【高二物理】第三章恒定电流试题及答案.docx

第三章 恒定电流
一、导体中的电场和电流
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1．下列叙述中，产生电流的条件是 （ ）
A．有自由电子 B．导体两端存在电势差
C．任何物体两端存在电压 D．导体两端有恒定电压
2．下列说法中正确的有 （ ）
A．导体中电荷运动就形成了电流
B．电流强度的单位是安培
C．电流强度有方向，它是一个矢量
D．一切导体，只要其两端电势差为零，则电流强度就为零
3．对电流概念的正确理解是 （ ）
A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大
B．导体的横截面越大，电流越大
C．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大
D．导体中的自由电荷越多，电流越大
4．下列关于电流的说法中，正确的是 （ ）
A．金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率
B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大
C．电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能达到用电器
D．通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速
5．金属导体导电是 作定向移动，电解液导电是 作定向移动，气体导电是 和 都作定向移动。
6．通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量是( )
A．20C B．50C C．1200C D．2000C
课后巩固
1.下列说法中正确的是( ).
A．电流的方向就是电荷移动的方向
B．在某一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极
C．电流都是由电子的移动形成的
D．电流是有方向的量，所以是矢量
2．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( ).
A．0 B．2ne/t C．3ne/t D．4ne/t
3．有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）
　　A．nvS△t B．nv△t C． D．
４．若上题中单位体积的导线中有n个自由电子改为单位长度的导线中有n个自由电子，则正确的答案为（ ）
提速训练
１.银导线的横截面积S，通以大小为I的电流，设银的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA.若每个银原子可以提供一个自由电子，则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n=________。
２.电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r的圆形轨道运动，已知电子的质量为m，电子的电量为e，则其等效电流的大小等于________.

二、欧姆定律
课堂同步
1．欧姆定律不适用于 （ ）
A．金属导电B．电解液导电C．稀薄气体导电D．气体导电
2．根据欧姆定律，下列说法正确的是
A．从R=U/I可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
U
I
0
图2-2
R1
R2
300
600
B．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大
C．从I=U/R可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量
U
I
0
图2-3
aS
bS
cS
dS
3.两电阻R1、Ｒ2的电流I和电压U的关系如图2-2所示，可知两电阻R1∶Ｒ2等于
A.1∶３ B.３∶１ C.１∶ D.∶１
4．有a、b、c、d四个电阻，它们的U—I关系如图2-3所示，则图中电阻最大的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
5．在电阻两端加50 V的电压，该电阻10秒内有20C的电量通过横截面，则该电阻的阻值为 Ω。

课后巩固
1．下列说法中正确的是（ ）
A．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
B．当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但电压和电流的比值对这段导体来说等于恒量
C．通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
D．导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比
2．鸟儿落在110V的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍安然无恙，这是因为 （ ）
A．鸟有耐高压的天性
B．鸟儿是干燥的，所以鸟体不导电
C．鸟两脚间的电压几乎为零
D．鸟体电阻极大所以无电流通过
U
I
0
AS
I
U
0
BS
U
0
CS
I
U
0
DS
I
图2-4
3．一个标有“220V 60W“的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图线表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是( )

4．一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图2-5所示，此图象的斜率可表示为（ ）
t
q
0
图2-5
A．U B．R C． D．
5.一段导体两端电压是4 Ｖ，在2 min内通过导体某一横截面积的电量是15 C，那么这段导体的电阻应是 Ω.
6.人体通过50 ｍＡ的电流时，就会引起呼吸器官麻痹.如果人体的最小电阻为800 Ω，求人体的安全工作电压.根据以上所给的数据说明：为什么人体触到220 Ｖ的电线时会发生危险，而接触到干电池的两极时却没有感觉?

