2.1电流 电压 电阻 同步练习（Word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
2.1电流 电压 电阻 同步练习（解析版）
1．常用手电筒是两节干电池串联作为电源的，与之相匹配的小灯泡的规格应是下面的哪一个（所示数据为灯泡的额定电压）（　　）
A．1.5V B．2.5V C．4.5V D．6.0V
2．下列公式都符合a=的形式，能说a与b成正比，a与c成反比的是
A．加速度a= B．电场强度E=
C．电容C= D．电动势E=
3．电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全。如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻（简称“隔电电阻”），因而人体两端的电压不高于12V。下列说法正确的是（　　）
A．曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
B．热水器漏电，且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
C．“隔电电阻”大于人体电阻
D．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
4．下列物理量为矢量的是
A．功 B．动能 C．电场强度 D．电流
5．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（ ）
A． B．
C． D．
6．电路中每分钟有个自由电子通过横截面积为的导线，那么电路中的电流是（　　）
A． B． C． D．
7．一根导线两端加上电压U,导体中自由电子定向移动的平均速率为v,现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的1/2,然后两端加上电压U,则导线中自由电子定向移动的平均速率为: （ ）
A． B． C． D．
8．下列对电源电动势概念的描述，正确的是（　　）
A．电动势大小等于电源两极间的电压
B．当电源未接入电路时，电动势为零
C．电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小
D．电动势等于非静电力把正电荷从负极移动到正极单位时间内做的功
9．通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图像分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1: R2等于（ ）
A．
B．
C．
D．
10．一个电流表的满偏电流Ig =1mA，内阻Rg = 1000Ω，要把它改装成一个量程为3V的电压表，应在电流表上（　　）
A．串联一个1000的电阻
B．串联一个阻值为2000Ω的电阻
C．并联一个1000Ω的电阻
D．并联一个阻值为2000Ω的电阻
11．已知某电阻的阻值随电压的升高而增大，加在该电阻两端的电压用U表示，流过该电阻的电流用I表示。当U1=1V时，I1=0.5A；当U2=3V时，I2=1A；则当 U3=2V时，I3可能为（　　）
A．0.5 A B．0.6A C．0.8 A D．1A
12．关于矢量和标量，下列说法正确的是（　　）
A．位移、速度、加速度、力都是矢量
B．两个矢量乘积可能是标量
C．－10N的力比5N的力大
D．有方向的物理量都是矢量
13．先后按图中（甲）、（乙）所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压均为U且恒定不变，若按图（甲）所示电路测得电压表示数为6V，电流表示数为2mA，那么按图（乙）所示电路测得的结果应有（　　）
A．电压表示数大于6 V B．电压表示数小于6V
C．电流表示数大于2 m A D．电流表示数小于2mA
14．日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．
（1）如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？
（2）是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？
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？
参考答案
1．B
【详解】
两节干电池串联作为电源，电压为3V。
故选B。
2．A
【详解】
试题分析：根据牛顿第二定律，加速度与合外力F成正比，与质量成反比，选项A正确；电场强度由电场本身决定，不能说与F成正比，与q成反比，选项B错误；电容由本身的结构决定的，与两板间电压和带电量无关，选项C错误；电动势用把单位正电荷从负极移到正极非静电力所做的功来量度，选项D错误；故选A．
考点：物理量的定义
【名师点睛】此题考查了对物理概念的定义的考查；主要是理解物理量的含义，不能只站在纯数学的角度理解物理公式，而应考虑它的物理意义．
3．C
【详解】
BCD．由题意可知，热水器漏电且接地线失效时，相当于“隔电电阻”与人体电阻串联，电流相等，人体两端的电压不高于12V，则“隔电电阻”的电压应不低于208V，由串联电路正比分压可知，“隔电电阻”大于人体电阻，此时仍有电流流过人体，只不过电流较小，C正确，BD错误；
