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1、
課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十五) 導(dǎo)體的電阻
1.白熾燈的燈絲是由鎢制成的,下列說法中正確的是( )
A.由于白熾燈正常工作時(shí)的燈絲和未接入電路時(shí)的燈絲是同一個(gè)導(dǎo)體,故兩種情況下電阻相同
B.白熾燈正常工作時(shí)燈絲電阻大于未接入電路時(shí)燈絲電阻
C.白熾燈正常工作時(shí)燈絲電阻小于未接入電路時(shí)燈絲電阻
D.條件不足,不能確定
解析:選B 白熾燈的燈絲為金屬,所以電阻率隨溫度的升高而增大,正常工作時(shí)溫度高于不工作時(shí)的溫度,所以工作時(shí)的電阻大于不工作時(shí)的電阻,B對(duì)。
2.當(dāng)電路中的電流超過熔絲的熔斷電流時(shí),熔絲就要熔斷。由于種種原因,熔絲的橫截面積略有差別。那么熔絲熔斷的可能性較大的是(
2、)
A.橫截面積大的地方
B.橫截面積小的地方
C.同時(shí)熔斷
D.可能是橫截面積大的地方,也可能是橫截面積小的地方
解析:選B 根據(jù)電阻定律,橫截面積小的地方電阻較大,當(dāng)電流通過時(shí),電阻大的位置發(fā)熱量大易熔斷。選項(xiàng)B正確。
3.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€,質(zhì)量之比為1∶3,長(zhǎng)度之比為2∶1,當(dāng)加上相同的電壓后,通過兩導(dǎo)線的電流之比為( )
A.12∶1 B.1∶12
C.3∶4 D.2∶3
解析:選B 兩根材料相同的均勻?qū)Ь€,質(zhì)量之比為1∶3,體積之比為1∶3,據(jù)橫截面積S=,橫截面積之比為1∶6;據(jù)電阻定律R=ρ,導(dǎo)體電阻之比為12∶1;加上相同的電壓后,據(jù)I=
3、,通過兩導(dǎo)線的電流之比為1∶12;故B正確。
4.如圖所示,某一導(dǎo)體的形狀為長(zhǎng)方體,其長(zhǎng)、寬、高之比為a∶b∶c=5∶3∶2。在此長(zhǎng)方體的上下、左右四個(gè)面上分別通過導(dǎo)線引出四個(gè)接線柱1、2、3、4。在1、2兩端加上恒定電壓,導(dǎo)體的電阻為R1;在3、4兩端加上恒定電壓,導(dǎo)體的電阻為R2,則R1∶R2為( )
A.1∶1 B.9∶25
C.25∶4 D.4∶25
解析:選D 根據(jù)電阻定律R=ρ得,當(dāng)在1、2兩端加上恒定電壓時(shí),R1=ρ,在3、4兩端加上恒定的電壓時(shí),R2=ρ ,所以==,故D正確。
5.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B,其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L,串聯(lián)在電路中時(shí)沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)的變
4、化如圖所示,則A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為( )
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶2 D.3∶1
解析:選B 由圖像可知兩導(dǎo)線電壓降分別為UA=6 V,UB=4 V;由于它們串聯(lián),則3RB=2RA;由電阻定律可知=,得=,選項(xiàng)B正確。
6.一根粗細(xì)均勻的電阻絲阻值為R,若溫度不變,則下列情況中其電阻仍為R的是( )
A.長(zhǎng)度和橫截面半徑都增大一倍時(shí)
B.當(dāng)長(zhǎng)度不變、橫截面積增大一倍時(shí)
C.當(dāng)截面積不變、長(zhǎng)度增大一倍時(shí)
D.當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一半時(shí)
解析:選D 長(zhǎng)度和橫截面半徑增大一倍時(shí),橫截面積增大為原來的4倍,根據(jù)電阻定律R=ρ知,電阻變?yōu)樵瓉淼囊话?,A錯(cuò)誤;長(zhǎng)度不
5、變,橫截面積增大一倍,則電阻減小一半,B錯(cuò)誤;橫截面積不變,長(zhǎng)度增大一倍,則電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,C錯(cuò)誤;長(zhǎng)度和橫截面積都縮小一半時(shí),電阻不變,D正確。
7.一根細(xì)橡膠管中灌滿鹽水,兩端用粗短相同的銅絲塞住管口,管中鹽水長(zhǎng)為40 cm時(shí)測(cè)得電阻為R,若溶液的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同,現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長(zhǎng)至50 cm(鹽水體積不變,仍充滿橡膠管)。則鹽水柱電阻變?yōu)? )
