内容正文:
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“四翼”检测评价(十一)电阻定律 电阻率
组—重基础·体现综合
1.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.由关系式R=可知,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.所有材料的电阻率都是随温度的升高而增大
C.对于同种材料,导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大
D.对于同种材料,导体越长,横截面积越大,导体的电阻越大
解析:选C R=是导体电阻的定义式,导体的电阻取决于导体的材料,接入电路的长度、横截面积以及温度,与其接入电路时的电压和电流无关,A错误;纯金属的电阻率随温度升高而增大,半导体材料的电阻率随温度升高而减小,B错误;由电阻定律R=ρ可知,在温度一定时,对于同种材料,导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大,C正确,D错误。
2.电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即σ=。下列说法中正确的是( )
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
D.电导率大小与温度无关
解析:选C 材料的电导率越小,电阻率越大,则其导电性能越弱,A错误;材料的电导率与材料的形状无关,B错误;根据R=ρ则σ==,则电导率的单位是= ,C正确;电阻率大小与温度有关,则电导率大小与温度有关,D错误。
3.超纯水又称UP水,是为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等),应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其他适当的超临界精细技术生产出来的水,其电阻率大于18 MΩ·cm,或接近18.3 MΩ·cm极限值(25 ℃)。以下说法中,正确的是( )
A.电阻率和温度并无关系
B.超纯水电阻率大,导电能力非常微弱
C.超纯水电阻率和存放容器的横截面积有关
D.去离子化制作超纯水,制作前、后的电阻率并无变化
解析:选B 电阻率和温度有关,故A错误;超纯水电阻率大,导电能力非常微弱,故B正确;超纯水的电阻率和存放容器的横截面积无关,故C错误;去离子化制作超纯水,制作后的超纯水中离子浓度减小,导电能力减弱,电阻率增大,故D错误。
4.如图所示电路中,a、b两点与一个稳压直流电源相接,当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时,电流表读数会变小的电路是( )
解析:选B 选项A、C、D中,滑动变阻器接入电路中的有效部分为滑片P的右侧部分,当滑动变阻器的滑片P向d端移动时,滑动变阻器接入电路部分的阻值减小,由欧姆定律I=可知,电路中的电流将会增大,电流表读数会变大,故A、C、D错误;而选项B中,滑动变阻器接入电路的有效部分为滑片P的左侧部分,当滑动变阻器的滑片P向d端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中的电流将会减小,电流表读数会变小,B正确。
5.(多选)如图所示是插头式电阻箱的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.电阻箱的铜塞拔出的越多,接入电路中的电阻越大
B.电阻箱连入时要拔出一些铜塞,以免电路短路
C.此电阻箱能得到的最大阻值为10 Ω
D.要想使电阻箱的电阻为8 Ω,应拔出的铜塞是3和5
解析:选AB 电阻箱的工作原理实际上是金属杆与电阻丝的并联,由电阻定律R=ρ知,如果金属杆的横截面积比较大,其电阻很小,可忽略不计。当某个铜塞处于插入状态时,与其并联的电阻丝即被短路,当电阻箱中的铜塞全部插入时,电阻箱的电阻为零,接入电路后造成短路,因此需拔出一些铜塞,铜塞拔出越多接入电路的电阻越多,阻值越大,故A、B正确;铜塞全部拔出时电阻箱的电阻最大,为R=1 Ω+2 Ω+2 Ω+5 Ω+10 Ω=20 Ω,当拔出铜塞3和5时,电阻丝3和5接入电路,此时电阻箱电阻R′=2 Ω+10 Ω=12 Ω,选项C、D错误。
6.新能源汽车采用锂离子电池提供能量,电池充电时的额定电压为220 V,充电电流恒为32 A,锂离子电池对电压非常敏感,当充电电压低于额定电压的90%时,保护电路将自动断开而无法正常充电。某地用电高峰期充电桩的输出电压仅为210 V,已知常温下铜导线的电阻率为1.8×10-8 Ω·m,充电线缆中单根铜导线的横截面积S=5mm2,不计插口处的接触电阻,要能够正常充电,使用的充电线缆的最大长度为( )
A.100 m B.80 m
C.52 m D.30 m
解析:选C 根据题意可知,锂离子电池的充电电压不得低于U=220 V×90%=198 V,充电线缆上允许损失的电压为U1=210 V-198 V=12 V,则每根充电线缆上的电阻为R=·=0.187 5 Ω,根据电阻定理得R=ρ,解得l≈52 m,故A、B、D错误,C正确。
7.如图所示,a、b、c为不同材料制成的电阻,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。关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc,下列说法正确的是( )
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
解析:选C 电路为串联电路,通过a、b、c的电流相等。设a的长度为L,横截面积为S,因为R=,所以==1,而R=ρ,即=1,解得ρb=2ρa,同理==,所以=,解得ρa=ρc,由上述同理推出ρb=2ρc,故C正确,A、B、D错误。
8.对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝,下列说法正确的是( )
A.常温下,若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R
B.常温下,若将电阻丝从中点对折,电阻变为4R
C.加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U,则在任意状态下的的值不变
D.若把温度降到绝对零度附近,电阻丝的电阻突然变为零,这种现象称为超导现象
解析:选D 常温下,若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍,则横截面积变为原来的,根据电阻定律R=ρ可知电阻变为原来的100倍,A错误;常温下,若将电阻丝从中点对折,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,可知电阻变为,B错误;加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U,电阻丝的电阻率随温度发生变化,则电阻发生变化,可知的值发生变化,C错误;若把温度降到绝对零度附近,电阻丝的电阻突然变为零,这种现象称为超导现象,D正确。
9.
