻与材料的关系时，需分别测量 c 、 d 两条导体两端的电压值8.(4分)如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 PQ=10cm，QN=5cm，当将 A 与 B 接入电压为 U 的电路

5、中时，电流强度为 1A，若将 C 与 D 接入电压为 U 的电路中，则电流为_ A. 4A B. 2A C. 12A D. 14A9.(4分)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 U1:U2:U3=1:1:2。关于三种材料的电阻率 a 、 b 、 c，下列说法中正确的是_ A. a 是 b 的 2 倍B. a 是 c 的 2 倍C. b 是 c 的 2 倍D. c 是 a 的 2 倍10.(4分)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中 Rx 是待

6、测电阻，R0 是定值电阻，circledG 是灵敏度很高的电流表，MN 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 circledG 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+l2R011.(4分)电位器是变阻器的一种。如图所示，如果把该电位器与灯泡串联起来，可利用它改变我们家中灯的亮度，则下列说法正确的是_ A.连接 A 、 B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮B.连接 A 、 C 使滑动触头逆时针转动，灯泡亮度不变C.连接 A 、 C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变

7、暗D.连接 B 、 C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮12.(4分)如图所示，直线 a，b 是由同种材料制成的两条长度相同，粗细均匀的电阻丝的 IU 图线，下列判断正确的是_ A.电阻丝 a 的电阻较大B.电阻丝 b 的电阻较大C.电阻丝 a 较粗D.电阻丝 b 较粗13.(4分)如图所示，a 、 b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是_ A. a 代表的电阻丝较粗B. b 代表的电阻丝较粗C.将两条电阻丝并联后，其 IU 图线位于 a 、 b 之间D.将两条电阻丝串联后接入电路，a 的热功率比 b 的大14.(4分)一根粗细均匀的金属导线，

8、两端加上恒定电压 U 时，通过金属导线的电流强度为 I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为 v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的 2 倍，仍给它两端加上恒定电压 U，则此时_A.通过金属导线的电流为 I2B.通过金属导线的电流为 I4C.自由电子定向移动的平均速率为 v2D.自由电子定向移动的平均速率为 v4三.解答题15.(4小题共13分)【 2018 东城二模 23 】地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为 100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电

9、流强度很大，约为 1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。(1)(3分)请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？(2)(3分)如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用 E 表示，地球半径用 R 表示，静电力常量用 k 表示，请写出地表所带电荷量的大小 Q 的表达式；(3)(3分)取地球表面积 S=5.1×1014m2，试计算地表附近空气的电阻率 0 的大小；(4)(4分)我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场

10、？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。16.(4小题共13分)用一个标有 "12V,24W" 的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示。 (1)(3分)在正常发光条件下，灯泡的电功率为多大？(2)(3分)设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为 300K，求正常发光条件下灯丝的温度。(3)(3分)将一定值电阻与灯泡串联后接到 20V 电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？(4)(4分)当合上开关后，需要 0.5s 灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？计算电流的最大值。17.(13分)如图所示，A 、 B 两地相距 40km，从 A 到 B

11、 两条输电线的总电阻为 800。若 A 、 B 之间的某处 E 两条线路发生短路。为查明短路地点，在 A 处接上电源，测得电压表示数为 10V，电流表示数为 40mA。求短路处距 A 多远？ 18. (13分)如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为 L，直径为 D，膜的厚度为 d，管两端有导电金属箍 M 、 N。现把 M 、 N 接入电路中，测得它两端电压为 U，通过它的的电流为 I。试求膜的电阻并写出镀膜材料电阻率的计算式。 19.(3小题共13分)长江三峡水电站位于湖北省秭归县三斗坪。如果要将 6×105kW 的电能从三峡水电站输送到 800km 外的我国东部

