同步课时精练(十一)11.2导体的电阻(学生版+解析版)

名师求索工作室系列
同步课时精练(十一)11.2导体的电阻(学生版)
一、单题
1.一段长度为L的粗细均匀的电阻丝电阻为R,现在将其均匀拉长为2L,则此时其电阻的阻值为( )
A.R B.2R C.3R D.4R
2.关于电流,下列说法正确的是(  )
A.电流有方向,因此电流是矢量
B.负电荷定向移动的方向为电流的正方向
C.由可知,电阻R越大,电流I一定越小
D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
3.某同学研究白炽灯得到其图象如图所示。图象上A点与原点的连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则(  )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.白炽灯是非线性元件,不能用欧姆定律计算它的电阻
C.在A点,白炽灯的阻值可表示为
D.在A点,白炽灯的阻值可表示为
4.长度和横截面积均相同、材料不同的a、b两根金属丝,它们的伏安特性曲线分别如图中A、B所示。下列关于a、b的电阻大小判断正确的是(  )
A.把它们串联起来使用时,a的电阻大于b的电阻
B.把它们串联起来使用时,a的电阻小于b的电阻
C.把它们并联起来使用时,a的电阻小于b的电阻
D.把它们并联起来使用时,a的电阻等于b的电阻
5.将电压U加在一根导线两端,设导线截面的直径为d,长度为l。当U增至3倍时,电子的定向移动的速率(  )
A.减小3倍 B.不增不减 C.增加至3倍 D.增加至9倍
6.要描绘一个标有“3V,0.8W”小灯泡的伏安特性曲线,要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加,且尽量减小实验误差。已选用的器材除导线、开关外,还有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω)
电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
电压表(量程3V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
实验电路应选用___________(填字母代号)。
A. B.
C. D.
7.下列说法正确的是(  )
A.当导体两端有持续的电压时,导体内将存在持续的电场
B.电荷定向移动的方向为电流的方向
C.由可知,通过导体某截面的电荷量越大,导体中的电流越大
D.由知,R与U成正比,与I成反比
二、多选题
8.关于测小灯泡伏安特性曲线的实验中,电路应采用( )
A.电流表内接 B.电流表外接
C.滑动变阻器起限流作用 D.滑动变阻器起分压作用
9.关于导体的电阻,下列说法正确的是
A.根据,可知R与U成正比,与I成反比
B.根据,可知R与L成正比,与S成反比
C.白炽灯温度上升电阻变大,是因为灯丝的电阻率变大
D.将一圆柱形导体均匀拉长为原来的两倍,则电阻变为原来的4倍
10.下图是电阻R的I-U图线,图中α=45°,由此得出(  )
A.通过电阻的电流与其两端电压成正比
B.电阻R=1.5 Ω
C.因I-U图线的斜率表示电阻的倒数,故R=1/tanα=1.0 Ω
D.在R两端加6.0 V电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是9.0 C
11.如图所示为两电学元件A、B的伏安特性曲线,两条图线交于点P,A的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4,B的图像在P点的切线与横轴的交点值为0.7,则下列说法正确的是(  )
A.B元件可能是金属导体
B.当两元件中的电流均为0.5 A时,A、B两元件的电阻阻值相等
C.将两元件串联在电路中,当元件中的电流小于0.5A时,A的电阻阻值大于B的电阻阻值
D.将两元件并联在电路中,当元件中两端的电压小于1V时,A 的功率大于B的功率
12.我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯,并且以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图象上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则(  )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为A点切线的斜率的倒数
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为OA连线的斜率的倒数
三、解答题
13.如图所示为某灯泡的I-U曲线,该灯泡的额定功率为10 W,额定电压为20 V,现在要使灯泡的实际功率为4.8 W,则可串联一个多大的电阻?(电路总电压恒定为20 V)
14.图中的甲和乙是测量金属丝电阻的两种电路,其主要区别是下半部分滑动变阻器的连接方法不同,甲称为“分压电路”,乙称为“限流电路”。
(1)要想待测电阻两端电压能从零开始连续变化,应选用哪种电路?
(2)选用上面那种电路时,滑动变阻器的总电阻R与待测电阻相比较,哪个的电阻应小一些?
15.AB两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆,在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻,检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置:
(1)令B端的双线断开,在A处测出双线两端间的电阻RA;
(2)令A端的双线断开,在B处测出双线两端的电阻RB;
(3)在A端的双线间加一已知电压UA,在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB.试由以上测量结果确定损坏处的位置.
16.一滑动变阻器与三个开关、一个负载电阻组成如图所示的电路,分别指出当滑动变阻器处于下述两种状态下,对负载电阻有何控制作用?有什么应注意的地方?
