同步课时精练（九）3.1导体的伏安特性曲线（后附解析）

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同步课时精练（九）3.1 导体的伏安特性曲线（后附解析）
一、单选题
1．有两个定值电阻R1和R2,它们的I-U图线如右图所示，由图可知（ 　 ）
A． B． C． D．
2．一节干电池的电动势为1.5V，这表示(　　)
A．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5V
B．电池中每通过1C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能
C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2V的电池存储的电能多
D．将1C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功
3．小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了（　　）
A．5 Ω B．10 Ω C．1 Ω D．6 Ω
4．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流。若将该细胞膜视为1×10-8F的电容器，在4ms内细胞膜两侧的电势差从-70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（　　）
A．1.5×10-7A B．2×10-7A C．2.5×10-7A D．5×10-7A
5．某新款华为手机的说明书标明该手机电池容量为，待机时间为20d、说明书还标明，用该手机播放视频的续航时间是16h，请估算播放视频的电流大约是待机电流的几倍（　　）
表 华为手机说明书（节选）
……
手机类型 智能手机、5G手机……
屏幕分辨率 1920×1080像素（FHD）
电池容量
电池类型 不可拆卸式电池
……
待机时间 20d
……
A．10 B．15 C．30 D．31
6．如图所示为三种不同材料制成的电阻a、b、c的伏安特性曲线，其中电阻b的伏安特性曲线为曲线。它们的电阻值分别用Ra、Rb、Rc表示。由图分析可知下列说法正确的是（　　）
A．Ra>Rc
B．电阻b两端的电压越高，其阻值Rb越大
C．若将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端，总电流为2A
D．若将电阻a、b、c串联接在6V的电源两端，Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3
7．如图所示，是某电阻R的伏安特性曲线，图中，由此得出（ ）
A．该电阻为非线性元件
B．欧姆定律适用于该电阻，阻值为0.5Ω
C．该图像的斜率表示电阻的倒数，即
D．该电阻为定值电阻，阻值为2Ω
8．随着我国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额。如图所示是中国某股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知，下列判断正确的是（ ）
科健BL-528M KEJIAN 标准锂离子电池 充电限制电压 待机时间：48小时 警告：切勿投入火中！！！ 只能使用于指定充电器 序号0000004575
A．手机电池的电动势是，该手机如果工作电流为，可以连续使用28小时
B．手机电池的电动势是，该手机如果工作电流为，可以连续使用48小时
C．手机电池的电动势是，该手机如果工作电流为，可以连续使用28小时
D．手机电池的电动势是，该手机如果工作电流为，可以连续使用48小时
9．某一导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．导体在B点的电阻为
B．导体在B点的电阻为
C．在AB段导体的电阻因温度的影响改变了
D．在AB段导体的电阻因温度的影响改变了
二、多选题
10．关于电流强度，下列说法正确的是（ ）
A．根据可知，I与t一定成正比
B．根据可知，当电流I一定时，q与t成正比
C．因为电流有方向，所以电流是矢量
D．电流强度的单位“安培”是国际单位
11．关于闭合电路的说法，正确的是（ ）
A．电源短路时，电源的内电压等于电动势
B．电源短路时，路端电压等于零
C．电源断路时，路端电压最大
D．电源的负载增加时，路端电压也增大
12．雷雨天气，不能在大树下躲雨。某雷雨天，有两头一样大的牛躲在一棵大树下，A牛面对大树站立，B牛侧对大树站立。当闪电击中这棵大树瞬间在树周围地面的电势分布情况如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．A牛前脚位置处电场强度比B牛前脚位置处的大
B．A牛前脚位置处电势比B牛前脚位置处的低
C．两头牛的前后脚位置之间电压一样大
D．通过两头牛的电流一样大
三、解答题
13．如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少个？
14．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。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、电动势等。请列举其中2个物理量，写出定义式，要求符号规范，并对定义式中各个符号表达的物理意义有准确说明。
15．目前正在运转的我国空间站天和核心舱，搭载了一种全新的推进装置——霍尔推力器。其工作原理简化如下：由阴极逸出（初速度极小）的一部分电子进入放电室后，在电场力与磁场力的共同作用下被束缚在一定的区域内，与推进剂工质（氙原子）发生碰撞使其电离；电离后的氙离子在磁场中的偏转角度很小，其运动可视为在轴向电场力作用下的直线运动，并最终被高速喷出，霍尔推力器由于反冲获得推进动力。设某次核心舱进行姿态调整，开启霍尔推力器，电离后的氙离子初速度为0，经电压为U的电场加速后高速喷出，单位时间内喷出氙离子的数目为N，已知一个氙离子的质量为m，电荷量为q，忽略离子间的相互作用力和电子能量的影响，求：
