4.1 闭合电路欧姆定律 同步练习（含答案解析） (2)

4.1
闭合电路欧姆定律
同步练习
一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，共54分)
1．根据欧姆定律可知，下面判断正确的是(　　)
A．导体中的电流越小，电阻就越大
B．电解液两端的电压与通过的电流强度的比是一个常数
C．电流经过电阻，沿电流方向，电势升高
D．气体U－I图线是一条过原点的直线
解析：导体的电阻与电流无关，A错误；电流经过电阻时，沿电流方向电势降低，C错误；电压越高，气体导电性能越好，电阻值越小，故气体U－I线是一条曲线，D错误；对电解液导电，电阻一定，故B正确．
答案：B
2．由公式I＝U/R可以得到U＝IR，下列有关说法中正确的是(　　)
A．导体两端的电压U与导体中的电流I成正比
B．导体两端的电压U，由通过的电流和它的电阻共同决定
C．在电路中，导体的电阻越大，它两端的电压也越大
D．导体两端的电压在数值上等于它的电阻R与通过它的电流的乘积
解析：由U＝IR可知，A、D项正确；导体两端电压U不能说是由通过的电流和它的电阻共同决定，在电路中，导体的电阻越大，其两端电压不一定也越大，B、C错误．
答案：AD
3．有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的2倍，则以下说法中正确的是(　　)
A．甲、乙两导体中的电流相同
B．乙导体中的电流是甲导体的2倍
C．甲、乙两导体两端的电压相同
D．乙导体两端的电压是甲的2倍
解析：由I＝可知，B正确，A错误，由U＝IR可知，＝＝＝，故C、D均错误．
答案：B
4．实验室中的标准电阻(电阻值不变)的伏安特性曲线应最接近于图1中的(　　)
图1
解析：标准电阻的电阻率受温度的影响很小，其阻值几乎不随电流、电压而变化，故A正确．
答案：A
5．某同学做三种导电元件的导电性能实验，他分别绘制了三种元件的I－U图象，如图2所示，则下述判断正确的是(　　)
图2
A．只有乙图正确
B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大
C．甲、丙为非线性元件，乙为线性元件
D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差
解析：由于三种导电元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其I－U图象可能是直线，也可能是曲线，故C、D正确．
答案：CD
6.一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图象如图3所示，此图象的斜率可表示为(　　)
A．U
B．R
C.
D.
图3
解析：q－t图象的斜率表示流过电阻R的电流，由此可知，通过电阻R的电流不变，由欧姆定律知，I＝，故C正确．
答案：C
7.如图4所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是(　　)
A．导体的电阻是25
Ω
B．导体的电阻是0.04
Ω
图4
C．当导体两端的电压是10
V时，通过导体的电流是0.4
A
D．当通过导体的电流是0.1
A时，导体两端的电压是2.5
V
解析：由图象知导体的电阻R＝＝
Ω＝25
Ω；当电压U1＝10
V时，电流I1＝＝
A＝0.4
A；当电流I2＝0.1
A时，电压U2＝I2R＝0.1×25
V＝2.5
V.
答案：ACD
8.如图5所示为实验测得小灯泡的I－U曲线，由图象可知(　　)
A．灯泡的电阻随两端电压的增加而变小，RA>RB
B．灯泡在状态A时的电阻等于曲线在该点切线斜率的倒数
C．灯泡在状态A时的电阻等于连线OA的斜率的倒数
图5
D．该实验说明，对于灯丝材料——钨，欧姆定律不适用
解析：I－U图象上各点对应的电阻等于曲线上各点与坐标原点连线的斜率的倒数，即R＝，因此A、B错，C对；欧姆定律适合线性电阻电路，尽管金属导体的电阻随温度的升高而增大，仍可用R＝求电阻，故D错．
答案：C
9．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大．加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低．加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高．已知一只灯泡两端的电压为1
V时，通过灯泡的电流为0.5
A；灯泡两端的电压为3
V时，通过灯泡的电流是1
A；则当灯泡两端电压为2
V时，通过灯泡的电流可能是(　　)
A．0.5
A
B．0.6
A
C．0.8
A
D．1
A
解析：从题意可知，电流应大于0.5
A而小于1
A．具体再进一步确定，灯泡两端的电压为1
V时，电流为0.5
A，灯泡的电阻R1＝2
Ω；灯泡两端的电压为3
V时，电流为1
A，灯泡的电阻R2＝3
Ω；当灯泡两端的电压为2
V时，灯泡的电阻大于2
Ω而小于3
Ω，所以这时通过灯泡的电流大于≈0.7
A，而小于＝1
A，故选C.
答案：C
二、非选择题(本题包括3小题，共46分)
10．(15分)如图6所示的图象所对应的两个导体：
(1)电阻关系R1∶R2是多少？
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2是多少？
图6
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2是多少？
解析：(1)因为在I－U图象中，R＝＝＝，
所以R1＝
Ω＝2
Ω
R2＝
Ω＝
Ω.
R1∶R2＝2∶()＝3∶1.
(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2
由于I1＝I2则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.
(3)由欧姆定律得I1＝，I2＝
由于U1＝U2，I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.
答案：(1)3∶1　(2)3∶1　(3)1∶3
11．(15分)在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压从0
V开始变化．
图7
(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)．
(2)某同学已连接如图7所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．
A．______________________________________________________________________；
B．_______________________________________________________________________.
图8
(3)电路连接正确后，分别测得两只灯泡L1和L2的伏安特性曲线如图8中Ⅰ和Ⅱ所示，然后将灯泡L1、L2与电池组(电动势和内阻均恒定)连成图9所示电路，多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30
A和0.60
A.
图9
A．在图8中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线．
B．由该曲线可知电池组的电动势为________V，内阻为________Ω(取2位有效数字)．
解析：本题考查电阻与电源的伏安特性曲线，意在考查考生的动手操作能力以及实验数据处理等实验能力．
(1)因为灯泡两端的电压要从0
V开始调节，故只能采用分压电路．
(2)在电路接好并检查是否正确连线之前，电键应处于断开状态，以免因接线错误而导致仪表损坏；接为分压电路时，滑动变阻器的有效电阻应从最小值开始调节，故滑片应先处于b端．
(3)因为电池组的电动势与内电阻恒定，故对应的U－I图线应为直线．在两灯泡的伏安特性曲线Ⅰ与Ⅱ上分别选取电流对应为0.30
A与0.60
A的两点，连接该两点即可得电池组的伏安特性曲线．延长该曲线交两坐标轴于两点，由于与纵轴的交点表示电池组的电动势，故该电池组的电动势为4.6
V，该直线的斜率表示内阻，所以该电池组的内阻为2.7
Ω.
答案：(1)分压　(2)A.电键S不应闭合，应处于断开状态
B．滑动变阻器滑动触头位置不当，应将其置于b端
(3)A.路端电压U与电流I的关系曲线见下图．
B．4.6　2.7
12．(16分)一根长为L＝2
m，横截面积S＝1×10－3
m2的铜棒两端电势差为U＝5.44×10－2
V，铜棒中的电流强度I＝2.72×103
A，铜内自由电子的密度为n＝8.5×1029
m－3，求：
(1)铜棒内电场强度；
(2)自由电子定向移动速率．
解析：(1)由E＝可得，
E＝
V/m＝2.72×10－2
V/m.
(2)由I＝nvSe可得
v＝＝
m/s
＝2×10－5
m/s.
答案：(1)2.72×10－2
V/m　(2)2×10－5
m/s