2022届全国高三物理模拟试题汇编：动量和冲量附答案
2022届全国高三物理模拟试题汇编：电荷守恒定律及静电现象附解析
电荷守恒定律及静电现象一、单选题1．丝绸与玻璃棒摩擦后，玻璃棒带正电，这个现象表明（）摩擦后丝绸依然不带电摩擦后丝绸也带正电C．摩擦后玻璃棒创生了正电荷D．摩擦时玻璃棒将部分电子转移给了丝绸【答案】D【知识点】使物体带电的方法【解析】【解答
动量和冲量一、单选题1．如图所示为一名同学“立定跳远”的频闪照片。对这位同学的物理分析正确的是（）跳远过程可以看作质点跳起至落到沙坑过程中动量先增大后减小C．跳起至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小D．落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于重力的冲
简介：电阻定律一、单选题1．高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（）A．2.0VB．C．D．【答案】C【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】由题可得输电线上的电流为小鸟双脚间的距离约为2cm，则小鸟双脚间的导线电阻约为小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为故答案为：C。得电阻之比：RA：RB=1：4【分析】利用电功率的表达式可以求出输电电流的大小；结合电阻定律及欧姆定律可以求出电压的大小。2．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，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。根据以上信息，则（）A．同一人变胖以后电阻会变大B．通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些C．人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些D．剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】AB．由于脂肪不容易导电，故可得同一人变胖以后电阻会变大，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，B不符合题意，A符合题意；C．由于脂肪不容易导电，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些，C不符合题意；D．剧烈运动出汗时，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，故人体的电阻会变化，D不符合题意。故答案为：A。【分析】根据脂肪的导电性能判断旁人的电阻变化情况，结合电阻定律判断电阻率的大小关系；当剧烈运动时根据脂肪的变化情况判断电阻的变化情况。3．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为，则横截面积之比为（）B．2：1A．1：2C．1：4D．4：1【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】当两导体接入电流相同的电路时，电压之比为根据欧姆定律两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得得到，横截面积之比故答案为：B。【分析】利用欧姆定律可以求出电阻之比，结合电阻定律可以求出两个导体的横截面积之比。4．我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（） A．B．C．D．【答案】C【知识点】电阻定律【解析】【解答】由电阻得电阻率可得电阻率的单位。故答案为：C。【分析】根据电阻定律得出电阻率的表达式，从而得出电阻率的单位。下列不会影响导体电阻的因素有（）A．导体的材料B．导体的长度C．导体的横截面积D．导体两端的电压【答案】D【知识点】电阻定律【解析】【解答】导体电阻的决定式为，导体的材料影响电阻率，导体的长度和导体的横截面积S对导体的电阻也有影响，导体两端电压对导体电阻无影响，D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小的影响因素。6．由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】A【知识点】电阻定律；法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律【解析】【解答】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。BCD不符合题意，A符合题意。 故答案为：A。【分析】先根据自由落体公式求解进入磁场速度，然后根据电动势公式求解电动势，根据欧姆定律和安培力公式表达安培力，最后根据牛顿第二定律求解加速度，通过加速度表达式判断即可。如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）电阻R1和R2的阻值比为1：2流过电阻R1和R2的电流比为1：2电阻R1两端的电压最大值为220V电阻R2两端的电压有效值为110VA．导体C的电阻最大B．导体A两端的电压最大C．导体B消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等【答案】D【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．由题知三个电阻的电阻率相同，长度l相同，根据电阻定律可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得所以三个电阻的阻值相等，A不符合题意；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率，在相等时间内产生的热量均相等，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律结合横截面积的大小可以比较电阻的大小；利用欧姆定律可以判别其电流的大小，结合电功率的表达式可以判别电功率相等，结合时间可以判别热功率也相等。8．如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为2：1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。则下列说法中正确的是（）【答案】D【知识点】电阻定律；交流电图象【解析】【解答】解：A、设电阻的厚度为D，正方形边长为L，由题意及图中的电流方向及电阻定律有R＝，即材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体电阻相等，则电阻相同，A不符合题意；B、两导体电阻是串联，所以流过两个导体的电流是相等的。B不符合题意；CD、两导体电阻是串联在电路中，由于两个电阻的电阻值相等，结合串并联电路的特点可知两电阻两端得电压是相等的，其有效值都是110V，最大值都是110V．C不符合题意，D符合题意故答案为：D【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小相等；利用串联电路可以判别电流大小相等；利用峰值可以求出有效值的大小及电阻两端电压的大小。）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【知识点】电容器；电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A不符合题意； B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B不符合题意；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C符合题意；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电阻率与电阻大小无关；电流做功适用于任何电路；电容大小与电压、电荷量大小无关。10．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时,下列说法中正确的是（）A．R1中的电流大于R2中的电流B．R1中的电流小于R2中的电流C．R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压D．R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压【答案】D【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则R1=R2，在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，AB不符合题意．，则CD．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有，解得：UH=Bav=Ba•产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，C不符合题意，D符合题意．故答案为：D=，则有R1中【分析】利用电阻定律可以判别电阻的大小，结合欧姆定律可以判别电流的大小；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出霍尔电压的大小。11．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，由此可知此电线所用铜的电阻率约为A．B．C．D．【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，则导线得电阻值为：；又：；；代入数据可得：，B符合题意，ACD不符合题意；故答案为：B。【分析】应用欧姆定律求出导线的电阻；应用电阻定律可以求出导线的电阻率。12．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2【答案】B【知识点】电阻定律【解析】【解答】A、从图示方向看，则根据电阻定律可知比值为，A不符合题意，B符合题意；，，故两电阻相等， C、若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故；CD不符合题意。故答案为：B【分析】根据电流的流向确定导体的横截面和长度，利用电阻定律即可求解。二、多选题13．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（）A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m【答案】B,C【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．该大气层的平均漏电电流约为该大气层的等效电阻为A不符合题意，B符合题意；CD．