人教版物理必修3同步练习: 11.2 导体的电阻(基础巩固)

试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试

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一、选择题

1. 有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为 $r = 20 cm$ ，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率 $ρ = 0.628 Ω \cdot m$ ，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得 $U = 80 V$ ， $I = 200 mA$ ，则该钻孔的深度 $h$ 约为（　　）

A、40m B、80m C、100m D、120m

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2. 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（）

A、由 $R = \frac{U}{I}$ 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B、由 $R = ρ \frac{l}{S}$ 知，导体的电阻与长度、电阻率成正比，与横截面积成反比 C、将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D、将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则电阻丝的电阻变为原来的2倍

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3. 电热膜供暖系统是区别于以散热器、空调、暖气片为代表的新型供暖系统．它工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，其综合效果优于传统的对流供暖方式．如图所示是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N，现把它接入电路中，当两端电压为U时，它的发热功率为P，则该电热膜的电阻率为（　　）

A、 $\frac{π D d U^{2}}{P L}$ B、 $\frac{π U^{2} (d^{2} + D d)}{P L}$ C、 $\frac{π D d P}{L U^{2}}$ D、 $\frac{π D L P}{d U^{2}}$

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4. 采用如图所示的电路，通过改变外电路电阻R，测出多组U、I的数据，作出 $U - I$ 图像，利用图像可以求解出电源的电动势和内电阻；某同学考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点，认为本实验是存在系统误差的；关于该实验的系统误差，下列分析正确的是（）

A、滑动变阻器接入电路的阻值越大，系统误差越小 B、滑动变阻器接入电路的阻值大小对系统误差没有影响 C、电流表的分压作用导致该实验产生系统误差 D、电压表的分流作用导致该实验产生系统误差

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5. 导体和绝缘体都是很好的电工材料，下列物体中通常情况下属于导体的是（）

A、铜丝 B、陶瓷 C、橡胶手套 D、塑料

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6. 磁悬浮列车需要很强的磁场，因此线圈中的电流将非常大．用超导材料做磁悬浮线圈主要是因为（）

A、超导线圈强度大 B、只有超导线圈才能产生强磁场 C、低于临界温度时，超导线圈无电阻不发热 D、低于临界温度时，超导线圈有电阻但不发热

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7. 街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的( )

A、压敏性 B、光敏性 C、热敏性 D、霍尔效应

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8. 一段长为 $L$ 、电阻为 $R$ 的均匀电阻丝，把它拉成 $4 L$ 长的均匀细丝后，再切成等长的4段，则其中每一段电阻丝的阻值为（）

A、 $R$ B、 $4 R$ C、 $16 R$ D、 $0.25 R$

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9. 如图， $R_{1} 、 R_{2}$ 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 $2 ： 1$ ，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 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ （）

A、电阻率之比为 $2 ： 1$ B、电阻之比为 $4 ： 1$ C、串联在电路中，两端的电压之比为 $1 ： 1$ D、串联在电路中，自由电子定向移动的速率之比为 $2 ： 1$

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10. 2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率 $σ$ 就是电阻率 $ρ$ 的倒数，即 $σ = \frac{1}{ρ}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、电导率的单位是 $Ω \cdot m$ B、材料的电导率与材料的形状无关 C、材料的电导率越大，其导电性能越弱 D、电导率大小与温度无关

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11. 下列说法正确的是（　　）

A、导体的电阻由导体本身决定，与温度无关 B、电阻率 $ρ$ 的单位是 $Ω \cdot m$ C、将一根均匀电阻丝拉长为原来的2倍，则电阻丝的电阻也变为原来的2倍 D、通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流越大

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12. 两个电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的伏安特性曲线如图所示，可知两个电阻大小之比 $R_{2} ： R_{1}$ 等于（　　）

A、 $1 ： \sqrt{2}$ B、 $\sqrt{2} ： 1$ C、 $1 ： \sqrt{3}$ D、 $\sqrt{3} ： 1$

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13. 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（）

A、该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻 B、加5 V电压时，导体的电阻大于5 Ω C、由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D、由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小

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14. 由欧姆定律可以导出公式 $R ＝ \frac{U}{I}$ ，此式说明（）

A、当电压增大两倍时，电阻R增大两倍 B、当电流增大两倍时，电阻R减小两倍 C、电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变 D、当电压为零时，电阻R也为零

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15. 有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量，三个同学把测量各自电阻时电阻两端的电压和通过电阻的电流描点到同一U-I坐标系中，得到的结果如图所示，图中A点、B点和C点对应的电阻分别R_A、R_B和R_C ，则

A、 $R_{A} > R_{B} > R_{C}$ B、 $R_{C} > R_{B} > R_{A}$ C、 $R_{B} > R_{C} > R_{A}$ D、 $R_{B} > R_{A} > R_{C}$

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16. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）

A、根据电场强度的定义式 $E = \frac{F}{q}$ 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比 B、根据电容的定义式 $C = \frac{Q}{U}$ 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C、由 $R = \frac{U}{I}$ 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 D、根据电势差的定义式 $U_{AB} = \frac{W_{AB}}{q}$ 可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A，B两点间的电势差为-1V

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二、多项选择题

17. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的I—U图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（）

A、随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B、对应P点，小灯泡的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2}}$ C、对应P点，小灯泡的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2} - I_{1}}$ D、对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围“面积”

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18. 关于电阻率，下列说法正确的是（）

A、电阻率与导体的长度L和横截面积S有关 B、电阻率表征了导体材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，与温度有 C、导体的电阻率越大，电阻也越大 D、某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻

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19. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（）