(多选)电位器是用来控制电路的电学器材,其工作原理类似于滑动变阻器,其中P、O、Q为三个接线柱,如图为某电位器的示意图。现将此电位器与一定值电阻、一理想的电流表串联接在一电源两端,通过转动滑动触头来改变电路中的电流。则下列说法正确的是( )
A.如果将P、O两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小
B.如果将P、Q两端接入电路,滑动触头逆时针转动时,电流表的示数增大
C.如果将P、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小
D.如果将O、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数增大
解析:选AD 连接P、O,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变大,电流变小,即电流表的示数减小,A正确;而连接P、Q时,无论滑动触头怎么转动,接入电路的电阻都为整个碳膜电阻,电阻不变,电流表的示数不变,B、C错误;连接O、Q,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变小,则电流表的示数增大,D正确。
组—重应用·体现创新
10.一根长为L、横截面积为S的金属棒,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为q。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,金属棒内的电场强度大小为E,则金属棒材料的电阻率是( )
A.nqvE B.
C. D.
解析:选B 导体中的电流为I=nqSv,导体两端的电压为U=EL,导体的电阻为R=ρ,根据欧姆定律得R=,联立以上四式解得ρ=,故选B。
11.
(多选)人体含水量约为70%,水中有钠离子、钾离子等离子存在,因此容易导电,脂肪则不容易导电。当两手握住脂肪测量仪的两个把手时,就可知道人体脂肪所占的比例。下列说法正确的是( )
A.体重重的人一定比体重轻的人脂肪所占比例高
B.脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例
C.激烈运动之后,脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
D.刚沐浴后,脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会更加准确
解析:选BC 利用脂肪几乎不含水分,其导电性和人体内其他成分不同,可以用测量人体电阻的办法来计算人体脂肪率,B正确;人在激烈运动和沐浴之后,人体内含水量发生变化,人体脂肪所占比例发生变化,即人体的电阻大小变化,所以测量数据会不准确,C正确,D错误;影响体重的因素较多,体重重的人不一定就比体重轻的人脂肪所占比例高,故A错误。
12.
材料相同的均匀直导线A、B串联在电路中时,沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示。已知导线A长为l0,导线B长为2l0,则A、B两导线的横截面积之比是( )
A.1∶2 B.1∶4
C.1∶6 D.1∶8
解析:选A 导线A、B串联,则通过导线A、B的电流相等,所以===,A、B为同种材料的电阻,电阻率ρ相同,导线的长度之比==,根据电阻定律R=ρ,解得导线的横截面积之比为=,选项A正确。
13.
如图所示,在相距40 km的A、B两地间架两条输电线,电阻共为800 Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA。求发生短路处相距A有多远?
解析:由题意知,A、B间距离l=40 km,输电导线总长2l,总电阻R=800 Ω
设A与短路处距离x,距短路处导线总长2x,总电阻Rx,由欧姆定律得Rx== Ω=250 Ω
由电阻定律得R=ρ,Rx=ρ
所以x=l=×40 km=12.5 km
即短路处距A有12.5 km。
答案:12.5 km
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