【名師一號(hào)】2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 7-1 電阻　電阻定律　電功課時(shí)檢測 新人教版

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1、第一講　電阻　電阻定律　電功 一、單項(xiàng)選擇題 1．橫截面的直徑為d、長為l的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)這三個(gè)量中一個(gè)改變時(shí)，對(duì)自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率的影響是(　　) A．電壓U加倍，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變 B．導(dǎo)線長度l加倍，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率加倍 C．導(dǎo)線橫截面的直徑加倍，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變 D．以上說法均不正確 解析　由歐姆定律I＝，電阻定律R＝和電流微觀表達(dá)式I＝neSv可得v＝，因此，電壓U加倍時(shí)，v加倍，l加倍時(shí)v減半，故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)線橫截面的直徑加倍時(shí)，v不變，C項(xiàng)正確． 答案　C 2．導(dǎo)體中的電流是這樣產(chǎn)生的：當(dāng)在一根長度為l

2、、橫截面積為S的均勻?qū)w兩端加上電壓U時(shí)，導(dǎo)體中出現(xiàn)一個(gè)勻強(qiáng)電場，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子(－e)受勻強(qiáng)電場的電場力作用而加速，同時(shí)由于與做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的陽離子碰撞而受到阻礙，這樣邊反復(fù)碰撞邊向前移動(dòng)．可以認(rèn)為阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k是常數(shù))．當(dāng)電子所受電場力與阻力大小相等時(shí)，導(dǎo)體中就形成了恒定電流，則該導(dǎo)體的電阻是(　　) A. B. C. D. 解析　題設(shè)導(dǎo)體兩端加上電壓U，導(dǎo)體中出現(xiàn)一個(gè)勻強(qiáng)電場，因此場強(qiáng)E＝，當(dāng)電場力與阻力平衡時(shí)形成了恒定電流，則Ee＝kv，即U＝，由歐姆定律得U＝IR，所以R＝＝＝，A選項(xiàng)正確． 答案　A

3、3．如圖所示為將不同電壓加在一段金屬導(dǎo)體兩端在溫度不變的情況下所測得的I－U圖線，試根據(jù)圖線回答：若將這段金屬導(dǎo)體在保持長度不變的前提下增大其橫截面積，則這段導(dǎo)體的電阻(　　) A．等于4.0Ω B．大于2.0Ω C．小于2.0Ω D．等于2.0Ω 解析　由圖像知R＝2Ω，若保持長度不變，增大橫截面積，則電阻要變小，C正確． 答案　C 4．有三個(gè)用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇，它們的額定電壓和額定功率均為“220V 60W”．現(xiàn)讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生的熱量(　　) A．日光燈最多 B．電烙鐵最多 C．電風(fēng)扇最多 D．一樣多 解析　電烙鐵是

4、純電阻電路．即以發(fā)熱為目的，電流通過它就是用來產(chǎn)熱．而日光燈和電風(fēng)扇是非純電阻電路，電流通過它們時(shí)產(chǎn)生的熱量很少，電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能(光能和葉片動(dòng)能)．綜上所述，只有B正確． 答案　B 5．某型號(hào)手機(jī)電池的背面印有如圖所示的一些符號(hào)，另外在手機(jī)使用說明書上還寫有“通話時(shí)間3h，待機(jī)時(shí)間100h”．則該手機(jī)通話和待機(jī)時(shí)消耗的功率分別約為(　　) A．1.8W,5.4×10－2W B．0.6W,1.8×10－2W C．3.6W,0.108W D．6.48×103W,1.94×102W 解析　由手機(jī)電池背面的符號(hào)可知，該電池的電能W＝UQ＝3.6×500×10－3×3600

5、 J＝6480 J．所以由P＝得通話功率P1＝＝0.6W；待機(jī)功率P2＝ ＝1.8×10－2W，B選項(xiàng)正確． 答案　B 6．一學(xué)校物理興趣小組自己用蓄電池、電動(dòng)機(jī)、皮帶、自行車組裝了一輛電動(dòng)車，人騎上后總質(zhì)量為50kg，假定蓄電池能提供24V的電壓，內(nèi)阻不計(jì)．當(dāng)電動(dòng)車在水平地面上以0.8m/s的速度勻速行駛時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為5A，設(shè)車所受的阻力是車重的0.2倍(g＝10m/s2)，則此電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是(　　) A．4.8Ω B．3.2Ω C．1.6Ω D．0.4Ω 解析　根據(jù)能量守恒得UI＝I2r＋fv，代入數(shù)據(jù)24×5＝52r＋0.2×10×50×0.8，解得r＝1.6Ω

6、. 答案　C 二、多項(xiàng)選擇題 7.溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，如圖所示圖線分別為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則(　　) A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系 B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系 C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系 D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系 解析　金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的升高而減小，故選項(xiàng)C、D正確． 答案　CD 8.如圖所示，兩個(gè)截面不同，長度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端電壓為U，則(　　) A．通過兩棒的電流不相等 B