（1）氙离子喷出加速电场的速度v及其所形成的等效电流为I；
（2）霍尔推力器获得的平均推力大小F；
（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与电压为U的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明，如果要增大S可以采取哪些措施。
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
解析：I-U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数；所以，故C正确；
答案：C。
2．B
解析：A．接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，A错误；
B．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1C的电荷量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能，B正确；
C．电动势表示电源是把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多，C错误；
D．一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池内部非静电力将1C的电子由电池正极移送到负极的过程中，非静电力做了1.5J的功，D错误。
答案：B。
3．B
解析：由电阻的定义
R＝
知，A点电阻
RA＝Ω＝30 Ω
B点的电阻
RB＝Ω＝40 Ω
从而AB段电阻改变
RB-RA＝10 Ω
答案：B。
4．C
解析：电势差为-70mV时电荷量为
电势差为30mV时电荷量为
由于电势差从-70mV变为30mV，则电容器中电荷量线中和后反向充电，则移动的电荷量为
则该过程中跨膜电流的平均值为
答案：C。
5．C
解析：该手机的待机电流为
用该手机播放视频时的电流
则有
答案：C。
6．D
解析：A．根据电阻的定义
相同电压时，电阻a的电流大于电阻c的电流，则电阻a的阻值小于电阻c的阻值，A错误；
B．图像上一点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，即
由题图分析可知，电阻b两端的电压越高，其电阻阻值越小，B错误；
CD．如果将电阻a、b、c串联接在6 V的电源两端，则流过三个电阻的电流相等，且三个电阻两端的电压之和等于6 V，由题图可知，当电路中的电流为1 A时，电阻a、b、c两端的电压分别为1 V、2 V、3 V，总电压为6 V，此时Ra∶Rb∶Rc=1∶2∶3，C错误，D正确。
答案：D。
7．D
解析：ABD．根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，该电阻为线性元件，欧姆定律适用，该电阻阻值为
故AB错误，D正确；
C．由于I-U图像中横纵坐标的标度不同，故不能直接根据图像的斜率的倒数求电阻，故C错误。
答案：D。
8．C
解析：由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2V是充电电压，电池的电动势是3.7V，700mAh是电池的容量，即放电电流与时间的乘积，容量为
如果该手机如果工作电流为25mA，可以连续使用的时间
答案：C。
9．D
解析：AB．根据欧姆定律，可以求出A、B两点的电阻分别为
A、B错误；
CD．由上述分析可知
即导体的电阻因温度的影响改变了10 Ω，C错误，D正确。
答案：D。
10．BD
解析：AB．是电流强度的定义式，与q、t无直接关系；当电流I一定时，q与t成正比；A错误，B正确；
C．因为电流有方向，但不是矢量，C错误；
D．电流强度的单位“安培”是国际单位，D正确；
故BD。
11．ABC
解析：AB．电源短路时，即外电阻R=0，根据闭合电路欧姆定律可知电源内电压等于电动势，路端电压为零，故AB正确；
C．电源断路时，路端电压等于电源的电动势，路端电压最大，故C正确；
D．电源的负载增加时，总电阻减小，通过电源的电流I增大，由路端电压U=E-Ir，可知路端电压减小，故D错误．
答案：ABC正确。
12．AB
解析：A．等差等势面密集的位置电场强度大，可知A牛前脚位置处电场强度比B牛前脚位置处的大，故A正确；
B．由图可知：A牛前脚位置处电势为，B牛前脚位置处的电势为，故B正确；
C．由图可知B牛前后脚位置之间电压为零，A牛的前后脚位置之间电压大于，故C错误；
D．由C选项结合欧姆定律可知，D错误。
答案：AB。
13．
解析：根据电流的定义式，可得
1 s内通过导体横截面的自由电子数为
联立，可得
14．见解析
解析：电场强度E的定义式
E是电场强度，F是电荷所受电场力，q是电荷所带电荷量；
电流的定义式
I表示电流，q是通过导体横截面积的电荷量，t是电荷通过横截面积所用时间。
15．（1），；（2）；（3）见解析
解析：（1）由动能定理
①
解得
②
由电流定义，等效电流
③
（2）以内喷出的n个氙离子为研究对象：由动量定理
④
推出
⑤
根据牛顿第三定律得，推力器获得推力
⑥
联立②⑤⑥得
⑦
（3）设内电场对n个氙离子做功为W，则电场做功功率为
⑧
又
⑨
联立⑧⑨得
⑩
根据题意，由⑦⑩推出

根据上式可知：增大S可以通过减小q、U或增大m的方法。
答案第1页，共2页
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