【备战2022】高考物理选择题专项练习集：电阻率与温度的关系(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：电阻率与温度的关系(成都专栏)，共11页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共23小题；共92分）
1. 有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为 a 、 b 、 c，且 b＞a＞c。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是
A. B.
C. D.

2. 一粗细均匀的镍铬丝，横截面直径为 d，电阻为 R。把它拉制成直径为 d10 的均匀细丝后，它的电阻变为
A. R1000 B. R100 C. 100R D. 10000R

3. 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。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是
A. V1 的示数是 V3 的 2 倍B. V1 的示数是 V2 的 2 倍
C. V2 的示数是 V1 的 2 倍D. V2 的示数是 V3 的 2 倍

4. 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作导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
C. 由 R=UI 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=ρlS 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. 金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，在下列图象中，可能表示金属铂电阻的 U−I 图象的是
A. B.
C. D.

6. 一段长度为 L 的粗细均匀的电阻丝电阻为 R，现在将其均匀拉长为 2L，则此时其电阻的阻值为
A. R B. 2R C. 3R D. 4R

7. 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 Ω B. 小于 121 Ω C. 等于 121 Ω D. 无法判断

8. 现有半球形导体材料，接成如图所示 (a) 、 (b) 两种形式，则两种接法的电阻之比 Ra:Rb 为
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 1:4

9. 某粗细均匀的金属导线的电阻率为 ρ，电阻为 R，现将它均匀拉长到原来长度的 2 倍，在温度不变的情况下，则该导线的电阻率和电阻分别变为
A. ρ 和 4R B. ρ 和 16R C. 4ρ 和 4R D. 16ρ 和 16R

10. 在“测定金属丝电阻率”的实验中，由 ρ=πd2U4Il 可知，对实验结果的准确性影响最大的是
A. 金属丝直径 d 的测量B. 电压 U 的测量
C. 电流 I 的测量D. 金属丝长度 l 的测量

11. 两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为 L1:L2=2:3，则它们的电阻之比 R1:R2 为
A. 2:3 B. 4:9 C. 9:4 D. 3:2

12. 一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为 64 Ω，则导线原来的阻值为
A. 4 Ω B. 16 Ω C. 32 Ω D. 128 Ω

13. 一只“220 V，100 W”的灯泡工作时电阻为 484 Ω，拿一只这种灯泡来测量它不工作时的电阻应是
A. 等于 484 Ω B. 大于 484 Ω C. 小于 484 Ω D. 无法确定

14. 一粗细均匀的镍铬丝，长为 L，电阻为 R。把它拉制成长为 2L 的均匀细丝后，它的电阻变为
A. R B. 2R C. 3R D. 4R

15. 根据 R=ρLS 可以导出电阻率的表达式 ρ=RSL，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率
A. 跟导线的电阻只成正比B. 跟导线的横截面积 S 成正比
C. 跟导线的长度 L 成反比D. 只由其材料的性质决定

16. 一只普通白炽灯，不通电时灯丝的电阻为 R1；正常发光时灯丝的电阻为 R2。比较 R1 和 R2 的大小，应是
A. R1>R2 B. R1C. R1=R2 D. 条件不足，无法判断

17. 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的 3 倍，把另一根对折后绞合起来，它们的电阻之比为
A. 6:1 B. 1:6 C. 1:36 D. 36:1

18. 如图所示，P 是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为 L，直径为 D，镀膜材料的电阻率为 ρ，膜的厚度为 d。管两端有导电金属箍 M 、 N。现把它接入电路中，测得 M 、 N 两端电压为 U，通过它的电流 I。则金属膜的电阻率的值为
A. UI B. πUD24IL C. πUDdIL D. πUD2IL

19. 有一段长 1 m 的电阻丝，电阻是 10 Ω，现把它均匀拉伸到长为 5 m 的电阻丝，则电阻变为
A. 10 Ω B. 50 Ω C. 150 Ω D. 250 Ω

20. 两根完全相同的金属裸导线，如果把一根导线对折起来当一条导线 (R1) 使用，把另一根均匀地拉伸到原来长度的 2 倍 (R2) 使用，假如它们的密度和电阻率不发生变化，则第一条电阻 R1 与第二条电阻 R2 的比值为
A. 1:4 B. 1:8 C. 1:16 D. 1:32

21. 关于电阻率，下列说法正确的是
A. 把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的 13
B. 材料的电阻率随温度的升高而增大
C. 纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D. 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大

22. 有一段长 1 m 的电阻丝，电阻是 10 Ω，现把它均匀拉伸到长为 5 m，则电阻变为
A. 10 Ω B. 50 Ω C. 150 Ω D. 250 Ω

23. 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，横截面积是 a 的两倍，c 与 a 的横截面积相等，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 V1∶V2∶V3=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. ρa 是 ρb 的 2 倍B. ρa 是 ρc 的 2 倍
C. ρb 是 ρc 的 2 倍D. ρc 是 ρa 的 2 倍