提速训练
1．加在某段导体两端的电压变为原来的1/3时，导体中电流就减小0.6A ；如果所加电压变为原来的2倍时，导体中电流将变为多少？

N
M
图2-6—1
2．如图2-6所示是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度L为50cm左右，直径D为10cm左右），镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有电箍MN。现给你米尺、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键和若干导线。请你设计一个测定膜层厚度d的实验方案。
（1）实验中应测定的物理量是： 。
（2）在虚线框内用符号画出测量电路图。
（3）计算膜层厚度的公式是 。
3．有一小灯泡上标有“6V，0.1A”的字样，现要测量灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻2.0 kΩ）
B．电压表（0～10V，内阻3.0 kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻3.0Ω）
D．电流表（0～6A，内阻1.5Ω）
E．滑动变阻器（30Ω，2A）
F．学生电源（直流9V）及开关、导线等
（1）实验中所用的器材为 （填字母代号）。
（2）画出实验电路图，要求电压从0开始测量。
三、串联电路和并联电路
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1．三个阻值都为12Ω的电阻,它们任意连接、组合，总电阻可能为( )
A．4Ω B．24Ω C．8Ω D．36Ω
2．下列说法正确是( )
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零
B．并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路任一支路电阻增大(其它支路不变) 总电阻也增大
D．并联电路任一支路电阻增大(其它支路不变) 总电阻一定减少
3．三个电阻之比为R1:R2:R3=1:2:5，将这三个电阻并联，则通过这三支路的电流强度I1:I2:I3之比为( )
A．1:2:5 B．5:2:1 C．10:5:2 D．2:5:10
A
B
C
D
E
R1
R2
R3
R4
图2-8
4．如图2-8所示,4只电阻串联于某电路中.已测出UAC=9V， UBD=6V， R2=R4则UAE为（ ）
A．3V B．7.5V
C．15V D．无法确定
A
B
P
×
图2-9
5．如图2-9所示,A B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动的过程中灯泡上的电压数值是（ ）
A．一直为U B．一直为0
C．逐渐增大到U D．逐渐增大到0
6．一电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为200Ω。要把它改装成一个量程为0.5A的电流表，则应在电流表上（ ）
A．并联一个200Ω的电阻 B．并联一个0.4Ω的电阻
C．串联一个0.4Ω的电阻 D．串联一个200Ω的电阻
7．一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=500，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（ ）
A．串联一个10kΩ的电阻 B．并联一个10kΩ的电阻
C．串联一个9.5kΩ的电阻 D．并联一个9.5kΩ的电阻
R1
R2
R3
图2-10
8．如图2-10所示，R1=8Ω、R2=2Ω、R3=3.2Ω通以电流,各个电阻电压之比U1:U2:U3=__________，各电阻电流强度之比I1:I2:I3=_________ 。
A
B
C
D
图2-11
9．如图2-11所示,盒内有一些导线和四个阻值相同的电阻组成的电路, 盒外有A、B、C、D四个接线柱,已知两接线柱间阻值有以下关系：RAB=2RAC RCD=2RAB RAC=RBD ,试在盒内画出电路图.
S1
R1
R2
R3
S2
A
B
图2-12
10．如图2-12所示，求下列几中情况下A、B间的等效电阻。
A．S1 S2均断开 B．S1合上 S2断开
C．S1断开 S2合上 D．S1 S2均合上

