3.2 决定导体电阻大小的因素 课时优化训练-2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

决定导体电阻大小的因素 一、单选题 1．由如图所示的两导体a、b的特性曲线可以断定( ) A.导体a的电阻比b大 B.导体b的电阻比a大 C.导体a的电阻率一定比b大 D.导体b的电阻率一定比a大 2．电导测量仪也可以用来测定溶液的电阻率，其中一个零件如图所示，将两块平行正对的极板放于被测溶液中，每块极板的面积均为，板间距离为0.01m。给两极板加上6V的电压，测出极板间流过的电流为，这种液体的电阻率为( ) A. B. C. D. 3．将截面均匀的长、电阻的金属导线截去，再拉长至3m，则导线的电阻变为( ) A.40Ω B.2.5Ω C.7.5Ω D. 4．一粗细均匀的金属导线的横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，下列说法正确的是( ) A.时间t内流过该金属导线某一横截面的电荷量为et B.该金属导线内的电流为I时，电子定向移动的速率为 C.该金属导线中的电流方向与自由电子定向移动的方向可能相同 D.将该金属导线接入电路，随着温度的升高，其电阻变小 5．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和，串联在电路中时，A的电压为6V，B的电压为4V，则A和B导线的横截面积之比为( ) A.1∶3 B.2∶3 C.1∶2 D.3∶1 6．把一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的4段后，再并联起来，电阻变为( ) A. B. C. D. 7．如图所示，将同种材料制成的圆柱形导体a、b串接在电路中，其中a的横截面积是b的4倍。通过恒定电流时自由电子在两部分导体中定向移动速率之比等于( ) A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.4:1 8．如图所示，厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3：2，将C与D接入电压不变的电路中时，通过该导体的电流为I；若换A与B接入原电路中，则通过该导体的电流为( ) A. B. C. D. 9．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1.00 m，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. 10．现有两电阻和是材料、厚度相同的正方形导体板，但的尺寸比的尺寸大，下列说法中正确的是( ) A.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 B.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 C.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 D.无论怎样接电源，正方形导体板电阻 11．如图所示为一块长方体铜块，分别使电流沿如图两个方向通过该铜块，则电阻比值为( ) A.1 B. C. D. 12．和是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，的上、下表面积大于的上、下表面积，将和按图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是( ) A.若和的体积相同，则通过的电流大于通过的电流 B.若和的体积相同，则的电功率大于的电功率 C.若和的厚度相同，则两端的电压小于两端的电压 D.若和的厚度相同，则两端的电压大于两端的电压 二、多选题 13．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 14．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为( ) A. B. C. D. 15．在同一电热器中分别通入如图所示的甲、乙两种交变电流，则下列说法正确的是( ) A.甲的有效值为 B.乙的有效值为 C.该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为1:8 D.该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为5:4 16．“道路千万条，安全第一条”。酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，其工作原理如图所示。酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是( ) A.电压表的示数变小，电流表的示数变大 B.酒精气体浓度越大，灯泡越亮，电容器带电量越大 C.适当增大灯泡的电阻值，则同等酒精气体浓度下吹气前后电压表示数变化会更大 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 三、实验题 17．为了探究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系，某兴趣小组设计了如下电路，分别将四段金属丝与规格完全相同的电流表串联后再并联到电路中，其中a和b仅长度不同，a和c仅横截面积（粗细）不同，a和d仅材料不同。 (1)该兴趣小组在设计实验时采用了_______的实验方法； (2)闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片滑到最_______（填“左”或“右”）端。 (3)该实验设计中，将四个支路并联在一起的目的是：_______。 18．“探究决定导线电阻的因素”的实验中，某同学进行了如下测量： （1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一次测量结果如图所示，其示数为______. （2）准确地测量金属丝两端的电压U及电流I，最后由公式______（用直接测量的物理量符号表示）计算出金属丝的电阻率. 四、计算题 19．一种悬球式加速度仪如图所示，它可用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点。