第1頁/共1頁2023-2025北京高三（上）期末物理匯編導(dǎo)體的電阻一、單選題1．（2025北京房山高三上期末）對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長為、電阻率為、橫截面積為的細金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有個自由電子，電子電荷量為、質(zhì)量為。經(jīng)典物理學(xué)認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個沿導(dǎo)線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數(shù)為。下列說法正確的是（）A．比例系數(shù)B．比例系數(shù)的單位為C．當該導(dǎo)線通有恒定的電流時，導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率D．當該導(dǎo)線通有恒定的電流時，導(dǎo)線中自由電子受到平均阻力大小為2．（2025北京通州高三上期末）小燈泡通電后，其電流隨所加電壓變化的曲線如圖所示，為曲線上一點，坐標為（，），為曲線的切線，與軸交點的電流值為，為軸的垂線，為軸的垂線。下列說法正確的是（）A．對應(yīng)點，小燈泡的電阻為B．對應(yīng)點，小燈泡的電阻為C．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻逐漸減小D．對應(yīng)點，小燈泡的功率為曲線與橫軸所圍圖形的面積3．（2023北京海淀高三上期末）1911年，Onnes等發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度低于某一臨界溫度時，其直流電阻率會降到以下，遠低于正常金屬的，稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。1934年，Gorter和Casimir根據(jù)電子比熱在附近劇烈變化而提出二流體模型，建立了低溫超導(dǎo)的唯象理論。該模型認為，當金屬在溫度低于成為超導(dǎo)體后，金屬中的自由電子會有一部分凝聚成超導(dǎo)電子（“凝聚”是指電子動量分布趨于相同、有序）。隨著溫度進一步降低，越來越多的自由電子凝聚為超導(dǎo)電子。這些超導(dǎo)電子與金屬離子不發(fā)生“碰撞”，因而超導(dǎo)電子的定向運動不受阻礙，具有理想的導(dǎo)電性。一圓柱形金屬導(dǎo)體，沿其軸線方向通有均勻分布的恒定電流，將中間一段金屬降溫轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體后，超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級的薄層內(nèi)，其截面示意圖如圖所示。在正常金屬和超導(dǎo)體之間還存在尺度為量級的交界區(qū)。物理學(xué)中，將單位面積上流過的電流稱為電流密度，設(shè)正常金屬內(nèi)電流密度為，超導(dǎo)體表面薄層內(nèi)電流密度為。根據(jù)上述信息可知（）A．超導(dǎo)體中的超導(dǎo)電流會產(chǎn)生焦耳熱B．如圖圓柱體中，正常金屬與超導(dǎo)體內(nèi)部均存在恒定的電場以維持恒定的電流C．如圖圓柱體中，電流，電流密度D．如圖圓柱體中，電流，電流密度二、多選題4．（2023北京海淀高三上期末）1911年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度低于某一臨界溫度時，其直流電阻率會降到以下，遠低于正常金屬的，稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。1934年，科學(xué)家提出超導(dǎo)體的二流體模型初步解釋了低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。該模型認為，當金屬在溫度低于成為超導(dǎo)體后，金屬中的自由電子會有一部分凝聚成超導(dǎo)電子（“凝聚”是指電子動量分布趨于相同、有序）。隨著溫度進一步降低，越來越多的自由電子凝聚為超導(dǎo)電子。這些超導(dǎo)電子與金屬離子不發(fā)生“碰撞”，因而超導(dǎo)電子的定向運動不受阻礙，具有理想的導(dǎo)電性。一圓柱形金屬導(dǎo)體，沿其軸線方向通有均勻分布的恒定電流，將中間一段金屬降溫轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體后，超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級的薄層內(nèi)，其截面示意圖如圖所示。在正常金屬和超導(dǎo)體之間還存在尺度為量級的交界區(qū)。根據(jù)上述信息可知（

