人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻课堂检测

这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻课堂检测，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

合格考训练
一、选择题(本题共6小题，每题7分，共42分)
1．如图所示是A、B两电阻的U－I图像，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( B )
A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1
B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2
C．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1
D．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2
解析：题图所示U－I图线的斜率表示电阻的阻值，A的电阻RA＝eq \f(2.0,0.2) Ω＝10 Ω；B的电阻RB＝eq \f(2.0,0.4) Ω＝5 Ω，则RA∶RB＝10∶5＝2∶1，电压相同时，电流与电阻成反比，故IA∶IB＝RB∶RA＝1∶2。
2．(2023·重庆高二期中)关于电阻率，下列说法正确的是( B )
A．电阻率表示导体对电流的阻碍作用
B．不同材料的电阻率通常不同
C．电阻率较大的导体，其对电流的阻碍作用一定越大
D．电阻率与导体的长度成反比
解析：电阻率表示导电材料的导电性能，电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻率大，表示材料的导电性差，但电阻不一定大(还与导体的长短、粗细有关)，即对电流的阻碍作用不一定大，故A、C错误；不同材料的电阻率通常不同，故B正确；电阻率由材料本身及温度决定，而与其长短、粗细无关，故D错误。
3．复旦大学科研团队制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝eq \f(1,ρ)。下列说法正确的是( A )
A．电导率的单位是eq \f(1,Ω·m)
B．材料的电导率与材料的形状有关
C．材料的电导率越小，其导电性能越好
D．电导率大小与温度无关
解析：根据R＝ρeq \f(l,S)可知，σ＝eq \f(1,ρ)＝eq \f(l,RS)，则电导率的单位是eq \f(m,Ω·m2)＝eq \f(1,Ω·m)，A正确；材料的电阻率与材料的形状无关，则材料的电导率与材料的形状也无关，B错误；材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越差，C错误；材料的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度也有关，D错误。
4．(2023·陕西咸阳高二上期中)一根长为L、横截面半径为r的金属棒，其材料的电阻率为ρ。金属棒单位体积内自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，金属棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为( A )
A.eq \f(U,ρLne) B．eq \f(Uπr2,ρLne)
C.eq \f(U,ρLneπr2) D．eq \f(UL,ρneπr2)
解析：根据欧姆定律有I＝eq \f(U,R)，根据电阻定律有R＝ρeq \f(L,S)，电流的微观表达式I＝neSv，联立解得v＝eq \f(U,neρL)，A正确。
5．(多选)(2023·四川成都外国语学校高二上期中)研究发现电解质溶液导电时满足R＝eq \f(U,I)。图甲为一测量电解质溶液的电阻率的长方体玻璃容器，X、Y为两电极，边长a＝40 cm，b＝20 cm，c＝10 cm，当里面注满待测电解质溶液时，在X、Y间加上不同电压，其伏安特性曲线如图乙所示。忽略电解质溶液的热膨胀，则下列说法正确的是( ACD )
A．电压U＝15 V时，电解质溶液的电阻是3×103 Ω
B．电压U＝15 V时，电解质溶液的热功率是7.5 W
C．电压U＝15 V时，电解质溶液的电阻率是150 Ω·m
D．电压U增大时，电解质溶液的电阻率将减小
解析：由题图乙可知，电压U＝15 V时，电流为I＝5×10－3 A，则电解质溶液的电阻为R＝eq \f(U,I)＝3×103 Ω，热功率P＝I2R＝7.5×10－2 W，故A正确，B错误；由题图甲可知，注满电解质溶液的容器沿电流方向的长度为L＝a＝0.4 m，横截面积为S＝bc＝0.02 m2，根据R＝ρeq \f(L,S)可得ρ＝150 Ω·m，故C正确；由题图乙可知，电压增大，电解质溶液的阻值减小，而长度和横截面积不变，所以电解质溶液的电阻率随电压的增大而减小，故D正确。
6．(2023·江苏淮安高二上月考)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，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是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ρa、ρb、ρc，下列说法中正确的是( A )
A．ρb是ρc的2倍 B．ρa是ρc的2倍
C．ρa是ρb的2倍 D．ρc是ρa的2倍
解析：串联电路中电流相等，由欧姆定律可得电阻R与其两端的电压成正比，故R1∶R2∶R3＝1∶1∶2，由电阻定律R＝ρeq \f(L,S)可得电阻率ρ＝eq \f(RS,L)，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍，则ρa∶ρb＝1∶2，c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍，则ρa∶ρc＝1∶1，故ρa∶ρb∶ρc＝1∶2∶1，B、C、D错误，A正确。
