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高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻优秀课时训练
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻优秀课时训练，共6页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，解答题，实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 关于电流和电阻，下列说法中正确的是
A. 电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B. 金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加速，所以电流增大
C. 由 R=UI 可知，I 一定时，导体的电阻 R 与 U 成正比，U 一定时，导体的电阻 R 与 I 成反比
D. 对给定的导体，比值 UI 是个定值，反映了导体本身的性质
2. 导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性。下图是 A 、 B 两个导体的伏安特性曲线，其中图线 A 的斜率为 k，并且图线 A 与横轴成 α 角。关于这两个导体的伏安特性曲线的下列说法正确的是
A. 导体 A 为线性元件，且 RA=1k=1tanα
B. 导体 B 是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C. 两条图线相交的点表示两导体在此状态时的 I 、 U 、 R 均相等
D. 导体 B 的电阻值随电流的增加而变大
3. 一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为 3Ω，则此电阻丝原来的阻值为
A. 9Ω B. 8Ω C. 7Ω D. 3Ω
4. 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是
A. 由 R=UI 可知，导体两端的电压越大，其电阻越小
B. 由 R=UI 可知，通过导体的电流越大，其电阻越小
C. 由 R=ρLS 可知，导体电阻率跟长度成反比
D. 由 R=ρLS 可知，导体的电阻与导体是否接入电路无关（忽略电阻率随温度的变化）
5. 如图所示，a 、 b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的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. a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值
D. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
6. 某技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查，检查负责人说：“不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格的问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜使电线的导电性能减弱；再一个就是铜材质量可能合格，但把截面积缩小，买 2.5 mm2 的线，拿到手的线可能是 1.5 mm2 或 1.5 mm2 多一点，载流量不够；还有一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，电阻率达不到要求……”。关于这段话中提到的不合格电线，下列说法正确的是
A. 电线使用了再生铜或含杂质很多的铜，则其电阻率变大
B. 电线的横截面积变小，则其电阻率变大
C. 电线的横截面积变小，则其电阻率变小
D. 再生塑料制作的电线外皮，则其电阻率变大导致绝缘性变差
7. 将一根粗细均匀。阻值为 R 的电阻丝均匀拉长到原来的 5 倍后，其电阻变为 250 Ω，则 R 的阻值为
A. 10 ΩB. 50 ΩC. 1250 ΩD. 6250 Ω
8. 关于电流和电阻，下列说法中正确的是
A. 电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B. 金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大
C. 由 R=UI 可知，导体的电阻与它两端所加的电压成正比，与通过它的电流成反比
D. 对给定的导线，比值 UI 是个定值，它反映导体本身的一种性质
9. 一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为 36 W 与 36 V。若把此灯泡接到输出电压为 18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率
A. 等于 36 W B. 小于 36 W，大于 9 W
C. 等于 9 W D. 小于 9 W
10. 如图所示，a 、 b 分别表示由相同材料制成的两条长度相等、粗细均匀电阻丝的伏安特征曲线，下列判断正确的是
A. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
B. a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值
C. b 代表的电阻丝较细
D. a 代表的电阻丝较细
二、双项选择题（共1小题；共4分）
11. 欧姆定律不适用于
A. 金属导电B. 电解液导电C. 稀薄气体导电D. 气体导电
三、解答题（共1小题；共13分）
12. 三幅漫画如图（a）、（b）、（c）所示，生动地描述了一位学生的一次经历。针对这三幅漫画，请你用已学过的物理知识编一个物理问题，并写出问题的解答。
