【物理】2020届一轮复习人教新课标导体的电阻课时练（解析版)

【物理】2020届一轮复习人教新课标导体的电阻课时练（解析版)

‎2020届一轮复习人教新课标 导体的电阻 课时练（解析版)‎ ‎1．下列关于电阻率的叙述，错误的是 ‎ A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零 B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D．材料的电阻率随温度变化而变化 ‎2．如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当A与B之间接入的电压为U时，电流为1 A，若C与D间接入的电压为U时，其电流为 A．4 A B．2 A C．0.5 A D．0.25 A ‎3．一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为d，电阻是R。把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成（ ）‎ A．100R B．10000R C．R/100 D．R/10000‎ ‎4．如图1所示，两根横截面积不同的不同材料制成的导线I和II，串联后接入电路．若导线上任意一点的电势φ随该点与a点距离x的变化关系如图2所示．导线I和II的电阻率分别为ρ1、ρ2，电阻分别为R1、R2，则（　　）‎ A．ρ1＜ρ2，R1＜R2 B．ρ1＞ρ2，R1＜R2‎ C．ρ1＜ρ2，R1＞R2 D．ρ1＞ρ2，R1＞R2‎ ‎5．某用电器距离供电电源为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积最小值是(　　)‎ A． B． C． D．‎ ‎6．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I－U图像如图所示，则下述判断正确的是 ( )‎ A．只有乙图像是正确的 B．甲、丙图像是曲线，肯定误差太大 C．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件 D．甲、乙、丙三个图像都可能是正确的，并不一定有较大误差 ‎7．分别用如图所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值，图甲中两表的示数分别为3V、4mA，图乙中两表的示数分别为4V、3.8mA，则待测电阻Rx的真实值为（ ）‎ A．略小于1 kΩ B．略小于750 Ω C．略大小1 kΩ D．略大于750 Ω ‎8．根据电阻定律，电阻率。某种金属导线，在温度不变的情况下，其电阻率 A．跟导线的电阻成正比 B．跟导线的横截面积成正比 C．跟导线的长度成反比 D．由金属材料本身特性决定 ‎9．（多选）一根粗细均匀的金属导线，两端加电压为U时，通过导线的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v；若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，两端电压仍为U，则（ ）‎ A．通过导线的电流强度为I B．通过导线的电流强度为I C．自由电子定向移动的平均速率为v D．自由电子定向移动的平均速率为v ‎10．（多选）如图所示，AB和A′B′是长度均为L＝2 km的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω)，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为U＝90 V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为UB＝72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为UA＝45 V．由此可知A与C相距多远？‎ ‎11．加速度计是测定物体加速度的仪器．在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源．如图所示为应变式加速度计．当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态．敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，架与待测系统固定在一起，敏感元件下端可在滑动变阻器R上自由滑动．当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出，就可以根据输出电压的大小求出物体的加速度．‎ 已知：敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为R，有效长度为l，静态时，输出电压为U0，试写出加速度a随输出电压U变化的关系式．‎ ‎12．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，一个电子电量为e。该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v。‎ ‎（1）求导线中的电流I；‎ ‎（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红和小明给出了不同的想法：‎ 小红记得老师上课讲过，W=UIt，因此将第（1）问求出的I的结果代入，就可以得到W的表达式。但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的。小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小明没有得出W=UIt的结果。‎ 请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程。