课后巩固
1．将一只阻值为几千欧的电阻R1和一只阻值为千分之几欧的电阻R2串联起来，则总电阻( )
A．很接近R1而略大于R1 B．很接近R1而略小于R1
C．很接近R2而略大于R2 D．很接近R2而略小于R2
2．将一只阻值为几千欧的电阻R1和一只阻值为千分之几欧的电阻R2并联起来，则总电阻( )
A．很接近R1而略大于R1 B．很接近R1而略小于R1
C．很接近R2而略大于R2 D．很接近R2而略小于R2
图2-13
3．把“1.5V 0.3A”的电珠接到6V的电源上,为使正常发光,需要串联一只_____Ω的电阻。
4．电阻R1=60Ω和R2串联后，R2上的电压是总电压的2/3，已知总电压为18V，则R2=__ __Ω R2两端电压__ __V 。
5．如图2-13所示的电路中，UAB=1V，R1=R2=R3=10Ω，那么，电压表的示数为________V，电流表的示数为________A.
6．一电流表的满偏电流为Ig=50μA，内阻Rg=2kΩ，给它并联一个0.02Ω的电阻后，其量程将达到 A。
A
C
D
B
R1
R2
R3
R4
图2-14
U
7．将内阻分别为100Ω和80Ω，满偏电流相同的两电流表，通过串联不同的电阻改装成量程相同的电压表，两电压表内阻之比为 。将两电压表串联后去测某一电压，两表示数之比为 。
8．如图2-14所示，已知四个电阻阻值完全相同均为R，电压U已知，求干路中的总电流。

R1
R2
R3
R4
R8
R5
R6
R7
A
B

9．如图2-15所示，电路由8个不同电阻构成，已知R1=12Ω，其余未知，测得A、B间总阻为4Ω，若R1变为6Ω，则A、B间电阻变为多大？

R1
R2
R3
R4
S
图2-16
图2-15

10．如图2-16所示电路，电源电压恒定不变为8V，四只电阻的阻值都为3Ω。求：（1）总电阻。
（2）R4两端的电压。

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图2-17

1．如图2-17所示，A、B两点接在恒压电源上，内阻不可忽略的电流表并联，示数分别为2A和3A.若将两只电流表串联起来接入电路中，两只电流表的示数均为4A，那么电路不接入电流表时，流过R的电流是________A.
图2-18

2．如图2-18所示，两个定值电阻R1、R2串联后接在电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为8V.如果他把电压表改接在R2两端，则电压表的示数将( ).
图2-19

(A)小于4V (B)等于4V
(C)大于4V小于8V (D)等于或大于8V
3.如图2-19所示电路中，已知I=3A，I1=2A，R1=10Ω，R2=5Ω，R3=30Ω，则通过电流表的电流方向为向________，电流的大小为________A.
四、焦耳定律
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1.通过电阻R的电流强度为I时，在时间t内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2时，则在时间t内产生的热量为（ ）
A．4Q B．2Q C． Q/2 D． Q/4
2.下列求解电热的公式中,对所有电路均适用的是（ ）
A．Q=UIt B．Q=I2Rt C．Q=t D．W=Pt
3．一台电动机的输出功率是10kW，这表明该电动机工作时( ).
A．每秒消耗10kw电能 B．每秒对外做10kw功
C．每秒消耗10kJ电能 D．每秒对外做10kJ功
4.电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是( ).
A．电动机消耗的电能为UIt B．电动机消耗的电能为I2Rt
C．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为U2t/R
5．一台电动机的电阻为4Ω，在220V的额定电压下运行时，发热消耗的电功率为400W.若电动机工作5min，则电流做功________J.
6．一个用电器上标有“2kΩ，20W”，允许加在这个用电器两端的最大电压为________V，这个用电器允许通过的最大电流为________A.当这个用电器两端加上20V电压时，它实际消耗电流功率为________W.
7．三个标有"100Ω，4W”、“12.5Ω，8W”、“90Ω，10W"字样的电阻，当它们串联时允许加的最大总电压是________V，并联时允许通过的最大总电流是________A.
8.一台电动机额定电压为220 V，线圈电阻R=0.5 Ω,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4 A，电动机正常工作10 min，求
（1）消耗的电能.（2）产生的热量.（3）输出的机械能.