根据可得，该大气层的平均电阻率约为C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】利用电流的定义式可以求出电流的大小，结合欧姆定律可以求出等效电阻的大小，结合电阻定律的表达式可以求出电阻率的大小。三、实验探究题14．（1）市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“×1”欧姆档粗测其电线电阻为Ω，用螺旋测微器测量其直径为mm。（2）将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.8Ω），A2（量程1.5A，内阻药为1.0Ω）电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）C．滑动变阻器R1（0~10Ω），R2（0~200Ω）D．定值电阻R0=3kΩE.电源E（电动势为6V，内阻约为1.0Ω）F.待测电阻Rx，开关和导线若干根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，所选的器材中电流表应选择；滑动变阻器应选择（填器材的符号）（3）利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U-I图线是过原点的倾斜直线，斜率为后，计算材料电阻率的公式为（用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差）【答案】（1）15.0；1.700 （2）A1；R1；（3）【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15Ω的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度，故其读数为（2）电动势为6V，而待测电阻约为15Ω，故电路中最大电流要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，故答案为：用量程为0.6A的电流表A1；而电压表量程为3V，内阻为3kΩ，需要把其电压表量程改装成6V量程，根据分压原理，需要串联一个3kΩ的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1（0~10Ω）。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为（3）由电路图可知，Rx两端的电压为通过Rx的电流为由欧姆定律可知变形得则U-I图线的斜率根据电阻定律有解得【分析】（1）根据多用电表表盘指针的位置读出电阻；螺旋测微器先读固定刻度，再读可动刻度；（2）根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流，进而选择出合适的仪器并画出电路图；（3）根据电路特点及欧姆定律求出该产品的电阻，再结合电阻定律求出电阻率。四、综合题15．经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e.现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0.如图所示.（1）求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；（2）求金属导体中的电流I；（3）电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.【答案】（1）解：恒定电场的场强则自由电子所受电场力（2）解：设电子在恒定电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v，由动量定理解得 电子定向移动的平均速率金属导体中产生的电流，I，I解得I（3）解：由电阻定义式为定值，此定值即为电阻率ρ，所以电阻率影响因素有：单位体积内自由电子的数目n，电子在恒定电场中由静止加速的平均时间t0【知识点】动量定理；电阻定律【解析】【分析】（1）利用场强的表达式可以求出电场力的大小；利用动量定律结合平均速率的表达式可以求出电流的大小；利用电阻定律结合欧姆定律可以判别电阻率的影响因素。
简介：电阻定律一、单选题1．高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（）A．2.0VB．C．D．【答案】C【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】由题可得输电线上的电流为小鸟双脚间的距离约为2cm，则小鸟双脚间的导线电阻约为小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为故答案为：C。得电阻之比：RA：RB=1：4【分析】利用电功率的表达式可以求出输电电流的大小；结合电阻定律及欧姆定律可以求出电压的大小。2．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，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。根据以上信息，则（）A．同一人变胖以后电阻会变大B．通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些C．人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些D．剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】AB．由于脂肪不容易导电，故可得同一人变胖以后电阻会变大，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，B不符合题意，A符合题意；C．由于脂肪不容易导电，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些，C不符合题意；D．剧烈运动出汗时，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，故人体的电阻会变化，D不符合题意。故答案为：A。【分析】根据脂肪的导电性能判断旁人的电阻变化情况，结合电阻定律判断电阻率的大小关系；当剧烈运动时根据脂肪的变化情况判断电阻的变化情况。3．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为，则横截面积之比为（）B．2：1A．1：2C．1：4D．4：1【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】当两导体接入电流相同的电路时，电压之比为根据欧姆定律两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得得到，横截面积之比故答案为：B。【分析】利用欧姆定律可以求出电阻之比，结合电阻定律可以求出两个导体的横截面积之比。4．我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（） A．B．C．D．【答案】C【知识点】电阻定律【解析】【解答】由电阻得电阻率可得电阻率的单位。故答案为：C。【分析】根据电阻定律得出电阻率的表达式，从而得出电阻率的单位。下列不会影响导体电阻的因素有（）A．导体的材料B．导体的长度C．导体的横截面积D．导体两端的电压【答案】D【知识点】电阻定律【解析】【解答】导体电阻的决定式为，导体的材料影响电阻率，导体的长度和导体的横截面积S对导体的电阻也有影响，导体两端电压对导体电阻无影响，D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小的影响因素。6．由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】A【知识点】电阻定律；法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律【解析】【解答】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。BCD不符合题意，A符合题意。 故答案为：A。【分析】先根据自由落体公式求解进入磁场速度，然后根据电动势公式求解电动势，根据欧姆定律和安培力公式表达安培力，最后根据牛顿第二定律求解加速度，通过加速度表达式判断即可。如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）电阻R1和R2的阻值比为1：2流过电阻R1和R2的电流比为1：2电阻R1两端的电压最大值为220V电阻R2两端的电压有效值为110VA．导体C的电阻最大B．导体A两端的电压最大C．导体B消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等【答案】D【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．由题知三个电阻的电阻率相同，长度l相同，根据电阻定律可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得所以三个电阻的阻值相等，A不符合题意；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率，在相等时间内产生的热量均相等，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律结合横截面积的大小可以比较电阻的大小；利用欧姆定律可以判别其电流的大小，结合电功率的表达式可以判别电功率相等，结合时间可以判别热功率也相等。8．如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为2：1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。则下列说法中正确的是（）【答案】D【知识点】电阻定律；交流电图象【解析】【解答】解：A、设电阻的厚度为D，正方形边长为L，由题意及图中的电流方向及电阻定律有R＝，即材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体电阻相等，则电阻相同，A不符合题意；B、两导体电阻是串联，所以流过两个导体的电流是相等的。B不符合题意；CD、两导体电阻是串联在电路中，由于两个电阻的电阻值相等，结合串并联电路的特点可知两电阻两端得电压是相等的，其有效值都是110V，最大值都是110V．C不符合题意，D符合题意故答案为：D【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小相等；利用串联电路可以判别电流大小相等；利用峰值可以求出有效值的大小及电阻两端电压的大小。）