2.1电流 电压 电阻 同步作业（解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
2.1电流 电压 电阻 同步作业（解析版）
1．下列物理中国，属于矢量的是
A．电势 B．电流 C．电压 D．电场强度
2．一段金属导体横截面积为2mm，在2秒内有0.1C电荷通过，则流过金属导体的电流强度为（　　）
A．0.05A B．0.025A C．0.1A D．0.2A
3．如图所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，并把滑动变阻器的滑动触头置于滑动变阻器的中央，则以下说法不正确的是（　　）
A．AB间的负载R越大，UAB越接近
B．AB间的负载R越小，UAB越接近
C．空载时输出电压UAB=
D．当AB间接上负载R时，输出电压UAB<
4．一节干电池的电动势为1.5 V，表示该电池（　　）
A．一定有1.5 J的化学能转化为电能
B．在工作状态下两极间的电压恒定为1.5 V
C．比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
D．将1 C的正电荷在电源内部由负极移送到正极过程中，非静电力做了1.5 J的功
5．下列说法正确的是（　　）
A．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相同
B．小明同学在校运动会上跳远时要助跑，助跑是为了增大自己的惯性
C．有人不小心让西瓜滑落掉到地面上摔碎了，地面没有受损，是因为碰撞时地面没有受到弹力的作用
D．运动员跑步时穿上有鞋钉的鞋是为了增加鞋底与地面的摩擦力
6．关于电源和电流，下述说法正确的是（　　）
A．电流的方向就是电荷定向移动的方向
B．电源的电动势在数值上始终等于电源正、负极之间的电压
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势能
D．打开教室开关，日光灯立刻就亮，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速
7．“类比法”是一种常用的研究方法.我们知道“做直线运动的物体，可以由v-t(速度一时间)图线和横轴围成的面积求出对应过程的位移”.下列据此类比分析得出的结论，其中正确的是
A．由F-t(力-时间)图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内力F做的功
B．由-x(电势-位移)图线和横轴围成的面积可求出对应位移内的电场力做的功
C．由I-t(电流-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内通过某个元件的电荷量
D．由U-I(电压-电流)图线和横轴围成的面积可求出电流为I时对应元件的电阻
8．关于电源和电流，以及电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A．根据可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C．电源电动势越大，意味着相同时间里电源能提供的能量越多
D．电动势公式中的W指的是正电荷从负极到正极的过程中电场力做的功
9．一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=1Ω，R2=12Ω，R3=4Ω，另有一测试电源，电源提供的电压为10V，内阻忽略不计，则：（　　）
A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是5Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是16Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为8V
10．两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆，串联后接在某一直流电源两端，如图所示．已知杆a的质量小于杆b的质量，杆a金属的摩尔质量小于杆b金属的摩尔质量，杆a的电阻大于杆b的电阻，假设每种金属的每个原子都提供相同数目的自由电子（载流子）．当电流达到稳恒时，若a、 b内均存在电场，则该电场可视为均匀电场．下面结论中正确的是 （ ）
A．两杆内的电场强度都不等于零，且a内的场强大于b内的场强
B．两杆内的电场强度都等于零
C．两杆内载流子定向运动的速率一定相等
D．a内载流子定向运动的速率一定大于b内载流子定向运动的速率
11．两个相同的灵敏电流表，一个串联的定值电阻后改装为如图甲所示的电压表，另一个并联的定值电阻后改装为如图乙所示的电流表。已知灵敏电流表的满偏电流为，内阻为，则下列说法正确的是（　　）
A．改装后的电压表量程为 B．改装后的电压表量程为
C．改装后的电流表量程为 D．改装后的电流表量程为
12．某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，根据实验中测得的数据分别绘制了图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）
A．图甲的元件可以作为标准电阻使用 B．图乙的电阻随电压升高而增大
C．图丙的电阻随电压升高而增大 D．图乙可能是半导体元件的伏安特性曲线
13．下列说法中正确的是（　　）
A．电阻A与阻值无穷大的电阻B并联，电阻不变
B．电阻A与导线B（不计电阻）并联，总电阻为零
C．并联电路中一支路的电阻可能小于总电阻
D．并联电路某一支路开路，总电阻为无穷大
14．下列物理量中，属于标量的是（ ）
A．速度 B．电流 C．功 D．加速度
15．如图所示，空间固定着一个正点电荷Q，一个质量m、电荷量为q的带电粒子在点电荷Q的附近做半径为R的匀速圆周运动，粒子的重力不计，试求：
（1）粒子运动的周期T；
（2）粒子绕点电荷Q做匀速圆周运动时，等效电流I的大小。
16．如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出。已知R＝1Ω，当输入电压UAB＝110V时，求：
（1）流经10R电阻的电流；
（2）输出电压UCD。
参考答案
1．D
【详解】
试题分析：既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力，位移，电场强度等；只有大小没有方向的物理量是标量，如电势，电流，电压等，故D正确；
考点：考查了矢量和标量
【名师点睛】矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．
2．A
【详解】
根据电流的定义公式
故选A。
3．B
【详解】
