11.2 导体的电阻 同步练习-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.2导体的电阻 一、单项选择题 1．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（　　） A．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．根据公式，电阻R的大小与电压U成正比 C．是电阻的定义式，它适用于测量所有电阻 D．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 2．“砷化锯纳米带”是一种高科技新型材料，用它制造的电子元件可以有效减少因发热而损失的电能，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。已知电导率就是电阻率的倒数，即，下列说法正确的是（     ） A．电导率的单位是 B．材料的电导率越大，其导电性能越强 C．材料的电导率大小与材料的长度、横截面积等因素有关 D．材料的电导率只与材料本身有关，与温度等因素无关 3．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（　　） A．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 B．b代表的电阻丝较粗 C．a、b并联之后的总阻值的伏安特性曲线应该落在Ⅱ区域 D．a、b串联之后的总阻值的伏安特性曲线应该落在Ⅲ区域 4．我国科研团队成功研发了一种新型高效晶体二极管，广泛应用于新能源电路中。该二极管具有更低的能耗和更高的稳定性。实验人员测量了该二极管的伏安特性曲线，如图所示，则（　　） A．加1V正向电压时，二极管的电阻为100Ω B．加1V正向电压时，二极管的电阻为50Ω C．加正向电压时，二极管阻值随着电压的增大而增大 D．该元件遵循欧姆定律 5．一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为、电阻率为；将该金属棒的长度拉伸至原来的2倍后，仍为圆柱形，其电阻为、电阻率为，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中，导体a、b的长度相同，直径之比为2：3，则相等时间内通过导体a和b的横截面的电荷量之比为（     ） A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4 7．导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性，如图是A、B两个导体的伏安特性曲线，其中图线A的斜率为k，并且图线A与横轴成角。下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法正确的是（　　） A．两条图线的交点表示此状态下两导体的电阻相等 B．导体A的电阻值不随电压变化而变化，B的电阻值随电压的增大而增大 C．导体B是非线性元件，曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数 D．导体A为线性元件，且 8．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U0时，通过导线的电流为I0，导线中自由电子定向移动的平均速率为v。若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压U0，则此时（　　） A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的平均速率为 D．导线中自由电子定向移动的平均速率为v 9．有两个相同材料制成的导体，两导体为上、下面为正方形的柱体，柱体高均为，大柱体柱截面边长为，小柱体柱截面边长为，现将大小柱体串联接在电压上，已知通过导体电流方向如图，大小为，则（    ） A．导体电阻率为： B．导体电阻率为： C．大柱体中自由电荷定向移动的速率小于小柱体中自由电荷定向移动的速率 D．大柱体中自由电荷定向移动的速率大于小柱体中自由电荷定向移动的速率 二、多项选择题 10．下列说法正确的是（　　） A．由I=nqSv可知，同一粗细均匀导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大 B．由可知，通过导线截面的电荷量越多，电流越大 C．由可知，通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟导体自身的电阻成反比 D．由可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 11．科学家们研发了一种像橡皮泥一样的新材料。这种材料在室温下可塑性强，导电性良好，可能会帮助制造新一代电子设备。由该材料制作的圆柱形导体如图所示，现将其拉长，则（　　） A．AB两端的电阻变小 B．AB两端的电阻变大 C．该材料的电阻率变小 D．该材料的电阻率不变 12．如图所示，一均匀的长方体形金属导体厚度为L。当给导体的上下表面加上电压U时，流过导体的电流为I，当给导体的前后表面加上电压U时，流过导体的电流为，当给导体的左右表面加上电压U时，流过导体的电流为。下列说法正确的是（　　） A．AC的长度为2L B．AD的长度为4L C．导体的电阻率为 D．导体的电阻率为 13．一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线对折一次，使其长度变为原来的一半，仍给它两端加上恒定电压U，则下列说法正确的是（　　） A．此时金属导线的阻值为 B．此时通过金属导线的电流为 C．此时自由电子定向移动的平均速率为 D．此时自由电子定向移动的平均速率为2v 14．灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN 为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（　　） A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B．对应P点，小灯泡的电阻为 C．对应P点，小灯泡的电阻为 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积大小 三、填空题 15．如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，求电解液的电阻为 ，电阻率是 。 16．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中形成回路时，电势的变化规律如图所示，则A和B导线两端的电压之比为 ，A和B导线的电阻之比为 ，A和B导线的横截面积之比为 。 四、解答题 17．某金属导体两端所加电压为时，内通过某一横截面的电荷量为，求： （1）导体的电阻R； （2）若金属导体两端电压变为原来的，则内通过金属横截面的电子有多少个？（电子电荷量） （3）若将金属导体拉长至原来的两倍，其阻值将如何变化？ 18．如图所示，两段由同种材料制成的圆柱状导体A、B串联后接在电路中，两段导体的长均为d，A、B导体的横截面积分别为S0、4S0。导体中单位体积内自由电子的个数为n，电子电量大小为e，导体中的电流为I，A的左端与B的右端间的电压为U，求： （1）t时间内通过A导体横截面的自由电子的个数； （2）导体A与导体B中自由电子定向移动的平均速率之比； （3）导体的电阻率。 19．某种金属中单位体积内的自由电子数量为，自由电子的质量为，带电荷量为。现取由该种金属制成的长为，横截面积为的圆柱形金属导体，在其两端加上恒定电压，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为，如图所示。 （1）求金属导体中自由电子定向移动时受到的静电力大小； （2）求金属导体中的电流； （3）电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的。事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率的因素。 参考答案 1．A 2．B 3．B 4．A 5．D 6．C 7．A 8．B 9．C 10．AC 11．BD 12．AC 13．AD 14．BD 15． 40 16． 17．【解析】（1）根据电流的定义有 导体的电阻 （2）若金属导体两端电压变为原来的 则电流 内通过金属横截面的电子个数 （3）根据电阻定律有 若将金属导体拉长至原来的两倍，长度变为原来的2倍，截面积变为原来的 其阻值 18．【解析】（1）两个导体串联，电流相同，根据 又 联立，解得 （2）根据 则导体A与导体B中自由电子定向移动的平均速率之比 （3）由电阻定律 可得 则导体B两端电压为 则有 解得 19．【解析】（1）恒定电场的场强为 金属导体中自由电子定向移动时受到的静电力大小为 （2）自由电子的加速度为 自由电子碰撞时的速度为 自由电子定向移动的平均速度为 金属导体中的电流 （3）由电阻的定义式可得 根据电阻定律 可得 可见影响电阻率的因素有：单位体积内自由电子的数目，电子在恒定电场中由静止开始加速的平均时间。 答案 第1页，共2页 第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $$