2.1　电流　电压　电阻 课时练习 高中物理新教科版必修第三册（2022-2023学年）

/index2.1电流电压电阻[基础达标练]1．关于公式I＝eq\f(q,t)，下列说法中正确的是()A．式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量B．式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量C．比值eq\f(q,t)能表示电流的强弱D．该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比，跟通电时间成反比解析：公式I＝eq\f(q,t)中q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，选项A、B错误；比值eq\f(q,t)表示电流的强弱，选项C正确；由电流的微观表达式可知，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动的速率以及导体的横截面积，故选项D错误。答案：C2．在示波管中，电子枪2s发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为()A．4.8×10－6A B．3×10－13AC．3×10－6A D．9.6×10－6A解析：电子枪2s发射的电荷量q＝6×1013×1.6×10－19C＝9.6×10－6C，所以示波管中的电流大小为I＝eq\f(q,t)＝eq\f(9.6×10－6,2)A＝4.8×10－6A，故A正确，B、C、D错误。答案：A3．在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C，向左迁移的负离子所带电荷量为3C，那么电解槽中电流大小为()A．0.1AB．0.2AC．0.3AD．0.5A解析：由题，10s内通过截面的正离子所带电荷量为2C，负离子所带电荷量为3C，通过截面的正离子与负离子电荷量绝对值之和为Q＝2C＋3C＝5C，则电流为I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(5,10)A＝0.5A，故D正确。答案：D4．(多选)三个阻值都为R的电阻，它们可任意选用、任意连接、任意组合，得到的电阻值可能是()A．R B.eq\f(1,3)RC．2R D．0.2R解析：三个电阻串联时阻值最大，等于3R；三个电阻并联时阻值最小，等于eq\f(1,3)R；一个电阻阻值为R；两个电阻并联、串联时，阻值分别为0.5R和2R；两个电阻并联再与第三个电阻串联时，阻值为1.5R；两个电阻串联再与第三个电阻并联时，阻值为eq\f(2,3)R。由此可得选项A、B、C正确，D错误。答案：ABC5．已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为()A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．2∶3∶6 D．6∶3∶2解析：由欧姆定律有R＝eq\f(U,I)，在并联电路中，电压相等，所以有R1∶R2∶R3＝eq\f(1,I1)∶eq\f(1,I2)∶eq\f(1,I3)＝eq\f(1,1)∶eq\f(1,2)∶eq\f(1,3)＝6∶3∶2。答案：D6．如图所示，电源内部电阻不计，已知R1＝2kΩ，R2＝3kΩ，现用一个内阻为6kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的示数为6V。若把它接在a、b两点间，电压表的示数为()A．18V B．12VC．8V D．6V解析：电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为eq\f(R2RV,R2＋RV)＝eq\f(3×6,3＋6)kΩ＝2kΩ，根据串联电路的分压特点可知，电源两端电压为12V；电压表并联在a、b两端时，测量的就是电源电压，所以其示数为12V，故选B。答案：B7．通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为()A．1∶5 B．2∶5C．5∶2 D．5∶1解析：由I＝eq\f(q,t)可得eq\f(I甲,I乙)＝eq\f(q甲,q乙)·eq\f(t乙,t甲)＝eq\f(2,5)，故选B。答案：B8．如图所示，有一个表头，满偏电流为Ig＝1mA，内阻Rg＝100Ω，用它改装为有5V和50V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大？解析：当公共端与5V端接入被测电路时，量程为U1＝5V，当公共端与50V端接入被测电路时，量程为U2＝50V。由串联电路的电压分配关系可知：R1＝eq\f(U1,Ig)－Rg＝(eq\f(5,1×10－3)－100)Ω＝4900Ω＝4.9kΩR2＝eq\f(U2,Ig)－Rg＝(eq\f(50,1×10－3)－100)Ω＝49900Ω＝49.9kΩ。答案：4.9kΩ49.9kΩ[能力提升练]9.如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的eq\f(1,2)；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是()A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A解析：当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝eq\f(RA,2)，可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为流过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06A，所以A、B错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06A，C正确，D错误。答案：C10.图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为0～0.1A和0～1A，已知表头内阻Rg＝200Ω，满偏电流Ig＝2mA。a为负接线柱，b、c均为正接线柱，则()A．当使用a、c两个接线柱时，量程为0～1AB．当使用b、c两个接线柱时，量程为0～1AC．R1与R2之和约为0.4ΩD．R1与R2之比约为1∶9解析：当使用a、c两个接线柱时，分流电阻比使用a、b接线柱时的分流电阻大，可知当使用a、c两个接线柱时量程较小，即量程为0～0.1A，使用a、b两个接线柱时量程较大，即量程为0～1A，选项A、B错误；当使用a、c两个接线柱时，分流电阻的阻值为R1＋R2＝eq\f(IgRg,I1－Ig)＝eq\f(0.002×200,0.1－0.002)Ω≈4.08Ω；当使用a、b两个接线柱且表头满偏时，有Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)·R1，联立解得R1≈0.41Ω，R2≈3.67Ω，即R1与R2之比约为1∶9，选项C错误，D正确。答案：D11．用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法。若所用电压表内阻为5000Ω，电流表内阻为0.5Ω。甲乙(1)当测量100Ω左右的电阻时，宜采用________(选填“甲”或“乙”)电路。(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10V、0.5A，则此电阻的测量值为________Ω，真实值为________Ω。解析：(1)eq\r(RARV)＝eq\r(5000×0.5)Ω＝50Ω<Rx，Rx为大电阻，故电流表采用内接法误差较小，应采用甲电路。(2)如果采用乙电路，则有：R测＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,0.5)Ω＝20Ω，eq\f(U,Rx)＋eq\f(U,RV)＝I解得Rx≈20.1Ω。答案：(1)甲(2)2020.1[创新应用练]12．有一条横截面积S＝1mm2的铜导线，通过的电流I＝2A。已知铜的密度ρ＝8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M＝6.4×10－2kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023mol－1，电子的电荷量大小e＝1.6×10－19C，每个铜原子可提供一个自由电子，求铜导线中自由电子定向移动的速率。(结果保留两位有效数字)解析：设铜导线长为L，则体积为V＝LS，质量为m＝LSρ，摩尔数为n＝eq\f(m,M)总的自由电子数为nNA总电荷量为q＝nNAe全部通过该铜导线截面时间为t＝eq\f(L,v)根据电流的定义式得I＝eq\f(q,t)＝eq\f(nNAev,L)＝eq\f(SρNAev,M)可得v＝eq\f(MI,SρNAe)代入数据解得v≈1.5×10－4m/s。答案：1.5×10－4m/s13.如图所示，R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑动变阻器最大值R3＝5Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少