第三模塊 第7章 第1單元 一、選擇題1一根金屬導(dǎo)線分別通以不同的電流，并保持溫度不變，則當(dāng)所通過(guò)的電流變大時(shí)，導(dǎo)線內(nèi)()A自由電子數(shù)量較多B單位體積內(nèi)自由電子數(shù)量較多C自由電子定向移動(dòng)的速率較大D自由電子熱運(yùn)動(dòng)速率較大解析：導(dǎo)體內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)量，由導(dǎo)體本身決定和通過(guò)導(dǎo)體電流無(wú)關(guān)由于溫度不變，自由電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率不變由IneSv知電流I增大，電子移動(dòng)速率v增大答案：C2一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36 W與36 V若把此燈泡接到輸出電壓為18 V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率()A等于36 WB小于36 W，大于9 WC等于9 W D小于9 W解析：白熾燈在正常工作時(shí)的電阻為R，由P得R36 ，當(dāng)接入18 V電壓時(shí)，假設(shè)燈泡的電阻也為36 ，則它消耗的功率為P W9 W，但是當(dāng)燈泡兩端接入18 V電壓時(shí)，它的發(fā)熱功率小，燈絲的溫度較正常工作時(shí)溫度低，其電阻率減小，所以其電阻要小于36 ，其實(shí)際功率大于9 W，故B項(xiàng)正確答案：B圖73如圖7所示，厚度均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab10 cm，bc5 cm.當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電流為1 A；若將C與D接入同一電路中，則電流為()A4 A B2 AC. A D. A解析：首先計(jì)算出沿A、B方向和沿C、D方向電阻的比值，再利用歐姆定律求出兩種情況下的電流比設(shè)沿A、B方向的橫截面積為S1，沿C、D方向的橫截面積為S2，則，A、B接入線路中時(shí)的電阻為R1，C、D接入電路中時(shí)的電阻為R2，則有.兩種情況下電流之比為，故I24I14 A選項(xiàng)A正確答案：A4把六個(gè)相同的小燈泡接成如圖8甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用P甲和P乙表示，則下列結(jié)論中正確的是()圖8AP甲P乙 BP甲3P乙CP乙3P甲 DP乙>3P甲解析：設(shè)各燈泡正常工作時(shí)的電流為I，則甲電路的總電流為I甲3I，乙電路的總電流為I乙I，所以由PUI得P甲3P乙，應(yīng)選B.答案：B5(2020年重慶卷)某實(shí)物投影機(jī)有10個(gè)相同的強(qiáng)光燈L1L10(24 V/200 W)和10個(gè)相同的指示燈X1X10(220 V/2 W)，將其連接在220 V交流電源上，電路見圖9.若工作一段時(shí)間后L2燈絲燒斷，則()圖9AX1的功率減小，L1的功率增大BX1的功率增大，L1的功率增大CX2的功率增大，其他指示燈的功率減小DX2的功率減小，其他指示燈的功率減小解析：L2燈絲燒斷后電路的總電阻增大，電路中總電流減小，流過(guò)其他指示燈、強(qiáng)光燈的電流都同比例的減小，消耗的功率都減小，兩端的電壓都減小，則X2兩端電壓增大，消耗的功率也增大，C正確答案：C6北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為240 m的近似圓形軌道當(dāng)環(huán)中電子以光速的的速度流動(dòng)而形成的電流是10 mA時(shí)，環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為(已知光速c3×108 m/s，電子電荷量e1.6×1019 C)()A5×1010 B5×1011C1×102 D1×104解析：設(shè)單位長(zhǎng)度上電子數(shù)目為n，則單位長(zhǎng)度上電子帶的電荷量qnet秒內(nèi)電子通過(guò)的距離x×ctt秒內(nèi)通過(guò)某截面的電量qxqnect/10由I得In環(huán)中電子數(shù)目N240n240×個(gè)5×1011個(gè)故B正確答案：B圖107在如圖10所示的電路中，E為電源，其電動(dòng)勢(shì)E9.0 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；AB為滑動(dòng)變阻器，其電阻R30 ；L為一小燈泡，其額定電壓U6.0 V，額定功率P1.8 W；S為開關(guān)，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器的觸頭位于B端，現(xiàn)在接通開關(guān)S.然后將觸頭緩慢地向A方滑動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一位置C處時(shí)，小燈泡剛好正常發(fā)光，則CB之間的電阻應(yīng)為()A10 B20 C15 D5 解析：本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)及額定電壓、額定功率與電阻的關(guān)系，關(guān)鍵是對(duì)額定電壓、額定功率概念的理解，明確滑動(dòng)變阻器哪一段電阻接入了電路錯(cuò)誤原因是把接入電路的一段與BC段混淆燈泡的工作電流I A0.3 A，因燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，所以通過(guò)變阻器的電流為0.3 A.