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【知识点】电容器；电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A不符合题意； B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B不符合题意；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C符合题意；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电阻率与电阻大小无关；电流做功适用于任何电路；电容大小与电压、电荷量大小无关。10．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时,下列说法中正确的是（）A．R1中的电流大于R2中的电流B．R1中的电流小于R2中的电流C．R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压D．R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压【答案】D【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则R1=R2，在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，AB不符合题意．，则CD．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有，解得：UH=Bav=Ba•产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，C不符合题意，D符合题意．故答案为：D=，则有R1中【分析】利用电阻定律可以判别电阻的大小，结合欧姆定律可以判别电流的大小；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出霍尔电压的大小。11．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，由此可知此电线所用铜的电阻率约为A．B．C．D．【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，则导线得电阻值为：；又：；；代入数据可得：，B符合题意，ACD不符合题意；故答案为：B。【分析】应用欧姆定律求出导线的电阻；应用电阻定律可以求出导线的电阻率。12．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2【答案】B【知识点】电阻定律【解析】【解答】A、从图示方向看，则根据电阻定律可知比值为，A不符合题意，B符合题意；，，故两电阻相等， C、若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故；CD不符合题意。故答案为：B【分析】根据电流的流向确定导体的横截面和长度，利用电阻定律即可求解。二、多选题13．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（）A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m【答案】B,C【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．该大气层的平均漏电电流约为该大气层的等效电阻为A不符合题意，B符合题意；CD．根据可得，该大气层的平均电阻率约为C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】利用电流的定义式可以求出电流的大小，结合欧姆定律可以求出等效电阻的大小，结合电阻定律的表达式可以求出电阻率的大小。三、实验探究题14．（1）市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“×1”欧姆档粗测其电线电阻为Ω，用螺旋测微器测量其直径为mm。（2）将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.8Ω），A2（量程1.5A，内阻药为1.0Ω）电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）C．滑动变阻器R1（0~10Ω），R2（0~200Ω）D．定值电阻R0=3kΩE.电源E（电动势为6V，内阻约为1.0Ω）F.待测电阻Rx，开关和导线若干根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，所选的器材中电流表应选择；滑动变阻器应选择（填器材的符号）（3）利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U-I图线是过原点的倾斜直线，斜率为后，计算材料电阻率的公式为（用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差）【答案】（1）15.0；1.700 （2）A1；R1；（3）【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15Ω的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度，故其读数为（2）电动势为6V，而待测电阻约为15Ω，故电路中最大电流要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，故答案为：用量程为0.6A的电流表A1；而电压表量程为3V，内阻为3kΩ，需要把其电压表量程改装成6V量程，根据分压原理，需要串联一个3kΩ的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1（0~10Ω）。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为（3）由电路图可知，Rx两端的电压为通过Rx的电流为由欧姆定律可知变形得则U-I图线的斜率根据电阻定律有解得【分析】（1）根据多用电表表盘指针的位置读出电阻；螺旋测微器先读固定刻度，再读可动刻度；（2）根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流，进而选择出合适的仪器并画出电路图；（3）根据电路特点及欧姆定律求出该产品的电阻，再结合电阻定律求出电阻率。四、综合题15．经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e.现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0.如图所示.（1）求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；（2）求金属导体中的电流I；（3）电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.【答案】（1）解：恒定电场的场强则自由电子所受电场力（2）解：设电子在恒定电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v，由动量定理解得 电子定向移动的平均速率金属导体中产生的电流，I，I解得I（3）解：由电阻定义式为定值，此定值即为电阻率ρ，所以电阻率影响因素有：单位体积内自由电子的数目n，电子在恒定电场中由静止加速的平均时间t0【知识点】动量定理；电阻定律【解析】【分析】（1）利用场强的表达式可以求出电场力的大小；利用动量定律结合平均速率的表达式可以求出电流的大小；利用电阻定律结合欧姆定律可以判别电阻率的影响因素。
简介：电阻定律一、单选题1．高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（）A．2.0VB．C．D．【答案】C【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】由题可得输电线上的电流为小鸟双脚间的距离约为2cm，则小鸟双脚间的导线电阻约为小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为故答案为：C。得电阻之比：RA：RB=1：4【分析】利用电功率的表达式可以求出输电电流的大小；结合电阻定律及欧姆定律可以求出电压的大小。2．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，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。根据以上信息，则（）A．同一人变胖以后电阻会变大B．通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些C．人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些D．剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】AB．由于脂肪不容易导电，故可得同一人变胖以后电阻会变大，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，B不符合题意，A符合题意；C．由于脂肪不容易导电，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些，C不符合题意；D．剧烈运动出汗时，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，故人体的电阻会变化，D不符合题意。故答案为：A。【分析】根据脂肪的导电性能判断旁人的电阻变化情况，结合电阻定律判断电阻率的大小关系；当剧烈运动时根据脂肪的变化情况判断电阻的变化情况。3．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为，则横截面积之比为（）B．2：1A．1：2C．1：4D．4：1【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】当两导体接入电流相同的电路时，电压之比为根据欧姆定律两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得得到，横截面积之比故答案为：B。【分析】利用欧姆定律可以求出电阻之比，结合电阻定律可以求出两个导体的横截面积之比。4．我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（） A．B．C．D．【答案】C【知识点】电阻定律【解析】【解答】由电阻得电阻率可得电阻率的单位。故答案为：C。【分析】根据电阻定律得出电阻率的表达式，从而得出电阻率的单位。下列不会影响导体电阻的因素有（）A．导体的材料B．导体的长度C．导体的横截面积D．导体两端的电压【答案】D【知识点】电阻定律【解析】【解答】导体电阻的决定式为，导体的材料影响电阻率，导体的长度和导体的横截面积S对导体的电阻也有影响，导体两端电压对导体电阻无影响，D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小的影响因素。