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  • 2022-04-12 发布

2019高中物理第三章从电表电路到集成电路3.3探究电阻定律练习(含解析)

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探究电阻定律一、选择题(一)1.导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是(  )A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比C.电压一定,电阻与通过导体的电流成正比D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比解析:根据电阻定律R=ρLS可知:当横截面积S一定时,电阻R与长度L成正比,选项A正确。答案:A2.(多选)某种金属材料制成的导线,长为L,横截面积为S,电阻为R,电阻率为ρ,若加在导线两端的电压为U,则(  )A.温度不变时,L越大,S越小,R越大B.温度不变时,L越大,S越小,ρ越大C.L、S都不变,U越大,R越大D.L、S都不变,U越大,ρ越大解析:由电阻定律知选项A正确,选项B错误;U越大,电流越大,温度变高,故R变大,选项C、D正确。答案:ACD3.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1∶U2为(  )A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1解析:由题意知R1∶R2=2∶1,则两电阻串联时,由U=IR可知U1∶U2=2∶1。答案:B4.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc。当将A与B接入电压U(V)的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U(V)的电路中,则电流为(  )A.4IB.2IC.12ID.14In解析:设沿AB方向的横截面积为S1,沿CD方向的横截面积为S2,则有S1S2=12。AB接入电路时电阻为R1,CD接入电路时电阻为R2,则有R1R2=ρLabS1ρLbcS2=41,电流之比I1I2=R2R1=14,I2=4I1=4I。答案:A5.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5mm和d2=1mm,熔断电流分别为2.0A和6.0A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是(  )A.6.0AB.7.5AC.10.0AD.8.0A解析:因甲、乙保险丝等长,根据电阻定律R=ρLS=ρLπ(d2)2有R1R2=d22d12=41。把R1、R2并联接入电路后,由分流关系知I1I2=R2R1=14。因熔断电流I2为6A,故通过R1的电流只能是I1'=1.5A,所以电路中允许通过的最大电流为Imax=I1'+I2=7.5A,故选项B正确。答案:B6.如图所示,表示用不同电压加在一段金属导体两端,在温度不变的情况下测得的电流图像,试根据图像分析: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I-U线符合下列哪种情况(  )解析:长度不变,增加横截面积,电阻减小。答案:D7.(多选)如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B为分压器的输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片放在变阻器的中间,下列判断中正确的是(  )A.A、B间不接负载时输出电压UAB=U2B.当A、B间接上负载R时,输出电压UABR2。由串联电路特点U1U2=R1R2,故U1>U2,选项C正确。由公式E=Ud,故长度相同的情况下电压大的电场强度大,故E1>E2,选项B正确。答案:ABC2.(多选)(2014·山东泰安检测)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω。另有一测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计。则(  )A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80V解析:当一端短路时,可将此短路端直接用导线相连。当cd短路时,R2与R3并联后再与R1串联,则有R总=R1+11R2+1R3=40Ω同理,当ab短路时有R总'=R2+11R1+1R3=128Ω对于理想电压表,其内阻无穷大,故当电阻与电压表串联时,其分压可不计。当ab接通测试电源时,R1与R3串联,cd两端的电压等于R3的分压,即有Ucd=U·R3R1+R3=80V当cd接通测试电源时,R2与R3串联,ab两端的电压等于R3的分压,即有Uab=U·R3R3+R2=25V,故选项A、C正确。答案:AC四、非选择题(二)3.(2014·福建普陀期中检测)如图甲所示,为一段粗细均匀的新型导电材料棒,截面做成“月牙”状,若导体棒的电阻率已知,为ρ0,测得其质量是m,某校课外小组用下列实验方案测其密度。(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为×10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数为R=    。 (2)然后利用以下器材,用伏安法尽可能精确地测量其电阻:A.电流表:量程为0.6A,内阻约为0.1ΩB.电压表:量程为3V,内阻约为3kΩC.滑动变阻器:最大阻值为20Ω,额定电流1AnD.低压直流电源:电压6V,内阻忽略E.开关K,导线若干在方框中画出测电阻的实验电路图,并在实物图中按原理图连接。(3)如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L,则该材料的密度ρ=    (用测出的物理量的符号和已知量符号表示)。 解析:万用表测得电阻:读数×倍数=200Ω,由于R测远大于变阻器的阻值,故变阻器为分压式。RVRA=103Ω