2012课堂高考物理大一轮361度全程复习：第7章第一节课时知能训练

课时·知能·训练
(时间：40分钟满分：100分)
一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分．每小题只有一个选项符合题意．)
1．(2010·宿迁检测)电源电动势的大小反映的是()
A．电源在单位时间内传送电荷量的多少
B．电流做功的快慢
C．电源把电能转化成其他形式能的本领的大小
D．电源把其他形式能转化成电能的本领的大小
图7－1－4
2．如图7－1－4所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当A与B间接入的电压为U时，电流为1 A，当C与D间接入电压为U时，其电流为()
A．4 A B．2 A
C．0.5 A D．0.25 A
3．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为()
A．光速c B.
I neS
C.
ρI
neSm
D.
mI
neSρ
4．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q.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．n v S B．n vΔt C.IΔt
q
D.
IΔt
Sq
5．一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电，
电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是()
A．0.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A
二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分．) 6．下列说法中正确的是()
A．金属的电阻率一般随温度变化而变化
B．导体材料的电阻率与其粗细长短无关
C．一般金属的电阻率都随温度升高而减小
D．测电阻率时为了提高精度，通过导线的电流要足够大，而且要等到稳定一段时间后才可读数
7．(2011·辅仁检测)关于闭合电路，下列说法正确的是()
A．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流
B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部非静电力克服静电力做功的结果
D．静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加8．关于电阻率，下列说法中正确的是()
A．电阻率是表示材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好
B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大
C．所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零
D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻9．(2010·镇江调研)一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时()
A ．通过金属导线的电流为I 2
B ．通过金属导线的电流为I 4
C ．自由电子定向移动的平均速率为v 2
D ．自由电子定向移动的平均速率为v 4
三、非选择题(本题共3小题，共47分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)
10．(2010·安顺质检)(14分)“氢火焰离子化监测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量，其装置如图7－1－5所示，在氢火焰的作用下，有机物的分子电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分子不会电离．设单位时间内有n 摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使得电流表的示数逐渐变大，直到最大值I ，求有机物分子与被检测气体分子的数目的比值K 是多少？(阿伏加德罗常数为N A ，电子的电荷量为e )
图7－1－5
图7－1－6
11．(16分)如图7－1－6所示是静电除尘器示意图，A 接高压电源正极，B 接高压电源的负极，AB 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A 的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附n mol 电子，每昼夜能除m kg 煤粉，计算高压电源的电流强度I .(电子电荷量设为e ，阿伏加德罗常数为N A ，
一昼夜时间为t)
12．(17分)来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流为1 mA的细柱形质子流．
(1)已知质子电荷量e＝1.60×10－19 C，这束质子流每秒打到靶上的质子数为多少？
(2)假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距l和4l的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，求n1∶n2.
答案及解析
1.【解析】 由电动势定义式E ＝W q
知，电动势的大小反映的是电源把其他形式能转化为电能的本领，D 项正确．
【答案】 D
2.【解析】 设矩形金属片的厚度为L ，则AB 接入电压U 时的电阻R AB ＝ρab bc ·L ；CD 接入电压U 时的电阻R CD ＝ρbc ab ·L
，故R AB ∶R CD ＝(ab )2∶(bc )2＝4∶1；根据欧姆定律I ＝U R
得，I AB ∶I CD ＝R CD ∶R AB ＝1∶4，即I CD ＝4 A ，A 正确． 【答案】 A
3.【解析】 每摩尔铜的体积为m ρ，单位体积内铜原子个数为n ′＝n m ρ
＝ρn m
，由电流的微观表达式I ＝n ′qS v 得：v ＝
mI neSρ
，故选项D 正确． 【答案】 D
4.【解析】 根据电流的定义式可知，在Δt 内通过导线横截面的电荷量Q
＝I Δt ，所以在这段时间内通过的自由电子数为N ＝Q q ＝I Δt q
C 项正确，
D 项错．
由于自由电子定向移动的速率是v ，因此在时间Δt 内，位于以横截面S 、长l ＝v Δt 的这段导线内的自由电子都能通过横截面(如图所示)．这段导线的体积V ＝Sl ＝S v Δt ，所以Δt 内通过横截面S 的自由电子数为N ＝nV ＝nS v Δt .选项A 、B 均错．
【答案】 C
5.【解析】 大圆管子内径大一倍，即横截面积为原来的4倍，由于水银体积不
变，故水银高度变为原来的14，则电阻变为原来的116
，由欧姆定律知电流变 为原来的16倍．C 选项正确．
【答案】 C
6.【解析】 电阻率是反映材料导电性好坏的物理量．电阻率与导体的粗细
长短无关，但受温度的影响较明显，金属材料的电阻率随温度的升高而增大，故C错，A、B对．D项中电流大时产热多，对金属的电阻率的测量误差较大，所以D错．
【答案】AB
7.【解析】在电源外部，电荷受静电力作用，而在电源内部，电荷既受静电力作用，又受非静电力作用，故能使电荷不断定向移动形成电流，选项A错误，C正确；静电力做功，使电荷电势能减少，非静电力做功，使电荷电势能增加，选项B错误，D正确．
【答案】CD
8.【解析】电阻率越小，其导电性能越好，故A错误；电阻率与材料和温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，而某些合金的电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻，故选项B、D正确；由超导体的定义知C正确．【答案】BCD
9.【解析】金属导线均匀拉长2倍，则导线的横截面积变为原来的1/2，由电阻定律可得，导线的电阻变为原来的4倍，由欧姆定律可得，通过金属导线的电流变为原来的1/4，即为I/4，A错误，B正确；由电流的微观表达式I＝neS v 可以解得，金属导线中自由电子定向移动的平均速率变为原来的1/2，即为v/2，D错误，C正确．
【答案】BC
10.【解析】电流达到最大值I后，表明电离出来的电子全部到达了阳极，设经过时间t到达极板的电荷量为q，则
q＝It
被电离的有机物分子的数目
N′＝q
e
＝
It
e
则有机物分子占被测气体分子的数目的比值为
K＝N′
ntN A
＝
I
nN A e
.
【答案】
I nN A e
11.【解析】由于电离出的气体中的电子和正离子同时导电，则流过电源
的电荷量q跟煤粉吸附的电荷量q′的关系是：
q′＝q 2
而q′＝mnN A e
所以I＝q
t
＝
2q′
t
＝
2mnN A e
t
.
【答案】2mnN A e
t
12.【解析】(1)由于每秒通过某截面的电荷所带电荷量即为电流，则由I ＝ne得：
n＝I
e
＝
1×10－3
1.6×10－19
＝6.25×1015 (个)．
(2)由于质子是从静止开始做匀加速运动，由v2＝2ax得：
v1 v2＝
2al
2a·4l
＝
1
2
.
由于所取为极短距离Δl，可认为在此距离内质子分别以v1、v2的速度匀速运动，由于形成的电流恒为1 mA，则在两段Δl距离内质子的总电荷量分别为：
Q1＝It1，Q2＝It2，由Q＝ne得：n1
n2
＝
Q1
Q2
＝
t1
t2
＝
Δl
v1
Δl
v2
＝
v2
v1 2.
【答案】(1)6.25×1015(2)2。