6．由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】A【知识点】电阻定律；法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律【解析】【解答】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。BCD不符合题意，A符合题意。 故答案为：A。【分析】先根据自由落体公式求解进入磁场速度，然后根据电动势公式求解电动势，根据欧姆定律和安培力公式表达安培力，最后根据牛顿第二定律求解加速度，通过加速度表达式判断即可。如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）电阻R1和R2的阻值比为1：2流过电阻R1和R2的电流比为1：2电阻R1两端的电压最大值为220V电阻R2两端的电压有效值为110VA．导体C的电阻最大B．导体A两端的电压最大C．导体B消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等【答案】D【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．由题知三个电阻的电阻率相同，长度l相同，根据电阻定律可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得所以三个电阻的阻值相等，A不符合题意；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率，在相等时间内产生的热量均相等，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律结合横截面积的大小可以比较电阻的大小；利用欧姆定律可以判别其电流的大小，结合电功率的表达式可以判别电功率相等，结合时间可以判别热功率也相等。8．如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为2：1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。则下列说法中正确的是（）【答案】D【知识点】电阻定律；交流电图象【解析】【解答】解：A、设电阻的厚度为D，正方形边长为L，由题意及图中的电流方向及电阻定律有R＝，即材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体电阻相等，则电阻相同，A不符合题意；B、两导体电阻是串联，所以流过两个导体的电流是相等的。B不符合题意；CD、两导体电阻是串联在电路中，由于两个电阻的电阻值相等，结合串并联电路的特点可知两电阻两端得电压是相等的，其有效值都是110V，最大值都是110V．C不符合题意，D符合题意故答案为：D【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小相等；利用串联电路可以判别电流大小相等；利用峰值可以求出有效值的大小及电阻两端电压的大小。）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【知识点】电容器；电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A不符合题意； B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B不符合题意；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C符合题意；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电阻率与电阻大小无关；电流做功适用于任何电路；电容大小与电压、电荷量大小无关。10．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时,下列说法中正确的是（）A．R1中的电流大于R2中的电流B．R1中的电流小于R2中的电流C．R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压D．R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压【答案】D【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则R1=R2，在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，AB不符合题意．，则CD．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有，解得：UH=Bav=Ba•产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，C不符合题意，D符合题意．故答案为：D=，则有R1中【分析】利用电阻定律可以判别电阻的大小，结合欧姆定律可以判别电流的大小；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出霍尔电压的大小。11．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，由此可知此电线所用铜的电阻率约为A．B．C．D．【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，则导线得电阻值为：；又：；；代入数据可得：，B符合题意，ACD不符合题意；故答案为：B。【分析】应用欧姆定律求出导线的电阻；应用电阻定律可以求出导线的电阻率。12．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2【答案】B【知识点】电阻定律【解析】【解答】A、从图示方向看，则根据电阻定律可知比值为，A不符合题意，B符合题意；，，故两电阻相等， C、若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故；CD不符合题意。故答案为：B【分析】根据电流的流向确定导体的横截面和长度，利用电阻定律即可求解。二、多选题13．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（）A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m【答案】B,C【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．该大气层的平均漏电电流约为该大气层的等效电阻为A不符合题意，B符合题意；CD．根据可得，该大气层的平均电阻率约为C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】利用电流的定义式可以求出电流的大小，结合欧姆定律可以求出等效电阻的大小，结合电阻定律的表达式可以求出电阻率的大小。三、实验探究题14．（1）市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“×1”欧姆档粗测其电线电阻为Ω，用螺旋测微器测量其直径为mm。（2）将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.8Ω），A2（量程1.5A，内阻药为1.0Ω）电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）C．滑动变阻器R1（0~10Ω），R2（0~200Ω）D．定值电阻R0=3kΩE.电源E（电动势为6V，内阻约为1.0Ω）F.待测电阻Rx，开关和导线若干根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，所选的器材中电流表应选择；滑动变阻器应选择（填器材的符号）（3）利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U-I图线是过原点的倾斜直线，斜率为后，计算材料电阻率的公式为（用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差）【答案】（1）15.0；1.700 （2）A1；R1；（3）【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15Ω的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度，故其读数为（2）电动势为6V，而待测电阻约为15Ω，故电路中最大电流要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，故答案为：用量程为0.6A的电流表A1；而电压表量程为3V，内阻为3kΩ，需要把其电压表量程改装成6V量程，根据分压原理，需要串联一个3kΩ的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1（0~10Ω）。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为（3）由电路图可知，Rx两端的电压为通过Rx的电流为由欧姆定律可知变形得则U-I图线的斜率根据电阻定律有解得【分析】（1）根据多用电表表盘指针的位置读出电阻；螺旋测微器先读固定刻度，再读可动刻度；（2）根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流，进而选择出合适的仪器并画出电路图；（3）根据电路特点及欧姆定律求出该产品的电阻，再结合电阻定律求出电阻率。四、综合题15．经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e.现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0.如图所示.（1）求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；（2）求金属导体中的电流I；（3）电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.【答案】（1）解：恒定电场的场强则自由电子所受电场力（2）解：设电子在恒定电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v，由动量定理解得 电子定向移动的平均速率金属导体中产生的电流，I，I解得I（3）解：由电阻定义式为定值，此定值即为电阻率ρ，所以电阻率影响因素有：单位体积内自由电子的数目n，电子在恒定电场中由静止加速的平均时间t0【知识点】动量定理；电阻定律【解析】【分析】（1）利用场强的表达式可以求出电场力的大小；利用动量定律结合平均速率的表达式可以求出电流的大小；利用电阻定律结合欧姆定律可以判别电阻率的影响因素。
