11.2导体的电阻同步练习--【新教材】人教版(2019)2024-2025高二物理必修第三册(含解析)

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11.2导体的电阻同步练习--【新教材】人教版(2019)2024-2025高二物理必修第三册(含解析)

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11.2导体的电阻同步练习
梳理基础知识:
一、电阻
1.部分电路欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的 成正比,跟导体的 成反比.
(2)表达式:I=.
(3)适用范围: 导电和 导电,不适用于气态导体或半导体元件.
2. 定义式:R=
3. SI:
4.物理意义:
二、影响导体电阻的因素
1.实验探究
2. 定量结论
3. 表达式:电阻定律
(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成 ,与它的横截面积S成 ;导体电阻还与构成它的 有关.
(2)公式:R=ρ.
其中l是导体的长度,S是导体的横截面积.ρ是导体的 ,其国际单位是 ,符号为 .
三、导体的电阻率
1.物理意义:反映导体的 ,是导体材料本身的属性.
2. 电阻率与温度的关系
金属:电阻率随温度升高而 ;
负温度系数半导体:电阻率随温度升高而 ;
超导体:一些金属和合金在温度低到临界温度时,电阻可以降到0.
四、伏安特性曲线
1.图线a、e、d、f表示线性元件,b、c表示非线性元件.
2.图线b的电阻不断变小;图线c的电阻不断变小.
3.图中Ra Re,Rd Rf.(选填“>”“<”或“=”)
4.对于非线性元件,应根据R=计算某点的电阻,而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数).
A组基础训练题
一、单选题(本大题共8小题)
1.目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,集成度越高,电子元件越微型化、越小.图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸.通过两导体的电流方向如图所示,则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是 ( )
A.R1=R2 B.R1<R2 C.R1>R2 D.无法确定
2.如图所示,两个厚度相同、上下表面均为正方形,由同种材料构成的导体A、B,两个正方形的边长,分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是(  )
A.导体A和B的电阻之比为
B.导体A和B的电阻之比为
C.通过导体A和B的电流之比为
D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为
3.如图所示,为同种材料制成的厚度相同的两个电阻和,表面均为正方形,其边长之比为:=2:l.通过导体的电流方向如图所示,则和的电阻之比为( )
A.2:1 B.4:1 C.1:1 D.1:2
4.有些材料沿不同方向的物理性质不同,我们称之为各向异性.如图所示,长方体材料的长、宽、高的长度分别为a、b、c,由于其电阻率各向异性,将其左右两侧接入电源时回路中的电流与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同,则该材料左右方向的电阻率与上下方向的电阻率之比为(  )
A. B. C. D.
5.一个标有“220V 60W”的白炽灯泡,两端的电压由零逐渐增大到220V。在此过程中,灯泡两端的电压U和通过灯泡的电流I的关系图线是图中的哪一个?(  )
A. B.
C. D.
6.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是(  )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小
7.如图甲所示电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.开关S闭合后,下列判断正确的是 (  )
甲    乙
A.流过L1的电流是流过L2的电流的2倍 B.L1、L2、L3的电阻相等
C.此时L1的电阻为12 Ω D.此时L2消耗的电功率为0.375 W
8.导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性.如图所示是A、B两个导体的伏安特性曲线,其中图线A的斜率为k,并且图线A与横轴的夹角为α.下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法,正确的是 (  )
A.导体A为线性元件,且RA==
B.导体B是非线性元件,曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C.两条图线相交的点表示两导体在此状态时的I、U、R均相等
D.导体B的阻值随电流的增大而增大
二、多选题(本大题共3小题)
9.(多选)如图所示是某导体的伏安特性曲线,下列说法正确的是(  )
A.导体的电阻为25 Ω
B.导体的电阻为0.04 Ω
C.当导体两端的电压为10 V时,通过导体的电流为0.4 A
D.当通过导体的电流为0.1 A时,导体两端的电压为2.5 V
10.锡纸取火是直接用适当宽度的锡纸条两端接入电池正负极,锡纸条形状如图所示。已知锡纸条上ab、bc、cd段长度相等,下列说法正确的是(  )

A.三段中ab段功率最大,易熔断
B.三段中cd段锡纸体积大,电阻大
C.三段中自由电荷定向移动速度相同
D.锡的电阻较小,直接与电池正负极相连,容易造成烧伤危险
11.某同学研究白炽灯得到其图像如图所示。图像上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增大
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
三、非选择题(本大题共5小题)
12.人体含水量约为,水中有钠离子、钾离子等离子存在,因此容易导电,脂肪则不容易导电。某脂肪测量仪(如图),其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。
(1)肥胖的人与消瘦的人电阻不同的主要原因是什么?
