高中第一节 导体的伏安特性曲线同步练习题

第三章　第一节

A组·基础达标

1．关于电流，下列说法中正确的是(　　)

A．只有正电荷的移动，才能形成电流

B．电子定向运动的速率越大，电流一定越大

C．通过导线截面的电量越多，电流一定越大

D．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大

【答案】D

【解析】无论是正电荷还是负电荷，只要是电荷定向移动，都会形成电流，A错误；由电流的微观表达式I＝neSv，电流的大小跟导体的材料(决定n)，导体的横截面积(S)和电荷定向移动的速率(v)共同决定，故电子定向移动的速率大时，电流不一定大，B错误；由I＝可得，单位时间内通过导线截面的电量越多，电流越大，C错误，D正确．

2．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而乙在单位时间内通过横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是(　　)

A．甲、乙两导体的电流相同

B．乙导体的电流是甲导体的2倍

C．乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2倍

D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等

【答案】B

【解析】由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，A错误，B正确；由于I＝nqSv，所以v＝，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以无法判断v的大小，C、D错误．

3．(多选)如图所示，将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来，已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍，在细铜导线上取一个截面A，在粗铜导线上取一个截面B，若在1s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的(　　)

A．电流相等 B．电流不相等

C．自由电子定向移动的速率相等 D．自由电子定向移动的速率不相等

【答案】AD

【解析】由电流定义知I＝＝，A正确，B错误；由电流的微观表达式I＝nSqv知，I、n、q均相等，因为SA＜SB，所以vA＞vB，C错误，D正确．

4．有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2, 则甲、乙两个电阻阻值的比值为(　　)

A．1∶2 B．1∶3

C．1∶4 D．1∶5

【答案】C

【解析】由题意＝＝2，＝，由欧姆定律R＝，得＝，C正确．

5．如图所示为某小灯泡的U－I图像，当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变化了(　　)

A．10Ω B．30Ω

C．40Ω D．60Ω

【答案】A

【解析】由图读出，当电流IA＝0.10A，电压UA＝3.0V时，则电阻为RA＝＝Ω＝30Ω；当电流IB＝0.15A，电压UB＝6.0V时，则电阻为RB＝＝Ω＝40Ω，则电阻的改变量ΔR＝40Ω－30Ω＝10Ω，故A正确，B、C、D错误．

6．如图所示，一根横截面积为S的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动．棒单位长度所带电荷量为－q，则由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向为(　　)

A．vq，方向与v的方向相反 B．vqS，方向与v的方向相反

C．，方向与v的方向相反 D．，方向与v的方向相同

【答案】A

【解析】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量大小为Q＝q·v，根据电流的定义式为I＝，t＝1s，得到等效电流为I＝qv．由于棒带负电，则电流的方向与棒运动的方向相反，即与v的方向相反．故A正确，B、C、D错误．

7．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　)

A．加5V电压时，导体的电阻是5Ω

B．加12V电压时，导体的电阻约是1.4Ω

C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻先减小后不变

D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断增大

【答案】A

【解析】对某些导电器材，其I－ U特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值．本题中给出的导体在加5V电压时，值为5Ω，所以此时电阻为5Ω；加12V电压时，值为8Ω，当电压增大时，值增大，即电阻增大，故A正确．

8．两个电阻R1、R2的I－ U特性曲线如图所示，由图可知(　　)

A．R1为定值电阻，R2为可变电阻

B．R1的电阻R1＝tan45°＝1Ω

C．R2的电阻随电压的增大而减小

D．当U＝1V时，R2的电阻等于R1的电阻

【答案】D

【解析】R2是非线性元件，但不能称为可变电阻，故A错误；R1的电阻不等于tan45°，应为U与I的比值，大小为2Ω，故B错误；R2为非线性元件，其中电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值，D正确；由图可知R2随电压增大而增大，故C错误．

B组·能力提升

9．(多选)如图所示的电解池接入电路后，在t秒内有n1个一价正离子通过溶液内某截面S，有n2个一价负离子通过溶液内某截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是(　　)

A．电流方向从A→B

B．当n1＞n2时，电流为I＝

C．当n1＜n2时，电流为I＝

D．无论n1、n2大小如何，电流都为I＝

【答案】AD

【解析】根据题意可以知道，流过溶液截面上的电量q＝(n1＋n2)e，则电流I＝，方向与正电荷的定向移动方向相同，故由A到B．故A、D正确，B、C错误．

10．如图所示为甲、乙两金属电阻的U－I图线，某同学是这样计算它们的阻值的：R甲＝R乙＝tan60°＝Ω，你认为他的解法对吗？如果不对，它们的阻值应为多少？

【答案】不对　3Ω　6Ω

【解析】该同学的解法是错误的．事实上在不同的坐标系中，由于所选取的标度不同，在相同的电压和电流值下图线的倾角是不同的，所以不可以用倾角的正切值表示电阻．正确的解法为R甲＝＝Ω＝3Ω，用同样的方法可以求得乙的电阻为6Ω．

11．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究这一现象，通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)：

(1)在图中画出小灯泡的U－I曲线．

(2)若小灯泡正常工作电压为1.5V，求其正常工作时的电流．

【答案】(1)见解析　(2)0.45A

【解析】(1)按表中给出的10组数据，在图中尽量准确地在对应位置处描点，然后用平滑曲线连接，如图所示．

(2)由图可得U＝1.5V时，I＝0.45A．