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一、单项选择题
1.如图是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片, 下列说法中正确的有(电源电压不变)( )
A.P在b点,灯最亮
B.P在c点,灯最亮
C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大
D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减小
解析 台灯的功率P=I2R,式中R为台灯的电阻,在电源电压不变时,电路中的电流随接入电路中的电阻丝的长度变化而改变,当P滑到c点时电阻丝接入电路的电阻最大,电流最小,台灯最暗,故只有选项D正确。
答案 D
2.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻值最小的是( )
解析 由电阻的决定式可知,A选项电阻RA=ρ,B选项中电阻RB=ρ,C选项中电阻RC=ρ,D选项中电阻RD=ρ,由于a>b>c,则RA<RB<RC=RD,故A选项符合题意。
答案 A
3.如图所示为某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是
A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大
B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小
C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件
D.二极管加正向电压时,电阻不变
答案 C
4.如图所示,两个小灯泡L1和L2串联接在P、Q两点间,L1和L2的铭牌上分别标有“3 V 1.5 Ω”、“6 V 12 Ω”,则P、Q间允许加的最大电压为( )
A.9 V B.6.75 V
C.5.25 V D.4.5 V
解析 根据I=知L1和L2的额定电流分别为I1=2 A、I2=0.5 A,电路中最大电流为Im=0.5 A。串联后的总电阻为R=R1+R2=13.5 Ω,根据欧姆定律可知 P、Q间允许加的最大电压为Um= ImR=6.75 V。
答案 B
5.导体A、B、C的伏安特曲线分别是图线1、2、3,其中导体C为一非线性电阻,当它们串联后接在电压恒为6 V的直流电源两端时,它们的电阻分别为R1、R2、R3。则下列说法中正确的是( )
A.此时流过三导体的电流均为1 A
B.R1∶R2∶R3=1∶2∶3
C.若将三导体串联后接在3 V的直流电源上,则三导体的阻值之比不变
D.若将三导体并联后接在3 V的直流电源上,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3=2∶3∶1
解析 由图可以知道,R1为1 Ω,R2为3 Ω,当三个电阻串联时,通过各个电阻的电流相等,则三个电阻两端的电压之和应为6 V,则由图可以知道,三个电阻中的电流应为1 A;电压分别为1 V、3 V、2 V,则由欧姆定律可以知道,电阻之比为R1∶R2∶R3=1∶3∶2,所以选项A正确,B错误;若将三个电阻串联接在3 V的电源上时,两定值电阻的阻值不变,而C因为电压变化,则电阻一定变化,比值变化,故C错误;若将三个电阻并联在3 V的电源上,各电阻的电流分别为3 A、1 A、2.2 A,故D错误。
答案 A
6.电子绕核运动可等效为一环形电流,设氢原子中的电子沿半径为r的圆形轨道运动,已知电子的质量为m,电子的电荷量为e,则其等效电流的大小为( )
A. B.
C. D.
解析 电子做绕核运动,由库仑定律和牛顿第二定律,可知k=mr,根据电流定义式,可知I=,联立解得I= ,故选A。
答案 A
7.在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度,目前采用的方式是通过测定电阻而间接测得薄膜厚度,查询资料获知构成该薄膜金属材料的电阻率ρ,取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜,在薄膜两端施加恒定电压U0。通过薄膜的电流方向如图所示,测定出流过薄膜的电流I,即可推导出薄膜厚度d,则( )
A.电流I越大,则薄膜厚度d越小
B.电流I越大,则薄膜厚度d越大
C.正方形边长L越大,所测定的电阻值越大
D.正方形边长L越小,所测定的电阻值越小
解析 根据电阻定律,可知薄膜电阻为R=ρ=,故所测定的电阻值R与正方形边长L无关,故C、D错误;根据欧姆定律R=,联立解得d=,故d与I成正比,与边长L无关,故A错误,B正确。
答案 B
8.锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构,某过程中Li+从正极脱嵌通过隔膜嵌入负极。锂电池的电动势为3.7 V,则( )
A.电池处于充电状态
B.电池内部电流方向从负极到正极
C.移动1 C锂离子,需要消耗电能3.7 J
D.在电池中电荷量的单位通常表示为kW·h
解析 电池在放电状态下,在电源内部正电荷应该由负极向正极移动,而图中状态下带正电的锂离子(Li+)从正极向负极移动,可知电池处于充电状态,故A正确; 电流的方向是正电荷定向移动的方向,由图可知电池内部