(2)激烈运动之后、沐浴之后测量数据会不准确,这可能是什么原因?
13.某物理兴趣小组要描绘一个标有“4 V  2.0 W”的小灯泡L的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压由零开始逐渐增大,且尽量减小实验误差.可供选用的器材除导线、开关外,还有以下器材:
A.直流电源4.5 V(内阻不计)
B.直流电流表(量程为0~600 mA,内阻约为5 Ω)
C.直流电压表(量程为0~3 V,内阻等于9 kΩ)
D.滑动变阻器R(标有“10 Ω 2 A”)
E.三个定值电阻(R1=1 kΩ、R2=2 kΩ、R3=3 kΩ)
(1)该小组同学研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他们将电压表进行了改装,在给定的定值电阻中选用最合适的电阻    (填“R1”“R2”或“R3”)与电压表串联,完成改装.
(2)实验要求能够实现在0~4 V的范围内对小灯泡两端的电压进行测量,滑动变阻器必须用    接法(填“分压式”或“限流式”),并在虚线框内画出实验电路图.
14.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——髓质累积而成的,具有很大的电阻。经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、横截面半径4cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100V时,该神经刚好发生反应。求引起神经纤维产生感觉的最小电流。
15.一研究小组通过实验画额定电压为3 V的小灯泡的I-U特性曲线,实验时,要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大。该小组应选用如图所示电路中哪个电路进行实验?为什么?
16.一个标有“3.8 V,1 W”字样的小灯泡,其灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一探究性学习小组在实验室研究这一问题,现实验室备有下列实验器材:
A.电压表(量程为0~5 V,内阻约2.0 kΩ)
B.电压表(量程为0~10 V,内阻约3.0 kΩ)
C.电流表(量程为0~0.3 A,内阻约2.0 Ω)
D.电流表(量程为0~0.6 A,内阻约1.5 Ω)
E.滑动变阻器(0~10 Ω,允许通过的最大电流2 A)
F.滑动变阻器(0~200 Ω,允许通过的最大电流0.2 A)
G.学生电源(直流6 V)及开关、导线等
实验时要求测量范围尽可能大,且要求灯泡上的电压从零开始调节,测量结果尽可能准确.
(1)现有如图甲所示的A、B、C、D四个电路,其中可选用的电路为________.
      

(2)在实验中,应当选用的实验器材有电压表________,电流表________,滑动变阻器________.(填器材前字母代号)
(3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的I-U图像,如图乙所示,试根据图像中给出的数据,求出小灯泡在工作点A和B的电阻值分别为________Ω、________Ω.(保留两位有效数字)
(4)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图丙实物接线图中完成余下导线的连接.