课后巩固
1.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（ ）
A.由Q=I2Rt可知，电炉的发热量减少B.由Q=UIt可知，电炉的发热量不变
图2-22

C.由Q=可知，电炉的发热量增加D.无法确定
图2-23

2．如图2-22所示，电阻R1=20Ω，电动机的绕组R2=10Ω.当电键S断开时，电流表的示数是0.5A，当电键S闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率应是( ).
A．I=1.5A B． I＜1.5A C．P=15W D．P＜15W
3.如图2-23所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:A灯“10V，10W"，B灯"60V，60W”，c灯"40V，40W"，D灯"30V，30W".在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是( ).
A．PB＞PD＞PA＞PC B．PB＞PA＞PD＞PC
C．PB＞PD＞PC＞PA D．PA＞PC＞PD＞PB
4.两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图2-24所示电路中最合理的是图( ).
图2-24

5.有一电热器上标有“220V，40Ω”字样，用这个电热器在额定电压下将质量是2 kg、初温度为20 ℃的水煮沸，若电热器的效率为50%，需要多长时间？

6.一个灯泡L，标有"6V，12W"字样，一台直流电动机D，其线圈电阻为2Ω，把L与D并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L与D串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).
图2-25

7．如图2-25所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6 Ω, R=10 Ω,U=160 V，电压表的读数为110 V，求：
（1）通过电动机的电流是多少？
（2）输入到电动机的电功率是多少？
（3）在电动机中发热的功率是多少？
（4）电动机工作1 h所产生的热量是多少？
图2-26

8．如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50kg，电源的电动势ε=110V.不计电源电阻及各处的摩擦，当电动机以v=0.9m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，试求电动机线圈的电阻.

提速训练
1．某同学在家中测算电冰箱的月耗电量，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转蕊的转动情况.测得冰箱致冷时，转盘每12s转一转；冰箱保温时，转盘每120s转一转.电能表上标明“2000r／(kW·h)”.该同学还测得冰箱每小时致冷10min，保温50min.每月按30d(天)计.则该冰箱月耗电为_________________(kW·h)(度)。
2．电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态.如图2-27所示是电饭锅电路的示意图，S是用感温材料制造的开关，R1是电阻，R2是供加热用的电阻丝.
图2-27

(1)试判断开关S接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，说明你的理由.
(2)如果要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的一半，R1/R2应是多大?

3．微型吸尘器的直流电动机的电阻一定，当加在电机上的电压为0.3V时，电机不转，但流过电机的电流为0.3A；当所加电压为2V时，电机正常工作，工作电流为0.8A，求此时电动机输出的有用功率是多少？

五、电阻定律
课堂同步
1．有关电阻率的叙述中错误的是( ).
A．当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零
B．用的导线是由电阻率较小的铝、铜材料做成的
C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．材料的电阻率会随温度的变化而变化
2．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3Ω，则此电阻丝原来的阻值为（ ）
A．9Ω B．8Ω C．27Ω D．3Ω
3．一只“220 V 100 W”的灯泡工作时电阻为484Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是
A．小于484Ω B．大于484Ω C．等于484Ω D．无法确定
4．一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d，电阻是R，把它拉制成直径为的均匀细丝后，它的电阻变为（ ）
A．10000 R B．R/10000 C．100 R D．R/100
5．灯泡电阻为240Ω，额定电压为120V，应串联一根多长镍铬导线在电路中，才可把灯泡接在220V的电路中.设导线的截面积为0.55mm2，镍铬导线的电阻率ρ＝1.0×10-6Ω·m。
V
短路
A
A
B
图2-29

6．在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远？如图2-29所示.

课后巩固
1．关于电阻率，以下说法中正确的是（ ）
A．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大
B．纯金属的电阻率随着温度的升高而减小
C．超导体的电阻率为零，所以在任何温度下对电流都没有阻碍作用
D．电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关
图2-30

2．如图2-30所示，A、B、C、D是滑线变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接人电路中，并要求滑片P向接线柱C移动时电路中的电流减小，则接人电路的接线柱可以是( )
A．A和B B．A和C C．B和C D．A和D
3．把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n段后，再并联起来，电阻变为1Ω，则n等于( )
A．32 B．24 C．12 D．8
4．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断.由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是( )
A．横截面积大的地方 B．横截面积小的地方
C．同时熔断 D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
5．白炽灯泡的灯丝断了以后，轻轻摇晃灯泡.有时可以将断了的灯丝搭接上.假如将这只灯泡再装到灯座上，与原来相比，灯泡是亮些还是暗些?试解释之(注意:搭接灯丝的灯泡虽然仍能发光，但充气灯泡中的气压会比设计的高，容易发生爆炸事故.因此，不要使用搭接灯丝的灯泡).

