人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻复习练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻复习练习题，共5页。试卷主要包含了一根长l=3，0×10-2×1，5 Ω等内容，欢迎下载使用。
基础巩固
1.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断。由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别。那么熔丝熔断的可能性较大的是( )
A.横截面积大的地方
B.横截面积小的地方
C.同时熔断
D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
答案:B
解析:根据电阻公式,横截面积小的地方电阻较大,当电流通过时,电阻大的位置发热量大,易熔断,选项B正确。
2.将阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端,则下列描述其电压U、电阻R以及流过R的电流I间的关系图像正确的是( )
答案:D
解析:对于一确定导体,它的电阻不随电压和电流的变化而变化,故选项D正确,A、B、C错误。
3.一根粗细均匀的导线,当其两端电压为U时,通过的电流为I,若将此导线均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I,导线两端所加的电压变为( )
A.U2B.U
C.2UD.4U
答案:D
解析:导线原来的电阻为R=ρlS,拉长后长度变为2l,横截面积变为S2,所以R'=ρl'S'=ρ2lS2=4R。导线原来两端的电压为U=IR,拉长后为U'=IR'=4IR=4U。
4.2019年3月19日,复旦大学科研团队宣布成功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=1ρ。下列说法正确的是( )
A.材料的电导率越小,其导电性能越强
B.材料的电导率与材料的形状有关
C.电导率的单位是Ω-1·m-1
D.电导率的大小与温度无关
答案:C
解析:材料的电导率越小,电阻率越大,其导电性能越弱,选项A错误。电阻率与材料的形状无关,所以材料的电导率也与材料的形状无关,选项B错误。根据电阻定律R=ρlS可得1ρ=lRS,所以电导率的单位是Ω-1·m-1,选项C正确。电阻率的大小与温度有关,电导率的大小也与温度有关,选项D错误。
5.两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比l1∶l2=5∶2,直径之比d1∶d2=2∶1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比I1∶I2=3∶2,则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为( )
A.415B.83
C.85D.1615
答案:D
解析:由欧姆定律I=UR知,当所加电压U相同时R1∶R2=I2∶I1=2∶3,根据d1∶d2=2∶1知,横截面积之比S1∶S2=4∶1。由导体的电阻R=ρlS得ρ1ρ2=R1S1l2R2S2l1=23×41×25=1615,故选D。
6.一根长l=3.2 m、横截面积S=1.6×10-3 m2的铜棒,两端加电压U=7.0×10-2 V。铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m。
(1)求通过铜棒的电流。
(2)求铜棒内的电场强度。
答案:(1)2×103 A (2)2.2×10-2 V/m
解析:(1)由R=ρlS和I=UR
得I=USρl=7.0×10-2×1.6×10-31.75×10-8×3.2 A=2×103 A。
(2)E=Ul=7.0×10-23.2 V/m=2.2×10-2 V/m。
能力提升
1.一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121 Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )
A.大于121 ΩB.小于121 Ω
C.等于121 ΩD.无法判断
答案:B
解析:本题考查电阻率与温度的关系在实际中的应用,培养科学态度与责任。由于金属的电阻率随温度的升高而增大,故白炽灯泡正常发光时的电阻大,停止发光一段时间后,灯丝温度降低,电阻减小,故选B。
2.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等但横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等但长度是a的两倍。开关闭合后,三个电压表的示数关系是( )
A.V1的示数是V2的2倍
B.V1的示数是V3的2倍
C.V2的示数是V1的2倍
D.V2的示数是V3的2倍
答案:A
解析:由题意可知,lc=2la=2lb,Sb=2Sa=2Sc;设b的电阻Rb=R,由电阻定律R=ρlS得Ra=2Rb=2R,Rc=2Ra=4R,Rc∶Ra∶Rb=4∶2∶1。由题图电路图可知,a、b、c三个电阻串联,通过它们的电流相等,由U=IR得Uc∶Ua∶Ub=4∶2∶1,V1的示数是V2的2倍,故A正确,C错误。V3的示数是V1的2倍,故B错误。V3的示数是V2的4倍,故D错误。
3.电阻R的I-U图像如图所示,图中α=45°,由此得出( )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I-U图像的斜率表示电阻的倒数,故R=1tanα=1.0 Ω
D.在R两端加上6.0 V的电压时,导体的电流为12 A
答案:A
解析:由I-U图像可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即I和U成正比,A正确;而电阻R=UI=105 Ω=2 Ω,B错误;由于纵、横坐标的标度不一样,故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数,C错误;在R两端加上6.0 V电压时,I=UR=6.02 A=3.0 A,D错误。
4.两根长度都为l的同种材料制成的导线a和b串联后接入电路,使电流从a的起端流入,从b的末端流出,且b的末端接地,若此导线上各点电势如图所示,则导线a和b的横截面积之比Sa∶Sb为( )
A.4∶1B.1∶4
C.2∶1D.1∶2
答案:C
解析:导线a和b串联后接入电路,电流相等,由题图知电压Ua=(12-8) V=4 V、Ub=(8-0) V=8 V,则Ra∶Rb=1∶2;两根长度都为l的同种材料制成的导线a和b,据R=ρlS可得Sa∶Sb=Rb∶Ra=2∶1,故C正确。
5.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U-I图线如图乙所示,当U=10 V时,电解液的电阻率ρ是多少?
答案:40 Ω·m
解析:由题图乙可求得U=10 V时,电解液的电阻为
R=UI=105×10-3 Ω=2 000 Ω
由题图甲可知电解液长为l=a=1 m
横截面积为S=bc=0.02 m2
结合公式R=ρlS得
ρ=RSl=2 000×0.021 Ω·m=40 Ω·m。