内容正文:
12.2影响导电体电阻大小的因素
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2025年3月3日,由西安电子科技大学等机构参与的“祖冲之三号”超导量子计算机问世,该计算机采用超导材料制成芯片,从而高效地进行计算。使用量子计算机,研究人员能根据病毒的传播途径。预测它们的变异方向并提前设计出特效药,还能模拟复杂的原子、分子和化学反应,为加速新材料的研发提供支持。下列说法正确的是( )
A.发生超导现象时超导体的电阻很大
B.分子、原子、病毒是按照由小到大的空间尺度排列的
C.手机中的芯片同样是采用超导体材料制成的
D.若用超导体制成输电线、可降低电能损失
2.下列说法中正确的是 ( )
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒失去了电子
B.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
C.当导体被均匀拉长至原来的2倍时,它的电阻减小为原来的2倍
D.在通常情况下,塑料、汽油和陶瓷都属于绝缘体
3.如图所示,闭合开关,用铅笔芯代替导线连接在电路中使灯泡发光。下列做法中,能使灯泡变亮的是( )
A.将铅笔芯换成牙签 B.换用横截面积更小、长度相同的铅笔芯
C.换用横截面积相同、长度更长的铅笔芯 D.换用横截面积更大、长度更短的铅笔芯
4.下列是半导体、超导体、纳米材料的主要特点及其应用的描述,其中描述超导体的是( )
A.在特定温度下电阻为零,可用于高效输电
B.电阻随温度升高而减小,常用于制造电子元件
C.具有极高的强度,广泛用于建筑材料
D.导电性能介于导体和绝缘体之间,用于制造集成电路
5.某电阻的图像如图,当通过它的电流逐浙增大到0.6A时,该电阻的阻值( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.先变小后变大
6.一块合金导体长(前后)∶宽(左右)∶高(上下)=9∶3∶1,将该导体接入如图所示的电路的a、b两点之间,灯泡L均发光,则( )
A.上下接入时,灯泡亮度最暗 B.上下接入时,灯泡亮度最亮
C.左右接入时,灯泡亮度最暗 D.前后接入时,灯泡亮度最亮
7.如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态,下列关于智能手表说法错误的是( )
A.橡胶表带是绝缘体
B.铜的导电性优于铁,所以铜更适合做内部的导线
C.手表屏幕使用的发光二极管主要由半导体材料制成
D.手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
8.下列关于电流和电路的表述正确的是( )
A.摩擦起电的本质是创造了电荷
B.电路中电流的方向总是从电源正极出发流向负极
C.通过导体的电流为零,则该导体的电阻也为零
D.一个开关同时控制两盏灯的亮、灭,两盏灯可能是并联的
9.下表所示为小明“探究导体电阻的大小与哪些因素有关”时所用的材料,下列说法正确的是( )
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
0.5
0.5
锰铜
②
0.5
1.2
锰铜
③
0.2
1.2
锰铜
④
0.5
1.2
镍铬丝
A.为验证“导体电阻跟导体温度有关”的猜想,应选用导体①与②
B.为验证“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为验证“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与②
D.为验证“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体①与④
10.在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
二、多选题
11.导体 A 和 B 是由相同的金属材料做成的,A和 B 长度相等,但A 比 B 的横截面积大,将A 、B导体接入电路,如图所示,当开关 S 闭合后( )
A.A段电阻大,电流小 B.B段电阻大,电流小
C.A段电阻小,电流与 B 段相等 D.B段电阻大,电流与 A 段相等
12.关于电流、电压和电阻,正确的是( )
A.正电荷定向移动方向规定为电流方向 B.电路有电压就一定有持续电流
C.导体电阻随通过电流增大而减小 D.电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因
13.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b分别为长度一样的镍铬合金丝和锰铜合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置可以探究导体电阻大小与横截面积的关系
C.利用此装置无法探究导体电阻大小与材料的关系
D.为了准确地比较两根合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
14.如图所示,甲为家庭用可调亮度台灯,乙为台灯内电位器的结构图,A、B、C 为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。(家庭电路电压220V保持不变)下列分析正确的是( )
A.若只将B、C 接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.若通过电位器的电流越小,说明阻碍电流程度越大,电位器电阻越大
C.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D.将 A、C 接入电路,若只将电阻丝做得更细,顺时针旋转滑片时,灯泡会变亮
15.将长、阻值为的粗细均匀的电阻丝均匀拉长至某一长度后,再截取的长度(称为),则的阻值可能为( )
