高中物理教科版 (2019)必修 第三册3 电阻定律 电阻率当堂达标检测题

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第三册3 电阻定律 电阻率当堂达标检测题，共5页。试卷主要包含了下列关于电阻率的叙述，正确的是，金属材料的电阻率有以下特点等内容，欢迎下载使用。

A．金属导体的电阻率随温度的升高而减小
B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．金属电阻率在任何温度下都不可能为0
2．超纯水(Ultrapurewater)又称UP水，是为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)，应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，其电阻率大于18 MΩ·cm或接近18.3 MΩ·cm极限值(25℃).以下说法中，正确的是( )
A．电阻率和温度并无关系
B．超纯水电阻率大，导电能力非常微弱
C．超纯水电阻率和存放容器的横截面积有关
D．去离子化制作超纯水，制作前、后的电阻率并无变化
3．(多选)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升高而增大，有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是( )
A.连接电路用的导线一般不用合金来制作
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化而显著变化的金属材料制作
4．两根完全相同的金属丝甲和乙，长度均为L，横截面积均为S，将甲对折起来，将乙拉长为原来的两倍后，将两根金属丝串联在同一电路中，甲、乙金属丝两端的电压之比为( )
A．1∶4 B．1∶16
C．4∶1 D．16∶1
5．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为40 cm时，测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管).则盐水柱电阻为( )
A． eq \f(4,5)R B． eq \f(5,4)R
C． eq \f(16,25)R D． eq \f(25,16)R
6．两根长度，粗细均相同的合金丝a、b并联接入电路后，已知通过两根合金丝的电流Ia＞Ib，则a、b电阻Ra、Rb以及电阻率ρa、ρb的关系正确的是( )
A．Ra＞Rb，ρa＞ρb B．Ra＞Rb，ρa＜ρb
C．Ra＜Rb，ρa＞ρb D．Ra＜Rb，ρa＜ρb
7．如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b，横截面积之比Sa∶Sb＝1∶2，已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量e＝1.6×10－19 C，下列说法正确的是( )
A．流经导线a的电流为0.16 A
B．流经导线b的电流为0.32 A
C．导线a、b的电阻之比Ra∶Rb＝1∶2
D．导线a、b两端的电压之比Ua∶Ub＝1∶2
8．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况．一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为r＝10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA，则该钻孔的深度h约为( )
A．50 m B．80 m
C．100 m D．120 m
9．如图所示是均匀的长薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当端点1、2或3、4接入电路中时，R12∶R34为( )
A.L1∶L2 B．L2∶L1
C．1∶1 D．L eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ∶L eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2))
10．两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，沿长度方向电势的变化关系如图所示，则x、y导线的横截面积之比为( )
A．2∶3 B．1∶3
C．1∶2 D．3∶1
11.新能源汽车采用锂离子电池提供能量，电池充电时的额定电压为220 V，充电电流恒为32 A，锂离子电池对电压非常敏感，当充电电压低于额定电压的90%时，保护电路将自动断开而无法正常充电．某地用电高峰期充电桩的输出电压仅为210 V，已知常温下铜导线的电阻率为1.8×10－8 Ω·m，充电线缆中单根铜导线的横截面积S＝5 mm2，不计插口处的接触电阻，要能够正常充电，使用的充电线缆的最大长度为( )
A．100 m B．80 m
C．52 m D．30 m
12．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的 eq \f(1,2)，再给它两端加上电压2U0，则( )
A．通过导线的电流为 eq \f(I0,8)
B．通过导线的电流为 eq \f(I0,16)
C．导线中自由电子定向移动的平均速率为 eq \f(v,4)
D．导线中自由电子定向移动的平均速率为v
13．(多选)如图所示是描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图，电源电动势为E，内阻不计，两电表可看做是理想电表，那么下列说法正确的是( )
A．闭合开关前变阻器的滑片应滑到最右端
B．闭合开关前变阻器的滑片应滑到最左端
C．将变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变亮
D．将变阻器的滑片向右滑动时，小灯泡变暗
14．如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U­I图线如图乙所示．求：
(1)当U＝10 V时，电解液的电阻R是多少？
(2)当U＝10 V时，电解液的电阻率ρ是多少？
课时素养评价12 电阻定律 电阻率
