大學聯考物理單元複習測試題
(時間:90分鐘 ：100分)
一 、選擇題
1. 關於電阻率，下列説法中正確的是( )
A.電阻率是表徵材料導電性能好壞的量，電阻率越大，其導電性能越好
B.各種材料的電阻率大都與温度有關，金屬的電阻率隨温度升高而減小
C.所謂超導體，是當其温度降低到接近絕對零度的某個臨界温度時，它的電阻率突然變為無窮大
D.某些合金的電阻率幾乎不受温度變化的影響，通常都用它們製作標準電阻
【答案】選D.
【詳解】電阻率是表徵材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，説明其導電性能越差，A錯；各種材料的電阻率大都與温度有關，純金屬的電阻率隨温度升高而增大，超導體是當温度降低到某個臨界温度時，電阻率突然變為零，B、C均錯；某些合金的電阻率幾乎不受温度變化的影響，通常用於製作標準電阻，D對.
2. 有三個用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風扇，它們的額定電壓和額定功率均為“220 V，60 W”.現讓它們在額定電壓下相同時間，產生的熱量( )
A.日光燈最多 B.電烙鐵最多
C.電風扇最多 D.一樣多
【答案】選B.
【詳解】電烙鐵是純電阻用電器，即以發熱為目的，電流通過它就是用來產熱.而日光燈和電風扇是非純電阻用電器，電流通過它們時產生的熱量很少，電能主要轉化為其他形式的能(光能和葉片動能).綜上所述，只有B正確.
3.導體的電阻是導體本身的一種性質，對於同種材料的導體，下列表述正確的是( )
A.橫截面積一定，電阻與導體的長度成正比
B.長度一定，電阻與導體的橫截面積成正比
C.電壓一定，電阻與通過導體的電流成正比
D.電流一定，電阻與導體兩端的電壓成反比
【答案】選A.
【詳解】對於同種材料的導體，電阻率是個定值，根據電阻定律R= 可知A對B錯.導體的電阻不隨電流或電壓的變化而變化.故C、D錯.
4. 如圖所示，電阻R1=20 Ω，電動機繞線電阻R2=10 Ω,當電鍵S斷開時，電流表的示數是I1=0.5 A；當電鍵S合上後，電動機轉動起來，電路兩端的電壓不變，此時電流表的示數I和電路消耗的電功率P應滿足( )
A.I=1.5 A B.I<1.5 A
C.P=15 W D.P<15 W
【答案】選B、D.
【詳解】當電鍵S斷開時，電動機沒有通電，歐姆定律成立，所以電路兩端的電壓U=I1R1=10 V;當電鍵S合上後，電動機轉動起來，電路兩端的電壓U=10 V，通過電動機的電流應滿足UI2>I22R2,故I2<1 A;所以電流表的示數I<1.5 A，電路消耗的電功率P=UI<15 W,故B、D正確，A、C錯誤.
5．一台國產封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術參數如表所示．根據表中所提供的數據，計算出此電熱水器在額定電壓下處於加熱狀態時，通過電熱水器的電流約為( )
額定容量 54 L 最高水温 75 ℃
額定功率 1 500 W 額定壓力 0.7 MPa
額定電壓 220 V 電器類別 Ⅰ類
A.6.8 A B．0.15 A
C．4.4 A D．0.23 A
【答案】 A
【詳解】由P＝UI，可知該電熱水器在額定電壓下處於加熱狀態時的電流為：I＝PU＝1 500220 A≈6.8 A，故選項A正確．
6．橫截面的直徑為d、長為l的導線，兩端電壓為U，當這三個量中一個改變時，對自由電子定向運動的平均速率的影響是( )
A．電壓U加倍，自由電子定向運動的平均速率不變
B．導線長度l加倍，自由電子定向運動的平均速率加倍
C．導線橫截面的直徑加倍，自由電子定向運動的平均速率不變
D．以上説法均不正確
【答案】 C
【詳解】由歐姆定律I＝UR，電阻定律R＝ρlS和電流微觀表達式I＝neSv可得v＝Unρel，因此，電壓U加倍時，v加倍，l加倍時v減半，故A、B選項錯誤．導線橫截面的直徑加倍時，v不變，C項正確．
7.如右圖所示，是中國科健股份有限公司生產的一塊手機電池外殼上的文字説明：充電時電壓恰為限制電壓，歷時4 h充滿．(假設充電前電池內已無電)該過程電池發熱，則充電過程中轉化成的電熱功率為( )
A．0.087 5 W B．0.007 29 W
C．0.735 W D．0.647 5 W
【答案】 A
【詳解】 由電池容量及充電時間可求得充電電流
I＝700 mAh4 h＝175 mA.
輸入功率Pλ＝U充I＝4.2×0.175 W＝0.735 W.
轉化成有效功率
P有效＝U標I＝3.7×0.175 W＝0.647 5 W.
電熱功率ΔP＝Pλ－P有效＝0.087 5 W.
