2018年海南省人教版高中物理选修3-1第二章基础题培优练习含答案
人教版高中物理选修3-1第二章第1节随堂基础巩固(含答案解析).docx
高中物理学习材料桑水制作[随堂基础巩固]1.关于电流，以下说法正确的是( )A.通过截面的电荷量的多少就是电流的大小B.电流的方向就是电荷定向移动的方向C.在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流D.导体两端没有电压就不能形成电流解析：根据电流的概念，电流是单位时间内通过截面的电荷量，知A项错；规定正电荷定向移动的方向为电流方向，知B项错；自由电荷持续的定向移动才会形成电流，C错D 对。
答案：D2.关于电流的方向，下列叙述中正确的是( )A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C.不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同解析：电流是有方向的，电流的方向是人为规定的。
物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反。
答案：C3.关于导线中的电场，下列说法正确的是( )A.导线内的电场线可以与导线相交B.导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果C.导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态D.导线中的电场是静电场的一种解析：导线内的电场线与导线是平行的，故A错；导线中的电场是电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加而成的，故B对；导线内电场不为零，不是静电平衡状态，导线中的电场是恒定电场，并非静电场的一种，故C 、D 错；故正确答案为B 。
答案：B4.已知电子的电荷量为e 、质量为m ，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？解析：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量q ＝e ，则有I ＝q t ＝e T，再有库仑力提供向心力有k e 2r 2＝m 4π2T 2r 由以上两式解得I ＝e 22πr 2m kmr 。
2018年海南省人教版高中物理选修3-1第二章基础强化练习含答案
2018年海南省人教版高中物理选修3-1第二章基础强化练习含答案一 、单选题1. 如图所示，三个电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W 、10 W 、4 W ，此电路中允许消耗的最大功率为( )A.24 WB.16 WC.12 WD.15 W 2.以下有关电动势的说法中正确的是( )A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比B.电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是电源两极间的电压C.非静电力做的功越多，电动势就越大D.E ＝W q只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的 3.已知用电器A 的电阻是用电器B 的电阻的2倍，加在A 上的电压是加在B 上的电压的一半，那么通过A 和B 的电流I A 和I B 的关系是( )A.I A ＝2I BB.I A ＝I B 2C.I A ＝I BD.I A ＝I B44.已知通过三个并联支路的电流之比是I 1∶I 2∶I 3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R 1∶R 2∶R 3为( )A ．1∶2∶3B ．3∶2∶1C ．2∶3∶6D ．6∶3∶25. 如图所示，当开关S 断开时，电压表示数为3 V ，当开关S 闭合时，电压表示数为1.8 V ，则外电阻R 与电源内阻r 之比为( )A ．5∶3B ．3∶5C ．2∶3D ．3∶26.白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，又将剩余灯丝刚好能搭接上使用，若灯泡功率原来为60 W ，观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的34，则现在灯泡的功率约为( )A.30 WB.45 WC.60 WD.80 W7.如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd ，ab 边长为L 1，ad 边长为L 2，当端点1、2或3、4接入电路时，R 12∶R 34是( )A.L 1∶L 2B.L 2∶L 1C.1∶1D.L 21∶L 228. 如图所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率随电流I 变化的图线，曲线OBC 表示同一直流电源内部的热功率随电流I 变化的图线．若A 、B 点的横坐标均为1 A ，那么AB 线段表示的功率为( )A ．1 WB ．6 WC ．2 WD ．2.5 W9.电流表G 的内阻为R g ，用它测量电压时，量程为U ；用它改装成大量程的电流表的内阻是R A ，量程为I ，这几个量的关系是( )A．R A>R g UI>R g B．R A>R g>UIC．R A<R g UI<R g D．R A<R g＝UI10.一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R.把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变为( )A.R/1 000B.R/100C.100RD.10 000R二、多选题11.关于电流的方向，下列描述正确的是( )A.规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B.规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C.在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向D.在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流12.电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10 Ω、R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则( )A．