图2-31

6．相距11km的A、B两地用两根导线输电，由于受暴风雨影响，在两地之间某处一颗树倒在两根电线上造成故障，为查明事故地点，先在A端加12V电压，在B处测得电压10V，在B地加12V电压后，在A地测得电压4V，求故障处距A多远？

提速训练
1．现有半球形导体材料，接成下图2-31所示两种形式，则两种接法的电阻之比（ ）
A．1∶4 B．1∶1 C．1∶2 D．4∶1
2．用电器离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，那么输电线的横截面积的最小值是（ ）
A． B． C． D．
3．A、B两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆。在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：
（1）令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；
（2）令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；
（3）在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB。
试由以上测量结果确定损坏处的位置.

第三章 恒定电流 答 案
一、导体中的电场和电流
课堂同步:1．B 2．B 3．C 4．D 5．自由电子、正负离子 自由电子和正负离子6.C
课后巩固:1.B 2.D 3.AC 4.BC
提速训练:1. 2.
二、欧姆定律
课堂同步:1．CD 2.BCD 3．A 4．A 5．25
课后巩固: 1．BC 2．C 3．ABD 4．C 5．M
N
R
V
A
K
图46—2
32
6．40 V，因220 V＞40 V，会发生危险，1.5 V＜40 V，没有感觉
提速训练:1．1.8A
2．（1）应测的物理量为L、D、U、I。
（2）测量的电路如图46—2所示（3）∵R= 、R=、 S=πD·d，∴ d=
×
V
A
3．（1）BCEF
（2）如图所示

三、串联电路和并联电路
A
B
C
D
课堂同步:ACD 2.ABC 3．C 4．C 5．C 6．B 7．C
8．13∶2∶2 13∶8∶5 9．如右图
10．R1+R2+R3 R3 R1
课后巩固: 1．A 2．D 3．15 4．120 12 5.1，0.1 6．5 7．1∶1 1∶1 8．R总=R/3，I=3U/R 9．3Ω 10．4Ω 6V
提速训练:1.5.43 2.A 3.右，0.5
四、焦耳定律
课堂同步:1．C 2．B 3．D 4．AC 5．6.6×105 6.200，0.01，0.2 7.40.5，9.9
8．5.28×105J 4800J 5.23×105J
课后巩固:1．C 2．BD 3．B 4．C 5． 1221.8 s 6.4.38W
7.（1）设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则U1=110 V，U2=U-U1=（160-110）V=50 V
通过电动机的电流为I，则I== A=5 A
（2）输入到电功机的电功率P电,P电=U1I=110×5 W=550 W
（3）在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=52×0.6 W=15 W
（4）电动机工作1 h所产生的热量Q，Q=I2rt=52×0.6×3600 J=54000 J
8. 4Ω
提速训练:1.27 2. (1)电键S闭合时，电饭锅处于加热状态.电键S断开时，电饭锅处于保温状态(2)0.414 3．0.96W
五、电阻定律
课堂同步:1.C 2．C 3．A 4．A 5．110 m 6. 12.5 km
Rx=Ω=250 Ω 又Rx=ρ ；R总=ρ
解得x=×40 km=12.5 km
课后巩固: 1．A 2．C 3．D 4．B 5． 亮些，解释略 6. 1km（点拔：树倒在两线之间，树相当于一个定电阻，利用分压比求出）
提速训练:1．A 2．B 3．距A处