内容正文:
一、选择题
1.白炽灯的灯丝是由钨制成的,下列说法中正确的是( )
A.由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体,故两种情况下电阻相同
B.白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻
C.白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻
D.条件不足,不能确定
解析:B [白炽灯的灯丝为金属,所以电阻率随温度的升高而增大,正常工作时温度高于不工作时的温度,所以工作时的电阻大于不工作时的电阻,B对.]
2.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就要熔断.由于种种原因,熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是( )
A.横截面积大的地方
B.横截面积小的地方
C.同时熔断
D.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方
解析:B [根据电阻定律,横截面积小的地方电阻较大,当电流通过时,电阻大的位置发热量大易熔断.选项B正确.]
3.两根材料相同的均匀导线,质量之比为1∶3,长度之比为2∶1,当加上相同的电压后,通过两导线的电流之比为( )
A.12∶1 B.1∶12
C.3∶4 D.2∶3
解析:B [两根材料相同的均匀导线,质量之比为1∶3,体积之比为1∶3,据横截面积S=,横截面积之比为1∶6;据电阻定律R=ρ,导体电阻之比为12∶1;加上相同的电压后,据I=,通过两导线的电流之比为1∶12;故B正确.]
4.如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定电压,导体的电阻为R1;在3、4两端加上恒定电压,导体的电阻为R2,则R1∶R2为( )
A.1∶1 B.9∶25
C.25∶4 D.4∶25
解析:D [根据电阻定律R=ρ得,当在1、2两端加上恒定电压时,R1=ρ,在3、4两端加上恒定的电压时,R2=ρ ,所以==,故D正确.]
5.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶2 D.3∶1
解析:B [由图像可知两导线电压降分别为UA=6 V,UB=4 V;由于它们串联,则3RB=2RA;由电阻定律可知=,得=,选项B正确.]
6.一根粗细均匀的电阻丝阻值为R,若温度不变,则下列情况中其电阻仍为R的是( )
A.长度和横截面半径都增大一倍时
B.当长度不变、横截面积增大一倍时
C.当截面积不变、长度增大一倍时
D.当长度和横截面积都缩小一半时
解析:D [长度和横截面半径增大一倍时,横截面积增大为原来的4倍,根据电阻定律R=ρ知,电阻变为原来的一半,A错误;长度不变,横截面积增大一倍,则电阻减小一半,B错误;横截面积不变,长度增大一倍,则电阻变为原来的2倍,C错误;长度和横截面积都缩小一半时,电阻不变,D正确.]
7.一根细橡胶管中灌满盐水,两端用粗短相同的铜丝塞住管口,管中盐水长为40 cm时测得电阻为R,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50 cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管).则盐水柱电阻变为( )
A.R B.R
C.R D.R
解析:D [由于总体积不变,设40 cm长时的横截面积为S.所以长度变为50 cm后,横截面积S′=,根据电阻定律R=可知:R=ρ ;R′= ,联立两式则R′=R; 故D正确.]
8.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc,当将A与B接入电压为U(V)的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U(V)的电路中,则电流为( )
A.I B.2I
C.I D.4I
解析:D [设金属薄片的厚度为d,当A与B接入电压为U(V)的电路中时,R1=ρ,当C与D接入电压为U(V)的电路中时,R2=ρ,可知=4,根据欧姆定律得,电流I=,知电流之比为1∶4,所以将C与D接入电压为U(V)的电路中,电流为4I,故选项D正确.]
9.(多选)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在如图所示的图像中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则( )
A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化
B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化
C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化
D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化
解析:CD [图线1表明电阻随温度升高而增大,是金属导体的电阻导电特征;图线2表明电阻随温度升高而降低,是半导体材料的电阻导电特征.故C、D正确,A、B错误.]
10.下列关于电阻和电阻率的说法正确的是( )
A.把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B.由ρ=可知,ρ∝R,ρ∝
C.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大
D.对某一确定的导体当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
解析:D [电阻决定式为R=ρ,可知把一根均匀导线分成等长的两段,则每部分的电阻变为原来的一半,但电阻率与温度和材料有关,与其他因素无关,故电阻率不变,A项错误;电阻率与材料和温度有关,与导体电阻、长度、横截面积都无关,B项错误;并不是所有材料的电阻率都随温度升高而增大,C项错误;由电阻决定式R=ρ,对某一确定的导体,当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大,D项正确。]
二、非选择题
11.在做“决定电阻大小的因素”实验时,每次需要挑选下表中两根合适的导线,测出通过它们的电流大小,然后进行比较,最后得出结论。
导线编号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积/mm2
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰钢
钨
镍铬
锰钢
钨
锰铜
镍铬
(1)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是 ____________ (填编号,下同)。
(2)为了研究电阻与导体的长度关系,应选用的两根导线是_________________________________________________________。
(2)为了研究电阻与横截面积的关系,应选用的两根导线是_____________________________________________________________。
(4)本实验所采用的方法是_________________________________________________。
解析:本题提供了锰铜、钨及镍铬等三种导体材料,实验探究问题的方法是采用控制变量法,分别探究导体电阻与材料、长度、横截面积等因素的关系。
(1)研究电阻与导体材料的关系,应该选长度和横截面积都相同而材料不同的两根导线。即选C、F。
(2)研究电阻与导体长度的关系,应该选材抖和横截面积都相同而长度不同的两根导线,即选C、G。
(3)研究电阻与导体横截面积的关系,应该选长度和材料都相同而横截面积不同的两根导线,即选A、D。
答案:(1)C、F (2)C、G (3)A、D (4)控制变量法
12.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.
(1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率.
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA.求该圆柱体的圆面半径和高.
解析:由电阻定律变形可得到电阻率的计算公式;借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半径和高.
(1)由电阻定律: R=ρ
代入数据解得:ρ=8×106 Ω·m.
(2)由欧姆定律R=和圆柱体体积公式V=πr2h以及电阻定律R=ρ可得
==
而πr2h=32π×10-6
解得:h=0.02 m=2 cm
r=0.04 m=4 cm.
答案:(1)8×106 Ω·m (2)4 cm 2 cm
学科网(北京)股份有限公司
$$