A、随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B、对应P点，小灯泡的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2}}$ C、对应P点，小灯泡的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2} - I_{1}}$ D、对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小

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20. 在实验“探究导体电阻与其影响因素”中，小明用螺旋测微器、10分度游标卡尺分别多次测量了同一根金属丝的直径，则下列判断正确的是（）

A、若读数为0.82mm，则使用的是螺旋测微器 B、若读数为0.8mm，则使用的是10分度游标卡尺 C、若使用的是螺旋测微器，读数可能为0.819mm D、若使用的是10分度游标卡尺，读数可能为0.81mm

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21.
温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在图所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则(　　)

A、图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化 B、图线2反映金属导体的电阻随温度的变化 C、图线1反映金属导体的电阻随温度的变化 D、图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化

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三、非选择题

22. 在一根长L=8m、横截面积S=7×10^-4m²的铜质导线两端加4×10^-3V电压。已知铜的电阻率ρ=1.75×10^-8Ω•m，则：

(1)、该导线的电阻多大？

(2)、该导线中的电流多大？

(3)、当电阻线对折后，接入相同的电压，电流是多大？

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23. 某同学用伏安法测绘一额定电压为6V、额定功率为3W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表内阻约为6kΩ，电流表内阻约为1.5Ω，实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择。

(1)、实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图(c)所示，该同学选择的电路图是图()(填“a”或“b")。

(2)、若选择另一个电路图进行实验，在图（c）上用实线画出实验中应得到的关系曲线的示意图。

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24. 有一个小电珠上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的 $I - U$ 图线，有下列器材供选用：
A．电压表（0~5V，内阻 $10 kΩ$ ）

B．电压表（0~15V，内阻 $20 kΩ$ ）

C．电流表（0~3A，内阻 $0 .4Ω$ ）

D．电流表（0~0.6A，内阻 $1.0 Ω$ ）

E．滑动变阻器（ $10 Ω$ ，2A）

F．滑动变阻器（ $500 Ω$ ，1A）

G．学生电源（直流6V）、开关、导线若干

(1)、实验中所用电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用（用序号字母表示）。

(2)、实验中要求灯泡电压从零开始调节，用笔画线代替导线连接实物电路图。

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25. 某研究性学习小组为了探究小灯泡的伏安特性曲线，设计并完成了有关实验．以下是实验中可供选择的器材：
A．待测小灯泡(额定功率6 W，额定电流0.5 A)；

B．电流表(0～0.6 A，内阻0.1 Ω)；

C．电压表(0～5 V，内阻5 kΩ)；

D．电压表(0～15 V，内阻15 kΩ)；

E.滑动变阻器(0～50 Ω)；

F.滑动变阻器(0～1 000 Ω)；

G.直流电源(电压15 V，内阻可忽略)；

H.电键一个、导线若干．

实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以在零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．

(1)、电压表选；变阻器选（填器材前字母代号）。

(2)、如图所示是该小组测得小灯泡的I－U图线，由图线可知，小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而(填“增大”、“减小”或“不变”)；当小灯泡两端所加电压为6 V时，其灯丝电阻值约为Ω.

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26. 在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中：

(1)、如图甲是小吴同学的实验电路，请指出接线错误的导线：（填序号）；

(2)、正确连线后的某次测量中，电压表接线及指针位置如图乙所示，其示数为V；

(3)、根据实验数据所作的 $I - U$ 图像如图丙所示。当电压表为第(2)问中示数时，由图像可知，小灯泡的电阻为 $Ω$ （结果保留2位有效数字）。

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27. 用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下工作时的电阻值。

(1)、在闭合开关S前，滑动变阻器触头应该放在端（选填“a”或“b”）；

(2)、按电路图（甲）测岀的灯泡电阻值比直实值（选壊“偏大”或“偏小”）。根据所得到的图象如图（乙）所示，它在额定电压下实际功率P＝W；

(3)、若将该灯泡直接接在电动势为2.4V，内阻为6Ω的电源两端，此时灯泡L的实际功率P₁＝W，电路工作的效率为。

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28. 一根粗细均匀、阻值为16Ω的电阻丝，保持温度不变，若先将它等分成4段，再将这4段电阻丝并联，并联后总电阻为R₂ ，则R₂的大小为。

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29. 某物理兴趣小组准备探究某种元件Q(4 V，2 W)的伏安特性曲线，现有下列器材：

A．电压表V₁（0～5 V，内阻约10 kΩ）

B．电压表V₂（0～10 V，内阻约20 kΩ）

C．电流表A（0～0.6 A，内阻约0.4 Ω）

D．滑动变阻器R₁（5 Ω，1 A）

E．滑动变阻器R₂（500 Ω，0.2 A）

F．直流电源E（6 V，内阻约1 Ω）

①实验中为使实验误差尽量减小，要求电压表示数从零开始变化且多取几组数据，电压表应选用，滑动变阻器应选用．（选填选项的字母）

②请将图中的实物连线补充完整．

③检查实验电路连接正确，然后闭合开关，移动变阻器滑动片，发现电流表和电压表的示数始终为零．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表的(选填“欧姆档”，“电流档”或“电压档”)，检查过程中将多用电表的黑表笔与电流表“－”接线柱接触，红表笔依次与电压表和电流表的“+”接线柱接触时，多用电表指针都发生较大角度的偏转，若导线及与接线柱接触良好，说明电路中发生断路故障的元器件是(选填“电流表”，“电压表”或“元件Q”)．

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30. 一个标有12V字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系如图所示，利用这条图线计算：

(1)、在正常发光情况下，灯泡的电功率P＝W。

(2)、若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为Ω。

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