(1)、均断开,而闭合时;
(2)断开,而、均闭合时。名师求索工作室系列
同步课时精练(十一)11.2导体的电阻(解析版)
一、单题
1.一段长度为L的粗细均匀的电阻丝电阻为R,现在将其均匀拉长为2L,则此时其电阻的阻值为( )
A.R B.2R C.3R D.4R
答案:D
解析:当导体的长度拉长到原来的2倍时,其材料和体积均不变,则横截面积变为原来的1/2;根据,导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的4倍;
2.关于电流,下列说法正确的是(  )
A.电流有方向,因此电流是矢量
B.负电荷定向移动的方向为电流的正方向
C.由可知,电阻R越大,电流I一定越小
D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大
答案:D
解析:A.电流虽然有方向,但遵循代数运算法则,因此是标量,故A错误;
B.正电荷定向移动的方向规定为电流的正方向,故B错误;
C.电流I由电压U与电阻R共同决定,R越大,I不一定越小,故C错误;
D.由可知,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大,故D正确。
3.某同学研究白炽灯得到其图象如图所示。图象上A点与原点的连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则(  )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.白炽灯是非线性元件,不能用欧姆定律计算它的电阻
C.在A点,白炽灯的阻值可表示为
D.在A点,白炽灯的阻值可表示为
答案:D
解析:A.由图示图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻变大,故A错误;
B.白炽灯是纯电阻元件,能用欧姆定律计算它的电阻,选项B错误;
CD.由欧姆定律可知,在A点,白炽灯的电阻:
由于纵坐标与横坐标的标度可能不同,所以不能用计算电阻值,更不能用计算电阻值,故C错误,D正确。
4.长度和横截面积均相同、材料不同的a、b两根金属丝,它们的伏安特性曲线分别如图中A、B所示。下列关于a、b的电阻大小判断正确的是(  )
A.把它们串联起来使用时,a的电阻大于b的电阻
B.把它们串联起来使用时,a的电阻小于b的电阻
C.把它们并联起来使用时,a的电阻小于b的电阻
D.把它们并联起来使用时,a的电阻等于b的电阻
答案:A
5.将电压U加在一根导线两端,设导线截面的直径为d,长度为l。当U增至3倍时,电子的定向移动的速率(  )
A.减小3倍 B.不增不减 C.增加至3倍 D.增加至9倍
答案:C
解析:由电流的微观表达式
其中
n表示导线内单位体积的电子数,q表示单个电子的电荷量,S表示导线的横截面积,v为电子定向移动的速率。又根据部分电路欧姆定律
电阻定律

可知,当导线的l、d不变,U增至3倍时,定向移动的速率也增至3倍。
6.要描绘一个标有“3V,0.8W”小灯泡的伏安特性曲线,要求小灯泡两端的电压由零逐渐增加,且尽量减小实验误差。已选用的器材除导线、开关外,还有:
电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω)
电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
电压表(量程3V,内阻约为3kΩ)
滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A)
实验电路应选用___________(填字母代号)。
A. B.
C. D.
答案:B
解析:由题意得,本实验要求从电压表读数为零开始测量,故滑动变阻器应采用分压式接法;由于小灯泡电阻较小,因此应采用电流表外接法,所以选择B电路。
7.下列说法正确的是(  )
A.当导体两端有持续的电压时,导体内将存在持续的电场
B.电荷定向移动的方向为电流的方向
C.由可知,通过导体某截面的电荷量越大,导体中的电流越大
D.由知,R与U成正比,与I成反比
答案:A
解析:A.当导体两端有持续的电压时,即导体两端存在电势差,导体内将存在持续的电场,故A正确;
B.正电荷定向移动的方向为电流的方向,故B错误;
C.该式为电流的定义式,电流的大小与电荷量大小无关,故C错误;
D.该式为电阻的定义式,电阻的大小与电压、电流无关,所以不能说R与U成正比,与I成反比,故D错误。
二、多选题
8.关于测小灯泡伏安特性曲线的实验中,电路应采用( )
A.电流表内接 B.电流表外接
C.滑动变阻器起限流作用 D.滑动变阻器起分压作用
答案:BD
9.关于导体的电阻,下列说法正确的是
A.根据,可知R与U成正比,与I成反比
B.根据,可知R与L成正比,与S成反比
C.白炽灯温度上升电阻变大,是因为灯丝的电阻率变大
D.将一圆柱形导体均匀拉长为原来的两倍,则电阻变为原来的4倍
答案:BCD
解析:A.根据电阻定律可知,导体的电阻大小的影响因素:长度、横截面积、材料.跟电压、电流都无关,故A错误;
B.根据电阻定律可知,导体的电阻R与长度L成正比,与横截面积S成反比,故B正确;
C.白炽灯温度升高,电阻率增大,电阻变大,故C正确;
D.将一圆柱形导体均匀拉长为原来的两倍,则横截面积减小为原来的一半,根据电阻定律可知,电阻变为原来的4倍,故D正确.