电路中的电流为0.6 A B．电阻R2的阻值为20 ΩC．三只电阻两端的总电压为21 V D．电阻R3两端的电压为4 V13.关于电功，下列说法中正确的有( )A.电功的实质是电场力所做的功B.电功是电能转化为其他形式能量的量度C.电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等14.根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )A.从关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B.从关系式R＝U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C.从关系式I＝U/R可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D.从关系式R＝U/I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值15.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )A.电炉放热与电动机放热相等B.电炉两端电压小于电动机两端电压C.电炉两端电压等于电动机两端电压D.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率三、填空题16.用多用电表欧姆挡“×100”测试三只晶体二极管，其结果依次如图9中的①、②、③所示.由图可知，图________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端.图917.铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A.试求两个电路都工作20 s时间，电源所消耗的化学能分别为______和________，________把化学能转化为电能的本领更大.四、实验题18.在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路.(1)按如图16甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来.(2)在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”).图16(3)图17是根据实验数据作出的U—I图象，由图可知，电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.图1719.如图11所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g＝300 μA，内阻R g＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x＝________ kΩ，若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x，其测量结果与原结果相比将________(填“变大”、“变小”或“不变”).图11五、计算题20.将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V.当电路中有6 C的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.21.如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻忽略不计．R1、R2、R3、R4均为定值电阻，C是电容器，开关S是断开的．现将开关S闭合，则在闭合S后的较长时间内，通过R4的电荷量是多少？六、简答题22.实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：图3(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔；选择开关旋至电阻挡“×10”；(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图3所示；(4)_______________________________________________________________________；(5)_______________________________________________________________________；(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出多用电表示数；(7)将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔.请你完成操作步骤中第(4)、(5)两步.答案解析一 、单选题1.答案 D2.答案 D解析 电动势与电压的单位虽然相同，但它不是电源两极间的电压，二者不是一个概念.E ＝W q，E 与W 及q 无关.3.答案 D解析 由I ＝U R 得：I A ∶I B ＝U A R A ∶U B R B＝U A R B ∶U B R A ＝1∶4即I A ＝14I B ，应选D.4.答案 D解析 由欧姆定律有R ＝U I ，在并联电路中，电压相等，所以有R 1∶R 2∶R 3＝1I 1∶1I 2∶1I 3＝11∶12∶13＝6∶3∶2. 5.答案 D解析 S 断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E ＝3 V ．S 闭合时，U 外＝1.8 V ，所以U 内＝E －U 外＝1.2 V ．因U 外＝IR ，U 内＝Ir ，所以R ∶r ＝U 外∶U 内＝1.8∶1.2＝3∶2. 6.答案 D解析 由电阻定律知，灯丝长度减为原来的34，电阻变为原来的34，照明电路中电压220 V 不变，则由P ＝U 2R 知功率变为原来的43倍，即80 W ，D 选项正确.7.答案 D解析 设薄片厚度为d ，则由电阻定律，得R 12＝ρL 1L 2d ，R 34＝ρL 2L 1d. 故R 12∶R 34＝L 21∶L 22，选项D 正确. 8.答案 C解析 由图象中不难看出，在C 点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E ＝3 V ，短路电流为I ＝3 A ，所以电源的内阻为r ＝E I＝1 Ω.图象上AB 段所表示的功率为P AB ＝P 总－I 2r ＝(1×3－12×1) W ＝2 W ．