12、地区，输送时采用 1.5×104V 的电压。(1)(4分)若两条输电线的总电阻为 128，能将电能输送“到家”吗？为什么？(2)(4分)若此输电线的电阻率为 3.2×108m，仅用减小输电线的电阻来减少电能的损耗，要求在输电线上损耗的电能不超过输送电能的 10%，则输电线的横截面积至少要多大？这样的导线能行吗？(3)(5分)在（1）的前提下，现在采用提高输电电压的办法来减少电能的损耗，若输电电压为 550kV，则在输电线上损耗的电能为输送电能的百分之几？参考答案1.【能力值】无【知识点】串联电路和并联电路、电阻定律【详解】略【答案】C2.【能力值】无【知识点】电阻定律【详解

13、】导线的电阻 R=UI，由数学知识知：图线斜率的倒数表示电阻，图线 R1 的斜率大于 R2 的斜率，IU 图象的斜率倒数表示电阻的大小，则由图可知，两金属丝的阻值 R1 小于 R2，故A错误； 根据电阻定律 R=LS 得知，长度相同，材料相同，因 R1 小于 R2，故金属丝 1 的横截面积大，故B正确； 根据电阻定律 R=LS 得知，两根金属丝的粗细相同，则金属丝 2 较长，故C错误； 由BC可知，D错误。【答案】B3.【能力值】无【知识点】部分电路欧姆定律、电阻定律【详解】根据 IU 图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以 R1:R2=1:3故A错误。 把 R1 拉长到原来的 3 倍长后，横

14、截面积减小为原来的 13，根据电阻定律公式 R=LS，电阻增加为 9 倍，变为 R2 的 3 倍，故B错误； 串联电路电流相等，所以将 R1 与 R2 串联后接于电源上，电流比 I1:I2=1:1；又由于 R1:R2=1:3。根据 P=UI=I2R，功率之比为 1:3，故C错误。 并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将 R1 与 R2 并联后接于电源上，电流比 I1:I2=3:1。根据公式 P=UI，功率之比为 3:1，故D正确。【答案】D4.【能力值】理解能力【知识点】电阻定律【详解】纯金属的电阻率小，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，故A错误； 电炉、电阻器的电阻需要较大一些

15、，而合金的电阻率大，故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作，故B正确； 有的金属电阻率随温度变化而显著变化，故电阻率随温度变化而显著变化的金属材料来制作，故C错误； 有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，故标准电阻一般用合金材料制作，故D错误。【答案】B5.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】电阻定律、串联电路和并联电路【详解】由图象可知，Ux=6V 、 Uy=4V，由两导体串联时电流相同，得 UxUy=RxRy，而 Rx=lSx 、 Rx=2lSy，所以 UxUy=Sy2Sx，则 SxSy=Uy2Ux=42×6=13。【答案】B6.【能力值】无【知识点】电阻定律、部分电路欧姆定律【

16、详解】输电线的总长为 2L，由公式 R=UI，R=LS 得 S=2LIU【答案】B7.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】电阻定律【详解】由图可知滑线变阻器是限流式接法，开关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最大，这时电路中的电流最小，故A错误； a 、 b 的长度不同，研究电阻与长度的关系时，需分别测量 a 、 b 两条导体两端的电压，电压大，电阻大，可知电阻与长度的关系，故B正确； c 与 a 横截面积不同，研究电阻与横截面积的关系时，需分别测量 a 、 c 两条导体两端的电压值，而不是测量 b 、 c 电压，故C错误； d 与 a 材料不同，研究电阻与材料的关系时，需分别测量 a 、

17、d 两条导体两端的电压值，而不是 c 、 d 电压值，故D错误。【答案】B8.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】电阻定律、部分电路欧姆定律【详解】金属薄片厚度为 d，当将 A 、 B 和 C 、 D 接入电路时电阻分别为 R1 、 R2。由 R=lS 知，R1:R2=4:1，由 I=UR 可知，I1:I2=1:4，故将 C 与 D 接入电压为 U 的电路中的电流为 4A，选项A正确。【答案】A9.【能力值】无【知识点】电阻定律【详解】设 a 的长度为 L，横截面积为 S，因为 R=UI，而 R=LS，所以 RaRb=U1U2，即 aLSbL2S=1，故 b=2a；同理 RaRc=U1U3=

