2019-2020年高中物理 3.3探究電阻定律自我小測 滬科版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 3.3探究電阻定律自我小測 滬科版選修3-1 1下列敘述正確的是(　　) A．超導(dǎo)體對電流的阻礙作用為零 B．超導(dǎo)體環(huán)中一旦有了電流，即使撤去電壓，電流仍能持續(xù)維持 C．絕緣體的電阻率為零 D．各種材料的電阻率都隨溫度的改變而改變 2下列關(guān)于導(dǎo)體、絕緣體的說法中正確的是 …(　　) A．導(dǎo)體是容易導(dǎo)電的物體 B．絕緣體是絕對不能導(dǎo)電的物體 C．絕緣體是難于導(dǎo)電的物體 D．半導(dǎo)體是一半能導(dǎo)電、一半不能導(dǎo)電的物體 3下列關(guān)于電阻率的正確說法是(　　) A．電阻率與導(dǎo)體的長度、橫截面積有關(guān) B．電阻率表征了導(dǎo)體導(dǎo)電能力的強弱，與溫度有關(guān) C．電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定大 D．金屬的電阻率在任何溫度下都不可能為零 4某種材料制成的導(dǎo)線，長為l，橫截面積為S，電阻為R，電阻率為ρ，若加在導(dǎo)線兩端的電壓為U，則 (　　) A．溫度不變時，l越大，S越小，R越大 B．溫度不變時，l越大，S越小，ρ越大 C．l、S都不變，U越大，R越大 D．l、S都不變，U越大，ρ越大 5如圖所示，均勻的長方形薄片合金阻板a、b、c、d，ab邊邊長為L1，ad邊邊長為L2，當端點1、2或3、4接入電路時，R12∶R34是 (　　) A．L1∶L2 B．L2∶L1 C．1∶1 D．L∶L 6甲、乙兩根保險絲均為同種材料制成，直徑分別是d1＝0.5 mm和d2＝1 mm，熔斷電流分別為2.0 A和6.0 A，把以上兩根保險絲熔斷各取等長一段并聯(lián)后再接入電路中，允許通過的最大電流是(　　) A．6.0 A B．7.5 A C．10.0 A D．8.0 A 7實驗室用的小燈泡燈絲的IU特性曲線，可用圖中哪個圖像來表示(　　) 8兩長度和橫截面積均相同的電阻絲的伏安特性曲線如圖所示，則兩電阻絲的電阻值之比 R1∶R2＝______。電阻率之比ρ1∶ρ2＝______。 9兩根長度相同，橫截面積之比S1∶S2＝2∶3的均勻銅導(dǎo)線按圖所示接入電路，則兩導(dǎo)線的電阻之比R1∶R2＝________。自由電子在兩導(dǎo)線中定向移動時所受的電場力之比F1∶F2＝________。 10如圖所示，P是一根表面均勻地鍍有很薄的電阻膜的長陶瓷管(其長度L為50 cm左右，直徑D為10 cm左右)。鍍膜材料的電阻率ρ已知，管的兩端有導(dǎo)電箍MN。現(xiàn)給你米尺，電壓表 ，電流表 ，電源E，滑動變阻器R，開關(guān)S和若干導(dǎo)線，請設(shè)計一個測定膜層厚度d的實驗方案。 (1)實驗中應(yīng)測定的物理量是________。 (2)在虛線框內(nèi)用符號畫出測量電路圖。 (3)計算膜層厚度的公式是________。 11在“測定金屬絲電阻率”的實驗中，若粗估金屬絲的電阻Rx約3 Ω，為減小誤差，要求金屬絲發(fā)熱功率P＜0.75 W，現(xiàn)備有的部分儀器有：6 V電池組A，電流表B(0～0.6 A，內(nèi)阻0.5 Ω)，電流表C(0～3 A，內(nèi)阻0.01 Ω)，電壓表D(0～3 V，內(nèi)阻1 kΩ)，電壓表E(0～15 V，內(nèi)阻5 kΩ)，滑動變阻器F(0～100 Ω，額定電流1 A)，滑動變阻器G(0～20 Ω，額定電流1 A)，問： (1)實驗中用螺旋測微器測量導(dǎo)線直徑時，可估讀到________ mm，用毫米刻度尺測量導(dǎo)線長度時，可估讀到________ mm。 (2)上述器材中應(yīng)選用的是________(用字母代替)。 (3)畫出實驗電路圖。 (4)在下圖中，將各器材連成實驗電路。 12某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5根導(dǎo)線，進行了如下實驗： (1)用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如圖所示，讀得直徑d＝______mm。 (2)該同學(xué)經(jīng)實驗測量及相關(guān)計算得到如下數(shù)據(jù)： 電阻R/ Ω 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 導(dǎo)線直徑 d/mm 0.801 0.999 1.201 1.494 1.998 導(dǎo)線截面積 S/mm2 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S的關(guān)系是否滿足反比關(guān)系？若滿足反比關(guān)系，請說明理由；若不滿足，寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系。 (3)若導(dǎo)線的電阻率ρ＝5.110－7 Ωm，則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長度l＝______m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 參考答案 1答案：ABD 2解析：所謂半導(dǎo)體是指導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間，而且電阻隨溫度的增加而減小的一類材料。 答案：AC 3解析：電阻率與導(dǎo)體的長度、橫截面積無關(guān)，反映了材料的導(dǎo)電能力，與溫度有關(guān)，電阻是反映某具體的元件的導(dǎo)電性能，與電阻率、長度和橫截面積都有關(guān)，超導(dǎo)體在溫度降低到絕對零度附近時，電阻率突然變?yōu)榱恪? 答案：B 4解析：由電阻定律知A正確，U越大，電流越大，溫度變高，故R變大，C正確。 答案：AC 5解析：設(shè)薄片厚度為d，則由電阻定律，得 R12＝ρ，R34＝ρ。 故R12∶R34＝L∶L，選項D正確。 答案：D 6解析：因甲、乙保險絲等長，根據(jù)電阻定律R＝ρ＝ρ有＝＝。把R1、R2并聯(lián)接入電路后，由分流關(guān)系知：＝＝。因熔斷電流I2為6 A，故通過R1的電流只能是I1′＝1.5 A，所以電路中允許通過的最大電流為Imax＝I1′＋I2＝7.5 A，故選項B正確。 答案：B 7解析：燈絲在通電后一定會發(fā)熱，當溫度達到一定值時才會發(fā)出可見光，這時溫度達到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化。隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，IU曲線上對應(yīng)于原點連線的斜率必然越小，故選A。 答案：A 8解析：由R＝U/I得，R1∶R2＝1∶3，又R＝ρ，所以ρ1∶ρ2＝ R1∶R2＝1∶3。 答案：1∶3　1∶3 9解析：由R＝ρ知，R1∶R2＝S2∶S1＝3∶2。在串聯(lián)電路中，U1∶U2＝R1∶R2，而E＝，所以E1∶E2＝U1∶U2＝R1∶R2＝3∶2，F(xiàn)＝qE，所以F1∶F2＝3∶2。 答案：3∶2　3∶2 10解析：根據(jù)對進行實驗所需掌握的相關(guān)知識的理解和記憶，知道是利用歐姆定律和電阻定律，即R＝＝ρ①，困難在找出厚度d與截面積S有何關(guān)系。我們以前通常接觸的導(dǎo)體模型都是實心圓導(dǎo)體，能否僅憑借題目所給的已知條件正確地表示出S，就需要我們進行等效轉(zhuǎn)換，實際上我們可以把這根管形空心導(dǎo)體的環(huán)形截面等效成一個矩形截面，其長為環(huán)的周長πD，由于膜很薄，d≈0，故πD與平均周長π(D－)相差甚微，因此它的橫截面積S＝πDd。② 解①②得到d＝。 實驗中應(yīng)測定的物理量是L、D、U、I；測量電路如圖所示，厚度計算公式為d＝LρI/πDU。 答案：(1)L、D、U、I　(2)見解析　(3)LρI/πDU 11解析：由于電源只有一個，A必選。 由P＝I2R＜0.75 W，知Im＜0.5 A，可知電流表選B。 由P＝＜0.75 W，知Um＜1.5 V，電壓表選D，滑動變阻器F阻值太大(與Rx比較)，按器材選擇原則，不便于操作，所以不選，而選用G分壓式控制，通過U－I圖像能較準確測出Rx，另外測量電路應(yīng)用電流表外接法。設(shè)計的實驗電路如圖甲所示，連線如圖乙所示。 答案：(1)0.001　0.1　(2)ABDG　(3)見解析　(4)見解析 12答案：(1)1.200　(2)不滿足，R與S2成反比。(或RS2＝常量)　(3)19