2.1电流 电压 电阻 学科素养提升练（word版含答案）

2.1电流 电压 电阻 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．某次闪电击中了一棵大树，某瞬间在树周围地面的电势分布情况如下方的俯视图.A、B两车按图中方式停放在树下，若车的橡胶轮胎始终对地绝缘.则下列相关说法正确的是（　　）
A．由右图可知，本次闪电地面电流的方向是大树流向小车
B．由右图可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树
C．B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高
D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压大
2．随着智能手机耗电的增加，充电宝成了手机及时充电的一种重要选择。现有某一产品的充电宝，上面标有一参数“10000mA·h”，这里与“mA·h”相对应的物理量是（　　）
A．电量 B．能量 C．功率 D．时间
3．用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表。将它们串联起来接入电路中，如图所示，开关闭合时（ ）
A．由于串联，两只电表的指针偏转角相同
B．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
C．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
D．由于电压表内阻太大，两只电表的指针都不偏转
4．现今生活，人们出行时会随身携带多种电子设备，而移动电源能够满足人们随时随地充电的需求，深受人们的喜爱。下列关于电源的说法正确的是（ ）
A．电源的作用是使正极聚集负电荷，负极聚集正电荷，以持续对外供电
B．在电源外部，电流是从电源的负极流向正极
C．有电源，电路中一定有持续的电流
D．电源是将其他形式的能转化为电能的装置
5．在图的元器件中，属于电源的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示为两个导体R1、R2的U-I关系图像，下列说法正确的是（　　）
A．将R1与R2并联后接于电源上，则通过两导体的电流之比I1：I2=1：3
B．把R1均匀拉长到原来的3倍长之后，则其阻值等于R2的阻值
C．将R1与R2串联后接于电源上，则两导体的功率之比P1：P2=3：1
D．把R1接于电源上，通过导体的电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比
7．如图，一质子源沿电场方向均匀发射质子（初速度视为零）,经电场加速后形成细柱形质子流，如图所示，假定分布在质子源到靶（图中未画出）之间的加速电场是均匀的，在质子流中与质子源相距L和4L的两处，各取一截面，则在相等时间内穿过两截面的电荷量分别为Q1和Q2，则Q1:Q2为（　　）
A．1：1 B．1:2 C．2：1 D．1：4
8．如图所示的“52℃暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能于一体而受热捧，下表中列出了这种产品的几个主要参数：
产品名称 52℃暖手充电宝 重量 285g
尺寸 74×68.5×33.8（mm） 电池容量 5000
输入 DC5V/2.5A（最大） 输出 DC5V/2A（最大）
发热温度 52℃ 发热功率 2.0W
根据上述信息，下列说法正确的是（　　）
A．5000的是能量单位
B．参数“DC5V”中“DC”指交流电
C．以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作2个小时
D．该产品仅用作暖手，理论上可持续工作12.5小时
9．一个毫安表，它的内阻是0.2Ω，量程是100mA，把它改变装成为量程为3V的伏特表，毫安表上应（　　）
A．并联29.8Ω的电阻 B．串联29.8Ω的电阻
C．并联0.02的电阻 D．串联0.02Ω的电阻
10．在示波管中，电子枪在内发射出个电子，则示波管中电流的大小为（　　）
A． B． C． D．
11．某电解质溶液中，若在2s内共有2×1019个2价正离子和4×1019个1价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（ ）（e为元电荷，取e=1.6×10-19C）
A．6.4A B．4.8A C．2.4A D．0
12．矢量既有大小又有方向，且矢量的合成与分解都遵守平行四边形定则。下列哪组物理量都是矢量（　　）
A．时间、位移 B．速度、加速度
C．力、电流 D．路程、速率
13．图甲是一个双量程的电压表，图乙是一个双量程的电流表。以下说法正确的是（　　）
A．图甲中，使用a、b接线柱时电表的量程大
B．图甲中，使用a、c接线柱时电表的量程大
C．图乙中，使用a、b接线柱时电表的量程大
D．图乙中，使用a、c接线柱时电表的量程大
14．电压表、电流表都是由小量程电流表改装而成的，如图甲、乙所示分别是电压表、电流表的改装图，以下说法正确的是（　　）
A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，可以给并联电阻再串联一个较小的电阻
B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，可以给串联电阻再并联一个较大的电阻
C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻，改装后的电流表量程是原来的倍
D．为实现对改装电表的逐格校准，需要采用分压式电路
15．下列物理量为矢量的是（　　）
A．速度 B．路程 C．电流强度 D．位移
二、解答题
16．某电动汽车的容量是94Ah，若以72km/h的速度行驶，大约可以行驶5h，请问该汽车电池以此速度工作的电流大约为多少？电池的续航（充电一次能行驶的路程）是多大？