A. B. C. D.
三、填空题
16.随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加,如图所示充电桩有较好地防水保护功能,是为了防止线路过于潮湿出现 (选填“短路”或“断路”)现象;充电桩的导线选用横截面积较大的特制线材,这可以 (选填“增大”或“减小”)导线的电阻。
17.导体的电阻是导体本身的一种性质。导体电阻的大小跟导体的 、 和 等因素有关。
18.某实验小组用如图所示的电路做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,甲、乙、丙为三根镍铬合金丝,实验中通过观察 来判断接入M、N两点间电阻的大小;如果想要探究导体电阻的大小和导体长度的关系,应选用合金丝 ;电阻R的作用是 。
19.家庭中空调和电视机是 (选填“串联”或“并联”)连接的。在家中每多使用一个用电器,其总电阻会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.下图是东东用图形表达他对电阻并联的理解。由图可知,两电阻并联后相当于增大了导体的 ,所以总电阻 (选填“变大”或“变小”)。
四、实验题
21.小明同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他猜想可能与以下因素有关:
猜想一:导体的长度;
猜想二:导体的横截面积;
猜想三:导体的材料。
(1)为了进行验证,小明设计了如图电路:在M、N之间分别接上不同的导体,应通过观察 (选填“电流表示数”或“灯的亮度”)可以更加准确地比较导体电阻的大小;
(2)还提供了A、B、C、D四根导体,对应的材料、长度、横截面积如图所示。在验证猜想二,将导体C接入电路时比将A接入电路时,灯泡更亮,说明在材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越 ;如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。
《12.2影响导电体电阻大小的因素》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
BD
D
A
B
B
D
D
C
D
题号
11
12
13
14
15
答案
CD
AD
CD
ABC
CD
1.D
【详解】A.发生超导现象时超导体的电阻为零,故A错误;
B.原子、分子、病毒是按照由小到大的空间尺度排列的,故B错误;
C.手机中的芯片是采用半导体材料制成的,故C错误;
D.超导体的材料电阻为零,实现远距离大功率输电,若用超导体制成输电线,可降低电能损失,故D正确。
故选D。
2.BD
【详解】A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,因为橡胶棒原子核对核外电子的束缚能力更强,所以橡胶棒得到电子,故A错误;
B.电流方向是正电荷定向运动的方向,金属导体中自由电子带负电,所以电流方向和金属导体中自由电子定向移动的方向相反,故B正确;
C.当导体被均匀拉长至原来的2倍时,它的长度变为原来的2倍,同时横截面积变为原来的一半,故电阻增大为原来的4倍,故C错误;
D.在通常情况下,塑料、汽油和陶瓷是常见的绝缘体,故D正确。
故选BD 。
3.D
【详解】A.牙签是绝缘体,将铅笔芯换成牙签,电路断开,电路中没有电流,灯泡熄灭,故A不符合题意;
BC.其他条件不变时,导体的长度越长或横截面积越小,电阻越大。换用横截面积更小、长度相同的铅笔芯,或换用横截面积相同、长度更长的铅笔芯,电路中的电阻变大,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故BC不符合题意;
D.其他条件不变时,导体的横截面积越大、长度越小,电阻越小。换用横截面积更大、长度更短的铅笔芯,电路中的电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮,故D符合题意。
故选D。
4.A
【详解】AB.超导体在特定温度下电阻为零,可用于高效输电,减小输电过程中的电能损失,故A符合题意,B不符合题意;
C.超导体没有极高的强度,不能广泛用于建筑材料,故C不符合题意;
D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,用于制造集成电路,故D不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】由图可知,该电阻的图像是一条过原点的倾斜直线,所以该电阻是一定值电阻,当电阻两端的电压和通过导电体的电流发生变化时,导体的电阻不变,所以当通过它的电流逐渐增大到0.6A时,该电阻的阻值不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选 B。
6.B
【详解】将导体按照图中不同的方式连入电路,当上下接入时,导体的横截面积最大且长度最短,根据电阻与横截面积成反比,与长度成正比可知,此时接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,灯泡最亮;当前后两个接线柱接入电路时,导体的横截面积最小且长度最长,电阻最大,电路中的电流最小,灯泡最暗;当左右接入时,导体的电阻不是最大也不是最小,灯泡亮度在最暗和最亮之间;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.橡胶表带不易导电,属于绝缘体,故A正确,不符合题意;
B.铜的导电性能优于铁,且常用作电路导线,故B正确,不符合题意;
C.半导体材料是指介于导体和绝缘体之间的一类材料,具有电导率和导电性变化范围较大的特点,发光二极管(LED)是典型半导体器件,故C正确,不符合题意;
D.超导材料在足够低温时电阻极小或近似为0,故D错误,符合题意。
故选D。
8.D
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,没有创造电荷,故A错误;
B.在电源的外部,电流从正极出发,经过电路中的用电器,最后流回电源的负极;在电源的内部,电流的方向是从负极流向正极,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,而与通过导体的电流无关,故C错误;
D.在并联电路中,如果开关位于干路上,它可以控制所有并联灯泡的亮灭,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】A.为验证“导体电阻跟导体温度有关”的猜想,需要控制长度、材料和横截面积相同,改变导体的温度,分析电阻阻值的变化,表格中无长度、材料、横截面积完全相同的导体对,无法直接验证温度影响,故A错误;
