3.1导体的伏安特性曲线 练习（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 3.1 导体的伏安特性曲线
一、单选题
1．在示波管中，电子枪在内发射出个电子，则示波管中电流的大小为（　　）
A． B． C． D．
2．在国际单位制中，被选定作为电学物理量基本单位的是（ ）
A．A B．C C．T D．W
3．某灯泡的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
B．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小
C．小灯泡是非线性电阻，所以不能计算出其在某状态下的电阻
D．当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻约为
4．如图所示，一由不同金属材料制成的导体，左、右部分分别为A、B，且两部分导体的横截面积关系为。如果在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等，则流过A、B的电流的关系为（ ）
A． B． C． D．不能确定
5．下列各组物理量中，全部都是矢量的是（　　）
A．力 速率 B．功 路程 C．加速度 位移 D．动能 电流
6．下列说法中正确的是（　　）
A．导体中正电荷的运动就形成了电流
B．在国际单位制中，电流的单位是安培
C．电流有方向，它是一个矢量
D．任何一个物体，只要其两端电压不为零，就有电流存在
7．金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，金属铂的电阻率随着温度的升高而增大。下列I－U图像中能表示金属铂电阻情况的是（　　）
A． B． C． D．
8．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为，设每承位体移的导线有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A． B． C． D．
9．某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于的正离子和的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是（　　）
A．顺流而下 B．顺流而下
C．逆流而上 D．逆流而上
10．中科院大连化物所开发出了一种基于“微电极-电解质一体化薄膜”新概念的无基底、无固定形状的微型超级电容器。该器件具有超薄器件厚度（37μm）、超柔性、高面积容量（40.8mF/cm2）和高度集成度。将它的面积容量40.8mF/cm2用国际单位制中的基本单位表示，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．实验表明衰变为时，每分钟会放出750个粒子，若粒子全部沿同一方向定向移动，电子电荷量为。则该衰变过程中形成的电流为（　　）
A． B． C． D．
12．用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以下物理量表达式中不属于比值法定义的是（　　）
A．电源电动势E B．导体电阻R
C．电容器的电容C D．电势
13．关于电流，下列说法正确的是（　　）
A．单位时间内通过导体某一横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
B．电子定向运动速率越大，电流越大
C．单位体积内的自由电子数越少，电流越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
14．下列关于电动势的说法正确的是（　　）
A．电动势的大小与非静电力所做的功成正比，与被移送的电荷量成反比
B．电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
C．电动势公式中的与电压中的不是同种性质力所做的功
D．电动势为电源正、负两极之间的电压
15．电池已经越来越多地应用于我们的生活中，新型电池锂电池可产生3 V的电动势，这表示（　　）
A．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5 V）将化学能转化为电能的本领小
B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为3 V
C．太阳能电池在1 s内将3 J的太阳能转变为电能
D．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把3 J的太阳能转变为电能
二、填空题
16．非线性电阻R的图线如图甲所示，按照图乙连接电路，电压恒为，电流表示数为，定值电阻为800Ω，则此时非线性电阻R的阻值为______Ω，非线性电阻R的电功率为______W。（均保留三位有效数字）
17．闪电是一种强烈的放电现象。若某次发生在云与地之间的闪电，放电时间t内有n个电子从地面向云层移动，每个电子的电荷量为e，则该次闪电的放电电流为_________，方向为________（选填“地面指向云层”或“云层指向地面”）。
18．在10s内通过导体某一横截面的电量为16C， 则通过该导体的电流大小是________A．10s内通过这个截面的电子有________个（电子的电荷量为1.6×10﹣19C）。
19．北京正负电子对撞机的储存环是周长为的近似圆形轨道。当环中电子以光速的的速度顺时针流动而形成的电流是时，则环中电流方向为___________（填“顺时针”或“逆时针”）；环中运行的电子数目为___________个。
三、解答题
20．干电池正负极之间电压为U=1.5V，把一个电阻为R=30的电阻连接到干电池两端那么：
（1）通过电阻的电流为多少？
（2）这种情况下10s内通过电阻的电荷量为多少？
21．在物理学中，常常用物理量之比表示研究对象的某种性质，简称用比值法定义物理量，例如用物体的质量m与相应的体积V之比定义密度ρ。试列举课本第九章至第十二章中，用这种方法定义的物理量。要求符号规范，并对符号表达的物理意义有准确说明？
22．手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的内通过某一横截面的电荷量为，则电流是多少？
23．一根长为、横截面积的铜棒，两端电势差为，铜棒的电阻，铜内自由电子密度为。求：
（1）铜棒内的电场强度的大小；
（2）自由电子定向移动的速率。
24．某金属导体两端所加电压为8V时，10s内通过某一横截面的电荷量为0.16C。求：
(1)通过导体的电流及导体的电阻；
(2)若导体内自由电子电量e=1.6×10-19C，自由电子定向移动的速率为10-5m/s，导体的横截面积为10-5m2，求导体单位体积的自由电子数目。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
示波管中电流的大小为
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
在国际单位制中，被选定作为电学物理量基本单位的是电流的单位安培A。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