简介：电阻定律一、单选题1．高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（）A．2.0VB．C．D．【答案】C【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】由题可得输电线上的电流为小鸟双脚间的距离约为2cm，则小鸟双脚间的导线电阻约为小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为故答案为：C。得电阻之比：RA：RB=1：4【分析】利用电功率的表达式可以求出输电电流的大小；结合电阻定律及欧姆定律可以求出电压的大小。2．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，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。根据以上信息，则（）A．同一人变胖以后电阻会变大B．通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些C．人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些D．剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】AB．由于脂肪不容易导电，故可得同一人变胖以后电阻会变大，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，B不符合题意，A符合题意；C．由于脂肪不容易导电，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些，C不符合题意；D．剧烈运动出汗时，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，故人体的电阻会变化，D不符合题意。故答案为：A。【分析】根据脂肪的导电性能判断旁人的电阻变化情况，结合电阻定律判断电阻率的大小关系；当剧烈运动时根据脂肪的变化情况判断电阻的变化情况。3．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为，则横截面积之比为（）B．2：1A．1：2C．1：4D．4：1【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】当两导体接入电流相同的电路时，电压之比为根据欧姆定律两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得得到，横截面积之比故答案为：B。【分析】利用欧姆定律可以求出电阻之比，结合电阻定律可以求出两个导体的横截面积之比。4．我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（） A．B．C．D．【答案】C【知识点】电阻定律【解析】【解答】由电阻得电阻率可得电阻率的单位。故答案为：C。【分析】根据电阻定律得出电阻率的表达式，从而得出电阻率的单位。下列不会影响导体电阻的因素有（）A．导体的材料B．导体的长度C．导体的横截面积D．导体两端的电压【答案】D【知识点】电阻定律【解析】【解答】导体电阻的决定式为，导体的材料影响电阻率，导体的长度和导体的横截面积S对导体的电阻也有影响，导体两端电压对导体电阻无影响，D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小的影响因素。6．由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】A【知识点】电阻定律；法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律【解析】【解答】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。BCD不符合题意，A符合题意。 故答案为：A。【分析】先根据自由落体公式求解进入磁场速度，然后根据电动势公式求解电动势，根据欧姆定律和安培力公式表达安培力，最后根据牛顿第二定律求解加速度，通过加速度表达式判断即可。如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）电阻R1和R2的阻值比为1：2流过电阻R1和R2的电流比为1：2电阻R1两端的电压最大值为220V电阻R2两端的电压有效值为110VA．导体C的电阻最大B．导体A两端的电压最大C．导体B消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等【答案】D【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．由题知三个电阻的电阻率相同，长度l相同，根据电阻定律可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得所以三个电阻的阻值相等，A不符合题意；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率，在相等时间内产生的热量均相等，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律结合横截面积的大小可以比较电阻的大小；利用欧姆定律可以判别其电流的大小，结合电功率的表达式可以判别电功率相等，结合时间可以判别热功率也相等。8．如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为2：1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。则下列说法中正确的是（）【答案】D【知识点】电阻定律；交流电图象【解析】【解答】解：A、设电阻的厚度为D，正方形边长为L，由题意及图中的电流方向及电阻定律有R＝，即材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体电阻相等，则电阻相同，A不符合题意；B、两导体电阻是串联，所以流过两个导体的电流是相等的。B不符合题意；CD、两导体电阻是串联在电路中，由于两个电阻的电阻值相等，结合串并联电路的特点可知两电阻两端得电压是相等的，其有效值都是110V，最大值都是110V．C不符合题意，D符合题意故答案为：D【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小相等；利用串联电路可以判别电流大小相等；利用峰值可以求出有效值的大小及电阻两端电压的大小。）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【知识点】电容器；电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A不符合题意； B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B不符合题意；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C符合题意；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电阻率与电阻大小无关；电流做功适用于任何电路；电容大小与电压、电荷量大小无关。10．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时,下列说法中正确的是（）A．R1中的电流大于R2中的电流B．R1中的电流小于R2中的电流C．R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压D．R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压【答案】D【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则R1=R2，在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，AB不符合题意．，则CD．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有，解得：UH=Bav=Ba•产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，C不符合题意，D符合题意．故答案为：D=，则有R1中【分析】利用电阻定律可以判别电阻的大小，结合欧姆定律可以判别电流的大小；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出霍尔电压的大小。11．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，由此可知此电线所用铜的电阻率约为A．B．C．D．【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，则导线得电阻值为：；又：；；代入数据可得：，B符合题意，ACD不符合题意；故答案为：B。【分析】应用欧姆定律求出导线的电阻；应用电阻定律可以求出导线的电阻率。12．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2【答案】B【知识点】电阻定律【解析】【解答】A、从图示方向看，则根据电阻定律可知比值为，A不符合题意，B符合题意；，，故两电阻相等， C、若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故；CD不符合题意。故答案为：B【分析】根据电流的流向确定导体的横截面和长度，利用电阻定律即可求解。二、多选题13．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（）A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m【答案】B,C【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．该大气层的平均漏电电流约为该大气层的等效电阻为A不符合题意，B符合题意；CD．根据可得，该大气层的平均电阻率约为C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】利用电流的定义式可以求出电流的大小，结合欧姆定律可以求出等效电阻的大小，结合电阻定律的表达式可以求出电阻率的大小。三、实验探究题14．（1）市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“×1”欧姆档粗测其电线电阻为Ω，用螺旋测微器测量其直径为mm。（2）将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.8Ω），A2（量程1.5A，内阻药为1.0Ω）电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）C．滑动变阻器R1（0~10Ω），R2（0~200Ω）D．