2021-2022学年教科版(2019)必修第三册
2.1电流 电压 电阻 达标练习(解析版)
1.关于物理学的研究方法,以下说法正确的是( )
A.牛顿开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
B.合力与分力的概念应用了等效替代的方法
C.通过导体的电流应用了比值定义的方法
D.重心的概念应用了理想化模型
2.下列说法正确的是( )
A.如果没有电压导体中的电荷是静止的
B.在国际单位制中,电流的单位是A
C.电流有方向,他是一个矢量
D.任何物体,只要其两端电势差不为0,就有电流存在
3.某电解池,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某横截面,那么通过这个横截面的电流是(元电荷的电荷量为1.6×10-19C)( )
A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A
4.下列对电场、电源的理解正确的是( )
A.根据电容的定义式可知,电容器的电容与电容器两端的电压成反比
B.根据公式可知,当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C.电动势在数值上等于非静电力在电源内把的电子从正极移送到负极所做的功
D.根据公式可知,若将电荷量为的正电荷,从点移动到点克服电场力做功,则、两点的电势差为
5.干电池的电动势为,这表示( )
A.电路中每通过的电荷量,电源把的电能转化为化学能
B.干电池在内将的化学能转化为电能
C.干电池中把的正电荷,从电池的负极移到正极电场力做功为
D.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为的蓄电池弱
6.如图所示是电阻的图线,图中,由此得出( )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻
C.因图线的斜率表示电阻的倒数,故
D.在两端加电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是
7.下列关于电流的说法中,错误的是( )
A.我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流
B.恒定电流是由恒定电场产生的
C.导体中没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动
D.由可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
8.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。当环中电子以光速的流动而形成10mA的电流时,环中运行的电子数目的数量级为(已知光速c = 3 × 108m/s,电子电荷量e = 1.6 × 10 - 19C)( )
A.102 B.104 C.1010 D.1011
9.把一个电流计接成如图所示电路。三个端点、、,一次使用、两个端点,一次使用、两个端点,已知改装之后的电流表有两个量程:和。已知电流计内阻,电流计满偏电流。下列判断正确的是( )
A.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
B.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
C.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
D.使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;,
10.如图所示的电路,将两个相同的电流计分别改装成A1(0﹣3A)和A2(0﹣0.6A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流强度,则下列说法正确的是( )
A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏
B.A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏
C.A1的读数为1A时,A2的读数为0.6A
D.A1的读数为1A时,干路的电流I为2A
11.关于电源和电流,下述说法正确的是( )
A.电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压
B.电流的方向就是电荷定向移动的方向,导线中自由电荷定向运动的速率接近光速
C.从能量转化的角度看,电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能
D.电动势公式E=中W与电压公式U=中的W都是电场力做的功
12.在如图所示的电路中,通过电阻R1的电流I1是( )
A. B. C. D.
13.如图所示,用内阻为100、满偏电流为300mA的表头改装成量程为0~0.6A和0~3A的双量程电流表,下列说法中正确的有( )
A.用a、b两个接线柱时量程为0~3A
B.用a、b两个接线柱时量程为0~0.6A
C.
D.
14.如图所示,将两完全相同的表头G分别串联定值电阻R1和R2,改装成量程之比为1∶2的两个电压表V1和V2,若以下在使用两新的电压表测量电压时都在它们的量程范围内,则正确的是( )
A.当两电压表串联时,两表V1和V2的指针偏角相同
B.当两电压表串联时,两表V1和V2的示数比为1∶2
C.当两电压表并联时,两表V1和V2的指针偏角相同
D.当两电压表并联时,两表V1和V2的示数比为1∶1
15.若距地面高约2km的空中有两块乌云,它们因与空气摩擦带电,致使两块乌云之间的电势差约为3×109V且保持不变。已知空气的电场强度达到3×106V/m将被击穿放电,请对以下问题进行估算。
(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣?
(2)若某次闪电,两块乌云之间通过的电荷量为500C,可释放多少能量?
(3)这次放电现象历时约0.01s,则其平均电流约为多大?
16.一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=30 Ω,R2=R3=20 Ω,另有一测试电源,所提供的电压恒为10 V,求∶
(1)若将cd端短路,ab之间的等效电阻是多少;
(2)若将ab两端接测试电源时,cd两端的电压是多少。
参考答案
1.B
【详解】
A.伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法,选项A错误;
B.合力与分力的概念应用了等效替代的方法,选项B正确;
C.通过导体的电流不是比值定义的方法,选项C错误;
D.重心的概念应用了等效物理模型,选项D错误。
故选B。
2.B
【详解】
试题分析:如果没有电压导体中的电荷是自由移动的,选项A错误;在国际单位制中,电流的单位是A,选项B正确;电流有方向,但它是一个标量,选项C错误;对导体而言,如果其两端电势差不为0,就有电流存在,选项D错误;故选B.
