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课时测评16 导体的电阻
(时间:30分钟 满分:60分)
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(选择题1-10题,每题4分,共40分)
1.(多选)下列分析正确的是( )
A.由关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
B.由公式I=可知,当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C.由公式ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻成正比
D.由公式R=ρ可知,将一粗细均匀的导体拉长到原来的2倍时,其电阻也变为原来的2倍
答案:AB
解析:可以利用R=计算导体的电阻,但R与U和I无关,是定值,A正确;根据I=可知,当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,B正确;导体的电阻率由材料本身决定,与导体的电阻无关,C错误;由公式R=ρ可知,对于一给定的电阻,其大小在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比,将一粗细均匀的导体拉长到原来的2倍时,其横截面积变为原来的一半,电阻变为原来的4倍,D错误。
2.具有较高电导率的砷化铌纳米带材料的电导率是石墨烯的1 000倍,电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即σ=。下列说法正确的是( )
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
答案:C
解析:材料的电导率越小,电阻率越大,则其导电性能越弱,故A错误;材料的电阻率与材料的形状无关,则电导率与材料的形状也无关,故B错误;根据R=ρ,可知σ==,则电导率的单位是=,故C正确;材料的电阻率与温度有关,则电导率大小与温度也有关,故D错误。
3.(多选)一根粗细均匀的细铜丝,原来的电阻为R,则下列说法正确的是( )
A.截去,剩下部分的电阻变为R
B.均匀拉长为原来的2倍,电阻变为2R
C.对折后,电阻变为R
D.均匀拉长,使横截面积变为原来的,电阻变为4R
答案:CD
解析:截去细铜丝的,剩余部分长度变为原来的,根据R=ρ可知,剩余电阻变为R,A错误;将细铜丝均匀拉长为原来的2倍,由于体积不变,则横截面积变为原来的,根据R=ρ可知,电阻变为4R,B错误,D正确;将细铜丝对折后,长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,根据R=ρ可知,电阻变为R,C正确。
4.(2024·安徽滁州中学高二上学期期末)如图所示,有一块均匀的长方体样品,在上下两端加上1 V的电压时,测得通过样品的电流是1 A,在左右两端加上同样的1 V电压时,测得通过样品的电流是4 A,则长方体的高与长之比(AA1∶AB)等于( )
A.1 B.2
C.4 D.8
答案:B
解析:根据题意,由电阻定律可得,接上下端时导体电阻为R上下=ρ,接左右端时导体电阻为R左右=ρ,由欧姆定律R=,可知R上下=4R左右,即==2=4,解得=2,故选B。
5.两根由不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比l1∶l2=5∶2,直径之比d1∶d2=2∶1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I1∶I2=3∶2,则它们的电阻率的比值为( )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:根据R=可知,两电阻丝的电阻之比为R1∶R2=2∶3,根据两电阻丝的直径之比为d1∶d2=2∶1可知,横截面积之比为S1∶S2=4∶1,根据电阻定律可得ρ=,所以==,故A、B、C错误,D正确。
6.在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压U为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则下列图像中正确的为( )
答案:A
解析:由题意可知,电路中的电流I不变,则有U=IRx=·x=x,其中E、L均为定值,故U与x成正比,A正确。
7.(多选)如图是某导体的I-U图线,图中α=45°,下列说法正确的是( )
A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比
B.此导体的电阻R不变
C.I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以R= Ω=1 Ω
D.在该导体两端加6 V电压时,每秒通过导体横截面的电荷量是3 C
答案:ABD
解析:由题意可知,电流与其两端的电压成正比,故A正确;由I=可知,图像的斜率表示电阻的倒数,则由图像可知电阻R=2 Ω且不变,故B正确;在物理图像上,图像的倾角取决于标度的选取,不能用倾角的正切值求斜率,故C错误;在导体两端加6 V的电压时,电路中电流I= A=3 A,则每秒通过导体横截面的电荷量为q=It=3×1 C=3 C,故D正确。
8.(多选)如图为某一金属导体的伏安特性曲线,由图像可知( )
A.该导体的电阻随电压的升高而增大
B.该导体的电阻随电压的升高而减小
C.导体两端电压为2 V时,电阻为0.5 Ω
D.导体两端电压为2 V时,电阻为1 Ω
答案:AD
解析:由该导体的伏安特性曲线可知,U=2 V时,R= Ω=1 Ω,由I=可知,I-U图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知,随电压的增大斜率减小,则该导体电阻随电压的升高而增大,故A、D正确。
9.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )
A.B点对应的电阻为12 Ω
B.B点对应的电阻为4 Ω
C.工作状态从A变化到B时,导体的电阻改变了10 Ω
D.工作状态从A变化到B时,导体的电阻改变了1 Ω
答案:C
解析:B点对应的电阻为RB== Ω=40 Ω,选项A、B错误;A点对应的电阻为RA== Ω=30 Ω,工作状态从A变化到B时,导体的电阻改变了10 Ω,选项C正确,D错误。
10.如图所示,相距40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800 Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处电压表的示数为10 V,电流表的示数为40 mA,则发生短路处距A处的距离为( )
A.6.25 km B.12.5 km
C.25 km D.31.25 km
答案:B
解析:设A与B间距离为L,从A处到短路点距离为x。根据欧姆定律有Rx=,又有RAB=ρ,Rx=ρ,解得x=12.5 km,故选项B正确。
11.(8分)给装在均匀玻璃管内的水银柱加一电压,使通过水银柱的电流为0.1 A,若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内,接在同一电压上,通过水银柱的电流为多少?(水银均充满玻璃管)
答案:1.6 A
解析:设水银柱在两种情况下的电阻分别为R1、R2,对应的长度分别为l1、l2,对应的横截面积分别为S1、S2,由电阻定律得
R1=ρ,R2=ρ
在两种情况下水银的体积相同,所以有
l1S1=l2S2
又因为S1=πr2,S2=π(2r)2
所以S2=4S1,l1=4l2
联立可得R1=16R2
由欧姆定律得U=R1I1=R2I2
解得I2=16I1=1.6 A。
12.(12分)图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,已知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:40 Ω·m
解析:由题图乙可求得当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R=ρ得ρ== Ω·m=40 Ω·m。
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