11.2 导体的电阻 分层作业-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

2026-05-02
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11.2导体的电阻 分层作业 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ A层 1.如图所示,将两段由不同材质构成的金属丝、的两端相连,构成了一个底角为的闭合等腰三角形,两金属丝的横截面积相同且粗细均匀,让两连接点与外电路相连,通过金属丝、的电流大小之比为,已知,则构成金属丝、的材料的电阻率之比为(  ) A. B. C. D. 2.如图,长、宽、高比值为2:1:1的长方形实心金属导体以甲、乙两种方式接在相同的电压的电路中,则流过导体的电流等于(  ) A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.4:1 3.(多选)如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联,横截面积之比。下列说法正确的是(  ) A.两导线电阻之比为 B.两导线中的电场强度之比为 C.两导线的焦耳热功率之比为 D.两导线两端电压之比为 4.(多选)下列说法正确的是(  ) A.电流既有大小,又有方向,因此电流是矢量 B.某手机的说明书标明电池容量为5600mA∙h,其中mA∙h为电量单位 C.电流的微观表达式I=nqsv中,n是指单位体积内的自由电荷数 D.由可知,ρ与R、S成正比,与l成反比 5.工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积均为的正方形铂片,间距,把它们浸没在某液体中,通过两根引线加上的电压时,测出的电流。 (1)求两铂片间液体的电阻; (2)若近似认为仅两铂片间的液体参与导电,求该液体的电阻率。 6.两根完全相同的金属导体,如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍,把另一根导线对折绞合起来,则它们的电阻之比为多少? B层 7.如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是(  ) A.电阻b的阻值恒定R=0.5Ω B.电阻a的阻值随电压的增大而减小 C.在两图线交点处,电阻a的阻值小于电阻b的阻值 D.在电阻b两端加2V电压时,流过电阻的电流是4A 8.(多选)如图为甲、乙两元件的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(7.5V,3A),下列说法正确的是(  ) A.元件甲的电阻为 B.元件乙的电阻随电压的增大而减小 C.将元件甲、乙串联后接在3V电路两端,通过元件甲、乙的电流相等 D.将元件甲、乙并联在3V电路两端,此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻 9.某均匀直金属丝长,横截面积,将该金属丝接入电路后,其两端的电压,在内有的电荷量通过该金属丝的横截面。 (1)求金属丝中的电流I; (2)求金属丝材料的电阻率; (3)金属丝中之所以形成电流,是因为其内部存在恒定电场。已知电子的电荷量,求金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小。 C层 10.如图甲为线性元件a和非线性元件b的伏安特性曲线,它们交于点P(2V,1A)。现将元件a和b按如图乙所示方式接入电路,电源电动势为E、内阻不计,此时元件a两端的电压为2.5V。则下列说法正确的是(  ) A.元件b在交点P处的电阻为0.5Ω B.该电源的电动势E为4.5V C.元件b消耗的电功率为2.75W D.若将元件a和b并联后接入电路,当通过a的电流为1A时,通过b的电流一定大于1A 11.(多选)在如图甲所示的电路中,、、为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A,则此时(  ) A. 两端的电压为两端电压的2倍 B. 消耗的电功率为0.75W C. 的电阻为 D. 、消耗的电功率的比值大于4 12.为解释低温超导现象,1934年高特和卡西米尔提出了二流体模型。该模型认为,当温度降低至临界温度以下时,正常电子将有一部分“凝聚”为超导电子。正常电子在金属内定向移动时会与晶格发生碰撞,形成宏观上的电阻;而超导电子则与之不同,可以在晶格中自由穿行而不受阻力作用,表现为理想的导电性。 设一段横截面积为S的超导体中,超导电子的数密度为,质量为,所带电荷量为,定向移动速度为。 (1)根据电流的定义求超导电子所形成的超导电流; (2)假设超导体内存在电场强度为E的电场。 ①求超导电流随时间的变化率与E之间的关系; ②对于正常电子形成的电流I,根据欧姆定律证明,其中ρ为对应于正常电流的电阻率; ③请根据以上结论判断,在超导电流稳定的情况下超导体内是否会存在正常电流,并说明理由。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 B C CD BC B CD C BCD 1.B 【详解】通过金属丝、的电流大小之比为,两金属丝的电压相同,由欧姆定律可知,两金属丝的电阻之比为;金属丝的电阻满足,由几何关系可知和的长度之比为,两金属丝的横截面积相同且粗细均匀,可得 化简得 故选B。 2.C 【详解】由电阻定律 结合题给导体几何尺寸,得 根据欧姆定律,电压不变时,电流与电阻成反比,故 故选C。 3.CD 【详解】A。两段导线长度和材料相同、各自粗细均匀,横截面积之比,根据电阻定律,两导线电阻之比为,故A错误; BD.两导线串联,电流相等,根据,故两导线两端电压之比为;根据,故两导线中的电场强度之比为,故B错误,D正确; C.根据热功率公式,两导线的焦耳热功率之比为,故C正确。 故选CD。 4.BC 【详解】A.电流虽有方向,但其遵循代数运算法则而非矢量运算法则,故电流是标量,故A错误; B.根据可知,mA∙h是电荷量单位,故B正确; C.电流微观表达式中,n为单位体积内的自由电荷数,故C正确; D.ρ与导体的材料有关,与R、S、l无关,故D错误。 故选BC。 5.(1) (2) 【详解】(1)两铂片间液体的电阻为 (2)由电阻定律可得 可得该液体的电阻率为 6. 【详解】金属导线原来的电阻为 拉长后的金属导线长度为 又因体积为 分析可知体积不变,所以横截面积为 所以 故 对折后导线长度和横截面积分别为 , 所以 则 7.B 【详解】AD.由题图可知电阻b的阻值恒定,为 在电阻b两端加2V电压时,流过电阻的电流为,故AD错误; B.根据欧姆定律可知,图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知电阻a的阻值随电压的增大而减小,故B正确; C.根据可知,在两图线交点处,电阻a的阻值等于电阻b的阻值,故C错误。 故选B。 8.CD 【详解】A.根据欧姆定律可得元件甲的电阻为,故A错误; B.根据欧姆定律,可知图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知,元件乙的电阻随电压的增大而增大,故B错误; C.将元件甲、乙串联后接在3V电路两端,根据串联电路电流处处相等,可知通过元件甲、乙的电流相等,故C正确; D.将元件甲、乙并联在3V电路两端,可知甲、乙两端电压均为3V,由题图可知通过甲的电流小于乙的电流,根据欧姆定律可知,此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻,故D正确。 故选CD。 9.(1) (2) (3) 【详解】(1)该金属丝中的电流 得 (2)金属丝的电阻 根据电阻定律 得 (3)金属丝内部恒定电场的电场强度大小为 一个电子所受的电场力 得 10.C 【详解】A.根据伏安特性曲线,元件b在交点P处两端电压为2V,电流为1A,可得b的电阻,故A错误; B.根据图像可知,元件b分压为2.2V,电源电动势,故B错误; C.根据元件a的线性图像可知,元件a的阻值为 a两端电压为2.5V,则回路中的电流为 元件b的分压为2.2V,回路中的电流为1.25A,所以,故C正确; D.若将元件a和b并联后接入电路,当通过a的电流为1A时,a两端电压为 将a、b并联,则b两端电压也为2V,根据元件b的伏安特性曲线可知,此时对应P点,所以通过b的电流等于1A,故D错误。 故选C。 11.BCD 【详解】A. 和并联后与串联,和的电压相等,电流也相等,的电流是的两倍,由于灯泡不是线性元件,所以两端的电压不是两端电压的2倍,故A错误; B.根据图像可知,当电流是0.25A时,电压为3V,所以 故B正确; C.L2的电流为0.125A,由图可知 此时L2的电压约为0.25V,则电阻约为 故C正确; D.根据 可知,L2消耗的功率 则 故D正确。 故选BCD。 12.(1);(2)①,②见解析,③不存在,见解析 【详解】(1)时间内通过截面S的超导电子数目为 根据电流的定义 解得 (2)①由及可得 ②根据欧姆定律,设导体长度为L,根据电阻定律 并结合 可得 ③不存在,超导电流稳定即 由①可知 E=0 进而由②可得 即不存在正常电流。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $

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