2013高考物理复习训练2-6 电阻、电阻率的理解

2013高考物理复习训练2-6 电阻、电阻率的理解

‎(时间：60分钟)‎ 知识点一　电阻、电阻率的理解 ‎1．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是 (　　)．‎ A．由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比 B．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 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．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度 解析　导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化，导体的电阻与长度、截面积有关．与导体两端的电压及导体中的电流无关，A对，B、C错，电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，并存在超导现象，绝对零度只能接近，不可能达到，D对．‎ 答案　AD 图2－6－9‎ ‎2．滑动变阻器的原理如图2－6－9所示，则下列说法中正确的是 (　　)．‎ A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大 B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小 C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱 D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱 解析　若将a、c两端连在电路中，aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确．若将a、d两端连在电路中，也是aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误．A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误．在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确．‎ 答案　AD 知识点二　电阻定律及应用 ‎3．(2010·太原高二检测)两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为L1∶L2＝2∶3，则它们的电阻比R1∶R2为 (　　)．‎ A．2∶3 B．4∶9 ‎ C．9∶4 D．3∶2‎ 解析　材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比L1∶L2＝2∶3.故截面积之比S1∶S2＝3∶2.由电阻定律得电阻之比为＝＝·＝×＝.‎ 答案　B ‎4．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高‎20 cm、半径为‎4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为 (　　)．‎ A．0.31 μA B．0.62 μA ‎ C．0.15 μA D．0.43 μA 解析　因为R＝，所以R＝3.18×108 Ω，‎ 所以I＝＝0.31 μA.‎ 答案　A 图2－6－10‎ ‎5．在如图2－6－10所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为(　　)．‎ 解析　由U＝IRx＝·x＝x，其中E、L均为定值，故U与x成正比．A项正确．‎ 答案　A ‎6．如图2－6－11甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝‎1 m，b＝‎0.2 m，c＝‎0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图2－6－11乙所示．当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ是多少？‎ 图2－6－11‎ 解析　由图乙可求得电解液的电阻为 R＝＝ Ω＝2 000 Ω 由图甲可知电解液长为：l＝a＝1 m 截面积为：S＝bc＝0.02 m2‎ 结合电阻定律R＝ρ 得ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m.‎ 答案　40 Ω·m 图2－6－12‎ ‎7．如图2－6－12是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则 (　　)．‎ A．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小 C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少 D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小 解析　若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图象可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B错误；由Q＝I2Rt可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C正确；由P＝I2R可知D错误．‎ 答案　C ‎8．如图2－6－13所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是 (　　)．‎ 图2－6－13‎ A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多 B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少 C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多 D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多 解析　将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r，甲图中等效于两个电阻并联，R甲＝，乙图等效两个相同电阻串联，R′＝2r，又因为两端的电压是相等的，故电阻小的产热多一些，A正确，B、C、D错误．‎ 答案　A 图2－6－14‎ ‎9．两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图2－6－14中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为 (　　)．‎ A．2∶1 B．1∶2‎ C．6∶1 D．1∶6‎ 解析　两导线串联，电流相等，I1＝I2，从两段图线上截取相同的电压，U1＝U2，保证电阻是相等的，此时长度之比为L1∶L2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，S1∶S2＝1∶2，B正确，A、C、D错误．‎ 答案　B 图2－6－15‎ ‎10．如图2－6－15所示，P是一根表面均匀地镀有很薄的电阻膜的长陶瓷管(其长度L为‎50 cm左右，直径D为‎10 cm左右)．镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍MN.现给你米尺，电压表，电流表，电源E，滑动变阻器R，开关S和若干导线，请设计一个测定膜层厚度d的实验方案．‎ ‎(1)实验中应测定的物理量是________．‎ ‎(2)在虚线框内用符号画出测量电路图．‎ ‎(3)计算膜层厚度的公式是________．‎ 解析　根据对进行实验所需掌握的相关知识的理解和记忆，知道是利用欧姆定律和电阻定律，即R＝＝ρ①，困 难在找出厚度d与截面积S有何关系．我们以前通常接触的导体模型都是实心圆导体，能否仅凭借题目所给的已知条件正确地表示出S，就需要我们进行等效转换，实际上我们可以把这根管形空心导体的环形截面等效成一个矩形截面，其长为环的周长πD，由于膜很薄，d≈0，故πD与平均周长π相差甚微，因此它的横截面积S＝πDd　②.解①②得到d＝.‎ 实验中应测定的物理量是L、D、U、I；测量电路如图所示，厚度计算公式为d＝.‎ 答案　(1)L、D、U、I　(2)见解析图　(3)d＝