故正确选项为C.9.答案 C 10.答案 D解析 由R ＝ρl S，V ＝lS ，得R ′＝10 000R .二 、多选题11.答案 AC解析 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A 对，B 错；金属导体中定向移动的是自由电子，电子带负电，故电子运动的方向与电流的方向相反，C 对；在电解液中，正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，但有电流，电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值，D 错.点评 (1) 导体内电荷的无规则运动与电荷的定向移动不是一回事，导体两端存在电势 差时，导体内的电荷才会定向移动，但电荷的无规则运动是不需要条件的. (2)电流是描述电流强弱的物理量，它有方向，但是个标量. 12.答案 ABC解析电路中电流I＝U1R1＝610A＝0.6 A；R2阻值为R2＝U2I＝120.6Ω＝20 Ω，三只电阻两端的总电压U＝I(R1＋R2＋R3)＝21 V；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.6×5 V＝3 V.13.答案AB14.答案CD解析U＝IR和I＝UR的意义不同，可以说I由U和R共同决定，但不能说U由I和R共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，故A错，C对；可以利用R＝UI计算导体的电阻，但R与U和I无关.故B错，D对.正确选项为C、D.15.答案ABD解析电炉属于纯电阻用电器，电动机属于非纯电阻用电器.对于电炉有：U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R.对于电动机有：U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.三、填空题16.答案②a解析二极管的特性是，正向电阻很小，反向电阻极大，由图可知，②图中的二极管是好的，由于电流由a流向b时二极管的电阻很小，故二极管的正极是a端.17.答案 4 J 6 J 铅蓄电池解析对于铅蓄电池的电路，20 s时间内通过的电荷量为q1＝I1t＝2 C，对于干电池的电路，20 s时间内通过的电荷量为q2＝I2t＝4 C.由电动势的定义式E＝Wq得电源消耗的化学能分别为W1＝q1E1＝4 J，W2＝q2E2＝6 J.因为E1>E2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大.四、实验题18.答案(1)见解析(2)B(3)1.5 1.0解析(1)电路连接如右图.(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端.(3)由图象可知，电源电动势为1.5 V，内阻r＝1.5－1.00.5Ω＝1.0 Ω.19.答案红 5 变大解析由I＝ER g＋R＋r＋R x及I g＝ER g＋R＋r，且指针指中央，I＝12I g＝150 μA，联立解得R x＝5 kΩ；因欧姆表的内阻变大，同样的电阻值，电流变小，读数变大.五、计算题20.答案(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J解析由电动势的定义可知，在电源内部非静电力每移送1 C电荷，有3 J其他形式的能转化为电能.也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，静电力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能.(1)W＝Eq＝3×6 J＝18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能.(2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J，外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能.(3)内电压U2＝E－U1＝3 V－2.4 V＝0.6 V，所以W2＝U2q＝0.6×6 J＝3.6 J，内电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能.也可由能量守恒求出：W2＝W－W1＝3.6 J.点评非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能，不能只认为静电力只在外电路做功.因电源有内阻，在内电路上部分电能转化为内能，这要通过静电力做功来实现转化.21.答案CE解析S断开时，电源与R1、R2串联，R3、R4和电容器串联后与R2并联，由于电容器可看做断路，故R3、R4上电压为零，电容器上电压等于R2的电压，且上极板电势高，带正电．Q1＝CR2E R1＋R2S闭合时，R1、R2串联后与R3并联，R4和电容器串联后并联在R1两端，电容器上的电压等于R1两端的电压，且上极板电势低，带负电．Q2＝CR1E R1＋R2闭合S后的较长时间内，通过R4的电荷量为ΔQ＝Q1＋Q2＝CR1ER1＋R2＋CR2ER1＋R2＝CE.六、简答题22.答案见解析解析倍率的选取应让指针尽可能指在中间位置附近，以减小读数误差，题图中指针偏角太大，应由“×10”倍率换成“×1”倍率，更换倍率后要重新调零，因此，缺少的步骤为：(4)将选择开关旋至“×1”挡；(5)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零.。
2018年海南省人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流综合强化练习含答案
