高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻同步测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻同步测试题，共10页。试卷主要包含了下列关于电阻率的说法中正确的是，离地面高度5等内容，欢迎下载使用。
题组一 对R= UI的理解及简单应用
1.(2024山东淄博期中)由欧姆定律I=UR可导出U=IR和R=UI。下列叙述不正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.导体的电阻由导体本身的性质决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C.对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D.一定的电流流过导体,导体的电阻越大,其两端电压越大
2.(经典题)(2024山西大同期中)如图所示,在某次实验中得到了A、B两电阻的U-I图像,电阻A的图像为曲线,电阻B的图像为直线,且与横轴的夹角为α。下列关于两电阻的描述正确的是( )
A.当流过电阻的电流为I1时,电阻A的阻值大于B的阻值
B.当流过电阻的电流为I1时,两电阻的阻值都是U1I1
C.随着电流的增大,电阻A的阻值减小
D.随着电流的增大,电阻B的阻值不变,大小一定为 tan α
题组二 实验:探究影响导体电阻大小的因素
3.(2024山东济宁实验中学月考)在探究影响导体电阻的因素及导体电阻与其长度、横截面积的定量关系时,某同学按如图所示的电路进行了实验研究,其中导体a与b只是长度不同,a与c只是粗细不同,a与d只是材料不同。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.此电路缺少电流表,所以无法研究定量关系
B.a与b相比,导体越长,电压表示数越小
C.a与c相比,导体越粗,电压表示数越大
D.a与d相比,电压表示数越小,表明该种材料的导电性能越好
题组三 电阻定律公式R= ρlS的理解及应用
4.(2024江苏连云港学情检测)随着集成电路的广泛应用,对集成度的要求越来越高,集成度越高,各种电子元件越微型化。图中R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体,R1的边长是R2边长的5倍,通过两导体的电流方向如图所示,下列说法正确的是( )
A.电阻R1=R2
B.电阻R1=5R2
C.电阻R1=25R2
D.电阻R2=5R1
5.(经典题)(2024江苏无锡锡东高级中学期中)电路中有一段金属丝长为L,电阻为R,要使电阻变为4R,下列可行的方法是( )
A.将金属丝均匀拉长至4L
B.将金属丝均匀拉长至2L
C.将金属丝对折后拧成一股
D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍
6.(2024四川内江第二中学期中)两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时,其电势的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.A和B导线中的电流之比为1∶2
B.A和B导线两端的电压之比为1∶2
C.A和B导线的横截面积之比为2∶3
D.A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为3∶1
题组四 导体的电阻率
7.(2024河北邯郸月考)下列关于电阻率的说法中正确的是( )
A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关
B.电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关
C.电阻率大的导体,其电阻一定很大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作电阻温度计
8.(2024江苏连云港新海高级中学学情调研)离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为3×105 V,已知雷暴2 s给地球充电的电荷量约为3.6×103 C,地球表面积近似为5.0×1014 m2,则( )
A.该大气层的等效电阻约为600 Ω
B.该大气层的平均漏电电流约为3.6×103 A
C.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·m
D.离地面越近电势越高
题组五 导体的伏安特性曲线
9.(2024湖北荆门期中)某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.在导体乙的两端加1.5 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
C.当通过导体甲的电流为0.9 A时,导体甲两端的电压为4 V
D.将导体乙连接到电压为5 V的电源上时,通过导体乙的电流为0.5 A
10.(2024江苏常州金坛期中)如图所示是流过一个小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图,不考虑灯丝体积的变化,则下列说法中正确的是( )
A.过图中M点作切线,该切线斜率的倒数即为小灯泡两端所加电压为4 V时的阻值