即A正確．
8．在如圖所示的電路中，E為電源，其電動勢E＝9.0 V，內阻可忽略不計；AB為滑動變阻器，其電阻R＝30 Ω；L為一小燈泡，其額定電壓U＝6.0 V，額定功率P＝1.8 W；S為開關，開始時滑動變阻器的觸頭位於B端，現在接通開關S.然後將觸頭緩慢地向A方滑動，當到達某一位置C處時，小燈泡剛好正常發光，則CB之間的電阻應為 ( )
A．10 Ω B．20 Ω
C．15 Ω D．5 Ω
【答案】B
【詳解】本題考查串聯電路的特點及額定電壓、額定功率與電阻的關係，關鍵是對額定電壓、額定功率概念的理解，明確滑動變阻器哪一段電阻接入了電路．錯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＝PU＝1.86 A＝0.3 A，
因燈泡與滑動變阻器串聯，所以通過變阻器的電流為0.3 A.
此時A、C間電阻R1＝U1I＝9－60.3 Ω＝10 Ω，
故CB間電阻R2＝R－R1＝20 Ω，故B選項正確．
9．根據經典理論，金屬導體中電流的微觀表達式為I＝nvSe，其中n為金屬導體中每單位體積內的自由電子數，v為導體中自由電子沿導體定向移動的速率，S為導體的橫截面積，e為自由電子的電荷量．如圖11所示，兩段長度和材料完全相同、各自粗細均勻的.金屬導線ab、bc，圓橫截面的半徑之比為rab∶rbc＝1∶4，串聯後加上電壓U，則 ( )
A．兩導線內的自由電子定向移動的速率之比為vab∶vbc＝1∶4
B．兩導線內的自由電子定向移動的速率之比為vab∶vbc＝4∶1
C．兩導線的電功率之比為Pab∶Pbc＝4∶1
D．兩導線的電功率之比為Pab∶Pbc＝16∶1
【答案】D
【詳解】因兩段串聯，通過兩棒的電流相等，又I＝neSv，故neπr2abvab＝neπr2bcvbc，得vab∶vbc＝16∶1，A、B均錯．由電阻定律Rab＝ρlabS＝ρlabπr2ab，Rbc＝ρlbcπr2bc，求得Rab∶Rbc＝16∶1，因為ab和bc串聯，流過兩段的電流相等，由功率公式P＝I2R，得Pab∶Pbc＝Rab∶Rbc＝16∶1，故D正確，C錯誤．
10.如圖所示電路，已知R1＝3 kΩ，R2＝2 kΩ，R3＝1 kΩ，I＝10 mA，I1＝6 mA，則a、b兩點電勢高低和通過R2中電流正確的是( )
A．a比b高，7 mA B．a比b高，2 mA
C．a比b低，7 mA D．a比b低，2 mA
【答案】C
【詳解】本題考查電流守恆定律，即流入某節點的電流一定等於從該節點流出的電流，如圖所示：
I3＝I－I1＝10 mA－6 mA＝4 mA
Uca＝I1R1＝6×10－3×3 V＝18 V
Ucb＝I3R3＝4×10－3×1 V＝4 V，Ub>Ua
I2＝UbaR2＝142 mA＝7 mA，所以選項C正確．
二、非選擇題
11．(16分)如圖所示是靜電除塵器示意圖，A接高壓電源正極，B接高壓電源的負極，AB之間有很強的電場，空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極A的過程中，遇到煙氣的煤粉，使煤粉帶負電，吸附到正極A上，排出的煙就成為清潔的了．已知每千克煤粉會吸附n mol電子，每晝夜能除m kg煤粉，計算高壓電源的電流強度I.(電子電荷量設為e，阿伏加德羅常數為NA，一晝夜時間為t)
【答案】 2mnNAet
【詳解】由於電離出的氣體中的電子和正離子同時導電，則流過電源的電荷量q跟煤粉吸附的電荷量q′的關係是：
q′＝q2
而q′＝mnNAe
所以I＝qt＝2q′t＝2mnNAet.
12．(17分)來自質子源的質子(初速度為零)，經一加速電壓為800 kV的直線加速器加速，形成電流為1 mA的細柱形質子流．
(1)已知質子電荷量e＝1.60×,高中歷史;10－19 C，這束質子流每秒打到靶上的質子數為多少？
(2)假定分佈在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距l和4l的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數分別為n1和n2，求n1∶n2.
【答案】 (1)6.25×1015 (2)2
【詳解】 (1)由於每秒通過某截面的電荷所帶電荷量即為電流，則由I＝ne得：
n＝Ie＝1×10－31.6×10－19＝6.25×1015 (個)．
(2)由於質子是從靜止開始做勻加速運動，由v2＝2ax得：
v1v2＝2al2a4l＝12.
由於所取為極短距離Δl，可認為在此距離內質子分別以v1、v2的速度勻速運動，由於形成的電流恆為1 mA，則在兩段Δl距離內質子的總電荷量分別為：Q1＝It1，Q2＝It2，由Q＝ne得：n1n2＝Q1Q2＝t1t2＝Δlv1Δlv2＝v2v1＝2.