2018年海南省人教版高中物理选修3-1第二章综合强化练习含答案一 、单选题1.关于电流的说法中正确的是( )A.根据I ＝q /t ，可知I 与q 成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向，电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 2.如图所示，用多用电表测量直流电压U 和测电阻R ，若红表笔插入多用电表的正(＋)插孔，则( )A.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表B.前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表C.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表D.前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表3.示波管中，电子枪两秒内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度的大小为( )A.9.6×10－6 AB.3×10－13AC.4.8×10－6 AD.3×10－6A4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量，乙是甲的两倍，以下说法中正确的是( ) A.甲、乙两导体的电流相同B.乙导体的电流是甲导体的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等 5.关于电源的电动势，下面正确叙述的是( )A ．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B ．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C ．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D ．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大6.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )A.横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B.长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C.电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D.电流一定，电阻与导体两端的电压成反比7.如图所示，电路两端的电压U 保持不变，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率一样大，则电阻之比R 1∶R 2∶R3是( )A ．1∶1∶1B ．4∶1∶1C ．1∶4∶4D ．1∶2∶28.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如图所示.此图线的斜率(即tan θ)等于( )A.UB.RC.U RD.R U9.如图所示为四只电阻的伏安特性曲线，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3、I 4，则其大小顺序为( )A.I 2>I 4>I 3>I 1B.I 4>I 3>I 2>I 1C.I 1＝I 2＝I 3＝I 4D.I 1>I 2>I 3>I 410.下列有关电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是( )A.导线内部的电场就是电源所形成的电场B.在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部的电场不是稳定的C.因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的二 、多选题11.关于电动势，下列说法中正确的是( )A.在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加B.对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大C.电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多D.电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多 12.在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A ．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B ．当外电路断开时，路端电压等于零C ．当外电路短路时，电路中的电流无穷大D ．当外电阻增大时，路端电压也增大13.如图所示，a 、b 、c 、d 是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P 向接线柱c 移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )A.a 和bB.a 和cC.b 和cD.b 和d14.关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2R ；③P ＝U 2R ；④P ＝Wt，下列叙述正确的是( )A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算B.公式②适用于任何电路的电热功率的计算C.公式①②③适用于任何电路电功率的计算D.以上均不正确15.关于电源的作用，下列说法正确的是( )A.电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷B.电源的作用是能直接释放电能C.电源的作用就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D.电源的作用就是使自由电荷运动起来三 、填空题16.有一个量程为0.5 A 的电流表，与阻值为1 Ω的电阻并联后通入0.6 A 的电流，电流表的示数为0.4 A ，若将该电流表的量程扩大为5 A ，则应________联一个阻值为________ Ω的电阻． 17.如图所示是把量程为3 mA 的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池电动势E ＝1.5 V ，改装后，原来电流表3 mA 刻度处的刻度值定为零位置，则2 mA 刻度处应标为________，1 mA 刻度处应标为________.四 、实验题18.用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2 V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24 Ω时，U2＝1 V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.19.用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；(b)电压表(量程3 V、15 V)；(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A).