11.2 导体的电阻 分层练习-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
本练习按A组(8题)、B组(6题)、C组(2题)分层,以电阻定律为核心,从单一公式应用到综合情境分析,强化物理观念与科学思维,适配新授课基础巩固与能力提升。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组|电阻定律、伏安特性曲线、电阻连接|基础计算与概念辨析,如第1题直接应用电阻定律公式|
|B组|分压器原理、超导体临界参数、实际仪器应用|难点突破,如第9题结合触摸屏分压器原理考查科学推理|
|C组|动态电路分析、串联导体综合问题|综合拓展,如第15题结合电势变化考查多知识点应用|
内容正文:
11.2 导体的电阻 分层练习
2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——解析版
【A组同步训练】
1.(2026高二上·吉林期末)两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比L1:L2=5:2,直径之比d1:d2=2:1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I1:I2=3:2,则它们的电阻率之比ρ1:ρ2为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I1:I2=3:2,根据欧姆定律得R
可得两金属的电阻之比为
再据电阻定律得ρ
两金属的横截面积
所以
故选D。
2.(2026高二上·百色期末)某同学用伏安法对4个长度和横截面积均相同的电阻各测量一次,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点,得到甲、乙、丙、丁四个点,如图所示.则电阻率最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解析】 根据U=IR,可知四个点与原点连线的斜率表示电阻,斜率越大电阻越大,则丙的电阻最大 ;四个电阻的长度和横截面积均相同,根据,可知丙的电阻率最大。
故选C。
3.(2025高二上·凉州期末)两只电阻的伏安特性曲线,如图所示,关于两个电阻说法正确的是( )
A. B.
C. D.并联在电路中时,
【答案】B
【解析】ABC. 图中应有两条伏安特性曲线(I - U 图线),斜率大的电阻小 ,故两电阻的阻值为小于,故B正确,AC错误;
D.并联时电压相等,所以电流与电阻成反比 ,因此 时 ,故D错误。
故选B。
4.(2025高二上·酒泉期末)如图所示,厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3∶2,将C与D接入电压不变的电路中时,通过该导体的电流为I;若换A与B接入原电路中,则通过该导体的电流为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设导体前后厚度为d,ab=3l,bc=2l,则,
可知,,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.(2025高二上·新华期中)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,高为c,且a>b>c。当电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则当电流沿CD方向时( )
A.样品的电阻不变 B.样品的电阻变大
C.样品的电阻变小 D.样品的电阻率变大
【答案】C
【解析】样品的电阻率由导体的材料决定,则无论电流方向如何,导体的电阻率不变;当电流沿 AB 方向时样品的电阻
当电流沿 CD 方向时样品的电阻
联立解得
因,则,故当电流沿CD方向时样品的电阻变小。
故答案为:C。
6.(2025高二上·广州期中)三个阻值都是6Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,下面四个图中等效电阻(即总电阻)等于9Ω的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.根据串联电路的特点,可知三个电阻串联后的总电阻为:R1=3×6Ω=18Ω,故A错误;
B.根据并联电路的特点,可知三个电阻并联后的总电阻为R=,故B错误;
C.两个电阻串联后与第三个电阻并联,则总电阻为
解得
R=4Ω
故C错误;
D.两个电阻并联后与第三个电阻串联,则总电阻为
R=6Ω+3Ω=9Ω
故D正确。
故选D。
7.(2025高二上·来宾期中)有两根均匀铜导线A,B 拼接在一起,它们的长度之比LA:LB=2:1,半径之比rA:rB=2:1,将它们按如图所示的方式接入电路,则 A、B 两部分的电阻之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1
【答案】A
【解析】材料相同(铜) → 电阻率 ρ 相同,长度比 ,半径比
横截面积 ,所以 电阻公式,所以代入比例:,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.(2025高二上·端州期中)如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其图像如图乙所示,当时,求电解质溶液的电阻率。
【答案】解:由图乙可求得电解液的电阻为
由图甲可知电解液长为
截面积为
结合电阻定律得
【B组难点突破】
