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高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电阻同步练习题
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这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电阻同步练习题，共10页。试卷主要包含了一根粗细均匀的铜丝电阻为R,则，关于电阻率,下列说法中正确的是，电导仪是测量溶液电导率的仪器等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 电阻定律
1.(多选)如图所示,A、B、C、D是滑动变阻器的4个接线柱。现把此变阻器接入电路中,并要求滑片P向接线柱C端移动时,电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.A和C
C.B和C D.B和D
2.(2022重庆八中期末)如图所示,两完全相同的金属导体的长、宽、高之比为4∶2∶1,通以图示方向电流时,甲、乙的电阻之比为( )
A.1∶4 B.4∶1 C.16∶1 D.1∶16
3.(2024山东临沂期中)电阻丝是中学实验室里常见的电学元件,规格各有不同。现有一根粗细均匀、长为L、电阻为R的电阻丝,将其截去L3,再把剩余部分均匀拉长至L,则导线电阻变为( )
A.32R B.23R C.54R D.74R
4.(2024上海浦东期中)一根粗细均匀的铜丝电阻为R,则( )
A.对折后,电阻变为12R
B.截去14,剩余部分电阻为14R
C.均匀拉长至原来长度的2倍,电阻变为4R
D.均匀拉长至原来长度的2倍,电阻变为2R
5.(2022山东聊城高中教学研究室期末)某同学想探究导电溶液的电阻随其长度、横截面积的变化规律。她拿了一根细橡胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。她测得盐水柱的长度是30 cm时,电阻为R。现握住橡胶管的两端把它拉长,盐水柱的长度变为40 cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,则拉长后盐水柱的电阻是( )
A.916R B.169R C.43R D.34R
题组二 实验:探究影响导体电阻大小的因素
6.在做“探究决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选表中两根合适的导线,测出通过它们的电流大小,然后进行比较,最后得出结论。
(1)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是(填号码) ;
(2)为了研究电阻与导体长度的关系,应选用的两根导线是 ;
(3)为了研究电阻与导体横截面积的关系,应选用的两根导线是 ;
(4)本实验所采用的方法是 。
题组三 电阻率
7.关于电阻率,下列说法中正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好
B.各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率大多随温度的升高而减小
C.所谓超导体,是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为无穷大
D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻
8.(2024浙江温州平阳中学期中)科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称,这种材料可塑性强且可在室温下制造,但导电性却堪比金属,可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体,现将其拉长,则( )
A.该材料的电阻率变小
B.该材料的电阻率变大
C.该材料A、B两端间的电阻变小
D.该材料A、B两端间的电阻变大
9.电导仪是测量溶液电导率的仪器。由电导电极、测量系统、显示系统组成,其测量溶液电导率的原理如图所示,M、N是两片间距为l=1 cm,面积均为S=1 cm2的正方形铂片,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上U=3 V的电压,测出电流I=0.6 μA,则这液体的电阻率为( )
×104 Ω·m B.1.8×10-4 Ω·m
C.2.5×104 Ω·m D.5×104 Ω·m
10.(2024山东济宁阶段练习)甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板,长、宽、高均分别为a、b、c,其中a>b>c,如图,它们的外形完全相同。现将甲、乙两金属导电板按图中所示两种方式接入同一电源时,若回路中的电流相同,那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为( )
A.c2a2 B.a2b2 C.acb2 D.a2bc
题组四 电阻定律的应用
11.(2023河南开封统考)有一种 “电测井”技术,用钻头在地上钻孔,在钻孔中进行电学测量,可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA,则该钻孔的深度为( )
A.50 m B.100 m
C.1 000 m D.2 000 m
12.如图所示,P是一个表面镀有很薄电热膜的陶瓷管,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,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?镀膜材料电阻率为多少?