定值电阻R0=3kΩE.电源E（电动势为6V，内阻约为1.0Ω）F.待测电阻Rx，开关和导线若干根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，所选的器材中电流表应选择；滑动变阻器应选择（填器材的符号）（3）利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U-I图线是过原点的倾斜直线，斜率为后，计算材料电阻率的公式为（用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差）【答案】（1）15.0；1.700 （2）A1；R1；（3）【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15Ω的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度，故其读数为（2）电动势为6V，而待测电阻约为15Ω，故电路中最大电流要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，故答案为：用量程为0.6A的电流表A1；而电压表量程为3V，内阻为3kΩ，需要把其电压表量程改装成6V量程，根据分压原理，需要串联一个3kΩ的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1（0~10Ω）。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为（3）由电路图可知，Rx两端的电压为通过Rx的电流为由欧姆定律可知变形得则U-I图线的斜率根据电阻定律有解得【分析】（1）根据多用电表表盘指针的位置读出电阻；螺旋测微器先读固定刻度，再读可动刻度；（2）根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流，进而选择出合适的仪器并画出电路图；（3）根据电路特点及欧姆定律求出该产品的电阻，再结合电阻定律求出电阻率。四、综合题15．经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e.现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0.如图所示.（1）求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；（2）求金属导体中的电流I；（3）电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.【答案】（1）解：恒定电场的场强则自由电子所受电场力（2）解：设电子在恒定电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v，由动量定理解得 电子定向移动的平均速率金属导体中产生的电流，I，I解得I（3）解：由电阻定义式为定值，此定值即为电阻率ρ，所以电阻率影响因素有：单位体积内自由电子的数目n，电子在恒定电场中由静止加速的平均时间t0【知识点】动量定理；电阻定律【解析】【分析】（1）利用场强的表达式可以求出电场力的大小；利用动量定律结合平均速率的表达式可以求出电流的大小；利用电阻定律结合欧姆定律可以判别电阻率的影响因素。
简介：电阻定律一、单选题1．高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（）A．2.0VB．C．D．【答案】C【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】由题可得输电线上的电流为小鸟双脚间的距离约为2cm，则小鸟双脚间的导线电阻约为小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为故答案为：C。得电阻之比：RA：RB=1：4【分析】利用电功率的表达式可以求出输电电流的大小；结合电阻定律及欧姆定律可以求出电压的大小。2．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，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。根据以上信息，则（）A．同一人变胖以后电阻会变大B．通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些C．人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些D．剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】AB．由于脂肪不容易导电，故可得同一人变胖以后电阻会变大，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，B不符合题意，A符合题意；C．由于脂肪不容易导电，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些，C不符合题意；D．剧烈运动出汗时，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，故人体的电阻会变化，D不符合题意。故答案为：A。【分析】根据脂肪的导电性能判断旁人的电阻变化情况，结合电阻定律判断电阻率的大小关系；当剧烈运动时根据脂肪的变化情况判断电阻的变化情况。3．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为，则横截面积之比为（）B．2：1A．1：2C．1：4D．4：1【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】当两导体接入电流相同的电路时，电压之比为根据欧姆定律两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得得到，横截面积之比故答案为：B。【分析】利用欧姆定律可以求出电阻之比，结合电阻定律可以求出两个导体的横截面积之比。4．我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（） A．B．C．D．【答案】C【知识点】电阻定律【解析】【解答】由电阻得电阻率可得电阻率的单位。故答案为：C。【分析】根据电阻定律得出电阻率的表达式，从而得出电阻率的单位。下列不会影响导体电阻的因素有（）A．导体的材料B．导体的长度C．导体的横截面积D．导体两端的电压【答案】D【知识点】电阻定律【解析】【解答】导体电阻的决定式为，导体的材料影响电阻率，导体的长度和导体的横截面积S对导体的电阻也有影响，导体两端电压对导体电阻无影响，D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小的影响因素。6．由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】A【知识点】电阻定律；法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律【解析】【解答】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。BCD不符合题意，A符合题意。 故答案为：A。【分析】先根据自由落体公式求解进入磁场速度，然后根据电动势公式求解电动势，根据欧姆定律和安培力公式表达安培力，最后根据牛顿第二定律求解加速度，通过加速度表达式判断即可。如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）电阻R1和R2的阻值比为1：2流过电阻R1和R2的电流比为1：2电阻R1两端的电压最大值为220V电阻R2两端的电压有效值为110VA．导体C的电阻最大B．导体A两端的电压最大C．导体B消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等【答案】D【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．由题知三个电阻的电阻率相同，长度l相同，根据电阻定律可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得所以三个电阻的阻值相等，A不符合题意；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率，在相等时间内产生的热量均相等，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律结合横截面积的大小可以比较电阻的大小；利用欧姆定律可以判别其电流的大小，结合电功率的表达式可以判别电功率相等，结合时间可以判别热功率也相等。8．如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为2：1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。则下列说法中正确的是（）【答案】D【知识点】电阻定律；交流电图象【解析】【解答】解：A、设电阻的厚度为D，正方形边长为L，由题意及图中的电流方向及电阻定律有R＝，即材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体电阻相等，则电阻相同，A不符合题意；B、两导体电阻是串联，所以流过两个导体的电流是相等的。B不符合题意；CD、两导体电阻是串联在电路中，由于两个电阻的电阻值相等，结合串并联电路的特点可知两电阻两端得电压是相等的，其有效值都是110V，最大值都是110V．C不符合题意，D符合题意故答案为：D【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小相等；利用串联电路可以判别电流大小相等；利用峰值可以求出有效值的大小及电阻两端电压的大小。）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【知识点】电容器；电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A不符合题意； B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B不符合题意；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C符合题意；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电阻率与电阻大小无关；电流做功适用于任何电路；电容大小与电压、电荷量大小无关。10．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时,下列说法中正确的是（）A．R1中的电流大于R2中的电流B．R1中的电流小于R2中的电流C．R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压D．