B.当小灯泡两端的电压为1 V时,其灯丝阻值为0.20 Ω
C.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小
D.把两个相同的这种小灯泡串联后接到电压恒为4 V的电源上时,通过每个小灯泡的电流为0.3 A
答案与分层梯度式解析
2 导体的电阻
基础过关练
1.A 导体的电阻由导体本身的性质决定,即由长度、横截面积和材料决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关,A说法错误,B说法正确;由R=UI可知,对某一导体来说,其两端电压和流过它的电流的比值就等于它的电阻值,C说法正确;根据U=IR可知,一定的电流流过导体,导体的电阻越大,其两端电压越大,故D说法正确。
2.B 由R=UI可知,U-I图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻,可知当流过电阻的电流为I1时,电阻A的阻值等于B的阻值,均为R=U1I1,故B正确,A错误;由于U-I图像上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻大小,可知随着电流的增大,电阻A的阻值增大,C错误;对于电阻B,U-I图线为过原点的直线,所以图线的斜率与图线上各点纵坐标和横坐标的比值相等,但是两坐标轴的标度并不一定相同,所以电阻B的阻值大小不一定为tanα,故D错误。
3.D 根据串联电路特点可知,通过各电阻的电流都相等,则电阻两端的电压与电阻成正比,所以此电路缺少电流表,也可以研究导体电阻与其长度、横截面积的定量关系,A错误;a与b相比,导体越长,电阻越大,则电压表的示数越大,B错误;a与c相比,导体越粗,电阻越小,则电压表的示数越小,C错误;a与d相比,电压表示数越小,可得电阻越小,则表明该种材料的导电性能越好,D正确。
4.A 根据电阻定律有R=ρlS=ρlld=ρd,R1和R2的材料相同、厚度相同,所以R1=R2,故选A。
5.B 将金属丝均匀拉长至4L,由于金属丝的体积不变,则横截面积变为原来的14,根据电阻定律R=ρlS可知,电阻变为原来的16倍,A不符合题意;同理可知,将金属丝拉长至2L,横截面积变为原来的12,则电阻变为原来的4倍,B符合题意;将金属丝对折后拧成一股,长度变为原来的12,横截面积变为原来的2倍,则电阻变为原来的14,C不符合题意;电阻与导体两端的电压和通过的电流无关,故将金属丝两端的电压提高到原来的4倍,电阻不变,D不符合题意。
方法技巧 根据电阻定律判断电阻的变化规律
某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住两点:①电阻率不变;②总体积不变。由V=lS可知l和S的关系,在ρ、l、S都确定后,应用R=ρlS判断。
6.D 由于导线A和B串联在电路中,则A和B导线中的电流之比为1∶1,A错误;由题图可知,导线A和导线B两端的电压分别为UA=10V-4V=6V,UB=4V-0=4V,则电压之比为UA∶UB=6V∶4V=3∶2,B错误;根据R=UI可得A和B导线的电阻之比为RA∶RB=UA∶UB=3∶2,根据R=ρLS可得S=ρLR,则A和B导线的横截面积之比为SA∶SB=LRA∶2LRB=1∶3,C错误;根据I=neSv,可得A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为vA∶vB=SB∶SA=3∶1,D正确。
7.B 电阻率反映材料导电能力的强弱,只与材料的种类及温度有关,与导体的长度l和横截面积S无关,A错误,B正确;由R=ρlS知,ρ大R不一定大,C错误;有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻,而电阻温度计利用电阻的变化来反映温度的变化,所以电阻温度计里使用的电阻阻值必须随温度变化而变化,D错误。
8.C 根据题意可得,雷暴时该大气层的充电电流为I=qt=3.6×103C2s=1.8×103A,故该大气层的等效电阻为R=UI=3×105V1.8×103A≈167Ω,A、B错误;根据R=ρLS可得,该大气层的平均电阻率约为ρ=RSL=167×5.0×10145.0×104Ω·m≈1.7×1012Ω·m,C正确;由于大气层带正电,地球表面带负电,则电场线由大气层指向地球表面,根据沿着电场线方向电势逐渐降低,可知离地面越近电势越低,D错误。
9.D 由R=UI可知,R甲=20.4Ω=5Ω,R乙=20.2Ω=10Ω,A错误;由I=UR得,当导体乙两端的电压为1.5V时,I1=U1R乙=1.510A=0.15A,B错误;将导体乙连接到电压为5V的电源上时,I2=U2R乙=510A=0.5A,D正确;由U=IR得,当通过导体甲的电流为0.9A时,导体甲两端的电压为U=I'R甲=0.9×5V=4.5V,C错误。
10.D I-U图线上的点与原点连线的斜率表示该点对应电阻的倒数,由题图可知,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而增大,所以小灯泡灯丝的电阻率随灯丝温度的升高而增大,故A、C错误;由题图可知,当小灯泡两端的电压为1V时,电流大小为0.2A,其阻值为R=UI=5Ω,故B错误;若把两个相同的这种小灯泡串联后接到电压恒为4V的电源上,则每个小灯泡两端的电压为2V,由题图可知,对应的电流为0.3A,D正确。
1.A
2.B
3.D
4.A
5.B
6.D
7.B
8.C
9.D
10.D