‎ ‎（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：。‎ ‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ 选C.当温度降到－273 ℃附近时，有些材料的电阻率会突然减小到零，故A正确；输电导线的电阻越小越好，故B正确，材料的电阻率由材料和温度决定，故C错误，D正确 思路分析：根据导体和绝缘体电阻率随温度的变化特点进行选择。‎ 试题点评：考查电阻率随温度的变化 ‎2．A ‎【解析】‎ 试题分析： 根据题意，，则。‎ 根据电阻定律，则A正确。‎ 考点： 本题考查欧姆定律、电阻定律。‎ ‎3．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 试题分析：一段粗细均匀的电阻丝，横截面直径为d，现把它拉成直径为d/10，则横截面积变为原来的1/100，因为体积不变，则长度变为原来的100倍，根据电阻定律知：，所以电阻变为原来的10000倍，故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎【点睛】‎ 此题考查电阻定律；解决本题的关键抓住导线的体积不变，得出长度和横截面积的变化，根据电阻定律进行分析。‎ ‎4．A ‎【解析】‎ 在I处分的电压为U1=，在II处分的电压为U2=2‎ 两导线流过的电流相等，由可知，R1＜R2‎ 由可知，，因为S1＜S2，L1＞L2，故ρ1＜ρ2，故A正确。‎ 点晴：本题主要考查了欧姆定律和电阻定律公式的直接应用，关键是通过图象判断出必要的物理量，通过图2判断出两段导线分的电压，由欧姆定律求的电阻大小，由电阻定律求的电阻率。‎ ‎5．B ‎【解析】‎ 试题分析：根据欧姆定律得，，根据电阻定律，解得，故B正确，A.C.D错误。‎ 考点：电阻定律 ‎【名师点睛】根据欧姆定律、电阻定律求出输电导线的横截面积的最小值；解决本题的关键掌握电阻定律和欧姆定律，并能灵活运用。‎ ‎6．D ‎【解析】‎ 试题分析：当元件是纯电阻时，对应的图像为乙图，但是如果电阻时非纯电阻，对应的图像时甲丙，所以D正确，‎ 考点：考查了欧姆定律适用范围 点评：欧姆定律只适用于纯电阻电路 ‎7．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 甲乙两图的电压变化较大，说明电流表的分压较大，故应采用甲图测量，而采用甲图，由于电压表的分流，所以测量的电流比实际大，故测量值偏小，所以应略大于，故D正确。‎ ‎8．D ‎【解析】‎ 试题分析：导体的电阻率是由导体本身的特性决定的，与导体的长度、横截面积以及导体的电阻均无关，故选D。‎ 考点：电阻率.‎ ‎9．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 将导线均匀拉长，使其半径变为原来的1/2，横截面积变为原来的1/4倍，导线长度要变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=ρ可知，导线电阻变为原来的16倍；电压U不变，由欧姆定律I=U/R可知，电流变为原来的1/16；故A错误，B正确；电流I变为原来的1/16，横截面积变为原来的1//4，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子粒所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的1/4，故C正确，D错误；故选BC。‎ ‎10．LAC＝0.4 km ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据题意，将电路变成图甲所示电路，其中R1=R1′，R2=R2′，当AA′接90V，BB′电压为72V，如图乙所示（电压表内阻太大，R2和R′2的作用忽略，丙图同理）此时R1、R1′、R串联，‎ ‎ ∵在串联电路中电阻和电压成正比， ∴R1：R：R1′=9V：72V：9V=1：8：1---------------① 同理，当BB′接90V，AA′电压为45V，如图丙所示，此时R2、R2′、R串联， ∵在串联电路中电阻和电压成正比， ∴R2：R：R2′=22.5V：45V：22.5V=1：2：1=4：8：4---② 联立①②可得：R1：R2=1：4， 由题意，RAB=2km×=2Ω=R1+R2， ∴R1=0.4Ω，R2=1.6Ω， AC相距s==0.4km。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用；解决本题的关键：一是明白电压表测得是漏电电阻两端的电压，二是知道电路相当于三个串联。‎ ‎11．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设静态时，滑动变阻器滑片与变阻器左端的距离为x，则有： ‎ 当系统以加速度a向左加速时，设敏感元件向右移动Δx，则对敏感元件由牛顿第二定律得：2kΔx＝ma 此时输出电压 ‎ 由以上三式得a＝‎ 当U＞U0时，系统为向左加速；‎ 当U＜U0时，系统为向右加速．‎ ‎【点睛】‎ 本题的重点就是利用好给定的条件，电阻是与长度成正比的，故由此可以得到电压与敏感元件位移的关系，由此打开整个题目．‎ ‎12．（1）（2）见解析（3）见解析 ‎【解析】（1）电流定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，因此；‎ ‎（2）小红和小明说的都有一定道理 a.小红说的对。由于，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q，则从两端来看，相当于Q的电荷电势降低了U，则 ‎。‎ b.小明说的对。恒定电场的场强，导体中全部电荷为，‎ 电场力做的功；‎ 又因为，则。‎ ‎（3）由欧姆定律：、，、由电阻定律：；‎ 则，则；‎ 由电流密度的定义：；‎ 故；‎