2022届全国高三物理模拟试题汇编：电阻定律

试卷更新日期：2022-07-22 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率 $P = 6.4 \times 1 0^{4} K W$ ，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率 $ρ = 3.0 \times 1 0^{- 8} Ω \cdot m$ ，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（）

A、2.0V B、 $2.0 \times 1 0^{- 1} V$ C、 $2.0 \times 1 0^{- 3} V$ D、 $2.0 \times 1 0^{- 5} V$

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2. 人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。根据以上信息，则（）

A、同一人变胖以后电阻会变大 B、通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些 C、人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些 D、剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化

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3. 两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为 $U_{A} ： U_{B} = 1 ： 4$ ，则横截面积之比 $S_{A} ： S_{B}$ 为（）

A、1：2 B、2：1 C、1：4 D、4：1

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4. 我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率 $ρ$ 的单位正确的是（）

A、 $\frac{k g m^{2}}{A^{2} s^{3}}$ B、 $\frac{k g^{2} m^{2}}{A^{2} s^{3}}$ C、 $\frac{k g m^{3}}{A^{2} s^{3}}$ D、 $\frac{k g m^{3}}{A^{3} s^{3}}$

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5. 下列不会影响导体电阻的因素有（）

A、导体的材料 B、导体的长度 C、导体的横截面积 D、导体两端的电压

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6. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（　　）

A、甲和乙都加速运动或减速运动 B、甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关 C、甲加速运动，乙减速运动 D、甲减速运动，乙加速运动

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7. 如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）

A、导体C的电阻最大 B、导体A两端的电压最大 C、导体B消耗的电功率最大 D、三段导体在相等时间内产生的热量相等

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8. 如图1所示，R₁和R₂是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为2：1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R₁、R₂串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。则下列说法中正确的是（）

A、电阻R₁和R₂的阻值比为1：2 B、流过电阻R₁和R₂的电流比为1：2 C、电阻R₁两端的电压最大值为220V D、电阻R₂两端的电压有效值为110V

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9. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）

A、根据公式 $ρ = \frac{S R}{L}$ 可知，金属电阻率与导体的电阻成正比 B、根据公式 $W = U I t$ 可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功 C、根据公式 $q = I t$ 可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多 D、根据公式 $C = \frac{Q}{U}$ 可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比

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10. 如图所示，R₁和R₂是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但 R₁ 的尺寸比R₂的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是（）

A、R₁ 中的电流大于 R₂ 中的电流 B、R₁中的电流小于 R₂ 中的电流 C、R₁中产生的霍尔电压小于 R₂ 中产生的霍尔电压 D、R₁ 中产生的霍尔电压等于 R₂ 中产生的霍尔电压

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11. 电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为 $1.6 m m$ 。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上 $1.50 V$ 恒定电压，测得通过电线的电流为 $1.20 A$ ，由此可知此电线所用铜的电阻率约为 $($ $)$

A、 $1.7 \times 10^{- 9} Ω \cdot m$ B、 $2.5 \times 10^{- 8} Ω \cdot m$ C、 $1.1 \times 10^{- 7} Ω \cdot m$ D、 $5.0 \times 10^{- 6} Ω \cdot m$

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12. 有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）

A、从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b B、从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1 C、若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b D、若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a²：b²

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二、多选题

13. 离地面高度5.0×10⁴m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×10⁴m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×10⁵ V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×10³C，地球表面积近似为5.0×10¹⁴ m² ，则（）

A、该大气层的等效电阻约为600Ω B、该大气层的平均漏电电流约为1.8×10³ A C、该大气层的平均电阻率约为1.7×10¹²Ω·m D、该大气层的平均电阻率约为1.7×10⁸Ω·m

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三、实验探究题

14.

(1)、市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“× 1”欧姆档粗测其电线电阻为Ω，用螺旋测微器测量其直径为mm。

(2)、将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶
A．电流表A₁（量程0.6A，内阻约为0.8Ω），A₂（量程1.5A，内阻药为1.0Ω）

B．电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）

C．滑动变阻器R₁（0 ~ 10Ω），R₂（0 ~ 200Ω）

D．定值电阻R₀= 3kΩ

E.电源E（电动势为6V，内阻约为1.0Ω）

F.待测电阻Rx，开关和导线若干

根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的 $\frac{1}{3}$ ，所选的器材中电流表应选择；滑动变阻器应选择（填器材的符号）

(3)、利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U- I图线是过原点的倾斜直线，斜率为k，计算材料电阻率的公式为（用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差）

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四、综合题

15. 经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.
某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e. 现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t₀.如图所示.

(1)、求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；

(2)、求金属导体中的电流I；

(3)、电阻的定义式为 $R = \frac{U}{I}$ ，电阻定律 $R = ρ \frac{L}{S}$ 是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.

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