第一节　导体的I-U特性曲线 练习（含解析）

第一节导体的I－U特性曲线(分值：100分)选择题1～10题，每小题7分，共70分，11～13题，每小题10分，共30分，合计100分对点题组练题组一电流1.关于公式I＝eq\f(Q,t)，下列说法中正确的是()式中的Q表示单位时间内通过导体横截面的电量式中的Q表示通过导体单位横截面积的电量比值eq\f(Q,t)能表示电流的强弱该公式表明电流跟通过导体横截面的电量成正比，跟通电时间成反比2.如图所示某电解池中，若在2s内有5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电流的大小和方向是()0.8mA，水平向左 0.08mA，水平向左1.6mA，水平向右 0.16mA，水平向右3.重离子肿瘤治疗装置中可发射＋5价重离子束，其电流为1.2×10－5A，则在1s内发射的重离子个数为(e＝1.6×10－19C)()3.0×1012 1.5×10137.5×1013 3.75×1014题组二电流的微观表达式4.(多选)如图所示，一金属导体的横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电量是e，自由电子做无规则运动的平均速率为v0，定向移动的速率是v，则()导体中电流为neSv0导体中电流为neSv时间t内流过导体某一横截面的电量为neSv0t时间t内流过导体某一横截面的电量为neSvt5.(2024·广东茂名期中)如图所示为一长方形金属导体，其长为l、高为a、宽为b。当从左右两面或者上下两面流过的电流均为I时，金属导体内自由电子定向移动的平均速率之比v甲∶v乙等于()a∶b l∶a l∶b a∶l题组三欧姆定律与导体的I－U特性曲线6.由公式R＝eq\f(U,I)，可知导体的电阻()跟导体两端的电压成正比与导体中的电流成反比决定于通过导体的电流和导体两端的电压可以利用导体两端的电压和通过的电流来计算7.(多选)如图所示是电阻R的I－U图像，图中α＝45°，由此得出()通过电阻的电流与其两端电压成正比电阻R＝0.5Ω因I－U图像的斜率表示电阻的倒数，故R＝eq\f(1,tanα)＝1.0Ω在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电量是3.0C8.(多选)由钨合金制成的导体的I－U特性曲线如图所示，根据该图线及相应坐标可知()流过导体的电流为1A时，导体的电阻是5Ω加在导体两端的电压为12V时，导体的电阻是14Ω该导体是线性元件该导体是非线性元件综合提升练9.半径为R的均匀带电圆环，横截面积为S，所带电量为Q，现使圆环绕垂直圆环所在平面且过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流为()eq\f(Q,Sω) eq\f(Qω,2πS) eq\f(Qω,2πR) eq\f(Qω,2π)10.如图所示，A、B间电压恒为U，在滑动变阻器的滑片P逐渐向上端移动的过程中灯泡两端的电压数值()一直为U 一直为0逐渐增大到U 先由0逐渐增大到U再减小到011.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是()eq\f(I,eS)eq\r(\f(2U,m)) eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,eU))eq\f(I,eS)eq\r(\f(2eU,eS)) eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU))12.a、b、c、d四个电阻的I－U特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是()a、b两个电阻阻值恒定，Ra>Rbc、d两个电阻阻值变化，且Rd变大若b电阻图线与U轴夹角为α，则Rb＝eq\f(1,tanα)若c、d图线交点的切线与U轴夹角为β，则Rc＝eq\f(1,tanβ)培优加强练13.(多选)如图甲、乙所示分别为定值电阻A和定值电阻B的U－I曲线，则下列说法中正确的是()定值电阻A的阻值为3Ω如果在两电阻两端加相同的电压，流过两定值电阻的电流相同由于U－I曲线的斜率表示电阻的大小，则定值电阻A、B的阻值相等如果在两电阻两端加相同的电压，则相同时间内通过导体横截面的电量之比为2∶1第一节导体的I－U特性曲线1.C[Q不是单位时间内通过横截面的电量，是总电量，故A错误；Q是通过导体横截面的电量，不是单位横截面的电量，故B错误；比值eq\f(Q,t)是描述电流的强弱，故C正确；公式I＝eq\f(Q,t)可用来求解电流的大小，是电流的定义式，电流不是由电量和时间所决定的，故D错误。]2.C[2s内流过的电量为Q＝5.0×1015×2×1.6×10－19C＋1.0×1016×1.6×10－19C＝3.2×10－3C。则由电流的定义可知I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(3.2×10－3,2)A＝1.6mA，由于正离子水平向右移动，则电流的方向向右。故A、B、D错误，C正确。]3.B[根据公式Q＝It，可得在单位时间内发射的重离子的电量为Q＝1.2×10－5C，故个数为n＝eq\f(Q,q)＝eq\f(1.2×10－5,5×1.6×10－19)个＝1.5×1013个，B正确。]4.BD[题图中导体的长度为l＝vt，则导体的体积V＝Sl，设在t时间内该导体内的自由电子都能通过右侧的横截面，所以在t时间内通过导体某一横截面的电量Q＝neV＝neSvt，由电流的定义式有I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(neSvt,t)＝neSv，故A、C错误，B、D正确。]5.B[根据电流的微观表达式可知I＝neabv甲，I＝nelbv乙，则v甲∶v乙＝l∶a，故B正确。]6.D[电阻是导体自身的性质，公式R＝eq\f(U,I)是导体电阻的定义式，导体的电阻与导体两端电压和导体中的电流无关，只是可以利用导体两端的电压和通过的电流来计算，故D正确。]7.AD[由I－U图像可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即I和U成正比，A项正确；电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5)Ω＝2Ω，B项错误；由于纵、横坐标的标度不一样，故不能用eq\f(1,tanα)表示电阻，C项错误；在R两端加上6.0V电压时，I＝eq\f(U,R)＝eq\f(6.0,2)A＝3.0A，每秒通过电阻横截面的电量Q＝It＝3.0×1C＝3.0C，D项正确。]8.AD[流过导体的电流为1A时，两端电压为5V，则导体的电阻为R1＝eq\f(U1,I1)＝5Ω，A正确；加在导体两端的电压为12V时，流过导体的电流为1.5A，则导体的电阻为R2＝eq\f(U2,I2)＝8Ω，B错误；由A、B解析可知导体电阻随电压的升高而增大，该导体是非线性元件，C错误，D正确。]9.D[环转动一周的时间为t＝eq\f(2π,ω)，一周内通过某一截面的电量为Q，则由环产生的等效电流为I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(Qω,2π)，故选项D正确。]10.C[滑动变阻器为分压式接法，灯泡两端的电压在0～U范围内变化，选项C正确。]11.D[质子在加速器中加速，有eU＝eq\f(1,2)mv2，根据电流的微观表达式I＝neSv，联立解得n＝eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU))，故D正确。]12.B[I－U图线上的点与原点连线斜率的倒数表示电阻，由题图甲可知a、b两个电阻阻值恒定，且Ra<Rb，由题图乙可知c、d两个电阻阻值变化，且Rd在变大，故A错误，B正确；坐标轴标度的大小改变时，b电阻图线与U轴夹角α会改变，因此Rb≠eq\f(1,tanα)，故C错误；非线性元件某点的电阻等于该点的电压和电流之比，所以交点处c的电