那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______ V，电流表的量程应选择________ A；R0应选择________ Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是________.五、计算题20.如图10所示的电路中，电路消耗的总功率为40 W，电阻R1为4 Ω，R2为6 Ω，电源内阻r为0.6 Ω，电源的效率为94%，求：(1)a、b两点间的电压；(2)电源的电动势．21.相距40 km的A、B两地架设两条输电线，电阻共为800 Ω.如果在A、B间的某处发生短路，如图所示.这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA.求发生短路点相距A有多远.六、简答题22.由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电.电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？答案解析一、单选题1.答案 D解析依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A是错误的.虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B也是错误的.电流是标量，故选项C也不对.2.答案 B解析图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表，选项B正确.3.答案 C4.答案 B5.答案 C解析接在电源两极间的电压表测得的电压为路端电压而不是电源电动势．同一电源接入不同的电路中电动势不会发生变化，所以A、B均错误．在闭合电路中，当外电阻增大时I总减小，据U＝E－Ir有路端电压变大，但电动势不变，故D错误．6.答案 A解析根据电阻定律：R＝ρlS，可见当横截面积S一定时，电阻R与长度l成正比，A正确.7.答案 C解析因P1＝P2＝P3，又R2与R3并联，U2＝U3且P＝U2R，故R2＝R3，I2＝I3＝12I1，即I1∶I2∶I3＝2∶1∶1，根据P＝I2R得R1∶R2∶R3＝1I21∶1I22∶1I23＝1∶4∶4.8.答案 C解析在q—t图上斜率表示电流I＝qt，而由欧姆定律知I＝UR，故选项C正确.9.答案 D解析由I—U图象可知，R1<R2<R3<R4，四只电阻并联时，U1＝U2＝U3＝U4，由I＝UR得I1>I2>I3>I4.10.答案 D解析导线内部的电场是电源和导线堆积电荷所形成的两部分电场的矢量和，稳定后不同于静电平衡(内部场强处处为零)，而是场强大小恒定，方向与导线切线一致，是一种动态的平衡，故A、B、C错.二、多选题11.答案AC解析电源是将其他形式的能转化为电能的装置，在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能就增加，因此选项A正确.电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位正电荷做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项C正确.点评电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，在数值上等于把单位正电荷从电源负极移送到正极时，非静电力所做的功.12.答案AD13.答案CD解析向c移动，电流减小则电阻增大，可以接b和c或b和d，本质相同.14.答案AB解析P＝UI、P＝Wt适用于任何电路的电功率的计算，而P＝I2R、P＝U2R只适用于纯电阻电路的电功率的计算，故A正确，C错误.P＝I2R适用于任何电路的热功率的计算，P＝UI、P＝U2R只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B正确.15.答案BC解析电源的作用是能直接释放电能，就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流，选项B、C正确.三、填空题16.答案并0.056解析电流表内阻R g＝(0.6－0.4)×10.4Ω＝0.5 Ω，当接5 A量程时，I g′＝0.5 A，分流I R＝(5－0.5) A＝4.5 A，所以分流电阻R＝U g′/I R＝I g′R gI R＝0.5×0.54.5Ω≈0.056 Ω.点评(1)小量程的电流表(表头)的三个参量：内阻R g、满偏电流I g、满偏电压U g，它们的关系是U g＝I g R g.(2)电压表和电流表的改装：当把电流表G改装成量程为U的电压表时，应当串联一个电阻R，该电阻起分压作用，与三个参数间的关系为：U＝I g(R g＋R)；当把电流表G改装成量程为I的电流表(也叫安培表)时，应当并联一个电阻，该电阻起分流作用，与三个参数间的关系为：I＝I g＋I g R g R.17.答案250 Ω 1 000 Ω解析因为R内＝EI g＝1.5 V3 mA＝500 Ω，I1＝ER内＋R x1，2 mA＝1.5 V500 Ω＋R x1，所以R x1＝250 Ω.因为I2＝ER内＋R x2，1 mA＝1.5 V500 Ω＋R x2，所以R x2＝1 000 Ω.四、实验题18.答案 2 V 24 Ω解析由题意可知，电压表内阻为高阻值，则在先闭合S1时，U1＝E＝2 V；当再闭合S2且R＝24Ω，U2＝1 V时，I＝U2R＝124A，由闭合电路电压关系有U内＝E－U2＝1 V.则r＝U内I＝24 Ω.19.答案(1)3 0.6 1 0～10 (2)电压表的分流解析(1)一节干电池的电动势为1.5 V，所以电压表量程选择3 V即可，一节干电池的允许电流在0.6 A以下，因此电流表量程选择0.6 A即可.R0起保护作用使电路中的电流在0.6 A以下，若选用定值电阻10 Ω，估算最大电流为I max＝ER0＋r<ER0＝310A＝0.3 A则电流表指针指在半刻度以下，测量误差太大，因此定值电阻应选用1 Ω.若选用滑动变阻器0～100 Ω的，则使用范围太小，不方便操作，因此选用滑动变阻器0～10 Ω即可.(2)电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电流表实际测量的电流值比通过电源的电流小，所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流.五、计算题20.答案 4.8 V 20 V解析电源内部的热功率P内＝I2r又P内＝P总(1－η)所以I＝P总(1－η)r＝2 A由于R1、R2并联，所以U ab＝I R1R2R1＋R2＝4.8 V由P总＝IE，可得E＝P总I＝20 V.21.答案12.5 km解析A、B间距离l＝40 km，导线总长2l，总电阻R＝800 Ω. 设A与短路处距离x，导线总长2x，总电阻R x.由欧姆定律：R x＝UI＝1040×10－3Ω＝250 Ω由电阻公式：R＝ρ2lS，R x＝ρ2xS，得：x＝R xRl＝250800×40 km＝12.5 km.即短路处距A端12.5 km.六、简答题22.答案9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析由E＝Wq及q＝It得E＝WIt＝1802×10V＝9 V＝1.5×6 V故可得出，串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.。