 
               乙           丙)
B组能力提升训练题
一、单选题(本大题共8小题)
1.电源(电动势为E、内阻为r)、电阻箱、理想电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值时,理想电压表示数为6.0V。当电阻箱接入电路的阻值时,通过电阻箱的电流I为( )
A.1.0A B.2.0A
C.3.0A D.4.0A
2.一块均匀的长方体导体,如图所示已知导体的电阻率为,长为a,宽为b,厚为c,沿AB方向测得电阻为(  )
A. B. C. D.
3.如图所示,鸟儿能够安全地站在裸露的高压电线上,这是因为(  )
A.鸟的身体是绝缘体
B.鸟爪表面有绝缘层
C.鸟爪之间导线的电阻很小
D.鸟爪之间没有电压
4.如图所示是A、B两电阻的U-I图象,则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是(  )
A.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=2∶1 B.RA∶RB=2∶1,IA∶IB=1∶2
C.RA∶RB=1∶2,IA∶IB=2∶1 D.RA∶RB=1∶2, IA∶IB=1∶2
5.如图所示是某导体的伏安特性曲线,下列说法正确的是(  )
A.当导体两端的电压是4V时,导体的电阻是10Ω
B.当导体两端的电压是4V时,导体的电阻是0.1Ω
C.当导体两端的电压是8V时,导体的电阻是10Ω
D.当导体两端的电压是2V时,通过导体的电流是0.2A
6.一个小灯泡,当它两端的电压在3V以下时,电阻等于15Ω不变;当它两端的电压增大到4V时,钨丝温度明显升高,它的电阻为16Ω;当电压增大到5V时,它的电阻为18Ω,它在0~5V电压范围内的伏安特性曲线与下列哪个图象相符()
A. B.
C. D.
7.将两根长为L,横截面积为S,电阻率为的保险丝串起来作为一根使用,则它的电阻和电阻率分别为
A.、 B.、
C.、 D.、
8.导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性.如图所示是A、B两个导体的伏安特性曲线,其中图线A的斜率为k,并且图线A与横轴的夹角为α.下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法,正确的是 (  )
A.导体A为线性元件,且RA==
B.导体B是非线性元件,曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C.两条图线相交的点表示两导体在此状态时的I、U、R均相等
D.导体B的阻值随电流的增大而增大
二、多选题(本大题共3小题)
9.如图所示是某导体的图像,图中,下列说法正确的是(  )
A.此导体的电阻
B.此导体的电阻
C.图像的斜率表示电阻的倒数,所以
D.在R两端加电压时,每秒通过导体的电荷量是
10.如图所示,a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线。以下说法正确的是(  )
A.电池组的内阻是1 Ω
B.电阻的阻值为0.33 Ω
C.将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是4 W
D.改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率是4 W
11.根据欧姆定律,下列说法中正确的是(  )
A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
B.从关系式可知,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.从关系式知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.从关系式知,对一个确定的导体来说,温度不变时,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
三、非选择题(本大题共5小题)
12.某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律.所用器材如下:
待测小灯泡一只,额定电压为2.5 V,电阻约为几欧;
电压表一个,量程0~3 V,内阻为3 kΩ ;
电流表一个,量程0~0.6 A,内阻为0.1 Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干.
(1)请在图甲中补全实验的电路图 .
(2)图甲中开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)处.
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω.
13.一根做电学实验用的铜导线,长度是,横截面积是,它的电阻是多少?一根输电用的铝导线,长度是,横截面积是,它的电阻是多少?为什么做电学实验时可以不考虑导线的电阻,而输电线路导线的电阻则必须要考虑?
14.如图,、间的电压为,电阻为,为,为,为。试估算干路中的电流有多大。
15.某实验小组做实验描绘一只小灯泡L(额定电压为3.8V)的伏安特性曲线,做实验之前,先用欧姆表测量其内阻约为10Ω。现有以下实验器材可供选用:
A.电压表V1(0~3V,内阻为3kΩ)
B.电压表V2(0~15V,内阻未知)
C.电流表A(0~0.6A,内阻约为2Ω)
D.定值电阻R1=2kΩ
E.定值电阻R2=15kΩ
F.滑动变阻器R(0~10Ω,2A)
G.直流电源(6V,内阻不计),开关和导线若干。
(1)为了使测量更加精确,实验中的电压表选择 ,定值电阻选择 (填器材前序号)。
(2)请根据所选器材在图1所示方框内画出满足实验要求的电路图,并标明所选器材的代号 。
(3)该实验小组按照正确的电路图和实验操作描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。先将两个相同规格的小灯泡按如图3所示电路连接,图中定值电阻阻值为R0=3Ω,电源电动势E=4.5V,内阻r=1.5Ω,此时每个小灯泡消耗的电功率为 W。(结果保留2位有效数字)
16.相距40 km的A、B两地架设两条输电线,电阻共为800 Ω。如果在A、B间的某处发生短路,如图所示。这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA。求发生短路点相距A有多远。
梳理基础知识答案:
一、电阻
1.部分电路欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
(2)表达式:I=.
(3)适用范围:金属导电和电解质溶液导电,不适用于气态导体或半导体元件.
2. 定义式:R=
3. SI:Ω
4.物理意义:
二、影响导体电阻的因素
1.实验探究
2. 定量结论
3. 表达式:电阻定律
(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与构成它的材料有关.
(2)公式:R=ρ.
其中l是导体的长度,S是导体的横截面积.ρ是导体的电阻率,其国际单位是欧·米,符号为Ω·m.
三、导体的电阻率
1.物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性.
2. 电阻率与温度的关系
金属:电阻率随温度升高而增大;
负温度系数半导体:电阻率随温度升高而减小;
超导体:一些金属和合金在温度低到临界温度时,电阻可以降到0.
四、伏安特性曲线
1.图线a、e、d、f表示线性元件,b、c表示非线性元件.
2.图线b的电阻不断变小;图线c的电阻不断变小.
3.图中Ra>Re,Rd”“<”或“=”)
4.对于非线性元件,应根据R=计算某点的电阻,而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数).
A组基础训练题答案
1.【答案】A
【详解】设正方形导体表面的边长为L,厚度为d,材料的电阻率为,根据电阻定律得导体的电阻:R===,可见导体的电阻只和材料的电阻率及厚度有关,与导体的其他尺寸无关,即R1=R2,B、C、D错误,A正确.选A.
2.【答案】C
【详解】AB.设小正方形边长l,则大正方形边长2l,厚度d,根据,可得,AB错误;
C.分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压,根据欧姆定律可知,通过导体A和B的电流之比为,C正确;
D.相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为,D错误。选C。
3.【答案】C
【详解】设导体的电阻率为ρ,厚度为d,边长为L,则由电阻定律得:;R与边长L无关,:R1=R2;选C.
4.【答案】C
【解析】设左右方向、上下方向的电阻率分别为ρ1、ρ2,已知电流相等,说明两种接法的电阻相等,根据电阻定律有ρ1=ρ2,可得=,C正确.
5.【答案】B
【详解】由题意可知白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到220V时,白炽灯泡的温度不断升高,电阻变大,由电阻的定义式,可知电阻等于图线上的点与原点连线的斜率,电阻一直增大,斜率一直增大,B正确,ACD错误。选B。
6.【答案】C
【解析】图线上各点横坐标U与纵坐标I的比值表示电阻,可知随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,选项A正确,不符合题意;对应P点,小灯泡两端的电压为U1,电流为I2,小灯泡的电阻为R=,选项B正确,不符合题意,C错误,符合题意;对应P点,小灯泡的功率为P=I2U1,此值是图中矩形PQOM所围图形面积的大小,选项D正确,不符合题意.故选C.
【易错分析】本题易误认为切线的斜率表示电阻的倒数而出错.在伏安特性曲线中,电阻的阻值随温度的变化而变化,图线上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,某点切线的斜率不一定是电阻的倒数
7.【答案】C 
【解析】由题图甲知L1两端电压为3.0 V,结合题图乙可知流过它的电流为0.25 A,L2、L3串联,每个灯泡两端的电压为1.5 V,根据题图乙可知流过它们的电流为0.2 A,两电流不是2倍的关系,故A错误;设L1的电阻为R1,则R1= Ω=12 Ω,设L2、L3的电阻分别为R2、R3,有R2=R3= Ω=7.5 Ω,故B错误,C正确;设此时L2消耗的电功率为P,有P=UI=1.5×0.2 W=0.3 W,故D错误.