R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压【答案】D【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则R1=R2，在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，AB不符合题意．，则CD．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有，解得：UH=Bav=Ba•产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，C不符合题意，D符合题意．故答案为：D=，则有R1中【分析】利用电阻定律可以判别电阻的大小，结合欧姆定律可以判别电流的大小；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出霍尔电压的大小。11．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，由此可知此电线所用铜的电阻率约为A．B．C．D．【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，则导线得电阻值为：；又：；；代入数据可得：，B符合题意，ACD不符合题意；故答案为：B。【分析】应用欧姆定律求出导线的电阻；应用电阻定律可以求出导线的电阻率。12．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2【答案】B【知识点】电阻定律【解析】【解答】A、从图示方向看，则根据电阻定律可知比值为，A不符合题意，B符合题意；，，故两电阻相等， C、若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故；CD不符合题意。故答案为：B【分析】根据电流的流向确定导体的横截面和长度，利用电阻定律即可求解。二、多选题13．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（）A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m【答案】B,C【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．该大气层的平均漏电电流约为该大气层的等效电阻为A不符合题意，B符合题意；CD．根据可得，该大气层的平均电阻率约为C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】利用电流的定义式可以求出电流的大小，结合欧姆定律可以求出等效电阻的大小，结合电阻定律的表达式可以求出电阻率的大小。三、实验探究题14．（1）市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“×1”欧姆档粗测其电线电阻为Ω，用螺旋测微器测量其直径为mm。（2）将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.8Ω），A2（量程1.5A，内阻药为1.0Ω）电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）C．滑动变阻器R1（0~10Ω），R2（0~200Ω）D．定值电阻R0=3kΩE.电源E（电动势为6V，内阻约为1.0Ω）F.待测电阻Rx，开关和导线若干根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，所选的器材中电流表应选择；滑动变阻器应选择（填器材的符号）（3）利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U-I图线是过原点的倾斜直线，斜率为后，计算材料电阻率的公式为（用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差）【答案】（1）15.0；1.700 （2）A1；R1；（3）【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15Ω的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度，故其读数为（2）电动势为6V，而待测电阻约为15Ω，故电路中最大电流要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，故答案为：用量程为0.6A的电流表A1；而电压表量程为3V，内阻为3kΩ，需要把其电压表量程改装成6V量程，根据分压原理，需要串联一个3kΩ的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1（0~10Ω）。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为（3）由电路图可知，Rx两端的电压为通过Rx的电流为由欧姆定律可知变形得则U-I图线的斜率根据电阻定律有解得【分析】（1）根据多用电表表盘指针的位置读出电阻；螺旋测微器先读固定刻度，再读可动刻度；（2）根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流，进而选择出合适的仪器并画出电路图；（3）根据电路特点及欧姆定律求出该产品的电阻，再结合电阻定律求出电阻率。四、综合题15．经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e.现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0.如图所示.（1）求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；（2）求金属导体中的电流I；（3）电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.【答案】（1）解：恒定电场的场强则自由电子所受电场力（2）解：设电子在恒定电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v，由动量定理解得 电子定向移动的平均速率金属导体中产生的电流，I，I解得I（3）解：由电阻定义式为定值，此定值即为电阻率ρ，所以电阻率影响因素有：单位体积内自由电子的数目n，电子在恒定电场中由静止加速的平均时间t0【知识点】动量定理；电阻定律【解析】【分析】（1）利用场强的表达式可以求出电场力的大小；利用动量定律结合平均速率的表达式可以求出电流的大小；利用电阻定律结合欧姆定律可以判别电阻率的影响因素。
简介：电阻定律一、单选题1．高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。小蒋为了弄清其中的道理特别查阅了当地的一组数据：高压线输送电功率，输送电压为22万伏，导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是95平方毫米，其电阻率，请估算一只小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压大小（）A．2.0VB．C．D．【答案】C【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】由题可得输电线上的电流为小鸟双脚间的距离约为2cm，则小鸟双脚间的导线电阻约为小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为故答案为：C。得电阻之比：RA：RB=1：4【分析】利用电功率的表达式可以求出输电电流的大小；结合电阻定律及欧姆定律可以求出电压的大小。2．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪不容易导电。如图所示为某脂肪测量仪，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。根据以上信息，则（）A．同一人变胖以后电阻会变大B．通常消瘦的人比肥胖的人电阻大一些C．人体脂肪的电阻率比其它组织要小一些D．剧烈运动出汗时人体的电阻不会变化【答案】A【知识点】电阻定律【解析】【解答】AB．由于脂肪不容易导电，故可得同一人变胖以后电阻会变大，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，B不符合题意，A符合题意；C．由于脂肪不容易导电，通常消瘦的人比肥胖的人电阻小一些，故可得人体脂肪的电阻率比其它组织要大一些，C不符合题意；D．剧烈运动出汗时，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，故人体的电阻会变化，D不符合题意。故答案为：A。【分析】根据脂肪的导电性能判断旁人的电阻变化情况，结合电阻定律判断电阻率的大小关系；当剧烈运动时根据脂肪的变化情况判断电阻的变化情况。3．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电流相同的电路中时，其电压之比为，则横截面积之比为（）B．2：1A．1：2C．1：4D．4：1【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】当两导体接入电流相同的电路时，电压之比为根据欧姆定律两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得得到，横截面积之比故答案为：B。【分析】利用欧姆定律可以求出电阻之比，结合电阻定律可以求出两个导体的横截面积之比。4．我国自主研发的四探针法测水的电阻率的实验仪器如图所示，能准确地测出水在不同纯度下的电阻率，若用国际单位制基本单位表示电阻率的单位正确的是（） A．B．C．D．【答案】C【知识点】电阻定律【解析】【解答】由电阻得电阻率可得电阻率的单位。故答案为：C。【分析】根据电阻定律得出电阻率的表达式，从而得出电阻率的单位。下列不会影响导体电阻的因素有（）A．导体的材料B．导体的长度C．导体的横截面积D．导体两端的电压【答案】D【知识点】电阻定律【解析】【解答】导体电阻的决定式为，导体的材料影响电阻率，导体的长度和导体的横截面积S对导体的电阻也有影响，导体两端电压对导体电阻无影响，D符合题意，ABC不符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小的影响因素。6．由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）A．甲和乙都加速运动或减速运动B．甲和乙做什么运动与线圈的横截面积和匝数有关C．甲加速运动，乙减速运动D．甲减速运动，乙加速运动【答案】A【知识点】电阻定律；法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律【解析】【解答】设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则设材料的电阻率为，则线圈电阻感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。