A．漏电电流通过曲长管道、人体流入大地，为保证安全，电流只能很小，所以曲长管道应选用绝缘材料，A错误。
故选C。
4．C
【详解】
A. 功只有大小无方向，是标量，选项A错误；
B. 动能只有大小无方向，是标量，选项B错误；
C. 电场强度有大小和方向，是矢量，选项C正确；
D. 电流有大小虽然有方向，但是不满足平行四边形定则，是标量，选项D错误.
5．D
【详解】
试题分析：根据动能定理得：eU=mv2得到：;在刚射出加速电场时，一小段长为△l的电子束内电子电量为：q=I△t=I;电子数，联立得：．故ABC错误，D正确，故选D．
考点：动能定理；电流
【名师点睛】该题考查对电流的微观表达式的理解，解答本题关键是建立物理模型，对电子束运动情况进行简化．中等难度．
6．D
【详解】
每分钟通过的电量为
1分钟等于60s，则电路中的电流为
故选D。
7．C
【详解】
试题分析：导体均匀拉长至横截面半径为原来的1/2后,根据体积不变原理和s=πr2公式,则有长度为原来的4倍,截面积为原来的1/4.即：L ′=4L,s ′=s/4.又根据欧姆定律I=U/R和R=ρL/s,电流则为原来的1/8,即I ′=I/8.电流的微观表达式：I=nqsv其得：原先电流I=nqsv,拉长后电流I ′=nq(s/4)v ′
比较该两式得：v ′=v/4
考点：电流的微观表达式；欧姆定律；电阻定律
【名师点睛】本题主要考查了电流的微观表达式、欧姆定律、电阻定律的综合应用．属于中等难度的题目．本题关键要抓住物理量电流、电阻、电压及电子的定向移动速度之间的关系，要在理解的基础上记住电流的微观表达式
8．C
【详解】
A．电动势大小等于外电路断开时电源两极间的电压，选项A错误；
B．电源电动势是由电源本身决定的，与是否接入电路无关，选项B错误；
C．电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，选项C正确；
D．电动势等于非静电力把单位正电荷从负极移动到正极做的功，选项D错误。
故选C。
9．B
【详解】
根据欧姆定律得，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则
故选B。
10．B
【详解】
要把它改装成一个大量程的电压表，应在电流表上串联一个较大的电阻，根据串并联电路的特点有
所以B正确；ACD错误；
故选B。
11．C
【详解】
由题意可知，电流应大于0.5 A而小于1A。电阻两端的电压为1V时，电流为0.5A，阻值
电阻两端的电压为3V时，电流为1A，阻值
当电阻两端的电压为2V时，电阻的阻值大于而小于，所以这时通过电阻的电流应大于
且小于
故选C。
12．ABC
【详解】
A．位移、速度、加速度、力既有大小又有方向都是矢量，故A正确；
B．两个矢量乘积可能没有方向，可能是标量，例如功，故B正确；
C．－10N的力的大小为10N，可知－10N的力比5N的力大，故C正确；
D．矢量是既有大小、又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量，只是有方向的量不一定就是矢量，比如电流，就是标量，故D错误。
故选ABC。
13．BC
【详解】
图（1）所示电路中，电压表示数为6V，电流表示数为2mA，说明
U=6V
在图（2）所示电路中电源电源电压也为6V，电压表与Rx并联后与电流表串联，由于电流表的分压，电压表与Rx并联部分电压小于U，即电压表示数小于6V；又由于电压表与Rx并联的电阻小于Rx，外电路总电阻小于电流表与待测电阻Rx串联的总电阻，则干路中电流大于图（1）中电流表的读数，即大于2mA，故BC正确，AD错误。
故选BC。
14．（1）7.5 J；7.5 J；7.4 J；7.4 J；（2）不是；见解析
【详解】
（1）把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J．把2 C的正电荷从3.7 V手机电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J.
（2）不是．非静电力对电荷做功多少与电荷的数量有关．若把相同数量的正电荷从电源的负极移到正极，做功越多，电荷获得的电势能越多，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大．可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映电源把其他形式的能转化为电能的本领．
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