高中物理人教版 (新课标)选修36 导体的电阻同步练习题

第二章　恒定电流

6　导体的电阻

基础过关练

题组一　对电阻定律的理解

1.(2021天津大邱庄中学高二月考)下列关于导体电阻的说法中,正确的是 (　　)

A.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻变大

B.导体中没有电流通过,导体就没有电阻

C.电阻是导体的一种属性,任何情况下导体的电阻都不可能为零

D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小

2.(2020北京二十二中高二上期中)甲、乙两根粗细均匀的电阻丝,它们的材料相同,甲电阻丝的长度是乙的4倍,甲电阻丝的截面积是乙的2倍,则甲、乙电阻丝电阻之比是              (　　)

A.2∶1　　　　　　　　B.1∶2

C.1∶4　　　　　　　　D.1∶8

3.(2020浙江金华一中高二期中)一段长为l、电阻为R的均匀电阻丝,把它拉成3l长的均匀细丝后,再切成等长的三段,则其中每一段电阻丝的阻值为              (　　)

A.3R　　　B.R　　　C.　　　D.

题组二　电阻与电阻率

4.(2020河南林州一中高二期末)关于电阻和电阻率的说法中,正确的是 (　　)

A.金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化

B.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻

C.由R=可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比

D.由公式R=ρ可知,导体的电阻率与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S有关

5.(2020福建师大附中高二上期中)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。根据以上信息进行判断,下列说法中正确的是              (　　)

A.连接电路用的导线一般用合金来制作

B.标准电阻一般用合金来制作

C.提高温度,可以使金属导体成为超导体

D.白炽灯丝是用金属制成的,正常发光时灯丝的电阻比不发光时更小

6.(2021江苏东海第二中学高二月考)甲、乙、丙三个长度、横截面积都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量,把通过上述导体的电流I、导体两端电压U在U-I坐标系中描点,O为坐标原点,甲、乙、丙对应的三个点恰好在一条直线上,如图所示,则下列表述中正确的是              (　　)

A.甲电阻率最大

B.乙电阻率最大

C.丙电阻率最大

D.三个导体电阻率一样大

题组三　实验:测定金属丝的电阻率

7.(2021山东烟台招远第一中学高二期中)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是              (　　)

A.用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中

B.用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,算出其平均值

C.用伏安法测电阻时采用电流表外接法,多次测量后算出平均值

D.实验中保持金属丝的温度不变

8.(2021重庆秀山高级中学高二月考)在“测定金属丝电阻率”的实验中,需要测出金属丝长度L、直径d和电阻R。

(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图A,则金属丝的直径为　　　　mm。 

(2)用电压表和电流表测金属丝的电压及电流时读数如图C和图D,则电压表的读数为　　　　V,电流表的读数为　　　　A。 

(3)若用图B所示电路测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值　　　　。(选填“偏大”或“偏小”) 

能力提升练

题组一　导体的电阻

1.(2021山东济南历城第二中学高二月考,)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106 Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可视为高为20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端所加电压U=100 V时,该神经纤维发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为              (　　)

A.0.31 μA　　　　　　　　B.0.62 μA

C.0.15 μA　　　　　　　　D.0.43 μA

2.(2021浙江温州龙港第二中学高二月考,)如图所示,长方体金属块棱长之比a∶b∶c=3∶1∶2,将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为(设金属块的电阻率不变)              (　　)

A.I　　　B.I　　　C.I　　　D.2I

3.(2021甘肃天水实验中学高二期中,)两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么它们通电后在相同的时间内产生的热量之比为              (　　)

A.QA∶QB=1∶1　　　　　　　　B.QA∶QB=2∶1

C.QA∶QB=1∶2　　　　　　　　D.QA∶QB=4∶1

题组二　实验:测定导体的电阻率

4.(2021山东枣庄三中高二质检,)暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25 Ω)的实验方案,提供的器材有:

A.电流表G:内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=3 mA

B.电流表A:内阻约为0.2 Ω,量程为0~0.6 A

C.螺旋测微器

D.电阻箱R0(0~9 999 Ω,0.5 A)

E.滑动变阻器R(0~5 Ω,2 A)

F.干电池组(3 V,0.05 Ω)

G.一个开关和导线若干

(1)同学们用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数部分如图甲所示,请读出该次测量中测得电阻丝的直径d=　　　　mm; 

甲

乙

(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3 V,则电阻箱的阻值应调为R0=　　　　Ω; 

(3)请用改造完的电压表设计一个精确测量电阻丝电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,将图乙中电路图补画完整;

(4)实验数据的测量与电阻率的计算:如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=　　　　　　。 

5.(2021湖南怀化沅陵第一中学高二月考,)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?

