1、欧姆定律(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.新型的导电材料一直是我国建设节约型社会所主攻的方向。某一根导线,分别通以不同电流,并保持温度不变,当电流较大时,以下说法正确的是()A.单位体积内自由电子数较多B.自由电子定向移动的速率较大C.自由电子的热运动速率较大D.电流的传导速率较大【解析】选B。对同一根导线,单位体积内的自由电子数是一定的,A错误;电流和自由电子的定向移动的速率有关,与自由电子的热运动速率无关,故B正确,C错误;电流的传导速率是电场的形成速度,等于光速c,和电流的大小无关,选项D错误。2.北京正、负电子对撞机的储存环是长240 m的近似圆形轨道
2、,若电子的速率为光速大小的十分之一,当环中的电流为10 mA时,在整个环中运行的电子数目为()A.51011个B.51019个C.1103个D.1102个【解析】选A。北京正、负电子对撞机的储存环长l为240 m,环中的电流I为10 mA,电子的速率v=c,则由:I=,t=,代入数据联立可得:n=51011个,A正确,B、C、D错误,故选A。3.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是()A.欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用B.欧姆定律也适用于电解液导电C.欧姆定律对于气体导电也适用D.欧姆定律适用于一切导体【解析】选B。欧姆定律适用于金属导电和电解液导电,B正确
3、。4.如图所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积S铝=2S铜。在铜导线上取一截面A,在铝导线上取一截面B,若在1 s内垂直通过它们的电子数相等,那么通过这两个截面的电流的大小关系是()A.IA=IBB.IA=2IBC.IB=2IAD.不能确定【解析】选A。根据公式I=可得,电流I的大小与横截面积的大小无关,主要应取决于单位时间内通过导体横截面电荷量的多少。故A正确。5.白炽灯泡灯丝的I-U特性曲线可以用选项中哪个图像来表示()【解析】选A。根据欧姆定律I=,得到I=U,由数学知识得知,I-U图像上的点与原点连线的斜率大小表示电阻的倒数,而白炽灯的电阻随电压增加而增大,因此I-U
4、特性曲线是过原点的、向电压U轴倾斜的曲线。故选A。6.两个金属导体的伏安特性曲线如图所示,则() A.RRB.R=RC.电压相同时IID.电压相同时Ik,可知A、B错误。又由k=,电压相同时,kk,所以II。C正确,D错误。二、计算题(本题共2小题,共24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)7.(10分)电路中,每分钟有4.810-3 C的电荷流过导线的某一横截面,求:(1)每分钟内流过该导线这一横截面的电子数目;(2)流过该导线的电流。已知一个电子的带电量为e=1.610-19 C。【解析】(1)一个电子的带电量为e=1.610-19 C,故每分钟内流过该导线这一横截面
5、的电子数目n=个=3.01016个。(2)流过该导线的电流I= A=8.010-5 A。答案:(1)3.01016个(2)8.010-5 A8.(14分)如图所示为某金属导体的伏安特性曲线:(1)试说明导体电阻随电压的变化规律;(2)试算出电压为20 V时导体的电阻;(3)欧姆定律适用于该导体吗?【解析】(1)由电阻定义式R=结合曲线,可看出随电压的增大,该导体电阻变大。(2)由题图可知U=20 V时,I=1.5 A,所以R= 13.3 。(3)该导体的电流与电压不成正比,I-U曲线不是过坐标原点的直线,这是因为导体的电阻发生了变化,但对于曲线上的每一点,欧姆定律仍然适用。答案:见解析(15分
6、钟40分)9.(7分)鸟儿落在110 kV的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露导线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为() A.鸟有耐高压的本领B.鸟脚是干燥的,所以鸟的身体不导电C.鸟两脚间的电压几乎为零D.鸟身体的电阻极大,所以无电流通过【解析】选C。鸟两脚间导线的电阻非常小,故两脚间电压几乎为零。10.(7分)某同学做三种导电元件的导电性实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I-U图像,如图所示,则下述判断正确的是()A.图乙表示的电阻遵从欧姆定律B.图甲、图丙的曲线一定是偶然误差太大C.图甲的电阻阻值随电压升高而增大D.图丙的电阻能作为标准电阻使用【解析】选A。图乙是线性元件的I-U图
7、像,遵从欧姆定律,故A正确;图甲和图丙是不同的非线性元件的I-U图像,不是偶然误差大,故B错误;I-U图像上某点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数,根据图像可知,图甲的电阻随电压升高越来越小,故C错误;图丙的电阻随电压的变化而变化,不能作为标准电阻,故D错误。11.(7分)(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知()A.R1为线性元件,R2为非线性元件B.R1的电阻R1=tan45 =1 C.R2的电阻随电压的增大而减小D.当U=1 V时,R2的电阻等于R1的电阻【解析】选A、D。由题图可知,R1的I-U图像的斜率保持不变,故电阻值保持不变,为线性元件;R2的I-U图像的斜
8、率不断变化,故电阻值变化,为非线性元件,故A正确;根据欧姆定律:R1= =2 ,由于横、纵坐标轴的标度不一定相等,所以不能使用图线的正切值求电阻,故B错误; I-U图像的斜率表示电阻的倒数,可知R2的电阻随电压的增大而增大,故C错误;由题图可知当U=1 V时,R2的电阻等于R1的电阻,都等于2 ,故D正确。12.(19分)(2020广元高二检测)若加在某导体两端的电压变为原来的时,导体中的电流减小了0.4 A。如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流为多大?【解析】设导体两端原来的电压为U,电流为I,则导体电阻R=,又由题知,导体两端的电压变为原来的时,导体中的电流减小了0.4 A,则有R=,联立得=,解得I=1.0 A,当电压变为2U时,I=2I=2 A。答案:2 A
