2.1电流 电压 电阻 同步提升作业（word版含答案）

2.1电流 电压 电阻 同步提升作业（含解析）
一、选择题
1．如图所示，电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（　　）
A．A1、A2内阻之比为5：1
B．A1、A2指针偏转角度之比为1：1
C．A1、A2的读数之比为1：1
D．A1、A2的指针偏转角度之比为1：5
2．在电路中，计算几个电阻的总电阻所运用的物理方法属于（　　）
A．估算法 B．累积法
C．控制变量法 D．等效替代法
3．一小灯泡的U-I图象如图所示，P点是图线上的一点，其坐标已在图中标出，PA是图线过P点的切线。P点对应的灯丝电阻为（　　）
A． B．4Ω C．6Ω D．12Ω
4．2021年7月1日晚，某地举行建党100周年纪念活动。如图所示为400架无人机的飞行表演。表格中是该款无人机铭牌上的参数，下列说法正确的是（　　）
充电器输出电压 20V 充电器输出电流 5A
无人机电池额定电压 15V 无人机电池额定电流 4A
无人机电池能量 60Wh 无人机电池容量 4000mAh
A．无人机电池充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为8小时
B．无人机电池充满电后，总电荷量为
C．无人机正常飞行时的机械功率为100W
D．无人机电池充满电后可供无人机持续飞行约2小时
5．如图所示，一根横截面积为S的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动，棒单位长度所带电荷量为。由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向是（　　）
A．，方向与v的方向相反 B．，方向与v的方向相同
C．，方向与v的方向相同 D．，方向与v的方向相反
6．一个标有“220V　60W”的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆挡去测它的电阻时，其阻值（　　）
A．接近于807Ω B．接近于0Ω
C．明显大于807Ω D．明显小于807Ω
7．某电路中有一块锂电池，在电路闭合后，电池内部锂离子（）从负极向正极运动，下面说法正确的是（　　）
A．电池正在充电 B．电池正在放电
C．电势能逐渐减少 D．电池内部电场力对做正功
8．某扫地机器人电池容量5000mA·h，额定工作电压15V，额定功率30W，则下列说法正确的是（　　）
A．扫地机器人的电阻是7.5Ω
B．扫地机器人正常工作时的电流是2A
C．题中mA·h是能量的单位
D．扫地机器人充满电后一次工作时间约为5h
9．四个相同的电流表分别改装成两个电流表、和两个电压表、，的量程大于的量程的量程，的量程大于的量程，把它们接入如图所示的电路，闭合开关后（　　）
A．的读数比的读数小
B．指针偏转角度与指针偏转角度相同
C．读数比读数大
D．指针偏转角度比指针偏转角度大
10．两电阻R1、R2的U-I图线如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．R1∶R2＝1∶4
B．R1∶R2＝4∶1
C．将R1与R2串联后接在电源上，则通过它们的电流之比I1∶I2＝1∶4
D．将R1与R2并联后接在电源上，则通过它们的电流之比I1∶I2＝4∶1
11．实验室中， 学生使用的双量程电流表（0~0.6A、0~3A）、双量程电压表（0~3V、0~15V）接线柱如图甲、乙所示（量程已经盖住），其后盖打开后，照片如图丙、丁所示，其中3、6为电表的“-”接线柱。下列说法正确的是（　　）
A．图丙中的3、2接线柱为电流表的0~0.6A量程
B．图丙中的3、2接线柱为电压表的0~3V量程
C．图丁中的6、4接线柱为电压表的0~3V量程
D．图丁中的6. 4接线柱为电流表的0~0.6A量程
12．已知在20s内通过导线某一横截面的电子数为2×1020个，电子的电荷量为1.6×10-19C，则通过该导线的电流为（　　）
A．0.4A B．0.8A C．1.2A D．1.6A
13．有两个相同的电流表，允许通过的最大电流（满偏电流）Ig=1mA，表头电阻Rg=60，将它们改装成一个量程为3V的电压表和一个量程为0.6A的电流表，下列说法正确的是（　　）
A．改装成电压表需要串联一个2940Ω的电阻
B．改装成电压表需要串联一个2970Ω的电阻
C．改装成电流表需要并联一个约0.1Ω的电阻
D．改装成电流表需要并联一个约0.05Ω的电阻
14．用两个相同的小量程电流表G，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表、，若量程大于，将、接入如图甲、乙所示的电路中，闭合电键后，下列有关说法正确的是（　　）
A．G改装成，时要并联电阻，并联的电阻小
B．图甲中，的指针偏角不相同
C．G改装成，时要串联电阻，串联的电阻大
D．图乙中，的示数相同
15．如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则说法不正确的是（　　）
A．R1：R2 =1：3
B．R1：R2 =3：1
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3
二、解答题
16．导体中形成电流的原因是什么？假设用多用电表测出电路中通过一个小灯泡的电流为，那么每秒通过灯丝横截面上的电荷量是多少？
17．（1） 电荷的定向移动形成电流，电流是物理量中的基本量之一，求解电流有很多物理模型。如图，有一段粗细均匀的一段导棒，横截面积为S。现两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的平均速率为，金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e，现利用电流的定义式推导电流的决定式。
（2）经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同。由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞。假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计。某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e，现取由该种金属制成的长为L、横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为。如图所示，求金属导体中的电流I。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