四、实验题（共1小题；共16分）
13. 我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫作电阻定律，用公式表示为 R=ρlS，其中 R 、 l 、 S 分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而 ρ 是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫作材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想：
猜想 1：电阻率与材料的长度有关；
猜想 2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想 3：电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见表：
实验序号材料长度l/m横截面积S/m2电阻R/Ω电阻率ρ1铜1.01.0×10−70.171.7×10−82铜2.01.0×10−70.341.7×10−83铜1.00.5×10−70.341.7×10−84铁1.01.0×10−71.01.0×10−75镍铬合金1.01.0×10−711.01.0×10−6
（1）你认为下面哪一个是电阻率的单位
A. Ω⋅m
B. Ω/m
C. Ω/m2
D. Ω
（2）分析比较实验序号 1 、 2 的数据，可以初步确定猜想 1 是 （选填“正确”或“错误”）的。
（3）分析比较实验序号的 数据，可以初步确定猜想 2 是错误的。
（4）分析比较实验序号 1 、 4 、 5 的数据，可得到的初步结论是 。
（5）根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，电阻丝的材料应选用 ，这是因为相同规格的这种材料做成的电阻阻值较 （选填“大”或“小”），可以调节的阻值范围较大。
（6）根据表中的数据求出一段长 10 m 、横截面积为 2 mm2 的铁导线的电阻是 Ω。
（7）我们知道导体的电阻还与温度有关，有些导体的电阻随温度升高而增大，有些导体的电阻随温度升高而减小。你认为导体的电阻随温度变化是因为 。
A. R=ρlS 不成立
B. ρ 发生变化
C. l 发生变化
D. S 发生变化
答案
第一部分
1. D
【解析】电流方向为正电荷定向移动的方向，故A错；电流的大小与自由电荷的热运动无直接关系，故B错；电阻由导体本身性质决定，不随 U 、 I 改变而改变，但电阻可用 R=UI 来计算，故C错、D正确。
2. C
3. C
4. D
5. B
【解析】 b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律 R=ρlS，可知 b 代表的电阻丝较粗，选项B正确，A、C错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误．
6. A
7. A
【解析】根据 R=ρLS 得，长度变为原来的 5 倍，截面积变为原来的 15，所以电阻变为原来 25 倍，所以 R=10 Ω。故A正确，B、C、D错误。
8. D
【解析】电流的方向与导体中正电荷的定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，故A错误；
金属导体温度升高时，由于分子的热运动加剧，所以电阻增大，电压不变时，电流减小，故B错误；
电阻是导体本身的性质，其大小与电压和电流无关，故C错误；
由 R=UI 可知，对给定的导线，比值 UI 是个定值，它反映导体本身的一种性质；故D正确。
9. B
【解析】由于金属的电阻随温度的升高而增大，所以以额定电压工作时的电阻大于以 18 V 电压工作的电阻。根据部分电路欧姆定律，有 P1=U12R1，P2=U22R2，所以 P2P1=U22R1U12R2>14，所以灯泡消耗的功率小于 36 W 大于 9 W，所以B正确。
10. D
【解析】电阻的大小与电压、电流无关，故A错误；
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，根据电阻定律 R=ρLS 知，长度相同，材料相同，知 a 的横截面积小，b 的横截面积大，D正确，BC错误。
第二部分
11. C， D
【解析】欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，对气体导电不适用，C、D正确。
第三部分
12. 略【提示：可以在讨论的基础上，设计一些情景，并利用物理原理加以说明。例如：某同学接通电源后，发现其中一个灯不亮。他将不亮的灯拆下，发现该灯的灯丝断了。他将该灯摇一摇，使灯丝重新接通，并将此灯重新接入电路，此灯比另一盏灯更亮了。由于灯丝的总长度减小，灯丝电阻 R 减小，则灯泡的功率 P=U2R，灯泡两端电压不变，P 增大，所以，灯泡变亮了】
第四部分
13. （1） A
【解析】已知 R 的单位是 Ω 、 l 的单位是 m 、 S 的单位是 m2，由电阻定律公式 R=ρlS，根据等式两边的单位相同，可知 ρ 的单位是 Ω⋅m。
（2） 错误
【解析】分析比较实验序号 1 、 2 的数据，其他条件相同、长度不同时，电阻率相同，故猜想 1 是错误的。
（3） 1 、 3
【解析】分析比较实验序号 1 、 3 的数据，其他条件相同、横截面积不同时，电阻率相同，可以确定猜想 2 是错误的。
（4） 电阻率与材料的种类有关
【解析】分析比较实验序号 1 、 4 、 5 的数据，长度、横截面积相同，而材料不同时，电阻率不同，可得到的初步结论是电阻率与材料的种类有关。
（5） 镍铬合金；大
【解析】根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，电阻丝的材料应选用镍铬合金，这是因为这种材料的电阻率大，相同规格的这种材料做成的电阻阻值较大。
（6） 0.5
