新课标版物理选修3-1教辅资料第二章恒定电流双基限时练6

1新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略双基限时练(十五)导体的电阻1．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为()A．U/2B．UC．2UD．4U解析由电阻定律R＝ρlS，可知当导线拉长到原来的2倍时，截面面积为原来的12，则电阻为原来的4倍，由欧姆定律I＝UR，可知D选项正确．答案D2．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA：IB＝1：4，则横截面积之比SAB为()A．1：2B．2：1C．1：4D．4：1解析由R＝UI可知，在U一定时，I与R成反比，即RA：RB＝4：1又根据电阻定律R＝ρlS＝ρVSS＝ρVS2可知，当ρ、V一定时，R∝1S2即有S2AS2B＝RBRA＝14所以SASB＝14＝12答案A2新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略3．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)()A．当长度不变，横截面积增大一倍时B．当横截面积不变，长度增加一倍时C．长度和横截面半径都缩小一倍时D．长度和横截面积都扩大一倍时解析根据电阻定律R＝ρlS可知，只有电阻丝的长度和横截面积都扩大一倍时，电阻丝的电阻才能保持不变，故选项D对．答案D4．关于导体、绝缘体和超导体，下列说法错误的是()A．超导体对电流的阻碍作用几乎为零B．电解液通电时，正负离子仍有阻碍作用C．绝缘体内也有自由电子，但很少D．绝缘体接入电路后，一定没有电流通过解析导体中存在大量的自由电子，绝缘体中也存在自由电子，但数目极少．绝缘体接入电路后，也有电流通过，但很小，可以近似看作零．答案D5．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是()A．大于121ΩB．小于121ΩC．等于121ΩD．无法判断解析金属的电阻率随着温度的升高而增大，随着温度的降低而减小，故B选项正确．答案B3新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略6．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与36V，若把灯泡接到输出电压为18V的电源两端，则灯泡消耗的功率()A．等于36WB．小于36W，大于9WC．等于9WD．小于9W解析白炽灯正常工作时的电阻R，由R＝U2P得R＝36Ω，当接入18V电压时，假设灯泡的电阻也为36Ω，则它消耗的功率P＝U2R＝18236W＝9W，但当灯泡接入18V电压时，它的发热功率减小，灯丝温度较正常工作时温度低，其电阻率较小，所以其电阻小于36Ω，其实际功率大于9W，故选项B正确．答案B7.一同学将变阻器与一只“6V,8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发亮．按右图的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将()A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡解析由题意可知滑动变阻器接入电路的电阻为PB段电阻，当滑片P向右滑动时，PB段电阻减小，电路中的电流增大，灯泡变亮，4新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略故选项B正确．答案B8．在横截面积为S的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子的电荷量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为()A．0B．Iρe/SC．IS/ρeD．Ie/ρS解析设导体内部场强为E，导体长度为l，则U＝El，由I＝UR＝ElρlS＝ESρ，得E＝IρS，所以电子受电场力F＝Ee＝IρeS，故B项正确．答案B9．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝πd2U4Il可知，对实验结果的准确性影响最大的是()A．导线直径d的测量B．电压U的测量C．电流I的测量D．导线长度l的测量解析由ρ＝πd2U4Il，可知电阻率ρ与直径d的二次方成正比，所以金属丝直径d对实验的准确性影响最大，故选项A正确．答案A10．如图所示为将不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下所测得的I­U图线．试根据图线回答：若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的电阻()5新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略A．等于4.0ΩB．大于2.0ΩC．小于2.0ΩD．等于2.0Ω解析由图象知R＝2Ω，若保持长度不变，增大横截面积，则电阻要变小，故选项C正确．答案C11．如图所示，P是一个表面镶有很薄金属膜的长陶瓷管，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，测得它两端电压为U，通过它的电流为I.则金属膜的电阻为__________，镀膜材料电阻率的计算式为ρ＝________.解析由欧姆定律，可得R＝UI，由电阻定律，得R＝ρlS，将金属镀膜展开后，镀膜等效成长为L，横截面宽为陶瓷管周长πD，厚度为d的截面，即S＝πD·d，则ρ＝RSl＝πUDdIL.答案UIπUDdIL12．某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如6新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略图所示，该金属丝直径的测量值为______mm.解析先读出固定刻度的整毫米数，再看半刻度是否露出，若已露出，加上0.5mm，然后再读出可动刻度上的格数×0.01mm，则读数为2mm＋0.5mm＋29.3×0.01mm＝2.793mm.答案2.793(±0.002)13．在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A．电池组(3V，内阻约1Ω)B．电流表(0～3A，内阻0.0125Ω)C．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)D．电压表(0～3V，内阻4kΩ)E．电压表(0～15V，内阻15kΩ)F．滑动变阻器(0～20Ω，允许最大电流1A)G．滑动变阻器(0～2000Ω，允许最大电流0.3A)H．开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用________(填写仪器前字母代号)．(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx，在组成测量电路时，应采用电流表________接法，测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)．7新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读数为________mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请用R、d、L写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.解析(1)由电池组的电动势可判断电压表选D；根据金属丝的电阻约为5Ω，可求出电路中的最大电流Im＝0.6A，所以电流表选C；滑动变阻器选F；最后选取开关、导线H.(2)由于金属丝的电阻较小，所以采用电流表外接法，外接法测得的电流偏大，算出的电阻值偏小，所以测量值比真实值偏小．(3)螺旋测微器的读数为0.900mm.(4)金属丝的横截面积为S＝πd24L，由电阻定律，得R＝ρLS，联立解得金属丝的电阻率为ρ＝πRd24L.答案(1)ACDFH(2)外小(3)0.900(4)πRd24L14．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S＝0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路．M为金属丝c的左端点，O为8新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I＝1.25A．电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：x/mm6007008009001000120014001600180020002100220023002400U/V3.954.505.105.906.506.656.826.937.027.157.858.509.059.75(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；(2)求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．解析(1)本题主要考查探究金属丝电阻率的实验，意在考查学生数据处理的能力．建立直角坐标系，以OP距离x为横轴，以U为纵轴，取适当的比例标度，描点、连线，其图象如图所示．由题意，对每段电阻有ΔU＝I·ΔR，而根据电阻定律，有ΔR＝9新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略ρΔxS，所以ΔU＝ρISΔx，因此ρ＝SI·ΔUΔx，ΔUΔx为U­x图象的斜率．答案(1)(2)ρ＝ΔUI×SΔx，ρa＝6.50－3.95×0.20×10－61.25×100－60×10－2Ω·m＝1.02×10－6Ω·mρb＝7.15－6.50×0.20×10－61.25×200－100×10－2Ω·m＝1.04×10－7Ω·mρc＝9.75－7.15×0.20×10－61.25×240－200×10－2Ω·m＝1.04×10－6Ω·m通过计算可知，金属丝a与c电阻率相近，远大于金属丝b的电阻率．电阻率的允许范围ρa：0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m10新课标版·物理·选修3-1高中同步学习方略ρb：0.85×10－7～1.10×10－7Ω·mρc：0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m