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,需要控制材料和横截面积相同,改变长度,分析电阻阻值的变化,应选②③,故B错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,需要控制材料和长度相同,改变导体横截面积,分析电阻阻值的变化,应选①②,故C正确;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,需要控制长度和横截面积相同,改变导体材料,分析电阻阻值的变化,应选②④,故D错误。
故选 C。
10.D
【详解】由题意可知,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,镍铬合金丝的温度升高,镍铬合金丝的阻值变大,所以导致镍铬合金丝阻值变化的主要因素是温度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.CD
【详解】如图可知,导体A和B是串联后接入电路中,根据串联电路电流规律可知,通过导体A和B的电流相同,因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,由题干可知,导体A和B长度和材料相同,导体A的横截面积大于导体B,则导体A的电阻小于B电阻,故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
12.AD
【详解】A.自由电荷的定向移动形成电流,物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,故A正确;
B.要使电路中有持续电流,电路两端需有电压,并且电路是通路,故B错误;
C.导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故C错误;
D.自由电荷的定向移动形成电流,电压是使自由电荷定向移动的原因。所以电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因,故D正确。
故选AD。
13.CD
【详解】A.小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B.b比a的横截面积大,但两者材料不同,所以此装置不能探究导体电阻大小与横截面积的关系,故B错误;
C.a、b分别为长度一样的镍铬合金丝和锰铜合金丝,但b比a的横截面积大,所以此装置无法探究导体电阻大小和材料的关系,故C正确;
D.为了准确地比较两根合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故D正确。
故选CD。
14.ABC
【详解】A.若只将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝连入电路的长度发生变短,电阻变小,电路的电流变大,灯泡的亮度变亮,故A正确;
B.电阻的作用就是阻碍电流,电阻越大,阻碍电流的程度就越大。在电压不变的相同情况下,通过电位器的电流越小,说明阻碍电流程度越大,电位器电阻越大,故B正确;
C.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故C正确;
D.若只将A、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,电阻丝的总电阻变大,但电位器的全部电阻丝都接入电路,顺时针旋转滑片时,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故D错误。
故选ABC。
15.CD
【详解】电阻丝均匀拉长至某一长度后,再截取的长度(称为),则与原来的粗细均匀的电阻丝相比较,材料、长度相同,但横截面积变小,所以此时的电阻应大于故AB不符合题意,CD符合题意。
故选CD。
16. 短路 减小
【详解】[1]如果线路过于潮湿,水是导体,可能会使电路中的不同部分直接连通,导致电流不经过用电器直接从电源正极流回负极,这种情况就是短路现象。所以充电桩有较好的防水保护功能,是为了防止线路过于潮湿出现短路现象。
[2]根据影响电阻大小的因素,在材料、长度一定时,横截面积越大,电阻越小。充电桩的导线选用横截面积较大的特制线材,这可以减小导线的电阻。
17. 材料 长度 横截面积
【详解】[1][2][3]导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小,电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,还与温度有关。
18. 灯泡亮度 乙、丙 保护电路
【详解】通过观察灯泡亮度判断电阻大小,电阻越大,电流越小,灯泡越暗,这是转换法;探究长度与电阻关系的选材:探究长度对电阻的影响,要控制材料、横截面积相同,选甲和丙;电阻R在电路中起保护作用,防止接入电阻过小时电流过大损坏电路元件。
19. 并联 变小
【详解】[1]家庭中空调与电视机工作时互不影响,是并联。
[2]家庭电路中,每多使用一个用电器,相当于电路的横截面积变大,所以家中电路的总电阻变小。
20. 横截面积 变小
【详解】[1][2]导体的电阻取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,同种材料在相同温度下,导体越长、横截面积越小,导体的电阻越大;几个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,总电阻变小,并且比任何一个电阻都小。
21.(1)电流表示数
(2) 小 三
【详解】(1)灯泡的亮度变化有时不明显,实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里采用了转换法。
(2)[1]验证猜想二(导体的横截面积)时,需控制材料、长度相同,改变横截面积。导体C和A的材料、长度相同,横截面积不同。将C接入电路时灯泡更亮,说明电流更大,电阻更小。因此,在材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
[2]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了探究电阻与材料关系,即验证猜想三。
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