答案与分层梯度式解析
第3章 恒定电流
第2节 电阻
基础过关练
1.CD 滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度,使接入电路中的电阻发生变化的。要使滑片P向C移动时电路中的电流减小,则接入电路中的电阻丝的电阻应增大,电阻丝的长度应变长。滑片P与接线柱C、D之间没有电阻,所以接入电路中的一个接线柱可以是C或D;在滑片P向C移动时,只有B、P之间的电阻丝长度在变长,所以接入电路的另一个接线柱为B。可见,接入电路中的接线柱可以是B和C,也可以是B和D,故选C、D。
2.C 由电阻定律R=ρlS,可得R1R2=ρl1S1ρl2S2=l1S2l2S1=4×4×21×2×1=161,故选C。
3.A 设电阻丝的电阻率为ρ,横截面积为S,电阻R=ρLS,电阻丝的体积为V=LS。当电阻丝截去L3,剩余部分体积变为2V3,设剩余部分拉长至L后的横截面积为S',可知2V3=LS',解得S'=23S,剩余部分的电阻R'=ρLS'=ρL23S=32R。故选A。
4.C 根据电阻定律R=ρLS,对折后,电阻变为R1=ρ12L2S=14R,故A错误;截去14,剩余部分电阻为R2=ρ34LS=34R,故B错误;均匀拉长至原来长度的2倍,电阻变为R3=ρ2L12S=4R,故C正确,D错误。故选C。
5.B 溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,故R=ρLS,拉长后R'=ρL'S',由于LS=L'S',联立解得R'=L'L2R=16R9,故选B。
方法技巧 根据电阻定律判断电阻的变化规律
某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住两点:①电阻率不变;②总体积不变。由V=lS可知l和S的关系,在ρ、l、S都确定后,应用R=ρlS判断。
6.答案 (1)C、F (2)C、G (3)A、D (4)控制变量法
解析 (1)研究电阻与导体材料的关系,应该选长度和横截面积都相同但材料不同的两根导线,即选C、F;(2)研究电阻与导体长度的关系,应该选材料和横截面积都相同但长度不同的两根导线,即选C、G;(3)研究电阻与导体横截面积的关系,应该选长度和材料都相同但横截面积不同的两根导线,即选A、D;(4)由以上可知,本实验所采用的方法是控制变量法。
7.D 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,说明其导电性能越差,A错;各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率大多随温度的升高而增大,超导体是当温度降低到绝对零度附近某个临界温度时,电阻率突然减小到无法测量,B、C均错;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用于制作标准电阻,D对。
8.D 电阻率反映材料的导电性能好坏,由材料本身决定,与温度有关,与材料的形状无关,所以该材料被拉长后,电阻率不变,故A、B错误;根据R=ρLS,该材料被拉长后,横截面积变小,该材料A、B两端间的电阻变大,故C错误,D正确。故选D。
9.D 液体的电阻为R=UI=5×106 Ω,根据电阻的决定式得ρ=RSl=5×104 Ω·m,故选D。
10.A 甲、乙两金属导电板按题图两种方式接入同一电源时,若回路中的电流相同,则由欧姆定律可知甲、乙两金属导电板的电阻相等,根据电阻决定式有R=ρLS,则可得电阻率为ρ=RSL,甲、乙两金属导电板的电阻率之比为ρ甲ρ乙=RbcaRabc=c2a2,故选A。
11.B 盐水电阻R=UI=1 000 Ω,由电阻定律可得R=ρℎS,面积S=πr2=3.14×10-2 m2,联立解得h=100 m,故A、C、D错误,B正确。
12.答案 UI πUDdIL
解析 由欧姆定律可得R=UI,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和厚度d的乘积
由电阻定律R=ρLS可得R=ρL2πD2·d=ρLπDd,
则 UI=ρLπDd,解得ρ=πUDdIL。
易错警示 应用公式R=ρlS要注意的两点:
(1)一定几何形状的导体,电阻的大小与其接入电路的方式有关,l是沿电流方向的导体长度,S是垂直于电流方向的横截面积。
(2)一定体积的导体,当长度和横截面积发生变化时,导体的电阻率不变、体积不变,由V=Sl可知l和S成反比,这是解决此类电阻变化问题的关键。导线号码
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
3.2
锰铜
B
0.5
0.8
钨
C
1.5
1.2
镍铬
D
1.0
0.8
锰铜
E
1.2
1.2
钨
F
1.5
1.2
锰铜
G
0.5
1.2
镍铬
1.CD
2.C
3.A
4.C
5.B
7.D
8.D
9.D
10.A
12.B
基础过关练
题组一 电阻定律