9.(2026·江西模拟)电阻式触摸屏通过物理压力使两层导电薄膜接触,利用分压器原理测量电压变化确定触摸坐标。现有一触摸屏覆盖的显示面积的图形分辨率为:水平像素W=640、垂直像素H=480(像素点完全相同),坐标原点O位于左上角,坐标系如图建立。X+、X-为底层左右两极,Y+、Y-为顶层上下两极,检测时,在X+、X-间接+5V电压,X-接地,触点与地之间的电压被另一层连接的测量模块测出为同理,在Y+、Y-间接+5V电压,Y-接地,测量模块显示触点到电极间的等效电阻与到电极的距离成正比,则触摸点的像素坐标为( )
A.(256,211) B.(256,269)
C.(384,211) D.(384,269)
【答案】A
【解析】根据题意,在 X+、X− 间接 +5V 电压,X− 接地,则 X−与X+ 电压为 5V。由图可知 X− 在左侧(),X+ 在右侧()。测得触点与地(X−)之间电压 ,根据分压原理,电压与电阻成正比,电阻与长度成正比,故有 ,即 ,解得 x=256
在 Y+、Y− 间接 +5V 电压,Y− 接地,Y− 与Y+电压为 5V。由图及坐标系可知 Y+ 在上侧(),Y− 在下侧()。测得触点与地(Y−)之间电压 ,即触点电势为 2.8V,则触点与 Y+ 间电压为2.2V。 设触点纵坐标为 y,则触点到 Y+(5V)的距离为 。 根据分压原理有,解得 ,故A正确。
故答案为:A。
10.如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A.l1∶2l2 B.2l2∶l1 C.l2S1∶2l1S2 D.2l2S2∶l1S1
【答案】B
【解析】根据并联电路规律有:=,根据电阻定律有:Ra=ρa,Rb=ρb,ρa=ρb,所以=,
结合电流的微观表达式Ia=naeS1va,Ib=nbeS2vb,又由于a、b材质相同,可知na=nb,联立可得=,B正确。
11.(2025高一下·孝感期末)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为,接入如图甲电路电源内阻忽略不计。闭合开关,滑片从端滑到端,理想电流表读数的倒数随滑片的滑动距离的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由于滑动变阻器与定值电阻串联,由于电源内阻不计,根据欧姆定律
结合图像坐标可知:当时,,当时,
当时,,故
已知电阻的大小,根据电阻定律,其中,得导体、的电阻率之比约为
故选C。
12.(2025·西城模拟)超导体是一种在温度降低到特定温度以下,电阻会突然降为零,且完全排斥磁场的材料。超导体从有电阻的正常态转变为零电阻的超导态,有两个重要的临界参数:临界温度Tc和临界磁场强度Hc。临界温度Tc是在没有外磁场干扰的理想条件下,超导体从正常态转变为超导态的温度。临界磁场强度Hc描述了超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度,超过该值后,超导体将从超导态转变为正常态。已知某类超导体的临界磁场强度Hc与热力学温度T的关系为,式中Hc0是理论上达到绝对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是( )
A.若温度低于Tc,超导体一定处于超导态
B.若温度逐渐升高但不超过Tc,可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态
C.若外加磁场强度大于Hc0,且温度低于Tc,则超导体处于超导态
D.若外加磁场强度小于Hc0,且温度高于Tc,则超导体处于超导态
【答案】B
【解析】A. 虽然温度低于Tc,但如果此时外加磁场强度超过了该温度下的临界磁场强度Hc,超导体就会从超导态转变为正常态,并非一定处于超导态,故A错误;
B.温度不超过Tc,磁场强度低于Hc时,超导体处于超导态,所以温度升高且不超过Tc时,可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态,B正确;
C.温度低于Tc,根据得, ,若外加磁场强度大于Hc0,则外加磁场大于临界磁场,超导体处于正常态,C错误;
D、温度高于Tc时,超导体已经处于正常态,无论外加磁场强度是多少,都不会处于超导态,故D错误。
故选B。
(多选)13.(2026·中山模拟)某同学设计了一个测定列车加速度的仪器。如图所示,AB是一段材料、粗细均匀的四分之一圆弧形的电阻,其圆心为O点(在B点正上方)、半径为r。O点下方用一电阻不计的金属线悬挂金属球C,球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池和理想电流表A,O、B间接有理想电压表V。整个装置在一竖直平面内,使用时装置放在水平运动的列车上,且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有( )
A.图中列车一定是向右加速
B.当列车的加速度增大时,电流表示数不变,电压表示数增大
C.若电压表的示数稳定为3V,此时列车的加速度大小为
D.将电压表示数改写为对应的加速度值后,加速度数值在表盘上的分布是不均匀的
【答案】B,C,D
【解析】A、对小球受力分析,由牛顿第二定律,,加速度水平向右,列车可向右加速或向左减速,故A错误;
B、弧形电阻AB全部接入电路,总阻值不变,电源电动势不变,由闭合电路欧姆定律,回路电流恒定,电流表示数不变;加速度变大变大,BC段弧长变长、电阻变大,,电压表示数增大,故B正确;
C、电源总电压,,,BC对应圆心角,,故C正确;
D、与成正比即,而,和非线性关系,因此与非线性,表盘刻度不均匀,故D正确;
故答案为:BCD。
【C组综合拓展】
14.(2025高二上·洮北期末)如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,电流表示数的最小值为多少?