AB． AB间的负载R越大，则AB间的电阻与滑动变阻器下半部分电阻的并联值越接近于滑动变阻器总电阻的一半，则AB之间的电压UAB越接近，选项A正确，B错误；
C．空载时AB两点电压等于总电压的一半，即输出电压
UAB=
选项C正确；
D．当AB间接上负载R时，则AB间的电阻与滑动变阻器下半部分电阻的并联值小于滑动变阻器总电阻的一半，则AB之间的电压UAB小于，即输出电压
UAB<
选项D正确。
此题选择不正确的选项，故选B。
4．D
【详解】
AD．电源电动势的大小表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于将1C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功，即一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池能将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功，D正确，A错误；
B．工作状态时两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势；B错误；
C．电动势大的说明电源把其它形式的能转化为电能的本领大，但电动势大的存储的电能不一定多，C错误。
故选D。
5．D
【详解】
A．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，选项A错误；
B．惯性只与人的质量有关，与运动状态无关，选项B错误；
C．力的作用是相互的，西瓜落到地面时，地面对西瓜有作用力，西瓜对地面也有作用力，选项C错误；
D．运动员跑步时穿上有鞋钉的鞋是为了增加鞋底与地面的摩擦力，选项D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．电流的方向就是正电荷定向移动的方向，所以A错误；
B．电源的电动势只有在开路状态时，其数值才等于电源正、负极之间的电压，所以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势能，所以C正确；
D．打开教室开关，日光灯立刻就亮，主要是导线两端立刻产生了电场，电场让导线中自由电荷瞬间有定向运动的速率但不是接近光速，所以D错误；
故选C。
7．C
【分析】
在x-y坐标系中，图线和横轴围成的面积为：，将x-y换成具体的物理量分析即可得出结论；
【详解】
A、根据可知，由F-t(力-时间)图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内力F的冲量，故A错误；
B、-x(电势-位移)图线和横轴围成的面积没有物理意义，由F-x(电场力-位移)图线和横轴围成的面积可求出对应位移内的电场力做的功，故B错误；
C、根据可得由I-t(电流-时间)图线和横轴围成的面积可求出对应时间内通过某个元件的电荷量，故C正确；
D、由U-I（电压-电流）图线，根据P=UI可知U与I的坐标值的乘积求出对应电流做功的功率，根据可知U与I的坐标值的比值求出可求出电流为I时对应元件的电阻，故D错误；
故选C．
【点睛】
关键明确在x-y坐标系中，图线和横轴围成的面积为：，可以根据此方法求解力的冲量、通过某个元件的电荷量等．
8．B
【详解】
A．电流I表示单位时间流过导体截面的电荷量的多少，其大小电流数密度和定向移动的速度及横截面积决定，故A错误；
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，选项B正确；
C．电源电动势越大，意味着相同时间里移动单位电荷时电源能提供的能量越多，选项C错误；
D．电动势公式
中的W指的是正电荷从负极到正极的过程中非静电力做的功，选项D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．当cd端短路时，R2和R3并联再与R1串联，ab之间的等效电阻
A错误；
B．当ab端短路时，R1和R3并联再与R2串联，cd之间的等效电阻
B错误；
C．当ab两端接通测试电源时，R2中没有电流，相等于R1 与R3串联，cd两端的电压为R3分得的电压
C正确；
D．当cd两端接通测试电源时，R1中没有电流，相等于R2 与R3串联，ab两端的电压为R3分得的电压
D错误。
故选C。
10．A
【详解】
试题分析：两杆串联，所以电流相等，因为，由欧姆定律可知，根据匀强电场关系式可知，两杆内电场强度都不为零，且a内的电场强度大于b内的电场强度，所以A正确、B错误；根据电流的决定式可知载流子的定向运动速率，由题意无法确杆内单体体积内的自由电荷数n的大小关系，所以无法确定定向运动速率大小关系，故C、D错误；
考点：恒定电流、欧姆定律
11．A
【详解】
AB．改装后的电压表量程
改装后的电压表量程为，B错误A正确；
CD．改装后的电流表量程
改装后的电流表量程为，CD错误。
故选A。
12．AB
【详解】
A．图甲图像为正比例函数，表示电阻表示不变，则可作为标准电阻使用，故A正确；
BD．图乙图像斜率表示电阻的倒数，则乙图曲线上的点，随电压增大，斜率逐渐减小，则电阻增大，由此可得电压很小时，电阻也很小，半导体电阻在电压较小时，电阻很大，故乙图不是半导体元件，故B正确，D错误；
C．图丙图像斜率表示电阻的倒数，则丙图曲线上的点，随电压增大，斜率逐渐增大，则电阻减小，故C错误。
故选AB。
13．AB
【详解】
A．若电阻与一无穷大的电阻并联，则总电阻等于A的阻值，A正确；
B．电阻与导线并联时，导线电阻为零，则电阻被短路，总电阻为零，B正确；
C．并联电路中，并联的电阻越多，则总电阻越小；总电阻一定小于任一支路中的电阻，C错误；
D．并联电路中某一支路开路时，总电阻变大，但绝不会为无穷大，D错误。
故选AB。
14．BC
【详解】
解：AD、矢量是指既有大小又有方向的物理量，速度和加速度是矢量，故A、D错误．
B、电流有方向，其方向表示正电荷定向移动的方向，由于电流运算时不遵守平行四边形定则，所以电流是标量，故B正确．
C、功只有大小，没有方向，是标量，故C正确．
故选BC
【点评】矢量与标量要掌握它们的两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．
15．（1）；（2）
【详解】
(1)粒子绕点电荷Q做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力可得
解得
(2)由电流的定义可得，等效电流大小为
16．（1）10A；（2）1V
【详解】
（1）并联部分的等效电阻为
R并＝
则电路的总电阻为
R总＝10R＋R＝11R
根据欧姆定律，流经10R电阻的电流
（2）由串联分压得并联部分R并上的电压为
而输出电压UCD即电阻R上分到的电压，再由串联分压得