第二节 决定导体电阻大小的因素（分层作业）物理粤教版2019必修第三册

3.2决定导体电阻大小的因素 一、单选题 1．如图甲所示，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且，通入沿方向的电流时，导电材料两端的电压与其通过的电流的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．导电材料两端所加电压为时，其电阻为 B．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小 C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差 D．该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻小 2．将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（　　） A． B． C． D． 3．科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称，这种材料可塑性强且可在室温下制造，但导电性却堪比金属，可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体，现将其拉长，则（　　） A．该材料的电阻率变小 B．该材料的电阻率变大 C．该材料两端的电阻变小 D．该材料两端的电阻变大 4．电导仪是测量溶液电导率的仪器。由电导电极、测量系统、显示系统组成，其测量溶液电导率原理如图所示，M、N是两片间距为，面积均为的正方形铂片，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上的电压时，测出电流，则这液体的电阻率为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）    A．R1∶R2＝3∶1 B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于3R2 C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝3∶1 D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3 6．甲导线长L，截面直径为d，两端电压为U。同样材料的乙导线长2L，截面直径为2d，两端电压为2U，则甲、乙两导线中电流之比为（　　）。 A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1 7．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　） A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流 B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全 C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的 D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全 8．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为30cm时，测得电阻为，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至40cm（盐水的体积不变，仍充满橡胶管），则盐水柱的电阻为（　　） A． B． C． D． 9．一根长为、横截面积为、电阻率为，的金属棒，棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为，电荷量为。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度为，则电子运动时受到的平均阻力大小为（　　） 10．两根长度相同，横截面积之比S1∶S2=1∶2的均匀铜导线按图所示接入电路，关于两段导线以下说法中正确的是（　　） A．它们的电阻之比为1∶2 B．它们的电流之比为2∶1 C．它们的电子移动速率之比为1∶2 D．它们的电压之比为2∶1 一、多选题 1．2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功研制出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即。下列说法正确的是（　　） A．电导率的单位是Ω－1·m－1 B．超导材料的电导率为零 C．材料的电导率与材料的形状有关 D．材料的电导率越大，其导电性能越好 2．关于材料的电阻率，下列说法正确的是（　　） A．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 B．金属的电阻率随温度的升高而增大 C．20℃时，银的电阻率比锰铜合金的电阻率小 D．金属丝的长度拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的两倍 3．关于电阻率的正确说法是（　　） A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关 B．电阻率表征了导体导电能力的强弱，由导体的材料决定且与温度有关 C．电阻率大的导体，电阻一定很大 D．有些合金的电阻率不受温度的变化影响，用它可做成定值电阻 二、填空题 4．有一长方体导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体的电阻之比R1∶R2∶R3= ；若导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3，则v1∶v2∶v3= 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2决定导体电阻大小的因素 一、单选题 1．如图甲所示，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且，通入沿方向的电流时，导电材料两端的电压与其通过的电流的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．导电材料两端所加电压为时，其电阻为 B．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小 C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差 D．该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻小 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，导电材料两端所加电压为时，通过的电流为，则此时导电材料的电阻为 故A错误； BC．图线上各点与原点连线的斜率表示电阻，结合图乙可知，随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小，则该导电材料的导电性能变好，故B正确，C错误； D．根据电阻定律可知，导电材料的横截面积越大，长度越小，导电材料的电阻越小，所以该导电材料沿方向通电时比沿方向通电时电阻大，故D错误。 故选B。 2．将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体，总长度为1.00m，接入图甲电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙，则导体、的电阻率之比约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电阻定律 根据欧姆定律 整理可得 结合题图可知导体、的电阻率之比 故选B。 3．科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称，这种材料可塑性强且可在室温下制造，但导电性却堪比金属，可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体，现将其拉长，则（　　） A．该材料的电阻率变小 B．该材料的电阻率变大 C．该材料两端的电阻变小 D．该材料两端的电阻变大 【答案】D 【详解】AB．电阻率反应材料的导电性能，由材料本身决定，与温度有关，与材料的形状无关，所以该材料被拉长后，电阻率不变，故AB错误； CD．根据，该材料被拉长后，横截面积变小，该材料AB两端的电阻变大，故C错误，D正确。 故选D。 4．电导仪是测量溶液电导率的仪器。由电导电极、测量系统、显示系统组成，其测量溶液电导率原理如图所示，M、N是两片间距为，面积均为的正方形铂片，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上的电压时，测出电流，则这液体的电阻率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】液体的电阻为 根据电阻的决定式得 故选D。 5．如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）    A．R1∶R2＝3∶1 B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于3R2 C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝3∶1 D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3 【答案】B 【详解】A．根据Ⅰ―U图像知，图线的斜率表示电阻的倒数﹐所以，故A错误； B．把R1拉长到原来的3倍长后﹐截面积变为原来的，根据 可知，电阻变为原来的9倍，为R2的3倍，故B正确﹔ C.串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比。根据 可知，功率之比，故C错误； D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比，故D错误。 故选B。 6．甲导线长L，截面直径为d，两端电压为U。同样材料的乙导线长2L，截面直径为2d，两端电压为2U，则甲、乙两导线中电流之比为（　　）。 A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1 【答案】C 【详解】甲导线的电阻大小为 甲导线中电流为 乙导线的电阻大小为 乙导线中电流为 故 故选C。 7．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　） A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流 B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全 C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的 D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全 【答案】D 【详解】根据电阻定律可知 水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护作用，但不能完全隔断电流。故ABC错误，D正确。 故选D。 8．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，管中盐水柱长为30cm时，测得电阻为，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至40cm（盐水的体积不变，仍充满橡胶管），则盐水柱的电阻为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】将管中盐水柱均匀拉长至40cm，则溶液的横截面积为原来的，根据欧姆定律 ， 得 故选D。 9．一根长为、横截面积为、电阻率为，的金属棒，棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为，电荷量为。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度为，则电子运动时受到的平均阻力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】金属棒内的电场可认为是匀强电场，其电场强度大小为 由欧姆定律可知，金属棒两端的电压为 又 由电流微观表达式 联立可得金属棒内的电场强度大小为 则电子运动时受到的平均阻力大小为 故选C。 10．两根长度相同，横截面积之比S1∶S2=1∶2的均匀铜导线按图所示接入电路，关于两段导线以下说法中正确的是（　　） A．它们的电阻之比为1∶2 B．它们的电流之比为2∶1 C．它们的电子移动速率之比为1∶2 D．它们的电压之比为2∶1 【答案】D 【详解】A．据电阻定律 可知电阻与横截面积成反比，故它们的电阻之比为2∶1。故A错误； B．两段铜导线处于串联状态，电流相等，故B错误； C．由电流的微观表达式 可知电流相等的前提下，电子移动速率与横截面积成反比，故电子移动速率之比为2∶1，故C错误。 D．串联电路中电压与电阻成正比，故它们的电压之比为2∶1。故D正确。 故选D。 【点睛】导体的电阻与各影响因素的关系，电流的微观表达式注意各物理量表达的意义。 一、多选题 1．2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功研制出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即。下列说法正确的是（　　） A．电导率的单位是Ω－1·m－1 B．超导材料的电导率为零 C．材料的电导率与材料的形状有关 D．材料的电导率越大，其导电性能越好 【答案】AD 【详解】A. 电阻率单位是Ω·m，电导率的单位是Ω－1·m－1，A正确； BD. 电阻率越小，电导率越大，导电性能越好，故超导材料的电导率很大，B错误，D正确； C. 电导率是材料的属性，与形状无关，C错误。 故选AD。 2．关于材料的电阻率，下列说法正确的是（　　） A．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 B．金属的电阻率随温度的升高而增大 C．20℃时，银的电阻率比锰铜合金的电阻率小 D．金属丝的长度拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的两倍 【答案】BC 【详解】A．电阻率大表明材料的导电性能差，但不一定对电流的阻碍作用大，电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，故A错误， B．金属的电阻率随温度的升高而增大，故B正确； C．20℃时，银的电阻率比锰铜合金的电阻率小，故C正确； D．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，故D错误。 故选BC。 3．关于电阻率的正确说法是（　　） A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关 B．电阻率表征了导体导电能力的强弱，由导体的材料决定且与温度有关 C．电阻率大的导体，电阻一定很大 D．有些合金的电阻率不受温度的变化影响，用它可做成定值电阻 【答案】BD 【详解】AB．电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关，故A错误，B正确； C．由知，电阻率大，R不一定大，故C错误； D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，例如“康铜”（铜镍合金）一般是制作标准电阻的材料，故D正确。 故选BD。 二、填空题 4．有一长方体导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体的电阻之比R1∶R2∶R3= ；若导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3，则v1∶v2∶v3= 。 【答案】 36∶9∶4 1∶2∶3 【详解】[1]根据电阻定律可得 [2]根据欧姆定律有 根据电流的微观表达式有 联立可得 所以 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$