7、．兩棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率相同 C．兩棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不同，細(xì)棒內(nèi)部場強(qiáng)E1大于粗棒內(nèi)部場強(qiáng)E2 D．通過兩棒的電荷量相等 解析　因兩棒串聯(lián)，所以I1＝I2，q1＝q2，選項(xiàng)A不正確，D正確；根據(jù)電流的微觀意義I＝nqSv，得nqS1v1＝nqS2v2.因S1v2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；又恒定電流的電場類似靜電場，由E＝得E1>E2，選項(xiàng)C正確． 答案　CD 9．對(duì)于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說法中正確的是(　　) A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0R B．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來，電阻變?yōu)镽 C．

8、給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的比值不變 D．把金屬絲的溫度降到非常低，電阻率可能會(huì)變?yōu)榱? 解析　設(shè)原電阻R＝ρ，當(dāng)l′＝10l時(shí)，由體積不變?cè)砬蟮媒孛娣e變成S′＝S，所以電阻變?yōu)镽′＝ρ＝ρ＝100R，A錯(cuò)誤；從中點(diǎn)對(duì)折起來，相當(dāng)于兩個(gè)阻值為R的電阻并聯(lián)，其總阻值為R，B正確；金屬絲的電阻率ρ隨溫度的升高而增大，當(dāng)金屬絲兩端的電壓逐漸增大時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)會(huì)使電阻率ρ隨溫度的升高而增大，因而R＝ρ＝將逐漸增加，C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D中的現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，D正確． 答案　BD 10.如圖所示，用輸出電壓為1.4V，輸出電流為100mA的充電器對(duì)內(nèi)阻為2Ω的鎳氫電池充電．下

9、列說法正確的是(　　) A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12W B．充電器消耗的電功率為0.12W C．充電時(shí)，電池消耗的熱功率為0.02W D．充電器把0.14W的功率儲(chǔ)存在電池內(nèi) 解析　此題主要考查非純電阻電路的功率問題．電源的輸出功率也就是充電電池的總功率，經(jīng)分析可知，應(yīng)選A、C. 答案　AC 三、非選擇題 11．A、B兩地間鋪有通訊電纜，長為L，它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻?qū)Ь€組成的，通常稱為雙線電纜．在一次事故中經(jīng)檢查斷定是電纜上某處的絕緣保護(hù)層損壞，導(dǎo)致兩導(dǎo)線之間漏電，相當(dāng)于該處電纜的兩導(dǎo)線之間接入一個(gè)電阻．檢查人員經(jīng)過下面的測量可以確定損壞處的位置： (

10、1)令B端雙線斷開，在A處測出雙線兩端間的電阻RA； (2)A端的雙線斷開，在B處測出雙線兩端的電阻RB； (3)在A端的雙線間加一已知電壓UA，在B端雙線間用內(nèi)阻很大的電壓表測量出兩線間電壓UB. 試由以上測量結(jié)果確定損壞處的位置． 解析　設(shè)損壞處距A端為LA，由電阻定律可知，根據(jù)(1)(2)兩次測量結(jié)果應(yīng)有＝＝，式中R為漏電阻． 又依據(jù)第(3)次測量結(jié)果有＝. 代入上式，消去R可解得 LA＝·L. 答案　見解析 12．材料的電阻率ρ隨溫度變化的規(guī)律為ρ＝ρ0(1＋αt)，其中α稱為電阻溫度系數(shù)，ρ0是材料在t＝0 ℃時(shí)的電阻率．在一定的溫度范圍內(nèi)α是與溫度無關(guān)的常量．金屬

11、的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，具有負(fù)溫度系數(shù)．利用具有正負(fù)溫度系數(shù)的兩種材料的互補(bǔ)特性，可制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻． 已知：在0 ℃時(shí)，銅的電阻率為1.7×10－8Ω·m，碳的電阻率為3.5×10－5Ω·m；在0 ℃附近，銅的電阻溫度系數(shù)為3.9×10－3 ℃－1，碳的電阻溫度系數(shù)為－5.0×10－4 ℃－1.將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長1.0m的導(dǎo)體，要求其電阻在0 ℃附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度(忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度變化的變化)． 解析　設(shè)所需碳棒的長度為L1，電阻率為ρ1，電阻溫度系數(shù)為α1；銅棒的長度為L

12、2，電阻率為ρ2，電阻溫度系數(shù)為α2.根據(jù)題意有 ρ1＝ρ10(1＋α1t) ① ρ2＝ρ20(1＋α2t) ② 式中ρ10、ρ20分別為碳和銅在0 ℃時(shí)的電阻率． 設(shè)碳棒的電阻為R1，銅棒的電阻為R2，有 R1＝ρ1 ③ R2＝ρ2 ④ 式中S為碳棒與銅棒的橫截面積．碳棒與銅棒連接成的導(dǎo)體的總電阻和總長度分別為

13、 R＝R1＋R2 ⑤ L0＝L1＋L2 ⑥ 式中L0＝1.0m 聯(lián)立以上各式得 R＝ρ10＋ρ20＋t ⑦ 要使R不隨t變化，⑦式中t的系數(shù)必須為零． 即ρ10α1L1＋ρ20α2L2＝0 ⑧ 聯(lián)立⑥⑧式得L1＝L0， 代入數(shù)據(jù)解得L1＝3.8×10－3m. 答案　所需碳棒的長度為3.8×10－3m