第十章 电路及其应用 单元测试 -2022-2023学年高二上学期物理沪科版（2020）必修第三册

20221129 电路 一、选择题 1、电阻率是用来表示不同物质材料电阻特性的物理量，某种材料制成的长为 1 米，横截面 积为 1 平方米的导体的电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。采用国际单位制中基本 单位来表示电阻率的单位，以下正确的是（ ） A． B． C． D． 【分析】电阻率是描述材料导电能力的物理量，材料的电阻率由材料本身性质决定，与 材料长度和横截面积无关，根据电阻定律即可明确其对应的意义和单位． 【解答】解：由 R＝ 可知，材料的电阻率在数值上等于这种材料做成的长 1m、横截 面积为 1m2的导体的电阻； 由 R＝ ，则： ； 又： ， ，F＝ma，q＝It； 则： ； 位移、长度单位为 m，截面积单位为 m2，力的单位 1N＝1kg•m/s2，电流的单位是 A，时 间的单位是 s，可知电阻率 ρ 的单位为 ，故 B 正确，ACD 错误。 故选：B。 2、安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流， 设带电荷量为 e 的电子以角速度ω绕氢原子核沿顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动， 其电流的等效电流强度 I 和方向为（ ） A． ，顺时针 B．ωe，顺时针 C． ，逆时针 D．ωe，逆时针 【分析】电子绕核运动可等效为环形电流，电子运动周期 ，根据电流的定义式 求解电流强度．电子带负电，电流方向与电子定向移动的方向相反. 【解答】解：电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为 T，根据电流的定义式 得：电流强度为 因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故 C 正确， ABD 错误. 故选：C。 3．以下说法正确的是（ ） A．将体积一定、粗细均匀的导线均匀拉长到原来长度的 2 倍，则其电阻变为原来的 2 倍 B．电阻率越大的导体对电流的阻碍作用一定大 C．在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电 力 D．在闭合电路中，当外电阻变大时，电源的效率也变大，但电源的电动势不变 【解答】解：A．根据 R＝ρ ，若体积一定、粗细均匀的导线均匀拉长到原来长度的 2 倍，横截面积变成原来的一半，则其电阻变为原来 4 倍，故 A 错误； B．电阻越大的导体对电流的阻碍作用一定大，电阻率越大的导体其电阻不一定大，对电 流的阻碍作用不一定大，故 B 错误； C．在电源内部正电荷能从负极到达正极的过程中，是因为非静电力对正电荷做正功而静 电力对正电荷做负功，静电力和非静电力同时存在，故 C 错误； D．电源的效率 η＝ ＝ ＝1﹣ ，电源的电动势是由电源本身的性质决 定的，保持不变，当外电阻阻值 R 变大时，电源的效率也变大，故 D 正确。 故选：D。 4．一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为 ρ。棒内单位体积自由电子数 为 n，电子的电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压 U 时，棒内产生电流 I 及自由电子定 向运动的平均速率 v 分别为（ ） A．I＝ ，v＝ B．I＝ ，v＝ C．I＝ ，v＝neρL D．I＝ ，v＝ 【分析】根据电阻定律可以得到导体的电阻，然后根据欧姆定律即可得到通过导体的电 流；根据电流的微观表达式可以得到电子定向移动的平均速率。 【解答】解：根据电阻定律可得金属棒的电阻为 由欧姆定律可得 电流的微观表达式为 I＝neSv 所以自由电子定向运动的平均速率为 ，故 A 正确，BCD 错误。 故选：A。 5、如图所示，滑动变阻器的最大阻值是 R1，定值电阻的阻值是 R2，A、B 两端的电压恒定 为 U，R2两端的电压用 U2表示，则（ ） A．开关 S 断开时，滑片 P 从 a 移动到 b，U2从 0 变化到 U B．开关 S 闭合时，滑片 P 从 a 移动到 b，U2从 0 变化到 U C．若 R1比 R2小很多，开关 S 断开时，滑片 P 从 a 移动到 b，U2的改变量远小于 U D．若 R1比 R2小很多，开关 S 闭合时，滑片 P 从 a 移动到 b，U2的改变量远小于 U 【分析】当 S 断开时，P 在 R1 的最上端时，R2 电压最大，在 R1 最小端时，R2 电压最 小．当 S 闭合时，P 在 R1最下端时，R2电压最小，在 R1最上端时，R2电压最大。 【解答】解：A、开关 S 断开时，滑片 P 在 a处，R2两端的电压最大为：U，滑片 P 在 b 处，R2两端的电压最小为： 。故 A 错误； B、开关 S 闭合时，滑片 P 在 a处，R2两端的电压最大为：U，滑片 P 在 b处，R2被短 路，两端电压最小为 0