AB是一根长为l的电阻丝，其电阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)。图中虚线OC与AB垂直，且，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中，使AB沿着前进的方向。列车静止时金属丝在竖直方向，当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表的示数变化可测出加速度的大小。 （1）当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表示数的关系式，以便重新刻制电压表刻线，使其成为可直接读出加速度数值的加速度计。 （2）用此装置测得的最大加速度是多少? （3）将C点设置在电阻丝AB的中点有什么好处?对电压表的选择有什么特殊要求? 20．工业上常用电导仪测量液体的电阻率。某电导仪有两个正对面积均为的正方形铂片，其间距。若将两铂片全部浸入待测液体中，在两铂片间加的电压，测出其间的电流，则这种液体的电阻率为多少? 21．一根铜导线长度是60 cm，横截面积是，它的电阻是多少?一根输电用的铜导线长度是10 km，横截面积是，它的电阻又是多少?为什么做电学实验时可以不考虑连接用的导线的电阻，而输电线路需要考虑导线的电阻?(已知常温下) 参考答案 1．答案：A 解析：图线的斜率表示导体的电阻，由此可知，故A正确，B错误；根据可知，不能比较电阻率的大小关系，选项C、D错误。 2．答案：C 解析：由欧姆定律可得液体的电阻,由电阻定律,可得液体电阻率故C正确 3．答案：A 解析：由题可知 导线截去，再拉长至3m，电阻率和长度不变，横截面积变为原来的，由电阻定律可知导线的电阻变为 故选A。 4．答案：B 解析：A.时间t内流过该金属导线横截面的电荷量为 而电流的大小未知，故A错误； B.由电流的微观表达式 可知 故B正确； C.当该金属导线中通电时，定向移动的电荷是电子，电子带负电，所以电流方向与自由电子定向移动的方向相反，故C错误； D.金属的电阻率随温度的升高而变大，所以该金属导线接入电路后，随着温度的升高，其电阻变大，故D错误。 故选B。 5．答案：A 解析：由题知，导线A和B的电阻率ρ和通过的电流I都相同，则有 可得 则A和B导线的横截面积之比为 故选A。 6．答案：D 解析：根据电阻定律 可知，将一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的4段，则每一段的电阻为，然后将这4段电阻并联，则有 可得 故选D。 7．答案：C 解析：根据电流的微观表达式，I相同，材料相同，S与v成反比, a的横截面积是b的4倍，所以，故选C。 8．答案：D 解析：设导体前后厚度为d，，则 可知 故选D。 9．答案：B 解析：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。 10．答案：C 解析：根据题意，设正方形导体板的边长为a，厚度为d，按如图方式与电源串联，由电阻定律有 可知，由于两电阻和是材料、厚度相同的正方形导体板，则 若用相同恒压电源，则有 故选C。 11．答案：B 解析：若通以电流，则铜块的长度为a、横截面积为bc，由电阻定律知其电阻为 若通以电流时，则铜块的长度为c、横截面积为ab，由电阻定律知其电阻为 则 故选B。 12．答案：B 解析：A.由于和是串联关系，所以通过的电流总是相等的，故A错误； B.由电阻定律可得 若和的体积相同，则上下表面积越大的阻值越大，即 由电功率公式 可知的电功率大于的电功率，故B正确； CD.由电阻定律可得 若和的厚度相同，则电阻也相等；由于和是串联关系，所以两端的电压等于两端的电压，故CD错误。 故选B。 13．答案：BD 解析：AB.根据电阻定律 知，长度变大，横截面积减小，可知AB两端的电阻变大，选项B正确、A错误； CD.材料的电阻率是由材料本身的性质决定的，与外形变化无关，选项D正确、C错误。 故选BD。 14．答案：BC 解析：在时间内，通过导体横截面的自由电子数目 或者 故选BC。 15．答案：BD 解析：AB.根据交变电流有效值的计算方法，对甲乙分别有 解得甲、乙电流的有效值分别为 ， 故A错误，B正确； CD.该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为 故C错误，D正确； 故选。 16．答案：AD 解析：AB.当吹入酒精气体时，传感器的电阻减小，则回路总电阻减小，电流变大，设灯泡电阻为，根据，U减小，灯泡L变亮，电流表示数变大，则传感器上的电压减小，即电压表示数减小，电容器两板间电压减小，带电量减小。故A正确，B错误； C.由闭合电路欧姆定律可知，同等酒精浓度下吹气前后，即R的变化量相同，增大，则增大，则有减小，C错误； D.由闭合电路欧姆定律可知 既电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确。 故选AD。 17．答案：(1)控制变量 (2)右 (3)四个支路并联时电压相等，只需观察四个电流表的示数关系即可反映各支路导体电阻之间的关系。 解析：（1）该兴趣小组在设计实验时采用了控制变量的实验方法； （2）为了保护电路，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大的位置，即最右端； （3）该实验设计中，将四个支路并联在一起的目的是：四个支路并联时电压相等，只需观察四个电流表的示数关系即可反映各支路导体电阻之间的关系。 18．答案：（1）0.510（0.510-0.512均可）（2） 解析：（1）螺旋测微器的精度为 读数为 （2）根据电阻定律 横截面积 电阻大小 联立方程得出金属丝电阻率的表达式 19．答案：（1）（2）（3）还可以测量列车做匀减速运动时的加速度；电压表的零点要在中间，量程要大于 解析：（1）设金属丝与竖直方向的夹角为θ，对小球m受力解题思路，其合力 小球的加速度 电压表所测电阻丝的长度为 电压表示数与电源电压的关系为 三式联立，得 （2）最大加速度对应着电压表的最大值，由电路图可知， 电压表的最大读数是 所以加速度的最大值是 （3）将C点设置在AB的中间，还可以测量列车做匀减速运动时的加速度，这时小球偏向OC线的右方。 20．答案： 解析：由欧姆定律得，液体的电阻。根据电阻定律得，电阻率。 21．答案：0.02 Ω；1.7 Ω 解析：，。实验时电路长度短，电流小，导线电阻小，损耗小，可不考虑，而输电线路是长距离的，电阻大，电流大，损耗功率大，所以需要考虑。 学科网（北京）股份有限公司 $$