人教版高中物理选修3-1课后习题参考答案
第一章第一节1．答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。
2．答：由于A、B都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A带上的是负电荷，这是电子由B移动到A的结果。
其中，A得到的电子数为，与B失去的电子数相等。
3．答：图1－4是此问题的示意图。
导体B中的一部分自由受A的正电荷吸引积聚在B的左端，右端会因失去电子而带正电。
A对B左端的吸引力大于对右端的排斥力，A、B之间产生吸引力。
4．答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。
因为，在把A、B分开的过程中要克服A、B之间的静电力做功。
这是把机械转化为电能的过程。
第二节1．答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。
所以，先把A球与B球接触，此时，B球带电；再把B球与C球接触，则B、C球分别带电；最后，B球再次与A球接触，B球带电。
2．答：（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生的加速度！）3．答：设A、B两球的电荷量分别为、，距离为，则。
当用C接触A时，A的电荷量变为，C的电荷量也是；C再与接触后，B的电荷量变为；此时，A、B间的静电力变为：。
在此情况下，若再使A、B间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为。
4．答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图1－6所示。
共受三个力的作用，，由于，相互间距离分别为、、，所以，。
根据平行四边形定则，合力沿对角线的连线向外，且大小是。
由于对称性，每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小都相等，且都沿对角线的连线向外。
5．答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，它的受力示意图见图1－7。
静电斥力，又，，所以，第三节1．答：A、B两处电场强度之比为。
A、C两处电场强度之比为。
2．答：电子所在处的电场强度为，方向沿着半径指向外。
电子受到的电场力为，方向沿着半径指向质子。
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一、单选题1.外力克服电场力对电荷做功时( )A.电荷的动能一定增大B.电荷的动能一定减小C.电荷一定从电势能大处移到电势能小处D.电荷一定从电势能小处移到电势能大处2.若带正电荷的运动小球只受到电场力的作用，则它在任意一段时间内( )A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动3.如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，此后穿过等势面N的速度应是( )A.2qU/mB.v0＋2qU/mC.v20＋2qU/mD.v20－2qU/m4.有A、B、C三个完全相同的金属球，A带1.2×10－4C的正电荷，B、C不带电，现用相互接触的方法使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面哪组数据( )A.6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,4.0×10－5 CB.6.0×10－5 C,4.0×10－5 C,2.0×10－5 CC.4.5×10－5 C,4.5×10－5 C,3.0×10－5 CD.5.0×10－5 C,5.0×10－5 C,2.0×10－5 C5.如图所示，是一个示波器工作原理图，电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差为U，板长为l，每单位电压引起的偏移量(h/U)叫示波器的灵敏度.若要提高其灵敏度，可采用下列办法中的( )A.增大两极板间的电压B.尽可能使板长l做得短些C.尽可能使板间距离d减小些D.使电子入射速度v0大些6.如图所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线、从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点，若不计重力，则( )A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷7.一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个( )8.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开.下列4个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是( )9.一个电子在电场中的A 点具有80 eV 的电势能，当它由A 点运动到B 点时克服静电力做功30 eV ，则( )A.电子在B 点时的电势能是50 eVB.电子的电势能增加30 eVC.B 点电势比A 点高110 eVD.B 点电势比A 点低110 eV10.某静电场的电场线分布如图所示，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则( )A.E P >E Q ，φP >φQB.E P >E Q ，φP <φQC.E P <E Q ，φP >φQD.E P <E Q ，φP <φQ11.