课时测评13 导体的I-U特性曲线-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评13　导体的I-U特性曲线 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1．关于公式I＝，下列说法中正确的是(　　) A．式中的Q表示单位时间内通过导体横截面的电量 B．式中的Q表示通过导体单位横截面积的电量 C．比值能表示电流的强弱 D．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 答案：C 解析：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；比值是描述电流强弱的物理量，故C正确；公式I＝可用来求解电流强度的大小，是电流强度的定义式，但电流强度不是由电量和时间所决定的，故D错误。 2．雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电量为8 C，雷击时放电时间为200 μs，则此次雷击时的平均电流为(　　) A．0.04 A B．4×104 A C．0.08 A D．8×104 A 答案：B 解析：已知雷击时放电时间为200 μs，放电量等于8 C，则此次雷击时的平均电流为I＝＝ A＝4×104 A，故B正确。 3．(2024·广东东莞高二上阶段练习)一段东西方向放置的横截面积为0.05 cm2的导电材料中，每秒内有0.4 C正电荷向东移动，有0.6 C负电荷向西移动，则电流大小和方向是(　　) A．0.2 A，向东 B．0.2 A，向西 C．1 A，向东 D．1 A，向西 答案：C 解析：电流的定义式是I＝，在导电材料中，Q指正负电荷绝对值的和，所以I＝1 A，方向与正电荷定向移动的方向相同，即向东，故选C。 4．北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的近似圆形的轨道，环中的n个电子以速度v定向运动，已知电子的电荷量为e，则n个电子形成的电流为(　　) A．　　 B．　　 C．　　 D． 答案：B 解析：n个电子形成的电流为I＝＝＝，故选B。 5.(2023·广东佛山高二上期中)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e。此时电子的定向移动速度为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为(　　) A．nvS　　 B．nvΔt　　 C．　　 D． 答案：C 解析：根据电流的定义式可知，在Δt时间内通过导线横截面的电荷量Q＝IΔt，所以在这段时间内通过的自由电子数为N＝＝，故C正确，D错误；由于自由电子定向移动的速度是v，因此在Δt时间内，位于以横截面S、长L＝vΔt的这段导线内的自由电子都能通过横截面，这段导线的体积V＝SL＝SvΔt，所以Δt时间内通过横截面S的自由电子数为N＝nV＝nSvΔt，故A、B错误。故选C。 6.如图是两个不同电阻的I-U图像，则从图像中可知(　　) A．R1表示小电阻值的图像，且阻值不恒定 B．R2表示大电阻值的图像，且阻值恒定 C．R1表示大电阻值的图像，且阻值恒定 D．R1表示大电阻值的图像，且阻值不恒定 答案：B 解析：I-U图像中图线是过原点的直线，表示电阻不变，其斜率表示电阻的倒数，R1表示小电阻值的图像，R2表示大电阻值的图像，且阻值都是恒定的，故选B。 7．(2024·广东汕头高二上段考)两个电阻的U-I图像如图所示，则R1、R2的电阻比是(　　) A．3∶1　　 B．6∶1　　 C．1∶2 D．1∶4 答案：B 解析：U-I图像的斜率表示电阻，根据图像可知R1＝ Ω＝2 Ω，R2＝ Ω，解得R1∶R2＝6∶1，故选B。 8.(2024·广东汕头高二上期中)a、b两元件的伏安特性曲线如图所示，图中α＝45°，关于两电阻的描述正确的是(　　) A．元件a的阻值随电压的增大而增大 B．因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值R＝＝1.0 Ω C．在两图线的交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D．在两图线的交点处，电阻a的阻值小于电阻b的阻值 答案：C 解析：由题图可知，元件a的图像的斜率越来越大，则元件a的电阻随电压的增大而减小，故A错误；横、纵坐标的标度并不相同，所以不能通过图线夹角的正切值求解电阻b的阻值，根据公式R＝，可得电阻b的阻值为R＝＝ Ω＝2.0 Ω，故B错误；两图线的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故C正确，D错误。故选C。 9．(多选)(2024·广东佛山高二上阶段练习)关于电流，下列说法正确的是(　　) A．通过导体横截面的电荷量越少，导体中的电流一定越小 B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 C．由I＝nqvS可知，同一粗细均匀的铜导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大 D．电流是标量 答案：BCD 解析：根据I＝可知，通过导体横截面的电荷量越少，导体中的电流不一定越小，单位时间通过导体横截面的电荷量越多，电流越大，故A错误，B正确；根据I＝nqvS可知，同一导体中，电子的定向移动速率越大，电流越大，故C正确；电流虽有方向，但是运算满足代数法则，是标量，故D正确。故选BCD。 10．在电阻为4 Ω的导体中通以恒定电流，5 s内通过导体横截面的电荷量是10 C，这时加在导体两端的电压是(　　) A．8 V　 B．12 V　　 C．0.2 V　　 D．200 V 答案：A 解析：由电流定义式可得I＝＝ A＝2 A，由欧姆定律得导体两端的电压为U＝IR＝2×4 V＝8 V，故选A。 11．一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I，已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的平均速率为(　　) A．　　 B． C．　　 D． 答案：A 解析：设铜导线中自由电子定向移动的平均速率为v，自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，铜导线中每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数与自由电子的总数相等，即N＝NA，t时间内通过铜导线横截面的电荷量为Q＝Ne，则电流大小为I＝＝，解得v＝，故选A。 12．(8分)图甲为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图。 (1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整。 (2)开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A端”“B端”或“AB中间”)。 (3)实验中测得有关数据如下表所示： U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 I/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.26 0.27 根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线。 (4)该灯泡以额定电压工作时灯丝的电阻约为________ Ω。 答案：(1)见解析图甲　(2)A端　(3)见解析图乙 (4)9.5(9.3～9.6均可) 解析：(1)实验电路连接如图甲所示。 (2)开关S闭合后，调节滑动变阻器的滑片应使小灯泡两端的电压从零逐渐增大，防止小灯泡被烧毁。所以开关S闭合之前，滑片应该置于A端。 (3)画出小灯泡的I-U特性曲线如图乙所示。 (4)从I-U图中可以得出，小灯泡的电压为2.5 V时，通过小灯泡的电流约为0.262 A，小灯泡以额定电压工作时灯丝的电阻R＝≈9.5 Ω。 13．(8分)将一恒定电压U0加在电阻R两端，测得通过R的电流为I0，更换电阻R为2R后，电流减少了1.2 A，如更换一阻值为6R的电阻，通过的电流变为多少？ 答案：0.4 A 解析：由题意可知R＝ 2R＝ 6R＝ 解得I＝0.4 A。 学科网（北京）股份有限公司 $$