【解析】根据表中的数据可求得此铁导线的电阻 R=ρlS=1.0×10−7Ω⋅m×10 m2 mm2=0.5Ω。
（7） B
【解析】导体材料、长度和横截面积都确定的情况下，温度变化，电阻值发生变化，原因是此时的电阻率发生变化。
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 关于电流和电阻，下列说法中正确的是
A. 电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B. 金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加速，所以电流增大
C. 由 R=UI 可知，I 一定时，导体的电阻 R 与 U 成正比，U 一定时，导体的电阻 R 与 I 成反比
D. 对给定的导体，比值 UI 是个定值，反映了导体本身的性质
2. 导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性。下图是 A 、 B 两个导体的伏安特性曲线，其中图线 A 的斜率为 k，并且图线 A 与横轴成 α 角。关于这两个导体的伏安特性曲线的下列说法正确的是
A. 导体 A 为线性元件，且 RA=1k=1tanα
B. 导体 B 是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C. 两条图线相交的点表示两导体在此状态时的 I 、 U 、 R 均相等
D. 导体 B 的电阻值随电流的增加而变大
3. 一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为 3Ω，则此电阻丝原来的阻值为
A. 9Ω B. 8Ω C. 7Ω D. 3Ω
4. 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是
A. 由 R=UI 可知，导体两端的电压越大，其电阻越小
B. 由 R=UI 可知，通过导体的电流越大，其电阻越小
C. 由 R=ρLS 可知，导体电阻率跟长度成反比
D. 由 R=ρLS 可知，导体的电阻与导体是否接入电路无关（忽略电阻率随温度的变化）
5. 如图所示，a 、 b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的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. a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值
D. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
6. 某技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查，检查负责人说：“不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格的问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜使电线的导电性能减弱；再一个就是铜材质量可能合格，但把截面积缩小，买 2.5 mm2 的线，拿到手的线可能是 1.5 mm2 或 1.5 mm2 多一点，载流量不够；还有一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，电阻率达不到要求……”。关于这段话中提到的不合格电线，下列说法正确的是
A. 电线使用了再生铜或含杂质很多的铜，则其电阻率变大
B. 电线的横截面积变小，则其电阻率变大
C. 电线的横截面积变小，则其电阻率变小
D. 再生塑料制作的电线外皮，则其电阻率变大导致绝缘性变差
7. 将一根粗细均匀。阻值为 R 的电阻丝均匀拉长到原来的 5 倍后，其电阻变为 250 Ω，则 R 的阻值为
A. 10 ΩB. 50 ΩC. 1250 ΩD. 6250 Ω
8. 关于电流和电阻，下列说法中正确的是
A. 电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B. 金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大
C. 由 R=UI 可知，导体的电阻与它两端所加的电压成正比，与通过它的电流成反比
D. 对给定的导线，比值 UI 是个定值，它反映导体本身的一种性质
9. 一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为 36 W 与 36 V。若把此灯泡接到输出电压为 18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率
A. 等于 36 W B. 小于 36 W，大于 9 W
C. 等于 9 W D. 小于 9 W
10. 如图所示，a 、 b 分别表示由相同材料制成的两条长度相等、粗细均匀电阻丝的伏安特征曲线，下列判断正确的是
A. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
B. a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值
C. b 代表的电阻丝较细
D. a 代表的电阻丝较细
二、双项选择题（共1小题；共4分）
11. 欧姆定律不适用于
A. 金属导电B. 电解液导电C. 稀薄气体导电D. 气体导电
三、解答题（共1小题；共13分）
12. 三幅漫画如图（a）、（b）、（c）所示，生动地描述了一位学生的一次经历。针对这三幅漫画，请你用已学过的物理知识编一个物理问题，并写出问题的解答。
四、实验题（共1小题；共16分）