此時(shí)A、C間電阻R1 10 ，故CB間電阻R2RR120 ，故B選項(xiàng)正確答案：B圖118根據(jù)經(jīng)典理論，金屬導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式為InvSe，其中n為金屬導(dǎo)體中每單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，v為導(dǎo)體中自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率，S為導(dǎo)體的橫截面積，e為自由電子的電荷量如圖11所示，兩段長(zhǎng)度和材料完全相同、各自粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線ab、bc，圓橫截面的半徑之比為rabrbc14，串聯(lián)后加上電壓U，則()A兩導(dǎo)線內(nèi)的自由電子定向移動(dòng)的速率之比為vabvbc14B兩導(dǎo)線內(nèi)的自由電子定向移動(dòng)的速率之比為vabvbc41C兩導(dǎo)線的電功率之比為PabPbc41D兩導(dǎo)線的電功率之比為PabPbc161解析：因兩段串聯(lián)，通過(guò)兩棒的電流相等，又IneSv，故nervabnervbc，得vabvbc161，A、B均錯(cuò)由電阻定律Rab，Rbc，求得RabRbc161，因?yàn)閍b和bc串聯(lián)，流過(guò)兩段的電流相等，由功率公式PI2R，得PabPbcRabRbc161，故D正確，C錯(cuò)誤答案：D圖129(2020年寧夏高考)一個(gè)T型電路如圖12所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 ，另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)則()A當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40 C當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80 VD當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80 V解析：c、d端短路時(shí)，R2與R3并聯(lián)，然后與R1串聯(lián)，所以，RabR1R23，可得Rab40 ，A項(xiàng)正確；a、b端短路時(shí)，R1與R3并聯(lián)然后與R2串聯(lián)，所以，RcdR13R2可得Rcd128 ，B項(xiàng)錯(cuò)誤；a、b端接測(cè)試電源時(shí)，R2中電流為零，電路等效于只有R1、R3兩電阻串聯(lián)，c、d兩端電壓等于電阻R3兩端電壓，所以I，UcdUR3IR3可得Ucd80 V，C項(xiàng)正確；cd端接測(cè)試電源時(shí)，R1中電流為零，電路等效于只有R2、R3兩電阻串聯(lián)，ab兩端電壓等于電阻R3兩端電壓，所以I，UabUR3IR3，可得Uab25 V，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：AC圖1310電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)，一種是鍋內(nèi)水燒開前的加熱狀態(tài)，另一種是鍋內(nèi)水燒開后的保溫狀態(tài)圖13所示是電飯鍋電路原理示意圖，S是用感溫材料制造的開關(guān)，下列說(shuō)法中正確的是()A其中R2是供加熱用的電阻絲B當(dāng)開關(guān)S接通時(shí)電飯鍋為加熱狀態(tài)，S斷開時(shí)為保溫狀態(tài)C要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)時(shí)的一半，則R1/R2應(yīng)為 21D要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)時(shí)的一半，則R1/R2應(yīng)為(1)1解析：電飯鍋工作時(shí)，電阻絲把電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，其電功率P電等于熱功率P熱，即：P電P熱I2R由式可知，在電壓一定的情況下，電阻絲電阻越大，其發(fā)熱消耗的電功率越小當(dāng)S閉合時(shí)，R1被短路，電阻變小，其消耗的電功率增大，因此，S閉合時(shí)應(yīng)為水燒開前的加熱狀態(tài)，而S斷開時(shí)應(yīng)為水燒開后的保溫狀態(tài)，故選項(xiàng)A、B正確又因?yàn)楸貢r(shí)，R1、R2為串聯(lián)關(guān)系，電源電壓恒定，故P2I2R2()2R2題目要求R2保溫時(shí)功率為加熱時(shí)功率的一半，則有：()2R2由式得R1R2(1)1，選項(xiàng)D亦正確答案：ABD二、計(jì)算題11(2020年安順質(zhì)檢)“氫火焰離子化監(jiān)測(cè)器”可以檢測(cè)出無(wú)機(jī)物氣體中極其微量的有機(jī)分子的含量，其裝置如圖14所示，在氫火焰的作用下，有機(jī)物的分子電離為價(jià)正離子和自由電子，而無(wú)機(jī)物的分子不會(huì)電離設(shè)單位時(shí)間內(nèi)有n摩爾被檢測(cè)氣體進(jìn)入檢測(cè)器，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流表的示數(shù)逐漸變大，直到最大值I，求有機(jī)物分子與被檢測(cè)氣體分子的數(shù)目的比值K是多少？(阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電荷量為e)圖14解析：電流達(dá)最大值I后，表明電離出來(lái)的離子全部到達(dá)了陰極，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)極板的電荷量為q，則qIt被電離的有機(jī)物分子的數(shù)目N則有機(jī)物分子占待測(cè)氣體的數(shù)目比為K答案：12一般地說(shuō)，用電器的工作電壓并不等于額定電壓家庭里通常不備電壓表，但可以借助電能表測(cè)出用電器的實(shí)際工作電壓現(xiàn)在電路中只接入一個(gè)電熱水壺，壺的銘牌和電能表的銘牌分別如圖15所(a)和(b)所示測(cè)得電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過(guò)125轉(zhuǎn)的時(shí)間為121秒，求此時(shí)加在電熱水壺上的實(shí)際電壓圖15解析：設(shè)電熱水壺的電阻為R則R 電能表轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)的能量為： J1200 J設(shè)電熱水壺的實(shí)際電壓為U則t125×1200 J，所以U200 V.答案：200 V