2024-2025学年高中物理第二章2电阻定律练习含解析教科版选修3-1

PAGEPAGE102.电阻定律基础巩固1.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的上升而增大,而且有的金属电阻率随温度变更而显著变更;有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.依据以上信息,推断下列说法正确的是()A.连接电路用的导线一般用合金来制作B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作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更而显著变更的金属材料制作答案:B2.关于电阻和电阻率的说法正确的是()A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻B.由R=C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象.发生超导现象时,温度不为肯定零度D.将一根导线等分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一解析:公式R=UI为电阻的定义式,R的大小与U、I无关,选项A、B都错误;电阻率的大小与导体的几何答案:C3.(多选)关于导体、绝缘体和超导体,下列说法正确的是()A.超导体对电流的阻碍作用几乎为零B.电解液通电时,正、负离子仍有阻碍作用C.绝缘体内也有自由电子,但很少D.绝缘体接入电路后,肯定没有电流通过解析:导体中存在大量的自由电子,绝缘体中也存在自由电子,但数目极少,绝缘体接入电路后,也有电流通过,但电流很小,可以近似看成是零.答案:ABC4.如图所示,厚薄匀称的矩形金属薄片边长ab=2bc.当将A与B接入电压为U(V)的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U(V)的电路中,则电流为()A.4I B.2I C.D.解析:设沿AB方向的横截面积为S1,沿CD方向的横截面积为S2,则有S1S2=12.AB则有答案:A5.一根匀称导线,现将它匀称拉长,使导线的直径减小为原来的一半,此时它的阻值为64Ω,则导线原来的电阻值为()A.128ΩB.32ΩC.4ΩD.2Ω解析:由电阻定律知,原来电阻为R=ρLS=ρL14πD2,对导线来讲,体积是不变的,当直径减为原来的一半时,由4Ω,选项C正确,选项A、B、D错误.答案:C6.探究导体电阻与其影响因素的装置图如图所示,a、b、c、d为四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面,b、c、d跟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.用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压.则下列说法正确的是()A.依据a、c两端电压的关系可知导体电阻与导体长度有关B.依据a、b两端电压的关系可知导体电阻与横截面积有关C.依据a、d两端电压的关系可知导体电阻与材料有关D.由试验结论可得出电压与导体的长度、横截面积、材料无关解析:四个电阻串联,通过它们的电流I相等,由U=IR可知,电阻两端电压U与电阻阻值R成正比,U越大,R越大;a与c只有横截面积不同,依据a、c两端电压的关系可知导体电阻与导体横截面积有关,故A错误;a与b只有长度不同,依据a、b两端电压的关系可知导体电阻与导体长度有关,故B错误;a与d只有材料不同,依据a、d两端电压的关系可知导体电阻与材料有关,故C正确;由试验结论可以得出导体电阻与导体长度、横截面积、材料有关,故D错误.答案:C7.试验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过试验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供运用的器材有:电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;电压表:量程3V,内阻约9kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;定值电阻:R0=3Ω;电源:电动势6V,内阻可不计;开关、导线若干.回答下列问题:(1)试验中滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至(选填“a”或“b”)端.

(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请依据图甲电路完成剩余部分的连接.(3)调整滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为V.

(4)导线实际长度为m(保留2位有效数字).

解析:(1)由R=ρLS得,铜线电阻Rx约1.7Ω,电路中Rx+R0约4.7Ω,若选R1=5Ω的滑动变阻器,则电路中电流将超过电流表量程,故滑动变阻器选R2.为爱护电路,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片移至(2)连接图见答案.(3)电压表量程3V,指针在2后第3条刻度线,故读数为2.30V,估读为2.29或2.31均可.(4)R0+Rx=UI=2.300.5Ω=4.6Ω,Rx=1答案:(1)R2a(2)如图所示.(3)2.30(2.29、2.31也正确)(4)94(93、95也正确)实力提升1.依据电阻定律,有电阻率ρ=RSA.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身的性质确定解析:在温度肯定时,电阻率与导体的电阻、导体的长度和横截面积无关,只与导体本身的性质有关,选项D正确.答案:D2.(多选)下列说法正确的是()A.据R=B.据R=C.据ρ=D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R均无关解析:导体的电阻是由导体本身的性质确定的,其确定式为R=ρlS,而R=UI答案:BD3.(多选)如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大.在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图,则下列说法正确的是()A.R1中的电流小于R2中的电流B.R1中的电流等于R2中的电流C.R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率解析:设导体的电阻率为ρ,厚度为d,边长为l,则由电阻定律得导体的电阻R=ρlS=ρlld=ρ1d,R与边长l无关,故R1=R2.通过电阻的电流I=UR,由于U与R都相同,则通过两电阻的电流相同,故选项A错误,选项B正确;电流I=nevS=nevld,由于I、n、e、d答案:BD4.现有半球形导体材料,接成如图所示甲、乙两种形式,则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶4解析:将题图甲半球形导体材料看成等大的两半部分的并联,则题图乙中可以看成两半部分的串联,设每一半部分的电阻为R,则题图甲中电阻R甲=R2,题图乙中电阻R乙=2R,故R甲∶R乙=答案:D5.热敏电阻常用于温度限制或过热爱护装置中.某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变更的示意图如图所示.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电实力(选填“增加”或“减弱”);相对金属热电阻而言,在温度较低时,热敏电阻对温度变更的响应更(选填“敏感”或“不敏感”).

解析:由R-t图像可知,热敏电阻在温度上升时电阻减小,则导电实力增加.相对于金属热电阻,在温度较低时,热敏电阻在相同的温度变更状况下电阻变更大,则热敏电阻对温度变更的响应更敏感.答案:增加敏感6.(2024·全国Ⅰ卷)某试验小组利用如图甲所示的电路探究在25~80℃范围内某热敏电阻的温度特性.所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω;电源E(6V,内阻可忽视);电压表V(量程150mV);定值电阻R0(阻值20.0Ω);滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω);电阻箱R2(阻值范围0~999.9Ω);单刀开关S1,单刀双掷开关S2.甲试验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃.将S2与1端接通,闭合S1,调整R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调整R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,登记此时R2的读数,渐渐降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0℃,试验得到的R2-t数据见下表.t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题:(1)在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到(选填“a”或“b”)端;

(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线;乙丙(3)由图乙可得到RT在25~80℃范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得RT=Ω;

(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图丙所示,该读数为Ω,则手心温度为℃.

解析:(1)滑片在b端可以使R1的阻值全部接进电路