3.1导体的伏安特性曲线 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 3.1 导体的伏安特性曲线
一、单选题
1．矢量既有大小又有方向，且矢量的合成与分解都遵守平行四边形定则。下列哪组物理量都是矢量（　　）
A．时间、位移 B．速度、加速度
C．力、电流 D．路程、速率
2．如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　）
A．当n1＝n2时电流强度为零
B．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝
C．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝
D．溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝
3．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．
4．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．
5．如图所示，一根横截面积为的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为的匀速直线运动。棒单位长度所带电荷量为，则由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向是（ ）
A．，方向与的方向相反 B．，方向与的方向相反
C．，方向与的方向相反 D．，方向与的方向相同
6．现今生活，人们出行时会随身携带多种电子设备，而移动电源能够满足人们随时随地充电的需求，深受人们的喜爱。下列关于电源的说法正确的是（ ）
A．电源的作用是使正极聚集负电荷，负极聚集正电荷，以持续对外供电
B．在电源外部，电流是从电源的负极流向正极
C．有电源，电路中一定有持续的电流
D．电源是将其他形式的能转化为电能的装置
7．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
8．将阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端，则描述其电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图像中正确的（　　）
A． B．
C． D．
9．下列说法正确的是（　　）
A．简谐运动的回复力可以是恒力
B．将单摆由沈阳移至潮州，单摆周期变小
C．由R＝可知，电阻与电压成正比
D．若声源向观察者靠近，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率
10．如图，国内某厂商开发户外大功率储能电源，方便人们到户外露营等使用，其参数如下，下列说法正确的是（ ）
产品型号
电池容量
USB - C输出 、、、、、
USB - A输出
LED灯光输出功率
交流电输出
直流输入
产品尺寸 260/264/30
颜色 黑色
净重 约
A．理论上“直流输入”给用完电的储能电源充满电需要约
B．该电池充满电后，最多能储备约电量
C．交流电输出时，最大电流约为
D．1%的电池额定容量，能让灯持续工作约
11．下列关于电动势的说法中正确的是（　　）
A．电动势就是电势差，也叫电压，单位是V
B．电动势大的电源做功一定多
C．电动势大的电源做功一定快
D．电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
12．某移动电源上的“”标志，反映的物理量是（　　）
A．电能 B．电量
C．电功 D．电功率
13．某次闪电击中了一棵大树，某瞬间在树周围地面的电势分布情况如下方的俯视图.A、B两车按图中方式停放在树下，若车的橡胶轮胎始终对地绝缘.则下列相关说法正确的是（　　）
A．由右图可知，本次闪电地面电流的方向是大树流向小车
B．由右图可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树
C．B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高
D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压大
14．下列关于静电的说法中错误的是（　　）
A．静电植绒是利用异种电荷相互吸引而使绒毛吸附在底料上
B．复印机是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上
C．电疗针灸是静电在医学上的应用
D．飞机轮胎用导电橡胶制成，是为了避免静电对飞机造成的危害
15．三个电阻的阻值之比为R1:R2:R3=1:2:3，将这三个电阻并联后接在电源两端，则通过这三条支路的电流I1:I2:I3之比为（　　）
A．1：2：3 B．3：2：1 C．2:3:6 D．6:3:2
二、填空题
16．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。
17．电动势的定义：非静电力把正电荷从___________________所做的功跟搬运的_______的比值叫做电源的电动势。电动势的物理意义：____________________________
18．电场力做功的特点是：______，因此可以引入电势能。______是反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
19．电源是把___________能转化成电能的装置，这种转化是通过_________________做功来实现的
三、解答题
20．日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．
（1）如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？
（2）是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？
21．在一段粗细均匀的金属导体两端加上恒定电压U，已知金属导体长为L，电阻率为ρ0，密度为ρ，每摩尔导体中的电子数为n，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，求导体内自由电子的定向移动速率。
22．在如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I1和它两端的电压U1遵循的规律（式中），R2、R3是定值电阻，遵循欧姆定律，，电源电压为，闭合开关后，电流表的示数为0.25A。求R2的阻值。
23．一根长为2m横截面积为1.6×10-5m2的铜棒，铜棒的电阻为2.19×10-3，铜棒内的电场强度为2.5×10-2V/m，铜棒内自由电子密度为8.5×1029m-3，电子的电荷量为e=1.6×10-19C。求：
（1）铜棒两端的电压；
（2）通过铜棒的电流；
（3）自由电子定向移动的速率。
24．在某电路中，通过小灯泡灯丝的电流的大小是250mA，问5min的时间内通过灯丝的自由电子的个数有多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．时间是标量，位移是矢量，故A错误；
B．速度和加速度都是矢量，故B正确；
C．力是矢量，电流是标量，故C错误；
D．路程和速率都是标量，故D错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B，t时间内通过通过溶液截面S的电荷量为
则根据电流的定义式可得
ABC错误，D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