13. 我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，这个规律叫作电阻定律，用公式表示为 R=ρlS，其中 R 、 l 、 S 分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而 ρ 是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫作材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想：
猜想 1：电阻率与材料的长度有关；
猜想 2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想 3：电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见表：
实验序号材料长度l/m横截面积S/m2电阻R/Ω电阻率ρ1铜1.01.0×10−70.171.7×10−82铜2.01.0×10−70.341.7×10−83铜1.00.5×10−70.341.7×10−84铁1.01.0×10−71.01.0×10−75镍铬合金1.01.0×10−711.01.0×10−6
（1）你认为下面哪一个是电阻率的单位
A. Ω⋅m
B. Ω/m
C. Ω/m2
D. Ω
（2）分析比较实验序号 1 、 2 的数据，可以初步确定猜想 1 是 （选填“正确”或“错误”）的。
（3）分析比较实验序号的 数据，可以初步确定猜想 2 是错误的。
（4）分析比较实验序号 1 、 4 、 5 的数据，可得到的初步结论是 。
（5）根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，电阻丝的材料应选用 ，这是因为相同规格的这种材料做成的电阻阻值较 （选填“大”或“小”），可以调节的阻值范围较大。
（6）根据表中的数据求出一段长 10 m 、横截面积为 2 mm2 的铁导线的电阻是 Ω。
（7）我们知道导体的电阻还与温度有关，有些导体的电阻随温度升高而增大，有些导体的电阻随温度升高而减小。你认为导体的电阻随温度变化是因为 。
A. R=ρlS 不成立
B. ρ 发生变化
C. l 发生变化
D. S 发生变化
答案
第一部分
1. D
【解析】电流方向为正电荷定向移动的方向，故A错；电流的大小与自由电荷的热运动无直接关系，故B错；电阻由导体本身性质决定，不随 U 、 I 改变而改变，但电阻可用 R=UI 来计算，故C错、D正确。
2. C
3. C
4. D
5. B
【解析】 b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律 R=ρlS，可知 b 代表的电阻丝较粗，选项B正确，A、C错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误．
6. A
7. A
【解析】根据 R=ρLS 得，长度变为原来的 5 倍，截面积变为原来的 15，所以电阻变为原来 25 倍，所以 R=10 Ω。故A正确，B、C、D错误。
8. D
【解析】电流的方向与导体中正电荷的定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，故A错误；
金属导体温度升高时，由于分子的热运动加剧，所以电阻增大，电压不变时，电流减小，故B错误；
电阻是导体本身的性质，其大小与电压和电流无关，故C错误；
由 R=UI 可知，对给定的导线，比值 UI 是个定值，它反映导体本身的一种性质；故D正确。
9. B
【解析】由于金属的电阻随温度的升高而增大，所以以额定电压工作时的电阻大于以 18 V 电压工作的电阻。根据部分电路欧姆定律，有 P1=U12R1，P2=U22R2，所以 P2P1=U22R1U12R2>14，所以灯泡消耗的功率小于 36 W 大于 9 W，所以B正确。
10. D
【解析】电阻的大小与电压、电流无关，故A错误；
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，根据电阻定律 R=ρLS 知，长度相同，材料相同，知 a 的横截面积小，b 的横截面积大，D正确，BC错误。
第二部分
11. C， D
【解析】欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，对气体导电不适用，C、D正确。
第三部分
12. 略【提示：可以在讨论的基础上，设计一些情景，并利用物理原理加以说明。例如：某同学接通电源后，发现其中一个灯不亮。他将不亮的灯拆下，发现该灯的灯丝断了。他将该灯摇一摇，使灯丝重新接通，并将此灯重新接入电路，此灯比另一盏灯更亮了。由于灯丝的总长度减小，灯丝电阻 R 减小，则灯泡的功率 P=U2R，灯泡两端电压不变，P 增大，所以，灯泡变亮了】
第四部分
13. （1） A
【解析】已知 R 的单位是 Ω 、 l 的单位是 m 、 S 的单位是 m2，由电阻定律公式 R=ρlS，根据等式两边的单位相同，可知 ρ 的单位是 Ω⋅m。
（2） 错误
【解析】分析比较实验序号 1 、 2 的数据，其他条件相同、长度不同时，电阻率相同，故猜想 1 是错误的。
（3） 1 、 3
【解析】分析比较实验序号 1 、 3 的数据，其他条件相同、横截面积不同时，电阻率相同，可以确定猜想 2 是错误的。
（4） 电阻率与材料的种类有关
【解析】分析比较实验序号 1 、 4 、 5 的数据，长度、横截面积相同，而材料不同时，电阻率不同，可得到的初步结论是电阻率与材料的种类有关。
（5） 镍铬合金；大
【解析】根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，电阻丝的材料应选用镍铬合金，这是因为这种材料的电阻率大，相同规格的这种材料做成的电阻阻值较大。
（6） 0.5
【解析】根据表中的数据可求得此铁导线的电阻 R=ρlS=1.0×10−7Ω⋅m×10 m2 mm2=0.5Ω。
（7） B
【解析】导体材料、长度和横截面积都确定的情况下，温度变化，电阻值发生变化，原因是此时的电阻率发生变化。
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