【答案】解:设触头上部分电阻为xΩ,则下部分为(5-x)Ω,总电阻
由数学知识可知当2+x=8-x时,即x=3Ω时,R最大,此时
安培表的示数最小
15.(2025高二上·姑苏月考)两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为l和2l,串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示。求:
(1)A和B导线的电阻之比;
(2)A和B导线的横截面积之比;
(3)A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比。
【答案】(1)解:由图知,A、B导线两端的电势差分别为,
导线A和B串联,电流相等,根据欧姆定律得电阻之比
(2)解:根据电阻定律,可得横截面积之比
(3)解:根据电流的微观表达式,可得A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比
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11.2 导体的电阻 分层练习
2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——原卷版
【A组同步训练】
1.(2026高二上·吉林期末)两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比L1:L2=5:2,直径之比d1:d2=2:1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I1:I2=3:2,则它们的电阻率之比ρ1:ρ2为( )
A. B. C. D.
2.(2026高二上·百色期末)某同学用伏安法对4个长度和横截面积均相同的电阻各测量一次,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点,得到甲、乙、丙、丁四个点,如图所示.则电阻率最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.(2025高二上·凉州期末)两只电阻的伏安特性曲线,如图所示,关于两个电阻说法正确的是( )
A. B.
C. D.并联在电路中时,
4.(2025高二上·酒泉期末)如图所示,厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3∶2,将C与D接入电压不变的电路中时,通过该导体的电流为I;若换A与B接入原电路中,则通过该导体的电流为( )
A. B. C. D.
5.(2025高二上·新华期中)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,高为c,且a>b>c。当电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则当电流沿CD方向时( )
A.样品的电阻不变 B.样品的电阻变大
C.样品的电阻变小 D.样品的电阻率变大
6.(2025高二上·广州期中)三个阻值都是6Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,下面四个图中等效电阻(即总电阻)等于9Ω的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025高二上·来宾期中)有两根均匀铜导线A,B 拼接在一起,它们的长度之比LA:LB=2:1,半径之比rA:rB=2:1,将它们按如图所示的方式接入电路,则 A、B 两部分的电阻之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1
8.(2025高二上·端州期中)如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其图像如图乙所示,当时,求电解质溶液的电阻率。
【B组难点突破】
9.(2026·江西模拟)电阻式触摸屏通过物理压力使两层导电薄膜接触,利用分压器原理测量电压变化确定触摸坐标。现有一触摸屏覆盖的显示面积的图形分辨率为:水平像素W=640、垂直像素H=480(像素点完全相同),坐标原点O位于左上角,坐标系如图建立。X+、X-为底层左右两极,Y+、Y-为顶层上下两极,检测时,在X+、X-间接+5V电压,X-接地,触点与地之间的电压被另一层连接的测量模块测出为同理,在Y+、Y-间接+5V电压,Y-接地,测量模块显示触点到电极间的等效电阻与到电极的距离成正比,则触摸点的像素坐标为( )
A.(256,211) B.(256,269)
C.(384,211) D.(384,269)
10.如图电路中,材质相同的金属导体a和b,横截面积分别为S1、S2,长度分别为l1、l2。闭合开关后,a和b中自由电子定向移动的平均速率之比为( )
A.l1∶2l2 B.2l2∶l1 C.l2S1∶2l1S2 D.2l2S2∶l1S1
11.(2025高一下·孝感期末)将横截面相同、材料不同的两段导体、无缝连接成一段导体,总长度为,接入如图甲电路电源内阻忽略不计。闭合开关,滑片从端滑到端,理想电流表读数的倒数随滑片的滑动距离的变化关系如图乙,则导体、的电阻率之比约为( )
A. B. C. D.
12.(2025·西城模拟)超导体是一种在温度降低到特定温度以下,电阻会突然降为零,且完全排斥磁场的材料。超导体从有电阻的正常态转变为零电阻的超导态,有两个重要的临界参数:临界温度Tc和临界磁场强度Hc。临界温度Tc是在没有外磁场干扰的理想条件下,超导体从正常态转变为超导态的温度。临界磁场强度Hc描述了超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度,超过该值后,超导体将从超导态转变为正常态。已知某类超导体的临界磁场强度Hc与热力学温度T的关系为,式中Hc0是理论上达到绝对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是( )
A.若温度低于Tc,超导体一定处于超导态
B.若温度逐渐升高但不超过Tc,可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态
C.若外加磁场强度大于Hc0,且温度低于Tc,则超导体处于超导态
D.若外加磁场强度小于Hc0,且温度高于Tc,则超导体处于超导态
(多选)13.(2026·中山模拟)某同学设计了一个测定列车加速度的仪器。如图所示,AB是一段材料、粗细均匀的四分之一圆弧形的电阻,其圆心为O点(在B点正上方)、半径为r。O点下方用一电阻不计的金属线悬挂金属球C,球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池和理想电流表A,O、B间接有理想电压表V。整个装置在一竖直平面内,使用时装置放在水平运动的列车上,且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有( )
A.图中列车一定是向右加速
B.当列车的加速度增大时,电流表示数不变,电压表示数增大
C.若电压表的示数稳定为3V,此时列车的加速度大小为
D.将电压表示数改写为对应的加速度值后,加速度数值在表盘上的分布是不均匀的
【C组综合拓展】
14.(2025高二上·洮北期末)如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,电流表示数的最小值为多少?
15.(2025高二上·姑苏月考)两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为l和2l,串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示。求:
(1)A和B导线的电阻之比;
(2)A和B导线的横截面积之比;
(3)A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比。
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