1．解析：金属导体的电阻率随温度的升高而增大，A错误；常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的，B正确；材料的电阻率由材料本身和外界温度决定，与导体的电阻、横截面积和长度均无关，C错误；一些金属的电阻率在温度特别低时可以降到0，即发生超导现象，D错误．
答案：B
2．解析：电阻率和温度有关，故A错误；超纯水电阻率大，导电能力非常微弱，B正确；超纯水的电阻率和存放容器的横截面积无关，C错误；去离子化制作超纯水，制作后的超纯水中离子浓度减小，导电能力减弱，电阻率增大，D错误．
答案：B
3．解析：合金的电阻率大，故连接电路用的导线一般不用合金来制作，A正确；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，B正确；电阻温度计一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作，C错误；标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作，D错误．
答案：AB
4．解析：根据R＝ eq \f(ρL,S)可知，甲对折起来，长度减为原来一半，横截面积变为原来两倍，电阻变为原来的 eq \f(1,4)倍；乙拉长为原来的两倍时，横截面积减小为原来的一半，电阻变为原来的4倍；串联在同一电路中，电压之比等于电阻之比，故电压之比为1∶16，B正确．
答案：B
5．解析：盐水柱长为40 cm时，设横截面积为S，根据电阻定律有R＝ρ eq \f(40 cm,S)，将盐水柱均匀拉长至50 cm后，盐水柱的横截面积变为 eq \f(4,5)S，电阻变为R′＝ρ eq \f(50 cm,\f(4,5)S)＝ eq \f(25,16)R，D正确．
答案：D
6．解析：并联电路，电压相等，根据电阻定义式有Ra＝ eq \f(U,Ia)，Rb＝ eq \f(U,Ib)，由于Ia＞Ib，可知Ra＜Rb根据电阻决定式有Ra＝ρa eq \f(l,S)，Rb＝ρb eq \f(l,S)，由于长度，粗细均相同，则有ρa＜ρb，A、B、C错误，D正确．
答案：D
7．解析：流经导线a的电流为I＝ eq \f(q,t)＝ eq \f(5×1018×1.6×10－19,5) A＝0.16 A，A正确；因两段导线串联，电流相等，所以流过导线b的电流也是0.16 A，B错误；根据电阻定律有Ra∶Rb＝ eq \f(ρl,Sa)∶ eq \f(ρl,Sb)＝Sb∶Sa＝2∶1，C错误；根据欧姆定律U＝IR，有Ua∶Ub＝Ra∶Rb＝2∶1，D错误．
答案：A
8．解析：依题意，可得盐水的电阻R＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(100 V,0.1 A)＝1 000 Ω，由电阻定律得R＝ eq \f(ρh,S)，且S＝πr2＝3.14×10－2 m2，联立代入数据解得该钻孔的深度h＝100 m，C正确．
答案：C
9．解析：设长薄片合金电阻板厚度为h，根据电阻定律R＝ρ eq \f(l,S)得R12＝ρ eq \f(L1,hL2)，R34＝ρ eq \f(L2,hL1)，解得 eq \f(R12,R34)＝ eq \f(L eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ,L eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) )，D正确．
答案：D
10．解析：由题图可知，Ux＝6 V，Uy＝4 V，由两导体串联时电流相同，得 eq \f(Ux,Uy)＝ eq \f(Rx,Ry)，而Rx＝ρ eq \f(l,Sx)，Ry＝ρ eq \f(2l,Sy)，所以 eq \f(Ux,Uy)＝ eq \f(Sy,2Sx)，则 eq \f(Sx,Sy)＝ eq \f(Uy,2Ux)＝ eq \f(4,2×6)＝ eq \f(1,3)，B正确，A、C、D错误．
答案：B
11．解析：根据题意可知，锂离子电池的充电电压不得低于U＝220 V×90%＝198 V，充电线缆上允许损失的电压为U1＝210 V－198 V＝12 V，则每根充电线缆上的电阻为R＝ eq \f(1,2)· eq \f(U1,I)＝0.187 5 Ω，根据电阻定理得R＝ρ eq \f(l,s)，解得l＝52 m，A、B、D错误，C正确．
答案：C
12．解析：导线拉长前R1＝ρ eq \f(L1,S1)＝ρ eq \f(L1,πr eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) )，导线拉长后R2＝ρ eq \f(L2,S2)＝ρ eq \f(L2,πr eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) )，拉长前后体积不变L1·πr eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝L2·πr eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ，根据欧姆定律有I0＝ eq \f(U0,R1)，I′＝ eq \f(2U0,R2)，解得I′＝ eq \f(I0,8)，A正确，B错误；根据电流的微观定义式有I0＝nevS1＝nev·πr eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ，I′＝nevS2＝nev′·πr eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ，解得v′＝ eq \f(v,2)，C、D错误．
答案：A
13．解析：滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前应使滑片处在输出电压为0的位置，A错误，B正确；当滑片向右滑动时，滑动变阻器的阻值变大，根据串联分压，分得电压变大，小灯泡两端的电压增大，灯泡变亮，D错误，C正确．
答案：BC
14．解析：(1)由图乙可得，当U＝10 V时，电解液的电阻为R＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(10,5×10－3) Ω＝2 000 Ω.
(2)当U＝10 V时，电解液的电阻率ρ＝ eq \f(RS,l)＝ eq \f(2 000×0.1×0.2,1) Ω·m＝40 Ω·m.
答案：(1)2 000 Ω (2)40 Ω·m
A组 合格性考试练
B组 选择性考试练