BCD不符合题意，A符合题意。 故答案为：A。【分析】先根据自由落体公式求解进入磁场速度，然后根据电动势公式求解电动势，根据欧姆定律和安培力公式表达安培力，最后根据牛顿第二定律求解加速度，通过加速度表达式判断即可。如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）电阻R1和R2的阻值比为1：2流过电阻R1和R2的电流比为1：2电阻R1两端的电压最大值为220V电阻R2两端的电压有效值为110VA．导体C的电阻最大B．导体A两端的电压最大C．导体B消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等【答案】D【知识点】电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．由题知三个电阻的电阻率相同，长度l相同，根据电阻定律可知比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得所以三个电阻的阻值相等，A不符合题意；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，故根据串联电路的特点，则流过它们的电流相等，各自两端的电压，消耗的电功率，在相等时间内产生的热量均相等，BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用电阻定律结合横截面积的大小可以比较电阻的大小；利用欧姆定律可以判别其电流的大小，结合电功率的表达式可以判别电功率相等，结合时间可以判别热功率也相等。8．如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为2：1，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示。则下列说法中正确的是（）【答案】D【知识点】电阻定律；交流电图象【解析】【解答】解：A、设电阻的厚度为D，正方形边长为L，由题意及图中的电流方向及电阻定律有R＝，即材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体电阻相等，则电阻相同，A不符合题意；B、两导体电阻是串联，所以流过两个导体的电流是相等的。B不符合题意；CD、两导体电阻是串联在电路中，由于两个电阻的电阻值相等，结合串并联电路的特点可知两电阻两端得电压是相等的，其有效值都是110V，最大值都是110V．C不符合题意，D符合题意故答案为：D【分析】利用电阻定律可以判别电阻大小相等；利用串联电路可以判别电流大小相等；利用峰值可以求出有效值的大小及电阻两端电压的大小。）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【知识点】电容器；电功率和电功；电阻定律【解析】【解答】A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A不符合题意； B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B不符合题意；C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C符合题意；D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电阻率与电阻大小无关；电流做功适用于任何电路；电容大小与电压、电荷量大小无关。10．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时,下列说法中正确的是（）A．R1中的电流大于R2中的电流B．R1中的电流小于R2中的电流C．R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压D．R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压【答案】D【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则R1=R2，在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，AB不符合题意．，则CD．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有，解得：UH=Bav=Ba•产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，C不符合题意，D符合题意．故答案为：D=，则有R1中【分析】利用电阻定律可以判别电阻的大小，结合欧姆定律可以判别电流的大小；利用洛伦兹力和电场力相等可以求出霍尔电压的大小。11．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，由此可知此电线所用铜的电阻率约为A．B．C．D．【答案】B【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，则导线得电阻值为：；又：；；代入数据可得：，B符合题意，ACD不符合题意；故答案为：B。【分析】应用欧姆定律求出导线的电阻；应用电阻定律可以求出导线的电阻率。12．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2【答案】B【知识点】电阻定律【解析】【解答】A、从图示方向看，则根据电阻定律可知比值为，A不符合题意，B符合题意；，，故两电阻相等， C、若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故；CD不符合题意。故答案为：B【分析】根据电流的流向确定导体的横截面和长度，利用电阻定律即可求解。二、多选题13．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（）A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为1.8×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．该大气层的平均电阻率约为1.7×108Ω·m【答案】B,C【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】AB．该大气层的平均漏电电流约为该大气层的等效电阻为A不符合题意，B符合题意；CD．根据可得，该大气层的平均电阻率约为C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】利用电流的定义式可以求出电流的大小，结合欧姆定律可以求出等效电阻的大小，结合电阻定律的表达式可以求出电阻率的大小。三、实验探究题14．（1）市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“×1”欧姆档粗测其电线电阻为Ω，用螺旋测微器测量其直径为mm。（2）将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材∶电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.8Ω），A2（量程1.5A，内阻药为1.0Ω）电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）C．滑动变阻器R1（0~10Ω），R2（0~200Ω）D．定值电阻R0=3kΩE.电源E（电动势为6V，内阻约为1.0Ω）F.待测电阻Rx，开关和导线若干根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，所选的器材中电流表应选择；滑动变阻器应选择（填器材的符号）（3）利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出U-I图线是过原点的倾斜直线，斜率为后，计算材料电阻率的公式为（用U—I图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差）【答案】（1）15.0；1.700 （2）A1；R1；（3）【知识点】电阻定律；欧姆定律【解析】【解答】(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15Ω的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度，故其读数为（2）电动势为6V，而待测电阻约为15Ω，故电路中最大电流要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，故答案为：用量程为0.6A的电流表A1；而电压表量程为3V，内阻为3kΩ，需要把其电压表量程改装成6V量程，根据分压原理，需要串联一个3kΩ的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1（0~10Ω）。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为（3）由电路图可知，Rx两端的电压为通过Rx的电流为由欧姆定律可知变形得则U-I图线的斜率根据电阻定律有解得【分析】（1）根据多用电表表盘指针的位置读出电阻；螺旋测微器先读固定刻度，再读可动刻度；（2）根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流，进而选择出合适的仪器并画出电路图；（3）根据电路特点及欧姆定律求出该产品的电阻，再结合电阻定律求出电阻率。四、综合题15．经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e.现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0.如图所示.（1）求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；（2）求金属导体中的电流I；（3）电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.【答案】（1）解：恒定电场的场强则自由电子所受电场力（2）解：设电子在恒定电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v，由动量定理解得 电子定向移动的平均速率金属导体中产生的电流，I，I解得I（3）解：由电阻定义式为定值，此定值即为电阻率ρ，所以电阻率影响因素有：单位体积内自由电子的数目n，电子在恒定电场中由静止加速的平均时间t0【知识点】动量定理；电阻定律【解析】【分析】（1）利用场强的表达式可以求出电场力的大小；利用动量定律结合平均速率的表达式可以求出电流的大小；利用电阻定律结合欧姆定律可以判别电阻率的影响因素。
