2020-2021学年高中物理-第三章-恒定电流-第一节-导体的伏安特性曲线检测粤教版必修3.doc

2020-2021学年高中物理 第三章 恒定电流 第一节 导体的伏安特性曲线检测粤教版必修3

2020-2021学年高中物理 第三章 恒定电流 第一节 导体的伏安特性曲线检测粤教版必修3

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姓名：

- 6 -

导体的伏安特性曲线
(15分钟·30分)
一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)
1.关于电流强度,下列说法正确的是 (　　)
A.根据I=可知,I与t一定成正比
B.根据I=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.电流强度的单位是库仑
【解析】选B。由电流定义式I=,可知电流I与t不会成正比,在电荷量q一定时,电流I与t成反比,故选项A错误;由I=可得:q=It可知在电流I一定时,q与t成正比,故选项B正确;电流有大小,有方向,运算的时候遵守代数运算法则,电流是标量,故选项C错误;电流强度的单位安培,安培是国际单位制中的基本单位之一,故选项D错误。
2.如图,在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,其中Na+水平向右移动。若测得4 s内分别有1.0×1018个Na+和Cl-通过溶液内部的横截面M,那么溶液中的电流方向和大小为 (　　)

A.水平向左,0.8 A
B.水平向右,0.08 A
C.水平向左,0.4 A
D.水平向右,0.04 A
【解析】选B。电路中电流的大小为:I===0.08 A,方向与正电荷定向移动的方向相同,水平向右,故选项B正确。
3.飞机在空中飞行时,其表面因不断与空气摩擦而带电。某次飞行中,飞机0.5 s内带电量增加约17 μC,此过程中形成的电流约为 (　　)
A.34 mA　　B.34 μA　　C.8.5 mA　　D.8.5 μA
【解析】选B。飞机0.5 s内带电量增加约17 μC,根据电流的定义式,此过程中形成的电流I==34 μA,B选项正确。
【加固训练】
氢原子核外只有一个电子,它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10-16 s,则下列说法正确的是 (　　)
①电子绕核运动的等效电流为6.7×10-4 A
②电子绕核运动的等效电流为1.5×103 A
③等效电流的方向与电子的运动方向相反
④等效电流的方向与电子的运动方向相同
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解析】选A。等效电流为:I== A=6.7×10-4 A,则①正确,②错误;等效电流的方向与电子的运动方向相反,故③正确,④错误,故选项A正确。
4.如图所示是电阻R的I-U图像,图中α=45°,由此得出 (　　)

A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.电阻R=1.0 Ω
D.在R两端加上6.0 V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0 C
【解析】选A。根据图像可知,通过电阻的电流与两端电压成正比,故A正确;根据电阻的定义式: R==Ω=2 Ω,故B、C错误;由图知,当U=6 V时,I=3 A,则每秒通过电阻横截面的电荷量是q=It=3×1 C=3.0 C,故D错误。
【加固训练】
金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,如图的四个图像中可能表示金属铂电阻的U-I图像的是 (　　)

【解析】选B。金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感,电阻随温度的升高而增大,在一定温度下其U-I图线是非线性的,且图线的斜率越来越大,故选项B正确,A、C、D错误。
二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
5.某段导体中有6.25×1020个自由电子沿ab定向通过导体截面,形成的电流是10 A。问这么多电子通过该导体的横截面需要多长时间?导体中的电流方向如何?(已知元电荷量e=1.6×10-19 C)
【解析】通过该截面的总电量为q=ne=6.25×1020×1.6×10-19 C=100 C
由电流的定义式I=
得t== s=10 s
导体导电是由于电子做定向移动形成的,电流的方向与电子运动的方向相反,所以电流的方向为从b向a。
答案:10 s　从b到a
(10分钟·20分)
6.(6分)在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压,导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动,然后与做热运动的阳离子碰撞而减速,如此往复……所以,我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比,即Ff=kv(k是常量),则该导体的电阻应该等于 (　　)
A. B. C. D.
【解析】选B。因自由电子的速率不随时间变化,且Ff=kv,则自由电子所受阻力和电场力二力平衡,即Ee=kv,再根据电流微观表达式I=neSv,可得I=,根据欧姆定律得电阻R===,故B项正确。
7.(14分)“氢火焰离子化检测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量,其装置如图所示,在氢火焰的作用下,有机物的分子电离为一价正离子和自由电子,而无机物的分子不会电离。设单位时间内有n摩尔被检测气体进入检测器,调节滑动变阻器,使得电流表的示数逐渐变大,直到达到最大值I,求有机物分子与被检测气体分子的数目的比值K是多少。(阿伏加德罗常数为NA,电子的电荷量为e)

【解析】电流达到最大值I后,表明电离出来的电子全部到达了阳极,设经过时间t到达极板的电荷量为q,
则q=It,被电离的有机物分子的数目N′==,
则有机物分子占被测气体分子的数目的比值为K===。
答案: