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

**基本信息** 分层设计清晰，A/B/C层题量2:1:1，从基础概念到综合应用再到拓展探究，适配新授课知识巩固与物理观念、科学思维的培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|电阻定义、电阻定律、伏安特性曲线|单选/多选结合基础计算，巩固比值法定义等核心概念| |B层|电阻定律变式应用、电流微观表达式|含几何情境计算，深化公式综合运用能力| |C层|超导模型、多物理量关联分析|情境题结合推理论证，培养科学推理与质疑创新素养|

11.2 导体的电阻 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．下列不是用比值法定义的物理量是（    ） A． B． C． D． 2．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． 3．（多选）如图所示是A、B两个电路元件的伏安特性曲线图像，下列说法正确的是（   ） A．B是线性元件 B．当时， C．当时， D．A的阻值随电压增大而增大 4．（多选）下列关于恒定电流的知识，说法正确的是（　　） A．由可知，导体两端的电压越大，导体的电阻越大 B．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同 C．是电流的定义式，则有电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比 D．是电流的微观表达式，对于某一确定的柱状导体，其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比 5．如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其图像如图乙所示，当时，求电解液的电阻率ρ是多少？ 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．如题图所示，、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，正方形的边长之比为，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体与（　　） A．电阻之比为 B．电阻之比为 C．电阻之比为 D．电阻率之比为 8．（多选）如图所示，一块均匀的长方体导体，长为a，宽为b，厚为c，A、B、C、D四点分别与长方体上下左右四个面中心相连，若在AB间加电压U，流过AB电流大小为，导体中电子定向移动的速度为，若在CD间加相同电压U，流过CD电流大小为，导体中电子定向移动的速度为，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 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 10．一段长为、粗细均匀的金属导体接在稳定的电路中，测得导体两端的电压为，已知导体的电阻率为，单位体积内自由电子的个数为，电子的电量为，则导体中自由电子定向移动的速率等于（　　） A． B． C． D． 11．（多选）有AB两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA：dB=1：2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是（　　） A．它们的电阻之比RA：RB=4：1 B．通过它们的电流之比IA：IB=1：4 C．电子在两段中定向移动速度之比vA：vB=4：1 D．两段中的电场强度之比EA：EB=4：1 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。 《 11.2》参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 D B AB BD A AD A ACD 1．D 【详解】A．是电场强度的定义式，电场强度由电场本身性质决定，与试探电荷受力、试探电荷电荷量均无关，属于比值法定义，故A错误； B．是电容的定义式，电容由电容器本身结构（极板正对面积、极板间距、电介质种类）决定，与带电量、极板间电压均无关，属于比值法定义，故B错误； C．是电势的定义式，电势由电场本身性质和零势能面选取决定，与试探电荷电势能、试探电荷电荷量均无关，属于比值法定义，故C错误； D．是欧姆定律的表达式，电流与导体两端电压成正比、与导体电阻成反比，的大小由、共同决定，不属于比值法定义（电流的比值定义式为），故D正确。 故选D。 2．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。 3．AB 【详解】A． B元件的图像是直线，B是线性元件，故A正确； B．元件的电阻为 当时，，所以，故B正确； C．当时，，所以，故C错误； D．A图线的斜率增大，则随电压增大，A的阻值减小，故D错误。 故选AB。 4．BD 【详解】A．只是电阻的定义式，导体的电阻与电压和电流均没有直接关系，故A错误； B．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，故B正确； C．是电流的定义式，电流与通过导体某一横截面的电荷量没有直接关系，故C错误； D．是电流的微观表达式，对于某一确定的柱状导体，其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比，故D正确。 故选BD。 5． 【详解】由题图乙可求得时，电解液的电阻 由题图甲可知电解液容器长 截面积 结合电阻定律得 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．A 【详解】、是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，设边长分别为、，厚度均为，二者的电阻率相同，可知， 可知 故选A。 8．AD 【详解】AB．AB间加电压时，电流沿上下流动。电流方向导体长度 横截面积 因此电阻 电流 CD间加电压时，电流沿左右流动。电流方向导体长度 横截面积 因此电阻 电流 电流比为，故A正确，B错误； CD．根据电流的微观表达式 得 则 代入解得，故C错误，D正确。 故选AD。 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．A 【详解】电流的微观表达式为 其中S为导体横截面积，为自由电子定向移动速率。 由欧姆定律 导体电阻为，代入得 联立两式 解得 故选A。 11．ACD 【详解】A．长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为dA：dB=1：2，则横截面积之比为 SA：SB=1：4 根据 可知 RA：RB=4：1 故A正确； B．因两者是串联，它们的电流总相等，故B错误； C．根据电流的微观表达式I=neSv，有定向移动速率与横截面面积成反比，因此 vA：vB=4：1 故C正确； D．串联电路，电流相等，则两段中的电场强度 因此电场强度与电压成正比，则 EA：EB=UA：UB=RA：RB=4：1 故D正确。 故选ACD。 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 $