物理必修 第三册第2节 电阻一课一练

第2节　电阻

课后篇素养形成

合格考达标练

1.(2021广西玉林检测)一根阻值为R的均匀电阻丝长为l,横截面积为S,设温度不变,在下列哪些情况下其电阻值仍为R(　　)

A.当l不变,S增大一倍时

B.当S不变,l增大一倍时

C.当l和S都缩为原来的一半时

D.当l和横截面的半径都增大一倍时

解析由电阻定律R=ρ可知,当l不变S加倍时,电阻减半,故A错误;当S不变l加倍时,电阻加倍,故B错误;当l和S都减半时,电阻不变,故C正确;当l和横截面半径都加倍时,电阻将减半,故D错误。

答案C

2.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是(　　)

A.B点的电阻为12 Ω

B.B点的电阻为40 Ω

C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω

D.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω

解析B点的电阻为RB=Ω=40 Ω,故A项错误,B项正确;A点的电阻为RA= Ω=30 Ω,故两点间的电阻改变了(40-30)Ω=10 Ω,故C、D两项错误。

答案B

3.在边长为a、厚度为h的导体中,通以图示方向的电流,导体的电阻为R1,现将其四等分,取其中之一通以图示方向的电流,其电阻为R2,则R1∶R2为(　　)

A.4∶1 B.1∶1

C.1∶2 D.2∶1

解析由电阻定律R=ρ可知,长度变为原来的一半,横截面积变原来的一半,电阻不变,则电阻之比为1∶1,B正确。

答案B

4.一个内阻可以忽略的电源接在一个装满水银的绝缘圆管两端,通过的电流为0.1 A,若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里,圆管两端接同一电源,通过的电流将是(　　)

A.0.4 A B.0.8 A

C.1.6 A D.3.2 A

解析内径大一倍,横截面积变为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银长度变为原来的,则由电阻定律知电阻变为原来的,由欧姆定律知电流变为原来的16倍,即为1.6 A,C正确。

答案C

5.金属铂的电阻值对温度的高低非常敏感,如图的四个图像中可能表示金属铂电阻的U-I图像是(　　)

解析金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感,电阻随温度的升高而增大,在一定温度下其U-I图线是非线性的,且图线的斜率越来越大,B正确,A、C、D错误。

答案B

6.如图所示,厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=6 cm,bc=3 cm。当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为2 A;若将C与D接入同一电路中,则电流为(　　)

A.9 A B.8 A

C.4 A D.3 A

解析当AB接入电路中时,I==2 A,根据电阻定律R=ρ,即I==U·=2 A;当CD接入同一电路时,R'=ρ,I'==U·=4I=8 A,故B正确。

答案B

7.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等但横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等但长度是a的两倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是(　　)

A.V1的示数是V3的2倍

B.V1的示数是V2的2倍

C.V2的示数是V1的2倍

D.V2的示数是V3的2倍

解析由题意可知:lc=2la=2lb,Sb=2Sa=2Sc;设b的电阻Rb=R,由电阻定律R=,得Ra=2Rb=2R,Rc=2Ra=4R,Rc∶Ra∶Rb=4∶2∶1,由电路图可知,a、b、c三个电阻串联,通过它们的电流I相等,由U=IR得:Uc∶Ua∶Ub=4∶2∶1,UV3∶UV1∶UV2=4∶2∶1,所以B正确。

答案B

8.

如图所示的图像所对应的两个导体:

(1)电阻R1∶R2为多少?

(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2为多少?

(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电流之比I1∶I2为多少?

解析(1)因为在I-U图像中,R=,所以

R1= Ω=2 Ω,R2= Ω= Ω,

所以R1∶R2=2∶=3∶1.

(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2,

由于I1=I2,则U1∶U2=R1∶R2=3∶1.

(3)由欧姆定律得I1=,I2=,

由于U1=U2,则I1∶I2=R2∶R1=1∶3。

答案(1)3∶1　(2)3∶1　(3)1∶3

等级考提升练

9.如图所示,某一用同一材料制成的导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2。在此导体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。电流通过1、2接线柱时导体的电阻为R1,电流通过3、4接线柱时导体的电阻为R2,则R1∶R2等于(　　)

A.5∶2 B.2∶5

C.25∶4 D.4∶25

解析根据电阻定律R=ρ,当在1、2两端加上恒定电压U时R1=ρ,当在3、4两端加上恒定的电压时R2=ρ,所以R1∶R2=ρ∶ρ=4∶25,故D正确,A、B、C错误。

答案D

10.(2021湖北黄冈检测)有两个同种材料制成的导体,如图所示,两导体为横截面是正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为L1,小柱体柱截面边长为L2,则(　　)

A.若图示箭头方向为电流方向,则大柱体与小柱体的电阻之比为L1∶L2

B.若图示箭头方向为电流方向,则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,则大柱体与小柱体的电阻之比为L1∶L2

D.若电流方向竖直向下,则大柱体与小柱体的电阻之比为

解析从图示方向看,则根据电阻定律可知,R1=ρ,R2=ρ,故两电阻之比为R1∶R2=1∶1,故A错误,B正确;若电流方向竖直向下,则根据电阻定律有,R1=ρ,R2=ρ,故R1∶R2=,故C、D错误。

答案B

11.两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,其电势的变化如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.A和B导线两端的电压之比为5∶2

B.A和B导线两端的电压之比为1∶2

C.A和B导线的横截面积之比为1∶3

D.A和B导线的横截面积之比为2∶3

解析由题图可知,导线A长度为1 m,两端电压UA=6 V;导线B长度为2 m,其两端电压为UB=4 V,所以A导线和B导线两端的电压之比为3∶2,A、B错误;两导线中电流相等,即,得,根据电阻定律R=ρ,可得两导线的横截面积之比,D错误,C正确。

答案C

12.(2021云南昆明三校联考)金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大,金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,根据以上的信息,下列说法中正确的是              (　　)

A.连接电路用的导线一般用合金来制作

B.电炉的电阻丝一般用合金来制作

C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作

D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作

解析纯金属的电阻率小,故连接电路用的导线一般用纯金属来制作,故A错误;电炉的电阻丝的阻值较大,合金的电阻率大,故电炉的电阻丝一般用合金来制作,故B正确;有的金属电阻率随温度变化而显著变化,故电阻温度计一般用纯金属来制作,故C错误;有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,故标准电阻一般用合金材料制作,故D错误。

答案B

13.质量检测电位器是一种可变电阻器,其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来,转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是              (　　)

A.将A、B接入电路,滑动触头顺时针转动,灯泡变亮

B.将A、C接入电路,滑动触头顺时针转动,灯泡变亮

C.将A、C接入电路,滑动触头顺时针转动,灯泡变暗

D.将B、C接入电路,滑动触头顺时针转动,灯泡变亮

解析将A、B接入电路,滑动触头顺时针转动,电阻变大,则电流减小,灯泡变暗,选项A错误;将A、C接入电路,滑动触头顺时针转动,电阻不变,则电流不变,灯泡亮度不变,选项B、C错误;将B、C接入电路,滑动触头顺时针转动,电阻减小,电流变大,则灯泡变亮,选项D正确。

答案D

14.如图所示,P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,镶膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,则膜的电阻为多少?镶膜材料电阻率为多少?

解析由欧姆定律可得R=

沿着L的方向将膜层展开,如图所示,则膜层等效为一个电阻,其长为L,横截面积为管的周长×厚度d。

由电阻定律R=ρ可得

R=ρ

则　解得ρ=。

答案