2022年高中物理 2.1 电源和电流练习 新人教版选修3-1

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1、2022年高中物理 2.1 电源和电流练习 新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1关于电源，下列说法中正确的是()A电源的作用是为电路提供自由电荷B电源的作用是自己直接释放出电能C电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流D电源的作用是使自由电荷运动起来答案：C解析：电源的作用是把其他形式的能转化为电能，为电路提供持续而稳定的电压，使导体中自由电荷定向移动释放电能，所以只有C项正确。2下列说法中正确的是()A导体中电荷运动就形成了电流B在国际单位制中，电流的单位是安培(A)C电流有方向，它是一个矢量D任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在

2、答案：B解析：自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误。形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误。电流有方向，但它是标量，故选项C错误。3金属导体内电流增强，是因为()A导体内单位体积的自由电子数增多B导体内自由电子定向移动的速率增大C导体内电场的传播速率增大D导体内自由电子的热运动速率增大答案：B解析：对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以A、C错，导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B正确，导体内自由电子的热运动速率

3、增大会阻碍电流增强，D错误。4(宿迁市xxxx学年高二上学期期中)关于电流强度的概念，下列叙述中正确的有()A通过导线截面的电量越多，电流强度越大B电子运动的速率越大，电流强度越大C单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流强度越大D因为电流有方向，所以电流强度是矢量答案：C解析：电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量，没有时间无法判断，所以A错误；根据电流的微观表达Inesv知，电流的大小与电子的运动速率及电子的数量有关，故B错误；根据电流定义I知，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流强度越大，所以C正确；电流强度是标量，所以D错误。5关于电流，下列叙述正确的是()A只要将导

4、体置于电场中，导体中就有持续电流B电源的作用可以使电路中有持续电流C导体中没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动D恒定电流是由恒定电场产生的答案：BD解析：电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端维持稳定的电压，从而在导体内部出现了恒定电场而产生恒定电流。故B、D正确，A、C错误。6关于电流的方向，下列说法中正确的是()A在电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D电容器充电时，电流从负极

5、板流出，流入正极板答案：AD解析：在电源供电的外部电路中，电流从正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A正确，B错误。电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误。电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D正确。二、非选择题7如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1.01018个Na和Cl通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？答案：溶液中的电流大小为0.16A，方向由A指向B。解析：NaCl溶液导电是靠自由移动的Na和Cl离子，它们在电场力作用下向相反

6、方向运动。因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na定向移动方向相同，即由A指向B。Na和Cl都是一价离子，每个离子的电荷量为e1.61019C，NaCl溶液导电时，Na由A向B定向移动，Cl由B向A运动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有IA0.16A能力提升一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1如图所示，福娃欢欢带正电，福娃贝贝带负电，用导体棒连接的瞬间，就一系列问题两人发生争执，你认为下列说法不正确的是()A福娃欢欢说，电流计指针偏转，有瞬时电流B福娃贝贝说，电流计指针不偏转，

7、无电流C福娃欢欢说，最终我们是等势体D福娃贝贝说，最终导体棒内的电场强度等于零答案：B解析：带正电荷的福娃欢欢的电势高于带负电荷的福娃贝贝的电势，用导体棒连接的瞬间，电流表指针偏转，有瞬时电流，A正确、B错误；最终达到静电平衡，成为等势体，导体棒内的电场强度等于零，C、D正确。2如图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()Avq BCqvS Dqv/S答案：A解析：在运动方向上假设有一截面，则在t时间内通过截面的电荷量为Qvtq等效电流Ivq故A正确。3一段粗细均匀的金属导体的横截面积

8、是S，导体单位长度的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I0。则下列说法中正确的是()A自由电子定向移动的速率为v0B自由电子定向移动的速率为vC自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD自由电子定向移动的速率为v答案：D解析：本题考查的是对电流微观表达式InqSv的理解，关键是理解v和n的物理意义，式中n为单位体积内自由电子数，而本题n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度为vt内的自由电子，其数量为nvt，电荷量qnvte，所以电流Inev，所以v，故选项D正确。4(合肥一中xxxx学年高二上学期

9、期中)我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA时(设电子的速度是3107m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e1.61019C)()A51011 B51010C1102 D1104答案：A解析：电子转一圈的时间t8106s，整个环中电子的电量QIt8108C，所以电子的数目n51011，故A正确。5半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕中心轴线以角速度匀速转动，则由环产生的等效电流应有()A若不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B若电荷量不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C若使、Q不变，将橡

10、胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小答案：AB解析：正电荷Q均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面，则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q，由电流的定义式I及T得，环中等效电流为I，故选A、B。6(吉林一中xxxx学年度高二上学期11月)关于导体中的恒定电场，下列说法中正确的是()A导体中的电场是由电源两极在空间直接形成的B导体中的电场是导体内自由电荷形成的C导体中的电场线始终和导线平行D导体中的电场分布不随电荷的移动和时间而改变答案：CD解析：导体中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的稳定电场，电场的分布不随时间发生

11、改变。二、非选择题7导线中的电流是108A，导线的横截面积为1mm2。(1)在1s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e1.61019C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.51028个自由电子)?(3)自由电子沿导线移动1cm，平均需要多少时间？答案：(1)6.251010个(2)7.41013m/s(3)1.351010s解析：(1)N个6.251010个。(2)由公式IneSv得vm/s7.41013m/s。(3)由v得ts1.351010s。8夏季某日午后，某地区距地面约1km的空中有两块乌云，相距3km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3109V不变。已知空气的电场击穿场强为3106V/m。请对以下问题进行估算。(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500C，可释放多少能量？(3)这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？答案：(1)1 000m(2)1.51012J(3)5104A解析：(1)由E得dm1 000m。(2)释放的能量E能qU5003109J1.51012J。(3)由电流的定义得IA5104A。