10.下图是电阻R的I-U图线,图中α=45°,由此得出(  )
A.通过电阻的电流与其两端电压成正比
B.电阻R=1.5 Ω
C.因I-U图线的斜率表示电阻的倒数,故R=1/tanα=1.0 Ω
D.在R两端加6.0 V电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是9.0 C
答案:AD
解析:A.根据部分电路的欧姆定律可知,通过电阻的电流与两端电压成正比,故A正确;
BC.根据电阻的定义式:知,I-U图象斜率的倒数等于电阻R,则得
故BC错误;
D.由图知,当U=6V时,I=9A,则每秒通过电阻横截面的电荷量是
q=It=9×1C=9.0C
故D正确.
11.如图所示为两电学元件A、B的伏安特性曲线,两条图线交于点P,A的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4,B的图像在P点的切线与横轴的交点值为0.7,则下列说法正确的是(  )
A.B元件可能是金属导体
B.当两元件中的电流均为0.5 A时,A、B两元件的电阻阻值相等
C.将两元件串联在电路中,当元件中的电流小于0.5A时,A的电阻阻值大于B的电阻阻值
D.将两元件并联在电路中,当元件中两端的电压小于1V时,A 的功率大于B的功率
答案:BD
解析:A.由图像可知,电流越大,B元件阻值越小,则B元件是半导体,A错误;
B.当两元件中的电流均为0.5 A时,A、B两元件的电阻阻值均为
B正确;
C.将两元件串联在电路中,两元件电流相等,根据
如图,当元件中的电流小于0.5A时,A的电阻阻值小于B的电阻阻值,C错误;
D.将两元件并联在电路中,两元件电压相等,根据
如图,当元件中两端的电压小于1V时,A 的功率大于B的功率,D正确。
12.我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯,并且以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图象上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则(  )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为A点切线的斜率的倒数
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为OA连线的斜率的倒数
答案:CD
解析:A.由图像得
电压增大,k减小,R增大,A错误;
BD.在A点,白炽灯的电阻等于 ,B错误,D正确;
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0,C正确。
三、解答题
13.如图所示为某灯泡的I-U曲线,该灯泡的额定功率为10 W,额定电压为20 V,现在要使灯泡的实际功率为4.8 W,则可串联一个多大的电阻?(电路总电压恒定为20 V)
答案:20 Ω
解析:依据题意,要使灯泡的实际功率为4.8W,结合灯泡的I-U曲线,可知,灯泡两端的电压U=12V,电流I=0.4A,因电路总电压恒定20V,那么串联电阻两端的电压为
U′=20V-12V=8V
由于此时电流I=0.4A
则依据
14.图中的甲和乙是测量金属丝电阻的两种电路,其主要区别是下半部分滑动变阻器的连接方法不同,甲称为“分压电路”,乙称为“限流电路”。
(1)要想待测电阻两端电压能从零开始连续变化,应选用哪种电路?
(2)选用上面那种电路时,滑动变阻器的总电阻R与待测电阻相比较,哪个的电阻应小一些?
答案:(1)分压电路;(2)滑动变阻器的总电阻R
解析:(1)要想待测电阻两端电压能从零开始连续变化,应选用分压接法,当滑动触头在最左端时,上部分电路被短路,待测电阻两端电压为零。
(2)为方便测量,滑动触头时,使电表示数变化明显,滑动变阻器的总电阻R应小些。
15.AB两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆,在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻,检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置:
(1)令B端的双线断开,在A处测出双线两端间的电阻RA;
(2)令A端的双线断开,在B处测出双线两端的电阻RB;
(3)在A端的双线间加一已知电压UA,在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB.试由以上测量结果确定损坏处的位置.
答案:
解析:设双线电缆每单位长度的电阻为r,漏电处电阻为R,漏电处距A端为x,则由电阻定律应有
RA=2rx+R
RB=2r(L–x)+R
由欧姆定律,可知
解得
16.一滑动变阻器与三个开关、一个负载电阻组成如图所示的电路,分别指出当滑动变阻器处于下述两种状态下,对负载电阻有何控制作用?有什么应注意的地方?
(1)、均断开,而闭合时;
(2)断开,而、均闭合时。
答案:(1)见解析;(2)见解析
解析:(1)、断开,闭合时,电路结构如下图所示,对为“串联限流”作用,注意起始电阻值要大些,对起保护作用;
(2)断开,、闭合时,电路结构如下图所示,对为“并联分压”作用,此时应注意,起始时与并联部分的电阻阻值要小些,才能对起保护作用。

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