8.【答案】C 
【解析】导体A的I-U图线为倾斜直线,故导体A为线性元件,但因两坐标所用的标度不一定相同,故不能用图线与横轴夹角的正切值的倒数来表示电阻,选项A错误;导体B的I-U图线为曲线,故导体B为非线性元件,曲线上某点和坐标原点连线的斜率为k=,即为相应状态的电阻的倒数,选项B错误;两条图线相交的点表示两导体在此状态时的U和I相等,则在此状态时两导体的电阻也相等,选项C正确;由I-U图线可知,导体B的伏安特性曲线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大,故导体B的阻值随电流的增大而减小,选项D错误.
【易错分析】I-U图像中某点对应的电阻等于该点与坐标原点连线的斜率的倒数,不能错误地认为电阻等于该点切线斜率的倒数.
9.【答案】ACD
【解析】导体的电阻R===25 Ω,故A正确,B错误;当导体两端的电压为10 V时,通过导体的电流I′===0.4 A,故C正确;当通过导体的电流为0.1 A时,导体两端的电压U″=I″R=0.1 A×25 Ω=2.5 V,故D正确.
10.【答案】AD
【详解】B.根据电阻的决定式有,由于锡纸条上ab、bc、cd段长度相等,根据图形可知,ab、bc、cd段锡纸条横截面积的平均值,可知,即三段中cd段锡纸体积大,横截面积大,电阻小,B错误;
A.三段锡纸条可以看为串联,通过三段锡纸条的电流相等,根据,由于,则有,即三段中ab段功率最大,易熔断,A正确;
C.根据电流的微观定义式有,三段锡纸条是串联关系,电流相等,由于,则有,C错误;
D.锡的电阻较小,直接与电池正负极相连,通过电路的电流较大,容易造成烧伤危险,D正确。选AD。
11.【答案】AD
【详解】A.由图示图像可知,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,A正确;
B.白炽灯随流经的电流增大,阻值在增大,是非线性元件,但仍可以用欧姆定律计算它的电阻,B错误;
CD.由欧姆定律可知,在A点,白炽灯的电阻,C错误,D正确。选AD。
12.【答案】(1)脂肪含量不同;(2)见解析
【详解】(1)肥胖的人与消瘦的人电阻不同的主要原因脂肪含量不同,肥胖的人脂肪含量多,电阻大,消瘦的人脂肪含量少,电阻小;
(2)激烈运动之后,沐浴之后,水含量减小,钠离子、钾离子等离子也就减小,电阻变大,测量数据会不准确。
13.【答案】(1)R3 (2)分压式 见解析
【解析】(1)若要把电压表改装成量程为0~4 V的电压表,则串联的分压电阻R= - RV= Ω - 9 000 Ω=3 kΩ,故选择R3.
(2)实验要求能够实现在0~4 V的范围内对小灯泡两端的电压进行测量,滑动变阻器必须用分压式接法;由于小灯泡L的电阻较小,故电流表采用外接法,实验电路图如图所示.
14.【答案】0.31μA
【详解】根据电阻定律,可得髓质神经纤维的电阻为,根据部分电路的欧姆定律可得,引起神经纤维产生感觉的最小电流为0.31μA。
15.【答案】b,实验要求电压能从零开始变化
【详解】该小组应选b图,因为实验要求电压能从零开始变化,只有分压接法才可实现
16.【答案】(1)D (2)A C E (3)6.3 10 (4)见解析
【解析】(1)要求灯泡上的电压从零开始调节,所以电路图必须用滑动变阻器分压接法,故A、B错误;小灯泡标有“3.8 V,1 W”字样,其正常工作时的电阻R灯==14.44 Ω<,故采用电流表外接法误差较小,故C错误,D正确.