1.(多选)如图所示,A、B、C、D是滑动变阻器的4个接线柱。现把此变阻器接入电路中,并要求滑片P向接线柱C端移动时,电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可能是( )
A.A和B B.A和C
C.B和C D.B和D
2.(2022重庆八中期末)如图所示,两完全相同的金属导体的长、宽、高之比为4∶2∶1,通以图示方向电流时,甲、乙的电阻之比为( )
A.1∶4 B.4∶1 C.16∶1 D.1∶16
3.(2024山东临沂期中)电阻丝是中学实验室里常见的电学元件,规格各有不同。现有一根粗细均匀、长为L、电阻为R的电阻丝,将其截去L3,再把剩余部分均匀拉长至L,则导线电阻变为( )
A.32R B.23R C.54R D.74R
4.(2024上海浦东期中)一根粗细均匀的铜丝电阻为R,则( )
A.对折后,电阻变为12R
B.截去14,剩余部分电阻为14R
C.均匀拉长至原来长度的2倍,电阻变为4R
D.均匀拉长至原来长度的2倍,电阻变为2R
5.(2022山东聊城高中教学研究室期末)某同学想探究导电溶液的电阻随其长度、横截面积的变化规律。她拿了一根细橡胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。她测得盐水柱的长度是30 cm时,电阻为R。现握住橡胶管的两端把它拉长,盐水柱的长度变为40 cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,则拉长后盐水柱的电阻是( )
A.916R B.169R C.43R D.34R
题组二 实验:探究影响导体电阻大小的因素
6.在做“探究决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选表中两根合适的导线,测出通过它们的电流大小,然后进行比较,最后得出结论。
(1)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是(填号码) ;
(2)为了研究电阻与导体长度的关系,应选用的两根导线是 ;
(3)为了研究电阻与导体横截面积的关系,应选用的两根导线是 ;
(4)本实验所采用的方法是 。
题组三 电阻率
7.关于电阻率,下列说法中正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好
B.各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率大多随温度的升高而减小
C.所谓超导体,是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为无穷大
D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻
8.(2024浙江温州平阳中学期中)科学家们研发了一种像“橡皮泥”一样的新材料。据称,这种材料可塑性强且可在室温下制造,但导电性却堪比金属,可能会帮助塑造新一代电子设备。如图为一该材料制作的圆柱形导体,现将其拉长,则( )
A.该材料的电阻率变小
B.该材料的电阻率变大
C.该材料A、B两端间的电阻变小
D.该材料A、B两端间的电阻变大
9.电导仪是测量溶液电导率的仪器。由电导电极、测量系统、显示系统组成,其测量溶液电导率的原理如图所示,M、N是两片间距为l=1 cm,面积均为S=1 cm2的正方形铂片,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上U=3 V的电压,测出电流I=0.6 μA,则这液体的电阻率为( )
×104 Ω·m B.1.8×10-4 Ω·m
C.2.5×104 Ω·m D.5×104 Ω·m
10.(2024山东济宁阶段练习)甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板,长、宽、高均分别为a、b、c,其中a>b>c,如图,它们的外形完全相同。现将甲、乙两金属导电板按图中所示两种方式接入同一电源时,若回路中的电流相同,那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为( )
A.c2a2 B.a2b2 C.acb2 D.a2bc
题组四 电阻定律的应用
11.(2023河南开封统考)有一种 “电测井”技术,用钻头在地上钻孔,在钻孔中进行电学测量,可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA,则该钻孔的深度为( )
A.50 m B.100 m
C.1 000 m D.2 000 m
12.如图所示,P是一个表面镀有很薄电热膜的陶瓷管,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,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?镀膜材料电阻率为多少?