A．根据电表改装原理可知，电流计并联电阻改装成大量程的电流表
则内阻之比等于最大量程的反比，A1、A2的内阻之比为1:5，故A错误；
BD．电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流计改装而成，图中两个电流表为并联电路，则两电流计也是并联的，电压相等，流过电流计的电流相等，则A1、A2的指针偏转角度之比为1：1，故B正确，D错误；
C．两电流表的量程之比为5：1，指针偏转角度之比1：1，电流读数之5：1，故C错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
求几个电阻的总电阻，把一个复杂的电路简化，都用到了等效替代的方法，ABC错误，D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
由U I图象可知，在P点有：、根据电阻的定义式，可得此时灯泡电阻为
故B正确。
故选B。
4．B
【解析】
【详解】
A．无人机电池充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为
A错误；
B．无人机电池充满电后，总电荷量为
B正确；
C．无人机正常飞行时电池的输出功率
电池的输出功率一部分转化为机械功率，另一部分转化为电动机内部产热的功率，可知无人机正常飞行时的机械功率小于60W，C错误；
D．电池可供无人机持续飞行时间
D错误。
故选B。
5．A
【解析】
【详解】
橡胶棒带负电，等效电流方向与v的方向相反，由电流定义式可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
灯泡正常发光的电阻为
用多用电表的欧姆挡去测量灯泡的电阻时，应把灯泡从电路中断开，测出的是其不发光时电阻。由于金属的电阻率随温度的升高而增大，此时它的电阻明显小于正常发光时的电阻807Ω。故ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A B．由于电路是闭合的，在电池内部，正电荷从负极到正极运动，则电池外部电流方向是从正极到负极，表明电池正在放电，B正确，A错误；
C．越靠近正极电势越高，正电荷电势能越大，C错误
D．在向正极运动过程中所受电场力方向指向负极，电场力对做负功，D错误。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A. 根据题中条件不能确定扫地机器人的电阻，A错误；
B. 扫地机器人正常工作时的电流是
B正确；
C. 题中mA·h是电量的单位，C错误；
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
D错误。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
AB．改装成两个电流表时，并联了不同的电阻，而两电流表又是串联关系，则通过电流表的电流相等，所以电流表的读数相同；量程大的电流表，并联的电阻较小，并联的电阻所分的电流更多，表头分的电流更少，即A1指针偏转角度比A2指针偏转角度小，故AB错误；
C．两个电压表量程不同，即两电压表的电阻不同，量程大的电压表电阻大，两电压表串联，电阻大的电压大，即V1的读数比V2的读数大，故C正确；
D．两个电压表串联关系，则通过两个电压表的电流相等，即通过两表头的电流也相等，所以指针的偏转角度相同，故D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
AB．U I图线的斜率表示电阻值，两者的图线都是一条倾斜的直线，表示两者都是定值电阻，由图像可得
，
则R1∶R2＝4∶1，故A错误，B正确；
C．串联电路中电流处处相等，故C错误；
D．根据并联分流特点，支路电流与支路电阻值成反比，所以I1∶I2＝1∶4，故D错误。
故选B。
11．B
【解析】
【详解】
AB．由图丙可知，是电阻与表头串联，则图丙是电压表，图丙中的3、2接线柱是一个电阻与表头串联，对应0~3V量程，3、1接线柱是两个电阻与表头串联，对应0~15量程，故A错误，B正确；
CD．由图丁可知，是电阻与表头并联，则图丁是电流表，图丁中的6、4接线柱是一个电阻与表头串联后和另一个电阻并联，并联的哪个电阻为分流电阻，对应0~3A量程，6、5接线柱是两个电阻串联后与表头并联，两个电阻串联后充当分流电阻，分流电阻大，对应0~0.6A量程，故CD错误。
故选B。
12．D
【解析】
【详解】
根据电流的定义可知，电流为
故选D。
13．AC
【解析】
【详解】
AB．若改装成电压表，则串联电阻的阻值为
故A正确，B错误；
CD．若改装成电流表，则并联电阻的阻值为
故C正确，D错误。
故选AC。
14．AD
【解析】
【详解】
AC．小量程电流表改装成大量程电流表，需要并联一个较小的电阻，不是串联电阻，需要并联的电阻阻值为
可得：需要改装的电流表量程越大，需要并联的电阻越小，故并联的电阻小，故A正确，C错误；
B．图甲中的，并联，表头的电压相等，通过表头的电流相等，则指针偏转角度相同，故B错误；
D．图乙中，串联，根据串联电路电流强度处处相等可知，，的示数相同，故D正确。
故选AD。
15．BCD
【解析】
【详解】
AB．根据电阻的定义式
当电流相同时，电压之比为
U1：U2 =1：3
因此可得
R1：R2 =1：3
A正确，B错误；
C．将R1与R2串联后接于电源上，流过两个电阻的电流相等，即
I1：I2=1：1
C错误；
D．将R1与R2并联后接于电源上，加在两个电阻上的电压相等，根据
可知
I1：I2 =R2：R1 =3：1
D 错误。
本题选不正确的，故选BCD。
16．电荷的定向移动就形成了电流，0.3C
【解析】
【分析】
【详解】
电荷的定向移动就形成了电流；根据电流的定义式可得
17．（1） ；（2）
【解析】
【详解】
（1）取长为L的导体研究，则金属中自由电子总数量为
长为L的金属的电荷量为
而
电流的定义式
解得电流的决定式
（2）恒定的电场为
则自由电子所受的电场力为
设电子在恒定的电场中由静止加速的时间为t0时的速度为v0，由动量定理
解得
电子定向移动的平均速率为
金属中的电流
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