(2)小灯泡额定电流I=≈0.26 A.因此电压表选择A,电流表选择C,滑动变阻器采用分压式接法,应选最大阻值较小的E.
(3)根据R=得小灯泡在A点的电阻为RA= Ω≈6.3 Ω,在B点的电阻为RB= Ω=10 Ω.
(4)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,实物接线如图所示.
B组能力提升训练题答案
1.【知识点】欧姆定律
【答案】C
【详解】
由公式,可得
故选C。
2.【知识点】电阻定律
【答案】C
【详解】
根据电阻定律可得沿AB方向测得电阻为
故选C。
3.【知识点】欧姆定律
【特色标签】生产生活、推理论证能力
【答案】C
【详解】鸟的本身是导电的,鸟爪表面也没有绝缘层,同时鸟也不具有耐高压性,能站在电线上的原因是因为小鸟并联在两脚之间的导线上,而导线长度很小,该部分导体的电阻小,小鸟鸟爪两端的电压很小,根据,通过鸟儿的电流极小,不会对小鸟造成危害。选C。
4.【知识点】欧姆定律
【答案】B
【详解】由图可知,A的电阻为:,B的电阻为:,则RA:RB=10:5=2:1,当两电压相同时,电流与电阻成反比,所以电流之比为:1:2,B正确,ACD错误.选:B。
5.【知识点】伏安特性曲线
【答案】A
【分析】
通过伏安特性曲线,计算电阻值。
【详解】
AB.根据
可知,当导体两端的电压是4V时,导体的电阻是10Ω,A正确,B错误;
CD.由图象可知 图象不是线性关系,也就是不同电压下,电阻值不同,而图象没给出其它数据,因此无法算出其它电压下的电阻值,CD错误。
故选A。
6.【知识点】伏安特性曲线
【答案】B
【详解】
据题电压在0-3V内,小灯泡的电阻大致不变,则I-U图象是过原点的直线,当电压为3V时,电流为
当它两端的电压增大到4V时,钨丝温度明显升高,电阻增大,I-U图象是曲线,电压为4V时,电流为
电压为5V时,电流为
画出0-5V范围内的伏安特性曲线如B图。
故选B。
7.【知识点】电阻定律
【答案】A
【详解】
因为两根保险丝的材料相同,所以串起来后电阻率不变,串联后相当于两电阻之和,即,故A正确
8.【知识点】伏安特性曲线
【特色标签】理解能力、推理论证能力
【答案】C 
【解析】导体A的I-U图线为倾斜直线,故导体A为线性元件,但因两坐标所用的标度不一定相同,故不能用图线与横轴夹角的正切值的倒数来表示电阻,选项A错误;导体B的I-U图线为曲线,故导体B为非线性元件,曲线上某点和坐标原点连线的斜率为k=,即为相应状态的电阻的倒数,选项B错误;两条图线相交的点表示两导体在此状态时的U和I相等,则在此状态时两导体的电阻也相等,选项C正确;由I-U图线可知,导体B的伏安特性曲线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变大,故导体B的阻值随电流的增大而减小,选项D错误.
(
【易错分析】
I
-
U
图像中某点对应的电阻等于该点与坐标原点连线的斜率的倒数
,
不能错误地认为电阻等于该点切线斜率的倒数
.
)
【易错分析】I-U图像中某点对应的电阻等于该点与坐标原点连线的斜率的倒数,不能错误地认为电阻等于该点切线斜率的倒数.