AB．由图可知,随着电流的增加图像上各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻随着功率以及电压的增大而增大，选项AB错误；
C．小灯泡是非线性电阻，用某状态下的电压与电流的比值来计算在某状态下的电阻，选项C错误；
D．由图像可知,当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为6A，则它的电阻约为
故D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
A、B两个横截面的面积不相等，导体的组成材料不同，但在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等，则在相等的时间内，通过A、B横截面的电荷量相等，根据
可知电流相等，即有
故A正确，BCD错误．
故选A。
【点睛】
解决本题的关键要掌握电流的定义式，知道在相等的时间内通过A、B横截面的电荷量相等时，流过A、B的电流是相等的，与其他因素无关。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．力既有大小又有方向是矢量，速率只有大小没有方向是标量，故A错误；
B．功和路程只有大小没有方向是标量，故B错误；
C．加速度和位移既有大小又有方向是矢量，故C正确；
D．动能和电流是只有大小没有方向是标量，故D错误。
故选C。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．导体中只有产生电荷的定向移动才能形成电流，故A错误；
B．在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A，故B正确；
C．电流有方向，但电流的计算不能用平行四边形定则，故是标量，故C错误；
D．任何导体，只要其两端电势差不为零，根据公式可知就有电流存在，故D错误。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
在I－U图像中，图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由于金属铂的电阻率随温度的升高而增大，因此能反映金属铂电阻情况的图象为C，ABD错误，C正确。
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
AB．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为单位体积的自由电子数乘以体积，即
AB错误；
CD．根据电流的定义式
则通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
C正确，D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
在内通过横截面的总电荷量应为
所以电流
方向与河水的流动方向相反，即电流的方向为逆流而上，ABC错误，D正确。
故选D。
10．A
【解析】
【详解】
由单位关系可知面积容量
有
可得
所以
故A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【解析】
【详解】
根据电流的定义式，有
故选B。
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
电容C是电容的决定式，不属于比值法定义。
故选C。
13．A
【解析】
【详解】
A．单位时间内通过导体横截面的电荷量表示电流，所以单位时间内通过导体某一横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，选项A正确；
BC．由I＝nesv可知电流与电子定向运动速率、单位体积内的自由电子数、导体的横截面积都有关，选项B、C错误；
D .电流虽然有方向，但电流是标量，选项D错误。
故选A。
14．C
【解析】
【详解】
．根据电动势的定义式，运用了比值法定义，可知与电源内非静电力做的功、通过的电荷量q无关，由电源本身决定，故A错误；
B．电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，但三者本质不一样。电动势反映的是电源内部非静电力做功的能力，故B错误；
C．电动势公式中与电压中的不同，前者是非静电力做功，后者是电场力的功，二者不是同种性质力所做的功，故C正确；
D．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和，电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，故D错误。
故选C。
15．D
【解析】
【详解】
A．电动势的大小表示电池把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量。因此太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5 V）将化学能转化为电能的本领大，A错误；
B．把电池接入电路后，两极间的电压就是路端电压，不再是电动势，根据外接电阻的大小，路端电压会发生变化，B错误；
CD．电动势是3V，表明电路中每通过1C的电荷量，太能电池就把3J的太阳能转化为电能，C错误，D正确。
故选D。
16． 167 0.600
【解析】
【详解】
[1]电阻R1的电流为
则通过R的电流为IR=75mA-15mA =60mA，则由图线可知R两端电压为UR=10V，则
[2]电阻R的电功率为
P=IRUR=0.600W
17． 云层指向地面
【解析】
【详解】
[1]根据电流定义式可得，该次闪电的放电电流为
[2]电子从地面向云层移动，因电子带负电，则放电电流方向为云层指向地面。
18． 1.6 1020
【解析】
【详解】
[1]通过该导体的电流大小是
[2]10s内通过这个截面的电子有
19． 逆时针
【解析】
【分析】
【详解】
[1]电流的方向是正电荷的定向移动方向，所以环中电流方向为逆时针方向；
[2]电子运动一周的时间为
则电量为
环中运行的电子数目为
20．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）根据欧姆定律可得通过电阻的电流为
（2）10s内通过电阻的电荷量为
21．见解析。
【解析】
【详解】
必修3课本第九章至第十二章中，用比值法定义的物理量有电场强度、电势、电容、电流、电阻、电阻率等。
电场强度的符号是E，定义式是，电场强度是描述电场的力的性质的物理量。
电势的符号是，定义式是，电势是反映电场的能的性质的物理量。
电容的符号是，定义式是，电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
电流的符号是，定义式是，电流是表示电流的强弱程度的物理量。
电阻的符号是，定义式是，电阻是描述导体对电流阻碍作用的物理量。
22．0.3A
【解析】
【详解】
由电流的定义式可知，电流为
23．（1） ；（2）
【解析】
【详解】
（1）铜棒内的电场强度
（2）通过铜棒的电流
由
得
24．(1)0.016A，500Ω；(2) 1027
【解析】
【详解】
(1)根据电流强度的定义，通过导体的电流为
根据欧姆定律，导体的电阻为
(2)由电流强度的微观表达式得
代入数值得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页