）A．交界區(qū)兩側(cè)單位時間內(nèi)通過的電荷量相等B．超導(dǎo)體中需要恒定電場以維持其中的超導(dǎo)電流C．如圖中超導(dǎo)體內(nèi)部可能存在定向移動的自由電子D．如圖中超導(dǎo)體內(nèi)部軸線處的磁場一定為零三、實驗題5．（2024北京海淀高三上期末）甲、乙兩同學(xué)分別通過如下實驗研究測量電阻的不同實驗方案。（1）甲同學(xué)用圖所示電路測量阻值約為6Ω的電阻，可選用的器材有：A．電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）B．電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約0.02Ω）C．電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）D．滑動變阻器（0～5Ω）E.滑動變阻器（0～200Ω）F.電源（電動勢為4.5V）及開關(guān)和導(dǎo)線若干①為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應(yīng)選擇，滑動變阻器應(yīng)選擇。（選填實驗器材前的字母）②請用筆畫線表示導(dǎo)線，在圖中完成電路連接。③若只考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，關(guān)于本實驗的誤差分析，下列說法正確的是。A．電阻的測量值大于真實值，屬于偶然誤差B．電阻的測量值小于真實值，屬于偶然誤差C．電阻的測量值大于真實值，屬于系統(tǒng)誤差D．電阻的測量值小于真實值，屬于系統(tǒng)誤差（2）乙同學(xué)用圖所示電路測量另一個電阻。①電路連好后，閉合開關(guān)，無論如何移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且?guī)缀醪蛔儯娏鞅硎冀K沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則可能的故障是。A．滑動變阻器短路B．滑動變阻器斷路C．待測電阻與電流表A之間的導(dǎo)線斷路②故障解決后，乙同學(xué)研究電壓表示數(shù)U和滑動變阻器連入電路中阻值R的關(guān)系。若待測電阻、電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、電源電動勢和內(nèi)阻都保持不變，圖中可以正確反映U-R關(guān)系的示意圖是。A．B．C．D．6．（2023北京豐臺高三上期末）某同學(xué)在實驗室測量電阻R的阻值。（1）待測電阻的阻值約為10Ω。除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）、電鍵、導(dǎo)線若干外，還提供如下實驗器材：A．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）B．電流表（量程0~3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）C．電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）D．電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）E．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用（選填實驗器材前對應(yīng)的字母）。（2）該同學(xué)測量電阻兩端的電壓U和通過電阻的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標圖上標出，請在圖中作出該電阻的U-I圖線，根據(jù)圖線得出該電阻R=Ω（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。（3）該同學(xué)選用如圖所示電路進行實驗。實驗開始后把滑動變阻器的滑動觸頭滑到中間某一位置，閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，但電壓表有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則（選填選項前的字母）。A．導(dǎo)線a處斷路

B．導(dǎo)線b處斷路

C．R處斷路

參考答案1．A【詳解】C．一小間內(nèi)，流過導(dǎo)線橫截面的電子個數(shù)為電荷量為根據(jù)電流的定義有解得故C錯誤；AD．長度為l的一段導(dǎo)體，則電子做定向移動時滿足電場力與阻力相等，則，解得，故A正確，D錯誤；B．根據(jù)可知比例系數(shù)的單位為故B錯誤；故選A。2．A【詳解】AB．根據(jù)歐姆定律有可得對應(yīng)點，小燈泡的電阻為故A正確，B錯誤；C．根據(jù)歐姆定律有可知圖像中，圖像的切線的斜率的絕對值表示該相應(yīng)電壓時小燈泡的電阻的倒數(shù)，根據(jù)圖像可知，隨著所加電壓的增大，圖像切線的斜率的絕對值減小，即小燈泡的電阻增大，故C錯誤；D．對應(yīng)點，小燈泡的功率為可知小燈泡的功率為圖中矩形所圍面積，故D錯誤。故選A。3．D【詳解】A．超導(dǎo)體中的電阻接近于0，故超導(dǎo)體中的超導(dǎo)電流不會產(chǎn)生焦耳熱，故A錯誤；B．因超導(dǎo)電子能產(chǎn)生定向運動，不受阻礙，則超導(dǎo)體中不需要恒定電場以維持其中的超導(dǎo)電流，故B錯誤；CD．由于正常金屬與超導(dǎo)體處于串聯(lián)狀態(tài)，故而超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級的薄層內(nèi)，小于正常金屬體內(nèi)的電流流過面積，故故C錯誤，D正確。故選D。4．AD【詳解】A．交界區(qū)兩側(cè)的電流相等，則單位時間內(nèi)通過的電荷量相等，選項A正確；B．因超導(dǎo)電子能產(chǎn)生定向運動，不受阻礙，則超導(dǎo)體中不需要恒定電場以維持其中的超導(dǎo)電流，選項B錯誤；C．由題意可知，當金屬在溫度低于成為超導(dǎo)體后，金屬中的自由電子會有一部分凝聚成超導(dǎo)電子，電流只分布在超導(dǎo)體的表層，所以內(nèi)部無電流，即內(nèi)部無定向移動的電子，選項C錯誤；D．因為超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為量級的薄層內(nèi)，由對稱性可知，如圖中超導(dǎo)體內(nèi)部軸線處的磁場一定為零，選項D正確。故選AD。5．CDDCB【詳解】（1）①[1][2]電源電壓為4.5V，電壓表量程為3V，電路中的最大電流則電流表選擇C，為方便操作，滑動變阻器應(yīng)選擇D；②[3]因為滑動變阻器阻值小于待測阻值，采用分壓式接法，如下③[4]引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表的分流作用，電流表測量值大于真實值，電阻測量值偏小，屬于系統(tǒng)誤差.故選D。（2）①[5]無論如何移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且?guī)缀醪蛔儯娏鞅硎冀K沒有示數(shù)，說明電壓表被串聯(lián)進電路中了，則待測電阻與電流表A之間的導(dǎo)線斷路。故選C。②[6]待測電阻、電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、都保持不變，設(shè)這部分總電阻為，則整理得故選B。6．ACE7.85C【詳解】