物理必修 第三册3 电阻定律 电阻率课后练习题

2.3电阻定律 电阻率同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如图所示是一段均匀的圆柱形导体，长度为l，横截面积为S，该通过实验测得该段导体的电阻为R，则此导体的电阻率?为（　　）

A． B． C． D．

2．有一根粗细均匀的金属导线，其长度为L，电阻为R，把它对折使其长度为，则对折后的电阻值为（　　）

A．R B．R C．2R D．4R

3．用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以下物理量表达式中不属于比值法定义的是（　　）

A．电源电动势 B．电场强度

C．导体电阻 D．电流强度

4．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d.将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足(　　)

A． =1 B．

C． D． =2

5．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V2的2倍 B．V1的示数是V3的2倍

C．V2的示数是V1的2倍 D．V2的示数是V3的2倍

6．一段粗细均匀的铝线，其横截面积直径是d，电阻为1欧，现将其拉制成直径为0.1d的均匀细线后，它的电阻值变成（　　）

A．0.01千欧 B．0.1千欧 C．10千欧 D．100千欧

7．一同学用多用电表的欧姆挡测量一个“220 V　40 W”的白炽灯泡的电阻值，测量结果为90 Ω，但用公式P＝计算该灯泡的阻值是1210 Ω，下列说法正确的是(　　)

A．两个电阻值相差太大是不正常的，一定是实验时读错了

B．两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大

C．两个电阻值相差太大是不正确的，可能是出厂时把灯泡的功率标错了

D．两个电阻值相差很大是正常的，阻值1210 Ω是灯泡正常工作(温度很高)时的电阻值，阻值90 Ω是灯泡不发光(室温)时的电阻值

8．一根锰铜线的电阻为R，要使这根连入电路的导线电阻变小，可采用的方法是（     ）

A．减小导线两端的电压

B．增大导线中的电流

C．将导线对折后连入电路

D．将导线拉长后连入电路

9．将一根长为L，横截面积为S，电阻率为ρ的保险丝截成等长的两段，并把两段并起来作为一根使用，则它的电阻和电阻率分别为（   ）

A．、       B．、ρ    

C． 、ρ     D． 、

10．某用电器离供电电源的距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是（ ）

A． B． C． D．

11．下列说法正确的是（　　）

A．由场强定义式可知，某电场的场强与成反比，与成正比

B．电阻率是反映材料的导电性能的物理量

C．由可知，导体两端的电压越大，导体的电阻越大

D．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同

12．如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，直径为D，其镀膜的长度为L，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，测得它两端电压为U，通过它的电流为I．则镀膜材料的电阻率ρ为(　　)

A． B．

C． D．

13．一根电阻为R且粗细均匀的长直导线，若将它截成等长的n段，然后再全部并联接在一起，此时总电阻为，则为（　　）。

A． B． C． D．

14．一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，单位时间内通过导线的电荷量为Q，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的一半，再给它两端加上电压U，则（　　）

A．单位时间内通过导线的电荷量为

B．单位时间内通过导线的电荷量为

C．单位时间内通过导线的电荷量为

D．单位时间内通过导线的电荷量为

15．如图所示，a、b是两条用同一种材料制成的、横截面积相同的金属导体，长度分别为la、lb，且有la＜lb，现将两者按图示电路连接，当开关S闭合后，电路正常工作，电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，则U1、U2的大小关系是（　　）

A．U1＜U2 B．U1＞U2 C．U1=U2 D．不能确定

二、填空题（共4题）

16．超导现象

一些金属在温度特别低时电阻可以降到______，这种现象叫作超导现象。

17．甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为1∶2，长度之比为4∶1，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲∶P乙=________；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功率之比P甲∶P乙=_________．

18．（1）由R=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。(      )

（2）电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关。(      )

（3）电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关。(      )

（4）电阻率大的导体，电阻一定很大。(      )

（5）有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻。(      )

19．某实验小组欲探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。同学们设计了如图甲所示的测量电路，可供选择的器材有：

待测热敏电阻RT（在实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）；

电源E（电动势1.5V，内阻r约0.5Ω）；

电阻箱R（阻值范围0~9999.99Ω）；

滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；

滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；

微安表（量程100μA，内阻等于2500Ω）；

开关两个，温控装置一套，导线若干。

（1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用___________（选填“R1”或“R2”）。

（2）请用笔画线代替导线，将实物图（不含温控装置）连接成完整电路___________。

（3）下列实验操作步骤，正确顺序是___________。

①调节电阻箱，使微安表指针半偏

②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2

③记录温度和电阻箱的阻值，处理数据

④调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏

⑤连接电路，闭合S1、S2

（4）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6000.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为___________Ω（结果保留到个位），该测量值___________（选填“大于”或“小于”）真实值。

（5）多次实验后，实验小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐___________（选填“增大”或“减小”）。

三、综合题（共4题）

20．一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L的均匀细丝后，其电阻值为多少。

21．如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出，已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。

（1）忽略电子所受重力，求从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；

（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用办法。在解决（1）问时忽略电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U=2.0×102V，d=4.0×10-2m，m=9.1×10-31kg，e=1.6×10-19C，g=10m/s2；

（3）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，请从电阻的定义式出发，推导影响电阻率ρ的因素。

22．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3×105V。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㎡，求：（结果均保留两位有效数字）

（1）求离地面50 km以下的大气层（漏电大气层）的平均电阻率；

（2）该大气层向地球的平均漏电功率。

23．两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的3倍，电阻为，把导线B对折后合并起来，电阻为。求：

（1）它们的电阻之比；

（2）分别加上相同的电压，相同时间内通过导线横截面积的电荷量之比。

参考答案：

1．D

2．A

3．B

4．C

5．A

6．C

7．D

8．C

9．B

10．C

11．B

12．C

13．A

14．D

15．A

16．0

17．     1:2     2:1

18．     错误     错误     正确     错误     正确

19．     R1          ⑤④②①③     3500     大于     减小

20．9R

21．(1) ；

(2) 考虑重力和电场力的数量级，有重力

电场力为

由于

因此不需要考虑重力；

(3)金属两端加上恒定电压U后，电子受的电场力为

电子在电场中加速时间为t0，由动量定理

可得

则电子定向移动的平均速率为

金属中的电流为

由电阻的定义式

可得

其中为定值，即电阻率ρ，所以影响电阻率的因素有单位体积内的电子个数，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。

22．（1）；（2）

23．（1）36︰1；（2）1︰36