氢的三种同位素氕、氘、氚的原子核分别为11H 、21H 、31H.它们以相同的初动能垂直进入同一匀强电场，离开电场时，末动能最大的是( )A.氕核B.氘核C.氚核D.一样大12.真空中保持一定距离的两个点电荷，若其中一个点电荷的电荷量增加了12，但仍然保持它们之间的相互作用力不变，则另一点电荷的电荷量一定减少了( ) A.15 B.14 C.13 D.1213.两块大平行金属板AB 间存在电场强度为E 的匀强电场，场强方向由B 指向A 并将B 板接地作为零电势点，如图所示，现将正电荷逆着电场线方向由A 板移动B 板.若用x 表示移动过程中该正电荷到A 板的距离，则其电势能E p 随x 变化的图线为图中的( )14.如图所示，在电场强度E＝2×103 V/m的匀强电场中有三点A、M和B，AM＝4 cm，MB＝3 cm，AB＝5 cm，且AM边平行于电场线，把一电荷量q＝2×10－9C的正电荷从B移动到M点，再从M点移动到A点，静电力做功为( )A.0.16×10－6 JB.0.12×10－6 JC.－0.16×10－6 JD.－0.12×10－6 J15.下列关于点电荷的说法，正确的是( )A.只有体积很大的带电体才能看成点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.一切带电体都能看成点电荷D.当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这两个带电体才可以看成点电荷二、多选题16.如图所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )A.经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B.经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多C.三种原子核打在屏上时的速度一样大D.三种原子核都打在屏上的同一位置上17.如图所示，实直线是某电场中的一条电场线，虚线是该电场中的三条等势线，由图可以得出的正确结论是( )A.M点的电势一定高于N点的电势B.M点的场强一定大于N点的场强C.由M点向N点移动电荷时，电势能的改变量与零电势的选取无关D.某电荷在M点或N点具有电势能与零电势的选取无关18.如图所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某同心圆弧上，将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做功大小比较( )A.W AB>W ACB.W AD>W ABC.W AC＝W ADD.W AB＝W AC19.如图所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积错开一些C.断开S后，使B板向右平移拉开一些D.断开S后，使A、B正对面积错开一些20.一带负电绝缘金属小球放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上的电荷几乎不存在了，这说明( )A.小球上原有的负电荷逐渐消失了B.在此现象中，电荷不守恒C.小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了D.该现象是由于电子的转移引起，仍然遵循电荷守恒定律三、填空题21.将一个电荷量为10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功2×10－6J.从C点移到D点，电场力做功7×10－6J，若已知B点比C点电势高3 V，则U DA＝______.22.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B＝30°，现在A、B两点放置两点电荷q A、q B，测得C点电场强度的方向与AB平行，则q A带________电，q A∶q B＝________.23.电子的比荷为em e＝1.76×1011 C/kg，质子的质量为电子质量的1 840倍，则质子的比荷为四、计算题24.平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图7所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V.图7(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？25.图中，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，求D点的电势φD.26.在电场中把一个电荷量为－6×10－8 C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为－3×10－5 J，将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5×10－5 J，求：A与C两点间的电势差.答案解析一、单选题1.答案 D2.答案 D解析由于不知小球的初速度情况，故不能确定小球运动方向.3.答案 C解析qU＝12mv2－12mv20v＝v20＋2qU/m，选C.4.答案 C解析A项中三个球电荷量的总和大于原来A球的电荷量，由电荷守恒定律排除A项；无论什么时候，若三个球同时接触，则每球各分总电荷量的1/3，且之后无论怎样接触，各球的电荷量都不会再发生变化.若三球电荷量不相等，最后一次必为两球接触，则必有两个球的电荷量相等，从而可排除B；选项C、D，均满足电荷守恒定律，设从第一次两球接触开始，如A、B接触，A、B各带电荷量6.0×10－5C；第二次B、C接触后B、C各带电荷量3.0×10－5C，三球所带电荷量分别为6.0×10－5 C、3.0×10－5 C、3.0×10－5 C；第三次用A、B接触，A、B各带电荷量4.5×10－5C，即选项C的分配结果，由此又可推知，此后无论怎样接触，电荷量也不会多于4.5×10－5 C，从而选C而否定D.5.答案 C解析本题是一个通过计算进行选择的问题.因为h＝12at2＝qUl22mdv20(a＝qUmd，t＝lv0)，所以，hU＝ql22mdv20.要使灵敏度大些，选项中合乎要求的只有C.6.答案 C解析由a、b在水平方向的位移不同可知两粒子在电场中的运动时间不同，t b>t a，根据y＝12at2，可知：a a>a b.又因为q a E＝m a a a，q b E＝m b a b，所以q am a>q bm b，故选项C正确.7.答案 B8.答案 B解析由于验电器原来不带电，因此，验电器的金属球和箔片带异号电荷，A、C两项错误.