示波管中电流的大小为
故选A。
4．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。
5．A
【解析】
【详解】
在时间 t内流过某截面的电量为
q=v tq
则等效电流
方向与的方向相反。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，故A错误；
B．在电源外部，电流是从电源的正极流向负极，故B错误；
C．电路中有持续电流的条件是有电源和通路，有电源不一定有持续的电流，故C错误；
D．从能量转化的角度看，电源是将其它形式的能转化为电能的装置，故D正确。
故选D。
7．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。
8．B
【解析】
【详解】
AB．由欧姆定律可知，电阻一定时，电流随电压的增大而增大，不会出现电压随电流的增大而减小的情况，故A错误，B正确；
CD．电阻为导体本身的性质，不会随电压或电流的增大而变化，故CD错误。
故选B。
9．D
【解析】
【详解】
A．简谐运动的回复力，因此回复力一定是变力，故A错误；
B．将单摆由沈阳移至潮州，纬度降低，重力加速度变小，由知单摆周期变大，故B错误；
C．由R＝是电阻的比值定义式，电阻与电压成无关，故C错误；
D．若声源向观察者靠近，根据多普勒效应可知，则观察者接收到的频率大于声源发出声波的频率，故D正确；
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
A．“直流输入”功率
充电时间
A错误；
B．充满电后，储存电量
B错误；
C．交流电输出最大功率为，所以输出电流的最大值为
C错误；
D．1%的电池额定容量，即，能够让工作时间
D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
A．电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本领，其大小只取决于电源本身的性质，与外电路无关，而电势差是由电源和外电路共同决定的，并不是不变的，A错误；
B．电源的电动势大，不一定做功就多，还有可能不做功，如电源没有接入外电路时做功为零，B错误；
C．电源做功的快慢不仅仅由电动势决定，而是与通过电源的电流的大小来共同决定的，即
C错误；
D．电动势的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功，即电源向外所提供的能量，D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【详解】
单位mA h对应的电流与时间的乘积，根据
q=It
可知，单位mA h对应的物理量是电量，故ACD错误，B正确。
故选B。
13．C
【解析】
【详解】
AB．由右图可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层流，地面电流由高电势流向低电势，因此是小车流向大树，AB错误；
C．由右图可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C正确；
D． B车左侧两轮的电势相等， A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小，D错误。
故选C。
14．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．静电植绒和复印机是利用异种电荷间的吸引力来工作的，属于静电的利用，AB正确；
C．电疗针灸是利用经络学原理，生物电效应对人体进行保健和辅助治疗，C错误；
D．飞机在起飞和降落时与地面有摩擦，利用导电橡胶制成轮胎可以把静电导走，D正确。
故选C。
15．D
【解析】
【详解】
三个电阻的阻值之比为R1:R2:R3=1:2:3，将这三个电阻并联后接在电源两端，三个电阻两端的电压相等，由欧姆定律可得
可得
ABC错误，D正确。
故选D。
16． 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
17． 负极搬运到正极 电荷量 表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱
【解析】
【分析】
电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关。电源的电动势在数值上等于内、外电压之和。
【详解】
[1][2][3]电动势的定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟搬运的电荷量的比值叫做电源的电动势。电动势的物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱。
18． 与路径无关，只与初末位置有关 电动势
【解析】
【详解】
[1]由公式可知，电场力做功的特点是与路径无关，只与初末位置有关，因此可以引入电势能；
[2]电动势是反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
19． 其他形式的 非静电力
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]电源就是把其他形式的能转化成电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的。
20．（1）7.5 J；7.5 J；7.4 J；7.4 J；（2）不是；见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J．把2 C的正电荷从3.7 V手机电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J.
（2）不是．非静电力对电荷做功多少与电荷的数量有关．若把相同数量的正电荷从电源的负极移到正极，做功越多，电荷获得的电势能越多，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大．可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映电源把其他形式的能转化为电能的本领．
21．
【解析】
【详解】
设导体的横截面积为S，则导体的电阻为
电流
设导体内自由电子定向移动的速率为v，则时间t内电子定向移动的距离为
取长为x的这段导体，该段导体的质量为
该段导体内的自由电子数为
时间t内通过导体横截面的电量为
电流
联立以上式子解得
22．
【解析】
【分析】
【详解】
由欧姆定律可求R3两端电压为
U3=IR3=0.25A×20Ω=5V
则由串并联电压规律可得R1和R2两端电压均为
U1=U2=U-U3=6V-5V=1V
则可得
则由并联分流可得
I2=I-I1=0.25A-0.2A=0.05A
则R2阻值为
23．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）铜棒内形成的是稳恒的电场，有
（2）根据欧姆定律可知，通过铜棒的电流
（3）设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中国自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为，则导线的长度为
体积为
在时间内这些电子能通过下一截面，则电流为
所以
将，，，，代入解得
24．
【解析】
【详解】
已知
根据公式
可得
每电荷量相当于个电子所带的电荷量，所以75C电荷量相当的电子数为
答案第1页，共2页
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