9.【知识点】伏安特性曲线
【答案】AD
【详解】
AB.由
可知,图像的斜率表示电阻的倒数,则由题图可知,此导体的电阻
故A正确,B错误;
C.图线的斜率表示电阻的倒数,但R不等于,只能根据求解,故C错误;
D.在R两端加的电压时,电路中电流
则每秒通过导体的电荷量为
故D正确。
故选AD。
10.【知识点】伏安特性曲线
【答案】AD
【详解】A.a图线斜率的绝对值的倒数等于电源的内阻,则电池组的内阻是
r==1Ω
选项A正确;
B.b图线的斜率的倒数等于电阻R,则
R==3Ω
选项B错误;
C.由a图线可知,电池组的电动势为E=4 V,将该电阻接在该电池组两端,两图线的交点即为电池组工作状态,所以电池组的输出功率将是
P=UI=3×1W=3W
选项C错误;
D.电池组的最大输出功率为
可见,当外阻等于电池组内阻时,电源输出功率有最大值
Pm==W=4W
选项D正确;
故选AD。
11.【知识点】欧姆定律
【答案】CD
【详解】
A.由U=IR知对于一个确定的导体来说,如果通过的电流越大,则导体两端的电压也越大,但是,不能说导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定,故A错误,不符合题意;
B.关系式是定义式,导体电阻由导体本身决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故B错误,不符合题意;
C.由知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,故C正确,符合题意;
D.导体电阻由导体本身决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,导体电阻在数值上等于它两端的电压与通过它的电流之比,由可知,对于一个确定的导体来说,温度恒定时,所加的电压跟通过的电流的比值是一确定值,故D正确,符合题意。
故选CD。
12.【知识点】实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】;B;5.95
【详解】
(1)[1]为了测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律,所以还应有电流表,由于小灯泡电阻较小,所以电流表应外接,故电路图如图
(2)[2]图甲中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于B端,使得闭合电键后,测量电路部分处于短路状态,电压表、电流表示数为0,起保护作用;
(3)[3]由于小灯泡的额定电压为2.5V,由图可知,电流为0.42A,由欧姆定律得
13.【知识点】电阻定律
【答案】,,原因见解析
【详解】
铜的电阻率为,铝的电阻率为,根据电阻定律得
铜导线的电阻为
铝导线的电阻为
实验室用的铜导线比较短,电阻率较小,导线电阻很小,相对于用电器的电阻可以忽略不计,所以不用考虑导线电阻。而远距离输电距离长,输电线上的电阻就比较大,所造成的损耗就不能忽略了。
14.【知识点】欧姆定律
【答案】1A
【详解】
串联电阻的阻值更接近大电阻,并联电阻的阻值更接近小电阻。电阻和并联,由于的阻值远大于,所以并联电阻近似为,与串联,由于的阻值远大于,所以串联电阻近似为,与并联,由于远小于,所以并联电阻近似为,即、间的电阻阻值近似为,根据欧姆定律得
15.【知识点】实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】A;D;;0.57(0.55~0.59皆可)
【详解】
(1)[1][2]小灯泡L的额定电压为3.8V,为了使测量更加精确,用量程0~15V的电压表测电压,误差太大,所以实验中的电压表选择量程0~3V,内阻为3kΩ的电压表V1与定值电阻R1=2kΩ串联改装的电压表;
(2)[3]由于实验描绘一只小灯泡L(额定电压为3.8V)的伏安特性曲线,滑动变阻器采用分压式,电压表内阻远大于灯泡的电阻,电流表采用外接法,电路图为
(3)[4]设通过每个灯泡的电流为,根据闭合电路欧姆定律有
整理得
作出图线
每个小灯泡消耗的电功率为
16.【知识点】欧姆定律、电阻定律
【答案】12.5 km
【详解】
设发生短路处距离A处有xm,据题意知,A、B两地间的距离l=40km,电压表的示数U=10V,电流表的示数I=40mA=40×10-3A,R总=800Ω,根据欧姆定律
可得A端到短路处的两根输电线的电阻
根据电阻定律可知
A、B两地输电线的电阻为R总,根据电阻定律有
解得
则有
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