答案全解全析

基础过关练

1.A　金属丝被均匀拉长后,长度变长,横截面积变小,电阻变大,故A正确;电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种属性,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过导体的电流无关,当温度足够低时,导体的电阻会变为零成为超导体,故B、C错误;导线的长度和材料不确定时,仅通过横截面积无法比较电阻大小,D错误。故选A。

2.A　已知甲、乙两根电阻丝的材料相同,甲电阻丝的长度是乙的4倍,甲电阻丝的截面积是乙的2倍,根据电阻定律R=ρ可知,甲的电阻是乙的2倍,故A正确,B、C、D错误。

3.A　设原电阻丝的电阻R=ρ,把它拉成3l长的均匀细丝后,由于其体积不变,则其横截面积变为,再切成等长的三段,则其中每一段电阻丝的长度仍为l,每段电阻丝的电阻R'=ρ,R'=3R,A选项正确。

4.A　金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关,而且随温度的变化而变化,A选项正确;导体的电阻由导体本身决定,与其两端电压、通过的电流无关,选项B、C错误;导体的电阻率与导体材料及其所处的温度有关,与导体的电阻R、导体的长度l和横截面积S无关,D选项错误。

5.B　连接电路用的导线要求电阻越小越好,纯金属的电阻率小,故连接电路用的导线一般用纯金属来制作,故A错误;标准电阻要求阻值不随温度变化,故标准电阻一般用合金来制作,故B正确;超导体电阻为零,提高温度,金属导体电阻增大,不能成为超导体,故C错误;白炽灯丝用金属制成,正常发光时,温度升高,电阻率增大,灯丝的电阻比不发光时大得多,故D错误。

6.A　根据U=IR可知,U-I图象上各点与原点连线的斜率的大小表示电阻,甲对应点与原点连线的斜率最大,电阻最大,丙对应点与原点连线的斜率最小,电阻最小,三个金属导体长度、横截面积均相同,由电阻率ρ=可得,甲的电阻率最大,丙的电阻率最小,A正确。

7.A　在“测定金属丝的电阻率”的实验中,应测量金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是全长,A错误;为了减小实验误差,应用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径,算出其平均值,B正确;由于金属丝电阻很小,应采用电流表外接法,C正确;金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为保持电阻率不变,应保持温度不变,D正确。

8.答案　(1)0.697(0.696~0.698)　(2)2.60　0.53　(3)偏小

解析　(1)金属丝的直径为0.5 mm+0.01×19.7 mm=0.697 mm

(2)电压表分度值为0.1 V,则读数为2.60 V,电流表分度值为0.02 A,则读数为0.53A。

(3)若用图B所示电路测金属丝的电阻,由于电压表的分流作用,电流的测量值偏大,则电阻的测量结果将比真实值偏小。

能力提升练

1.A　根据电阻定律,可得神经纤维的电阻为R=ρ=8×106× Ω≈3.18×108 Ω,由欧姆定律可知I=≈0.31×10-6A=0.31 μA,故A正确。

2.B　设b长为L,则接A、B时,电阻RAB==;当接C、D时,电阻RCD==。由欧姆定律可知I===,则I'===I,故选B。

3.B　电阻丝A的电阻RA=ρ=,电阻丝B的电阻RB==,所以RA∶RB=2∶1,因为两电阻串联,所以电流相等,由焦耳定律Q=I2Rt,可得通电后在相同的时间内产生的热量之比QA∶QB=2∶1,故选B。

4.答案　(1)0.267(0.266~0.268)　(2)880　(3)见解析

(4)

解析　(1)螺旋测微器的固定刻度的读数为0,可动刻度的读数为26.7×0.01 mm=0.267 mm,所以读数为0.267 mm;

(2)由电压表改装原理知R0=-Rg=880 Ω

(3)由于要求精准测量电阻,所以电流表选用外接法,滑动变阻器采用分压式接法,电路图如图所示

(4)由电路接法知=I2-I1

根据电阻定律得Rx=ρ

联立得ρ=

5.答案　40 Ω·m

解析　由题图乙可得,U=10 V时,电解液的电阻为R== 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,结合电阻定律可得ρ== Ω·m=40 Ω·m