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

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 $