二、双项选择题（共7小题；共28分）
24. 如图所示，a 、 b 、 c 、 d 是滑动变阻器的 4 个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片 P 向接线柱 c 移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是
A. a 和 b B. a 和 c C. b 和 c D. b 和 d

25. 滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是
A. 若将 a 、 c 两端连在电路中，则当滑片 OP 向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大
B. 若将 a 、 d 两端连在电路中，则当滑片 OP 向右滑动时，滑动变阻器的阻值减小
C. 将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
D. 将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱

26. 下列说法正确的是
A. 超导体对电流的阻碍作用几乎等于零
B. 金属电阻率随温度的升高而增大
C. 用来制作标准电阻的锰铜合金和镍铜合金的电阻率不随温度的变化而变化
D. 半导体材料的电阻率随温度的升高而增大

27. 如图所示滑动变阻器的示意图，下列说法中正确的是
A. a 和 b 串联接入电路时，p 向右移动电流增大
B. b 和 d 串联接入电路时，p 向右移动电流增大
C. b 和 c 串联接入电路时，p 向右移动电流减小
D. a 和 c 串联接入电路时，p 向右移动电流减小

28. 下列说法中正确的是
A. 由 R=UI 可知，电阻与电压、电流都有关系
B. 由 R=ρlS 可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系
C. 各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小
D. 所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零

29. 有一种新型磁流体发电机，其立体图如图甲所示，侧视图如图乙所示，其工作原理是燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子（即高温等离子体），高温等离子体经喷管提速后以速度 v=1000 m/s 进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射方向的匀强磁场（图乙中垂直纸面向里），磁感应强度大小 B0=5 T，等离子体在发电通道内发生偏转，这时两金属薄板上就会聚集电荷，形成电势差。已知发电通道长 L=50 cm，宽 h=20 cm，高 d=20 cm，等离子体的电阻率 ρ=4 Ω⋅m，电子的电荷量 e=1.6×10−19 C。不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用，则以下判断正确的是
A. 发电机的电动势为 2500 V
B. 若电流表示数为 16 A，则单位时间（1 s）内打在下极板的电子有 1020 个
C. 当外接电阻为 12 Ω 时，电流表的示数为 50 A
D. 当外接电阻为 50 Ω 时，发电机输出功率最大

30. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的 2 倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是
A. 甲和乙都加速运动B. 甲和乙都减速运动
C. 甲加速运动，乙减速运动D. 甲减速运动，乙加速运动
答案
第一部分
1. A
2. D
【解析】由 R=ρlS，V=lS，得 Rʹ=10000R。
3. B
【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，故 UV3:UV1:UV2=4:2:1，所以B正确。
4. A
【解析】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. C
【解析】U−I 图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻，金属铂的电阻率随温度升高而增大，且电流越大时温度越高，则金属铂的电阻随电流的增大而增大，所以其 U−I 图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐增大，故选C。
6. D
【解析】当导体的长度拉长到原来的 2 倍时，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的 12；而导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的 4 倍。
7. B
【解析】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。
8. D
【解析】将 (a) 图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联，则 (b) 图中可以看成等大的两半部分的串联，设每一半部分的电阻为 R，则 (a) 图中电阻 Ra=R2，(b) 图中电阻 Rb=2R，故 Ra:Rb=1:4。
9. A
【解析】电阻率是由材料本身的性质决定的，与长度、截面无关，因此电阻率仍为 ρ；若金属线均匀拉长为原来的 2 倍，由于总体积不变，则横截面变为原来的 12，根据 R=ρlS 可知，电阻变成原来的 4 倍，因此A正确，B、C、D错误.
10. A
【解析】四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径 d，因为在计算式中取直径的平方.
11. B
【解析】材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比 L1:L2=2:3，故横截面积之比 S1:S2=3:2。由电阻定律得电阻之比为 R1R2=ρL1S1ρL2S2=L1L2⋅S2S1=23×23=49。
12. A
【解析】一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，则横截面积变为原来的 14，因为导线的体积不变，则长度变为原来的 4 倍，根据电阻定律 R=ρLS，知电阻变为原来的 16 倍，所以导线原来的电阻为 4 Ω，故A正确，B 、C 、D错误。
13. C
14. D
【解析】长度拉长后，由于体积不变，则截面积变为原来的一半，根据电阻定律 R=ρLs 得到，电阻是原来的 4 倍，即为 4R。
15. D
【解析】电阻率的大小与材料的性质决定，与电阻的大小、导线的长度、横截面积无关。故D正确，A、B、C错误。
16. B
【解析】灯丝的电阻率随着温度的升高而增大，白炽灯是通过发热发光的，因此发光时温度高于不发光温度，故发光时电阻大，即有 R117. D
【解析】原来的电阻为：R=ρLS；
把其中的一根的长度均匀拉伸到原来的 3 倍，截面积减小为原来的 13，故有：
R拉=ρ3LS3=9ρLS=9R；
把另一根对折后绞合起来，长度变为原来的一半，截面积增加为2倍，故有：
R并=ρL22S=14ρLS=R4；
得：R拉:R并=36:1
18. C
【解析】由欧姆定律可得，镀膜材料的电阻 R=UI
镀膜材料的截面积为 s=2πD2⋅d=πDd
根据电阻定律可得，R=ρLs
所以镀膜材料的电阻率 ρ 为，ρ=sRL=πDdUIL，所以C正确。
19. D
【解析】电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积减小，即满足 V=Sl 关系式.把电阻丝由 1 m 均匀拉伸到 5 m 时，截面面积变成原来的 15，由电阻定律 R=ρlS 可知电阻变成原来的 25 倍，D正确.
20. C
【解析】根据电阻定律知：R1=ρL/22S=R4 ， R2=ρ2LS2=4R，所以两个电阻之比为：R1R2=116 ，C 正确。
21. C
【解析】电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A 错误。
金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，所以 B 错误。
合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C 正确。
电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为物体的电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而且电阻还跟导体的长度、横截面积有关，所以 D 错误。
22. D
【解析】电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积在减小，即满足 V=Sl 关系式.
把电阻丝由 1 m 均匀拉伸到 5 m 时，截面面积变成原来的 15，由电阻定律 R=ρlS 可知电阻变成原来的 25 倍，D正确.
23. C
【解析】根据串联电路的电压关系，Ra∶Rb∶Rc=V1∶V2∶V3=1∶1∶2，根据 R=ρLS 得：ρ=RSl,∴ρaρb=RasaRbsb=12 ，A 错误；同理 B 、D 错误，C 正确。
第二部分
24. C， D
【解析】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。连入电路时需要一上一下，若只接上面两个或只接下面两个均不能改变接入电路中电阻丝的长度，接 b 和 a 时，不能改变电阻，也就不能改变电流，故A错误；接入电路中的接线柱是 a 和 c 时，滑动触片 P 向接线柱 c 移动时，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流不断增大，故B错误；接入电路中的接线柱是 b 和 c 时，滑动触片 P 向接线柱 c 移动时，变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流不断减小，故C正确；接入电路中的接线柱是 b 和 d 时，滑动触片 P 向接线柱 c 移动时，变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流不断减小，故D正确。
25. A， D
【解析】若将 a 、 c 两端连在电路中，aP 部分将连入电路，则当滑片 OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，滑动变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确.
若将 a 、 d 两端连在电路中，也是将 aP 部分连入电路，则当滑片 OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，滑动变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误.
A 、 B 两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a 、 b 两个接线柱中任意选一个，c 、 d 两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误.
在滑动变阻器的分压式接法中，a 、 b 两个接线柱必须接入电路，c 、 d 两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确.
26. A， B
【解析】超导现象是在温度接近绝对零度时，电阻率突然减小到接近零的现象，故A正确；金属的电阻率随温度的升高而增大，故B正确；合金的电阻率随温度的变化不明显，故C错误；而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，故D错误。
27. B， D
28. B， D
【解析】导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与电压、电流没有关系，故A错误，B正确；
各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；
超导体是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，电阻值等于零，此时电阻率突然变为零，故D正确.
29. B， C
【解析】A选项：设发电机的电动势为 E，当发电机两极板电压稳定后，再进入发电通道的粒子所受到的电场力与洛仑兹力平衡，即 Edq=qvB0，联立解得 E=dvB0=20×10−2×1000×5 V=1000 V，故A错误；
B选项：由 I=Qt=net，得 n=Ite=16×11.6×10−19=1020，故B正确；
C选项：发电机的内阻为 r=ρdLh=4×20×10−250×10−2×20×10−2 Ω=8 Ω，当外接电阻为 12 Ω 时，由闭合电路欧姆定律，可得 Iʹ=ER+r=100012+8 A=50 A，故C正确；
D选项：由电源输出功率的特点知，当电路内、外电阻相等时，即 R=r=8 Ω 时，发电机输出功率最大，故D错误。
30. A， B
【解析】设线圈到磁场的高度为 h，线圈的边长为 l，则线圈下边刚进入磁场时，有
v=2gh，
感应电动势为
E=nBlv，
两线圈材料相等（设密度为 ρ0），质量相同（设为 m），则
m=ρ0×4nl×S，
设材料的电阻率为 ρ，则线圈电阻
R=ρ4nlS=16n2l2ρρ0m，
感应电流为
I=ER=mBv16nlρρ0，
安培力为 F=nBIl=mB2v16ρρ0，
由牛顿第二定律有
mg−F=ma，
联立解得
a=g−Fm=g−B2v16ρρ0，
加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当 g>B2v16ρρ0 时，甲和乙都加速运动，当 g