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课时测评16 电阻定律 电阻率
(时间:30分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-8题,每题5分,共40分)
1.下列关于电阻率的叙述正确的是( )
A.半导体材料的电阻率会随温度、光照等发生变化
B.常用的导线是用电阻率较大的铝、铜材料做成的
C.不同材料的电阻率大小取决于导体的电阻、横截面积和长度
D.所有材料的电阻率都不会随温度的变化而变化
答案:A
解析:电阻率是反映材料导电性能的物理量,半导体材料的电阻率会随着温度、光照等发生变化,A正确;常用导线选择铜、铝作为原料是因为铜、铝的电阻率较小,B错误;电阻率由材料和温度决定,与导体的电阻、横截面积和长度无关,C错误;部分合金的电阻率不变,大部分材料的电阻率会随温度的变化而变化,D错误。
2.(2025·四川成都高二校考期中)两根完全相同的金属导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比( )
A.4∶1 B.16∶1
C.32∶1 D.64∶1
答案:D
解析:设开始时导线长度为l,横截面积为S,将导线均匀拉长到原来的4倍,则横截面积变为原来时的,有R1=ρ=;将导线对折后绞合起来,长度变为原来的,横截面积变为原来时的2倍,有R2=ρ=,可得R1∶R2=64∶1。故选D。
3.(2025·陕西汉中高二统考期末)如图所示,两段材料相同、长度相等、横截面积不等的导体接在电路中,则下列表述正确的是( )
A.细导体的电阻等于粗导体的电阻
B.细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2
C.相同时间内通过两导体的电荷量不相等
D.细导体内自由电子定向移动的平均速率小于粗导体内自由电子定向移动的平均速率
答案:B
解析:根据电阻定律R=ρ可知细导体的电阻大于粗导体的电阻,故A错误;两个导体串联,电流相同,根据U=IR可知细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2,故B正确;由I=可知相同时间内通过两导体的电荷量相等,故C错误;根据电流微观表达式I=neSv可知细导体内自由电子定向移动的平均速率大于粗导体内自由电子定向移动的平均速率,故D错误。
4.(2025·山西晋城二中月考)图甲是某种电阻率恒定的材料制成的长方体导体,其长、宽、高分别为a、b、c(a>b>c),在其各个面上分别有PQ、EF、MN三对接线柱。现先、后分别通入沿PQ、EF、MN方向的电流,测得如图乙所示的伏安特性曲线,则下列说法正确的是( )
A.通入沿PQ方向电流时导体的伏安特性曲线为①
B.通入沿EF方向电流时导体的伏安特性曲线为②
C.通入沿MN方向电流时导体的伏安特性曲线为③
D.通入三个方向电流时导体的伏安特性曲线相同且均为②
答案:B
解析:根据题图甲可得,先、后分别通入沿PQ、EF、MN方向的电流时,电阻的大小分别为RPQ=ρ,REF=ρ,RMN=ρ ,因为a>b>c,所以可得RPQ>REF>RMN,根据题图乙所示的伏安特性曲线可得,图线斜率越大,电阻越小,所以先、后分别通入沿PQ、EF、MN方向的电流时导体的伏安特性曲线分别为③、②、①。故选B。
5.在如图所示的电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以AB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,下列图像中正确的是( )
答案:A
解析:由题意可得U=IRx=·x=x,其中E、L均为定值,所以U与x成正比,故A正确。
6.(2025·山东师大附中高一检测)两粗细相同的同种金属电阻丝R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示,可知 ( )
A.两电阻的大小之比为R1∶R2=1∶3
B.两电阻的大小之比为R1∶R2=3∶1
C.两电阻丝长度之比为l1∶l2=∶1
D.两电阻丝长度之比为l1∶l2=1∶
答案:A
解析:根据题图可知,当两电阻两端电压都为1 V时,流过两电阻的电流分别是3 A和1 A,则R1== Ω,R2==1 Ω,所以两电阻大小之比R1∶R2=1∶3,A正确,B错误;两电阻丝由粗细相同的同种金属构成,根据R=ρ可得,两电阻丝长度之比l1∶l2=R1∶R2=1∶3,C、D错误。
7.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处的电压表示数为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。
8.(2025·河南创新发展联盟联考)有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况。一钻孔如图所示,其形状为圆柱状,半径为r=10 cm,将钻孔里充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在钻孔的上表面和底部加上电压(可认为钻孔与周围绝缘),测得U=100 V,I=100 mA,则该钻孔的深度h约为( )
A.50 m B.80 m
C.100 m D.120 m
答案:C
解析:依题意可得盐水柱的电阻R== Ω=1 000 Ω,由电阻定律得R=,S=πr2,联立解得该钻孔的深度为h=100 m,C正确。
9.(6分)在做“决定电阻大小的因素”的实验时,每次需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。
导线号码
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
锰铜
钨
镍铬
锰铜
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 (填导线号码,下同);
(2)为了研究电阻与导体的长度的关系,应选用的两根导线是 ;
(3)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 。
答案:(1)C、F (2)C、G (3)A、D (4)控制变量法
解析:(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,应该选材料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。
(4)本实验所采用的方法是控制变量法。
10.(6分)如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。
11.(8分)(2025·四川遂宁中学月考)如图所示,P是一个表面镀有很薄电镀膜的长陶瓷管,其长度为L,外径为D,镀膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中,测得它两端电压为U时,通过它的电流为I,求镀膜材料的电阻率。
答案:
解析:设想将膜层展开,如图所示,则膜层等效为一个电阻,其长为L,横截面积为π(+d)2-π()2=πd(D+d)
由电阻定律可得R=
由电阻的定义式可得R=
解得ρ=。
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