二、非选择题(共18分)
7. (18分)工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积均为1 cm2的正方形铂片，间距为d＝1 cm，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上U＝6 V的电压时，测出电流I＝1 μA，则这种液体的电阻率为多少？
答案：6×104 Ω·m
解析：R＝eq \f(U,I)＝eq \f(6,10－6) Ω＝6×106 Ω，
由题意知l＝d＝10－2m，S＝10－4 m2，
由电阻定律R＝ρeq \f(l,S)得
ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(6×106×10－4,10－2) Ω·m＝6×104 Ω·m。
等级考训练
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(2022·河南中原名校高二上联考)a、b、c三种元件的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是( C )
A．b为定值电阻，图像的斜率等于电阻
B．a、b、c三种元件都是线性元件
C．a为某种半导体元件，随着电压、电流的升高，电阻减小
D．三个图像的交点表示电压、电流相等，电阻不相等
解析：b为定值电阻，温度升高，电阻不变，其斜率的倒数等于电阻，故A错误；电流与电压成正比的元件才是线性元件，b是线性元件，a、c不是线性元件，故B错误；某些半导体元件，例如晶体二极管随着电压、电流的升高，电阻减小，a的电阻随着电压、电流的升高而减小，为某种半导体元件，故C正确；三个图像的交点，表示此处的电压、电流相等，由欧姆定律可得R＝eq \f(U,I)，所以三种元件在交点处的电阻相等，故D错误。
2．如图甲所示，将两根横截面积和长度均相同、材料不同的导线Ⅰ和Ⅱ串联后接入电路。将电源负极接地，导线上任意一点的电势φ随该点与a点距离x的变化关系如图乙所示。导线Ⅰ和Ⅱ的电阻率分别为ρ1、ρ2，电阻分别为R1、R2，则它们的关系正确的是( A )
A．ρ1<ρ2，R1ρ2，R1C．ρ1<ρ2，R1>R2 D．ρ1>ρ2，R1>R2
解析：由题图乙知，导线Ⅰ两端的电压U1＝φ0，导线Ⅱ两端的电压U2＝2φ0，流过两导线的电流相等，由R＝eq \f(U,I)可知，R13．(2022·安徽芜湖高二上联考)某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( B )
A．B点对应的电阻为12 Ω
B．B点对应的电阻为40 Ω
C．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
解析：B点对应的导体电阻为RB＝eq \f(UB,IB)＝eq \f(6,0.15) Ω＝40 Ω，故A错误，B正确；A点对应的导体电阻为RA＝eq \f(UA,IA)＝eq \f(3,0.1) Ω＝30 Ω，导体的电阻因温度的影响改变了ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故C、D错误。
4．(多选)(2023·重庆清华中学高二上月考)将上下表面均为正方形、高度相等、用同种材料制成的甲、乙两导体串联接在电压为U的电源上，已知电流大小为I，电流方向如图所示，甲、乙两导体上下表面边长分别为a和b，高均为h，则( AC )
A．电流沿图中方向流过两导体时，甲、乙两导体的阻值之比是1∶1
B．电流沿图中方向流过两导体时，甲、乙两导体的阻值之比是a∶b
C．导体的电阻率ρ＝eq \f(Uh,2I)
D．导体的电阻率ρ＝eq \f(Uha,Ia＋b)
解析：由电阻定律R＝ρeq \f(l,S)可知，两导体的电阻分别为R1＝ρeq \f(a,ah)＝eq \f(ρ,h)，R2＝ρeq \f(b,bh)＝eq \f(ρ,h)，则R1∶R2＝1∶1，选项A正确，B错误；因甲、乙两导体的阻值之比是1∶1，且两电阻串联，故分压相等，则甲、乙两导体两端的电压均为eq \f(U,2)，由欧姆定律可得R1＝eq \f(U,2I)＝eq \f(ρ,h)，解得ρ＝eq \f(Uh,2I)，选项C正确，D错误。
5．(2023·山东枣庄八中高二上月考)如图甲所示电路中，电源电压为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。开关S闭合后，下列判断正确的是( C )
A．流过L1的电流是流过L2的电流的2倍
B．L1、L2、L3的电阻相等
C．此时L1的电阻为12 Ω
D．此时L2消耗的电功率为0.375 W
解析：由题图甲知L1两端电压为3.0 V，结合题图乙可知流过它的电流为0.25 A，L2、L3串联，每个灯泡两端的电压为1.5 V，根据题图乙可知流过它们的电流为0.2 A，两电流不是2倍的关系，故A错误；设L1的电阻为R1，则R1＝eq \f(3.0,0.25) Ω＝12 Ω，设L2、L3的电阻分别为R2、R3，有R2＝R3＝eq \f(1.5,0.2) Ω＝7.5 Ω，故B错误，C正确；设此时L2消耗的电功率为P，有P＝UI＝1.5×0.2 W＝0.3 W，故D错误。
二、非选择题(共10分)
6．(10分)某电路需要20 A的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“15 A”和“5 A”两种型号的保险丝，他们的规格如下表所示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后接入该电路中？说明其理由。
答案：见解析
解析：这两段等长的保险丝横截面积之比S1∶S2＝1∶4，由电阻定律R＝ρeq \f(l,S)得电阻之比R1∶R2＝S2∶S1＝4∶1，并联接入电路后两端的电压相等，由欧姆定律得通过的电流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶4，即第2根保险丝中的实际电流是第1根中的4倍，而额定电流只是第1根的3倍，所以不能这样来使用。保险丝
1
2
直径
1 mm
2 mm
额定电流
5 A
15 A