A.R B. R
C.R D.R
解析:選D 由于總體積不變,設(shè)40 cm長(zhǎng)時(shí)的橫截面積為S。所以長(zhǎng)度變?yōu)?0 cm后,橫截面積S′=,根據(jù)電阻定律R=可知:R=ρ ;R′= ,聯(lián)立兩式則R′=
6、R; 故D正確。
8.如圖所示,厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab=2bc,當(dāng)將A與B接入電壓為U(V)的電路中時(shí),電流為I;若將C與D接入電壓為U(V)的電路中,則電流為( )
A.I B.2I
C.I D.4I
解析:選D 設(shè)金屬薄片的厚度為d,當(dāng)A與B接入電壓為U(V)的電路中時(shí),R1=ρ,當(dāng)C與D接入電壓為U(V)的電路中時(shí),R2=ρ,可知=4,根據(jù)歐姆定律得,電流I=,知電流之比為1∶4,所以將C與D接入電壓為U(V)的電路中,電流為4I,故選項(xiàng)D正確。
9.如圖是橫截面積、長(zhǎng)度均相同的甲、乙兩根電阻絲的I-R圖像?,F(xiàn)將甲、乙串聯(lián)后接入電路中,則( )
A.甲電阻絲
7、兩端的電壓比乙電阻絲兩端的電壓小
B.甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率小
C.在相同時(shí)間內(nèi),電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱少
D.甲電阻絲消耗的電功率比乙電阻絲消耗的電功率小
解析:選C 若將兩電阻絲串聯(lián)接入電路中,由于通過兩電阻絲的電流相同,由圖像可知,此時(shí)甲的電阻大于乙的電阻,所以甲電阻絲兩端的電壓比乙電阻絲兩端的電壓大,A錯(cuò)誤;由于兩電阻絲的橫截面積、長(zhǎng)度均相同,故甲電阻絲的電阻率比乙電阻絲的電阻率大,B錯(cuò)誤;由Q=I2Rt可知,在相同時(shí)間內(nèi),電流通過乙電阻絲產(chǎn)生的焦耳熱少,C正確;由P=I2R可知D錯(cuò)誤。
10.現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料,接成如圖所示甲、乙兩種形式,則兩種接法的電阻
8、之比R甲∶R乙為( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4
解析:選D 將甲圖半球形導(dǎo)體材料看成等大的兩半部分的并聯(lián),則乙圖中可以看成等大的兩半部分的串聯(lián),設(shè)每一半部分的電阻為R,則甲圖中電阻R甲=,乙圖中電阻R乙=2R,故R甲∶R乙=1∶4,故D正確。
11.工業(yè)上采用一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器測(cè)量液體的電阻率,其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖所示,A、B是兩片面積為1 cm2的正方形鉑片,間距為d=1 cm,把它們浸在待測(cè)液體中,若通過兩根引線加上U=6 V的電壓時(shí),測(cè)出電流I=1 μA,則這種液體的電阻率為多少?
解析:R== Ω=6×106 Ω
由題意知:l
9、=d=10-2 m,S=10-4 m2
由R=ρ得ρ== Ω·m=6×104 Ω·m。
答案:6×104 Ω·m
12.神經(jīng)系統(tǒng)中,把神經(jīng)纖維分為有髓鞘與無髓鞘兩大類?,F(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為,髓鞘是由多層(幾十到幾百層不等)類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成的,髓質(zhì)具有很大的電阻。已知蛙有髓鞘神經(jīng),髓鞘的厚度只有2μm左右,而它在每平方厘米的面積上產(chǎn)生的電阻卻高達(dá)1.6×105 Ω。
(1)若不計(jì)髓質(zhì)片層間的接觸電阻,計(jì)算髓質(zhì)的電阻率。
(2)若有一圓柱體是由髓質(zhì)制成的,該圓柱體的體積為32π cm3,當(dāng)在其兩底面上加上 1 000 V的電壓時(shí),通過該圓柱體的電流為10π μA。求該圓柱體的圓面半徑和高。
解析:由電阻定律變形可得到電阻率的計(jì)算公式;借助歐姆定律計(jì)算出圓柱體的圓面半徑和高。
(1)由電阻定律: R=ρ
代入數(shù)據(jù)解得:ρ=8×106 Ω·m。
(2)由歐姆定律R=和圓柱體體積公式V=πr2h以及電阻定律R=ρ可得
==
而πr2h=32π×10-6
解得:h=0.02 m=2 cm
r=0.04 m=4 cm。
答案:(1)8×106 Ω·m (2)4 cm 2 cm