18、12，所以 aLSc2LS=12，故 a=c，选项C正确。【答案】C10.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】电阻定律【详解】对均匀的电阻丝有 R=ls，得 R1R2=l1l2，对桥式电路当 IG=0 时满足 R0Rx=R1R2=l1l2，得 Rx=l2l1R0，所以C项正确。【答案】C11.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】电阻定律、电功和电功率【详解】连接 A 、 B 使滑动触头顺时针转动时，根据电阻定律知，电位器接入电路的电阻增大，电流减小，由灯泡的功率 P=I2R，知 P 减小，灯泡变暗。故A错误。 连接 A 、 C，电位器接入电路的电阻不变，电流不变，灯光亮度不变。故B正确，C

19、错误。 连接 B 、 C 使滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮。故D正确。【答案】B,D12.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】部分电路欧姆定律、电阻定律【详解】图线的斜率表示电阻的倒数，图线 a 的斜率大于 b 的斜率，所以 a 的电阻小于 b 的电阻，根据电阻定律 R=LS 知，长度相同，材料相同，知 a 的横截面积大，b 的横截面积小，BC正确，AD错误。【答案】B,C13.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】部分电路欧姆定律、电阻定律、电功和电功率【详解】图线的斜率表示电阻的倒数，图线 a 的斜率小于 b 的斜率，所以 a 的电阻大于 b 的电阻，

20、根据电阻定律 R=LS 知，长度相同，材料相同，知 a 的横截面积小，b 的横截面积大，故A错误，B正确；电阻并联之后的总电阻的小于两个电阻中较小的电阻，结合 a 的方向可知，伏安特性曲线的斜率大于图象 b 的斜率，故其 IU 图线位于 b 图象与 +I 轴之间，故C错误；将两条电阻丝串联后接入电路，电流相等，结合 P=I2R，由于a的电阻大，故 a 的热功率比 b 的大，故D正确。【答案】B,D14.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】电阻定律、电流的定义【详解】将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的 2 倍，横截面积变为原来的 12 倍，根据电阻定律 R=LS 分析得到，电阻变为原来的

21、4 倍，电压 U 恒定不变，根据欧姆定律 I=UR 可知，电流 I 变为原来的 14，即为 I4，故A错误，B正确； 电流的微观表达式 I=nevS，其中 n 、 e 不变，电流 I 为原来的 14，横截面积 S 变为原来的 12 倍，则自由电子定向移动的平均速率为 v2，故C正确，D错误。【答案】B,C15.【能力值】分析综合能力【知识点】(1)电势(2)点电荷的电场(3)电阻定律、电势差与电场强度的关系、部分电路欧姆定律(4)磁感线和安培定则【详解】(1)略(2)由 E=kQR2，得电荷量的大小 Q=ER2k。(3)如图， 从地表开始向上取一小段高度为 h 的空气层（h 远小于地球半径 R

22、），则从空气层上表面到下表面之间的电势差为 U=Eh，这段空气层的电阻 r=0hS，且 I=Ur；三式联立得到 0=ESI，将 E=100V/m，I=1800A，S=5.1×1014m2 代入，得 0=2.8×1013m。(4)略【答案】(1)降低(2) Q=ER2k(3) 2.8×1013m(4)方法一：如图， 为了研究地球表面附近 A 点的磁场情况，可以考虑关于过 A 点的地球半径对称的两处电流 I1 和 I2，根据右手螺旋定则可以判断，这两处电流在 A 点产生的磁场的磁感应强度刚好方向相反，大小相等，所以 I1 和 I2 产生的磁场在 A 点的合磁感应强度为零。同理，地球上各处的地空电流在 A 点的合磁感应强度都为零，即地空电流不会在 A 点产生磁场。同理，地空电流不会在地球附近任何地方产生磁场。 方法二：因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场。16.【能力值】推理能力/应用能力【知识点】(1)电功和电功率(2)部分电路欧姆定律(3)串联电路