验电器靠近带电金属球的一端感应出与带电金属球异号的电荷，D项错误.正确选项为B.9.答案 B解析电子从A到B克服静电力做功30 eV，说明从A到B电势能增加了30 eV，因此电子在B 点时的电势能应是110 eV，故A错，B对.从A到B移动电子克服静电力做功，说明φA>φB，两点间的电势差U AB＝φA－φB＝W ABq＝30 V，故B点电势比A点低30 V，所以C、D均错.10.答案 A解析由题图可知，电场线疏密表示电场强度大小，故E P>E Q；沿电场线方向电势逐渐降低，故φP>φQ.故选A.11.答案 D解析因为qU1＝12mv20＝E k0偏移量：y＝l2U24dU1，可知三种粒子的偏移量相同.由动能定理可知：qE·y＝E k－E k0，E k相同，D正确.12.答案 C13.答案 C解析场强E的方向水平向左(由B指向A)，B板接地φB＝0，则AB板内各点电势均为负值，则距A板x处的某点的电势能E P＝q(φx－φB)＝qU xB＝－Eq(d－x)，由此可判断C选项正确. 14.答案 C解析W＝－qE·AM＝－2×10－9×2×103×0.04 J＝－0.16×10－6 J，故选C.15.答案 D解析带电体能否被看成点电荷，与它们的体积大小无关.当带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看成点电荷.二、多选题16.答案BD解析同一加速电场、同一偏转电场，三种粒子带电荷量相同，在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A错，B对；由于质量不同，所以打在屏上的速度不同，C错；再根据偏转距离公式或偏转角公式y＝l2U′4dU，tan φ＝lU′2dU知，与带电粒子无关，D对.17.答案ABC18.答案CD解析点电荷的等势面为同心球面，故B、C、D三点位于同一等势面上，故U AB＝U AC＝U AD，将同一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点，由电功的计算公式W＝qU可得电场力做功相同. 19.答案CD解析图中静电计的金属杆接A极，外壳和B板均接地，静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高，当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压，不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变，由C＝QU可知，板间电压U增大，从而使静电计指针张角增大.正确选项为C、D.方法总结当电容器始终连接在电源上时，两极板间的电压保持不变，根据下列几式讨论C、Q、E的变化情况.C＝εr S4πkd∝εr SdQ＝UC＝Uεr S4πkd∝εr SdE＝Ud∝1d20.答案CD解析绝缘小球上的电荷量减少是由于电子通过空气导电转移到外界，只是小球上的电荷量减小，但这些电子并没有消失，就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷总量保持不变，因此C、D选项均正确.点评电荷既不会凭空创生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分.三、填空题21.答案 2 V解析由负电荷从电场中A点移到B点克服电场力做功，从C点移到D点电场力做正功知：A点电势高于B点，C点电势低于D点.有：U AB＝Wq＝－2×10－6－10－6V＝2 V，U CD＝Wq＝7×10－6－10－6V＝－7 V，即U AB＝φA－φB＝2 V，U CD＝φC－φD＝－7 V，U BC＝φB－φC＝3 V，则U DA＝φD－φA＝－(U AB＋U BC ＋U CD)＝2 V.点评(1)电势差是表示电场能的性质的物理量，只由电场本身的性质决定，与W AB和q无关.(2)电势差和静电力做功密切相关，由公式U AB＝W ABq看出，电势差在数值上等于移动单位正电荷时静电力所做的功.(3)利用公式U AB＝W ABq和W AB＝qU AB时，各量的正负号有两种处理办法：①带正负号进行运算，根据计算结果的正负判断电势高低或功的正负.②只将绝对值代入公式运算，例如计算W AB ，无论q 、U AB 正负，只将它们的绝对值代入公式，若要知道W AB 的正负，可根据静电力方向和位移方向的夹角来判定. 22.答案 负 1∶8解析 放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的电场强度方向分别在AC 和BC 的连线上，因C 点电场强度方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的电场强度方向只能如图所示：由C →A 和由B →C ，故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ，即k q B B C 2＝2k q AA C 2，又由几何关系知B C ＝2A C ，所以q A ∶q B ＝1∶8.23.答案 9.57×107C/kg四 、计算题24.答案 (1)1.2×103V/m (2)48 V (3)54 V 6 V解析 (1)两板间是匀强电场，由U ＝Ed 可得两板间的场强E ＝U d ＝60 V 5×10－2m＝1.2×103V/m. (2)P 1、P 2两点间沿场强方向的距离：d ′＝4 cm所以UP 1P 2＝Ed ′＝1.2×103×4×10－2V ＝48 V.(3)B 板接地，即B 板电势为零，电场中某点的电势就等于这点与B 板的电势差，即φP 1＝Ed 1＝1.2×103×4.5×10－2V ＝54 V.φP 2＝Ed 2＝1.2×103×0.5×10－2V ＝6 V.点评 匀强电场中利用E ＝Ud可以计算电场的电场强度，再用U ＝Ed 计算其他两点的电势差，解题中要注意电场中两点沿电场线方向的距离d 与两点的距离对应关系. 25.答案 9 V解析 由题意知A 、C 间电势差为18 V ，连接A 、C ，并将AC 线段等分为三等份，如下图，则有φE ＝9 V ，φF ＝3 V ，显然B 、F 两点等电势，D 、E 两点等电势，电势为9 V.方法总结 在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的两端点的电势差相等，因此同一直线上相等长度的线段的电势差亦相等. 26.答案 －250 V解析 把电荷从A 移到C 电场力做功W AC ＝W AB ＋W BC ＝－3×10－5 J ＋4.5×10－5 J ＝1.5×10－5J. 则A 、C 间的电势差U AC ＝W AC q ＝1.5×10－5－6×10－8 V ＝－250 V.。