考点:电流
【名师点睛】本题考查电路有持续电流的原因,有电源、电路是通路.两个原因缺一不可,电流是标量,但有方向;相对比较简单,属于基础题.
3.D
【详解】
由题意,1s内通过横截面正离子的电荷量为
q1=2n1e
负离子的电荷量绝对值为
q2=n2e
则电流为
代入解得
I=3.2A
故选D。
4.C
【详解】
A.电容是电容器本身的性质,与电容器两端的电压无关,A错误;
B.当两个电荷之间的距离趋近于零时,不能再当作点电荷,库仑定律不再适用,B错误;
C.由定义可知,电动势在数值上等于非静电力在电源内把的电子从正极移送到负极所做的功,C正确;
D.根据公式
可知,若将电荷量为的正电荷,从点移动到点克服电场力做功,则、两点的电势差为,D错误。
故选C。
5.D
【详解】
A.干电池的电动势为,则电源中每通过电量,电源把的化学能转变为电能,A错误;
B.电源中每通过电量,非静电力做功为,电源把的化学能转变为电能,不是内将的化学能转变成电能,B错误;
C.电源中每通过电量,干电池中非静电力把正电荷从电源的负极移到正极做功为,C错误;
D.电动势表征电源将其他形式能转化为电势能本领的物理量,干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为的蓄电池弱,D正确。
故选D。
6.A
【详解】
A.由图像可知,通过电阻的电流与两端电压成正比,故A正确;
BC.由图像可知电阻
故BC错误;
D.在R两端加上6.0V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是
故D错误。
故选A。
7.C
【详解】
A.大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流,A正确;
B.在恒定电场的作用下,自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化,电流恒定,B正确;
C.导体内部的电荷在做无规则运动,没有电流时它们也在运动,C错误;
D.由
可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多,D正确。
故选C。
8.D
【详解】
电子运动一周的时间为
t = = s = 8 × 10 - 6s
由电流的定义式
I =
可得电量为
q = It = 0.01 × 8 × 10 - 8C
在整个环中运行的电子数目为
n = = = 5 × 1011
故选D。
9.C
【详解】
根据电流表的改装原理可知,接、时,起分流作用为一支路,与串联为一支路,量程为
同理接、时,为一支路起分流作用,为一支路,量程为
可知
故使用、两个端点,量程是;使用、两个端点,量程是;联立解得
故选C。
10.A
【详解】
AB.电流表是由电流计并联一个电阻改装而成,两电流表并联,知两表头也并联,流过两表头的电流相等,所以A1的指针半偏时,A2的指针也半偏,B错误A正确;
CD.两电流表的内阻之比为1:5,则电流之比为5:1.A1的读数为1A时,A2的读数为0.2A,干路中的电流为1.2A,CD错误。
故选A。
11.C
【详解】
A.根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,电源正负极之间的电压指的是路端电压U,小于电源电动势,故A错误;
B.电流的方向即为正电荷定向移动的方向,与负电荷移动的方向相反,导线中电场传播的速度接近光速,而不是自由电荷定向运动的速率接近光速,故B错误;
C.从能量转化的角度看,电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能,故C正确;
D.电动势公式E=中W是非静电力做功,电压公式U=中的W是电场力做的功,故D错误;
故选C。
12.BCD
【详解】
由欧姆定律可知电流
故选BCD。
13.AC
【详解】
AB.用a、b两个接线柱时,并联的分流电阻较小,则量程较大,即量程为0~3A,选项A正确,B错误;
CD.由电路可知
解得
选项C正确,D错误。
故选AC。
14.ABD
【详解】
AB.当两电压表串联时,流过表头的电流相等,指针偏转角度与电流大小成正比,两表V1和V2的指针偏角相同,示数之比等于量程之比,因此两表V1和V2的示数比为1∶2,AB正确;
CD.当两电压表并联时,电压处处相等,因此两表V1和V2的示数比为1∶1,由于两表的量程不相等,因此指针的偏转角不同,C错误,D正确;
故选ABD。
15.(1)1000m;(2) 1.5×1012J;(3) 5×104A
【详解】
(1)由
U=Ed
可得乌云与建筑物间的距离为
(2)释放的能量为电场力做功
W=Uq=3×109×500J=1.5×1012J
(3)平均电流约为
16.(1)40Ω;(2)4V
【详解】
(1)若将cd端短路,ab间的电路结构是:R2和R3并联后,和R1串联,ab之间的等效电阻是
(2)若将ab两端接测试电源时,cd两端的电压等于R3两端的电压,则有