答案与分层梯度式解析
第3章 恒定电流
第2节 电阻
基础过关练
1.CD 滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度,使接入电路中的电阻发生变化的。要使滑片P向C移动时电路中的电流减小,则接入电路中的电阻丝的电阻应增大,电阻丝的长度应变长。滑片P与接线柱C、D之间没有电阻,所以接入电路中的一个接线柱可以是C或D;在滑片P向C移动时,只有B、P之间的电阻丝长度在变长,所以接入电路的另一个接线柱为B。可见,接入电路中的接线柱可以是B和C,也可以是B和D,故选C、D。
2.C 由电阻定律R=ρlS,可得R1R2=ρl1S1ρl2S2=l1S2l2S1=4×4×21×2×1=161,故选C。
3.A 设电阻丝的电阻率为ρ,横截面积为S,电阻R=ρLS,电阻丝的体积为V=LS。当电阻丝截去L3,剩余部分体积变为2V3,设剩余部分拉长至L后的横截面积为S',可知2V3=LS',解得S'=23S,剩余部分的电阻R'=ρLS'=ρL23S=32R。故选A。
4.C 根据电阻定律R=ρLS,对折后,电阻变为R1=ρ12L2S=14R,故A错误;截去14,剩余部分电阻为R2=ρ34LS=34R,故B错误;均匀拉长至原来长度的2倍,电阻变为R3=ρ2L12S=4R,故C正确,D错误。故选C。
5.B 溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,故R=ρLS,拉长后R'=ρL'S',由于LS=L'S',联立解得R'=L'L2R=16R9,故选B。
方法技巧 根据电阻定律判断电阻的变化规律
某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住两点:①电阻率不变;②总体积不变。由V=lS可知l和S的关系,在ρ、l、S都确定后,应用R=ρlS判断。
6.答案 (1)C、F (2)C、G (3)A、D (4)控制变量法
解析 (1)研究电阻与导体材料的关系,应该选长度和横截面积都相同但材料不同的两根导线,即选C、F;(2)研究电阻与导体长度的关系,应该选材料和横截面积都相同但长度不同的两根导线,即选C、G;(3)研究电阻与导体横截面积的关系,应该选长度和材料都相同但横截面积不同的两根导线,即选A、D;(4)由以上可知,本实验所采用的方法是控制变量法。
7.D 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,说明其导电性能越差,A错;各种材料的电阻率大都与温度有关,纯金属的电阻率大多随温度的升高而增大,超导体是当温度降低到绝对零度附近某个临界温度时,电阻率突然减小到无法测量,B、C均错;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用于制作标准电阻,D对。
8.D 电阻率反映材料的导电性能好坏,由材料本身决定,与温度有关,与材料的形状无关,所以该材料被拉长后,电阻率不变,故A、B错误;根据R=ρLS,该材料被拉长后,横截面积变小,该材料A、B两端间的电阻变大,故C错误,D正确。故选D。
9.D 液体的电阻为R=UI=5×106 Ω,根据电阻的决定式得ρ=RSl=5×104 Ω·m,故选D。
10.A 甲、乙两金属导电板按题图两种方式接入同一电源时,若回路中的电流相同,则由欧姆定律可知甲、乙两金属导电板的电阻相等,根据电阻决定式有R=ρLS,则可得电阻率为ρ=RSL,甲、乙两金属导电板的电阻率之比为ρ甲ρ乙=RbcaRabc=c2a2,故选A。
11.B 盐水电阻R=UI=1 000 Ω,由电阻定律可得R=ρℎS,面积S=πr2=3.14×10-2 m2,联立解得h=100 m,故A、C、D错误,B正确。
12.答案 UI πUDdIL
解析 由欧姆定律可得R=UI,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和厚度d的乘积
由电阻定律R=ρLS可得R=ρL2πD2·d=ρLπDd,
则 UI=ρLπDd,解得ρ=πUDdIL。
易错警示 应用公式R=ρlS要注意的两点:
(1)一定几何形状的导体,电阻的大小与其接入电路的方式有关,l是沿电流方向的导体长度,S是垂直于电流方向的横截面积。
(2)一定体积的导体,当长度和横截面积发生变化时,导体的电阻率不变、体积不变,由V=Sl可知l和S成反比,这是解决此类电阻变化问题的关键。导线号码
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
3.2
锰铜
B
0.5
0.8
钨
C
1.5
1.2
镍铬
D
1.0
0.8
锰铜
E
1.2
1.2
钨
F
1.5
1.2
锰铜
G
0.5
1.2
镍铬
1.CD
2.C
3.A
4.C
5.B
7.D
8.D
9.D
10.A
12.B
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