17．有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A，已知铜的密度=8.9×103kg/m3、摩尔质量M=6.4×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol－1，电子的电量e=1.6×10－19C。在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。
（1）求铜导线中自由电子定向移动的速率；（保留2位有效数字）
（2）由上述计算结果可知：自由电子靠定向移动通过一条1m长的导线需要很长时间。可是电灯开关闭合时，电灯瞬间就亮了，感觉不到延迟。如何解释这个现象？
参考答案
1．C
【详解】
AB．由右图可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层流，地面电流由高电势流向低电势，因此是小车流向大树，AB错误；
C．由右图可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C正确；
D． B车左侧两轮的电势相等， A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小，D错误。
故选C。
2．A
【详解】
由公式可知，“mA·h”相对应的物理量是电荷量。故A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故ACD错误B正确。
故选B。
4．D
【详解】
A．电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，故A错误；
B．在电源外部，电流是从电源的正极流向负极，故B错误；
C．电路中有持续电流的条件是有电源和通路，有电源不一定有持续的电流，故C错误；
D．从能量转化的角度看，电源是将其它形式的能转化为电能的装置，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．开关，可以控制电路的通断，故A错误；
B．灯泡，是消耗电能的用电器，故B错误；
C．电池是电源，提供电能的装置，故C正确；
D．电压表，是测量电压的仪器，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．分析图像可知
将与并联后接于电源上，由欧姆定律可得
即
A错误；
B．保持导线的体积
不变时，把均匀拉长到原来的3倍长后，S变为原来的，由电阻定律
可得变为原来的9倍，即
结合
综合可得
B错误；
C．根据电流的功率公式
将与串联后接于电源上，电流相同，功率之比等于电阻之比，由
可得
C错误：
D．由电流的微观表达公式
可知，对于确定的电阻n、e、S是确定的，导体的电流I与导体内自由电子定向移动的平均速率v成正比，D正确。
7．C
【详解】
设两处的电流分别为I1，I2，单位体积内的粒子数为n1、n2；则有
I1=n1ev1S
I2=n2ev2S
在L处与4L处的电流相等
I1=I2
故
n1ev1S =n2ev2S
可得
由动能定理在L处有
解得
由动能定理在4L处有
解得
则有
所以
Q1:Q2=n1e: n2e=2:1
故C正确，ABD错误。
8．D
【详解】
A．是电荷量的单位，故A错误；
B．参数“DC 5V”中“DC”指直流电的意思，故B错误；
C．由图示信息可知，充电宝的最大输出电流为2A，根据可知，以最大电流给手机充电，充电宝持续工作时间为
故C错误；
D．该充电宝储存的电能为
由图示信息可知仅用作暖手时的功率为2W，根据W＝Pt可得持续时间
故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
毫安表串联分压电阻后，可改装成电压表，有
解得
故选B。
10．A
【详解】
示波管中电流的大小为
故选A。
11．A
【详解】
根据
可得
故选A。
12．B
【详解】
A．时间是标量，位移是矢量，故A错误；
B．速度和加速度都是矢量，故B正确；
C．力是矢量，电流是标量，故C错误；
D．路程和速率都是标量，故D错误。
故选B。
13．BC
【详解】
AB．设表头的满偏电流为Ig。图甲中，使用a、b接线柱时电表的量程为
使用a、c接线柱时电表的量程为
所以
故A错误，B正确；
CD．图乙中，使用a、b接线柱时电表的量程为
使用a、c接线柱时电表的量程为
所以
故C正确，D错误。
故选BC。
14．ABCD
【详解】
A．若改装后的电流表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，可以增大分流电阻使其分流少些，从而增大流过表头的电流使其准确，应该给并联电阻串联一个较小的电阻，故A正确；
B．若改装后的电压表示数比标准表稍小一些，说明流过表头的电流小，应该减小串联电阻，或给串联电阻再并联一个较大的电阻，故B正确；
C．小量程电流表内阻为，给它并联一个电阻R，改装后的电流表量程
得出
故C正确；
D．分压式电路电压、电流可以从零开始调节，可以实现对改装电表的逐格校准，故D正确。
故选ABCD。
15．AD
【详解】
ABD．速度和位移都是矢量，路程是标量，故AD符合题意，B不符合题意；
C．电流强度虽然既有大小又有方向，但它的运算不遵循平行四边形定则，而是遵循代数运算法则，所以电流强度不是矢量，而是标量，故C不符合题意。
故选AD。
16．18.8A；360km
【详解】
根据电流的定义式，以72km/h速度行驶时的电流约为
I＝＝A＝18.8A
电池续航
s＝vt＝72×5km＝360km
17．（1）；（2）见解析
【详解】
（1）设自由电子在导线内定向移动的速率为v，单位体积内自由电子数目n，对导线某截面，设Δt时间内通过导体截面的电量为Δq，由电流强度定义有
由题意，自由电子数目为
联立代入解得
v=7.5×10－5m/s
（2）闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流，所以电灯瞬间就亮，感觉不到延迟。