2019年人教版高二物理选修3-1随堂检测试卷含答案：2.1 电源和电流

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1、随堂检测 1现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源以下关于电源的说法正确的是( )A电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C只要电路中有电源，电路中就一定有电流D电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量解析：选 B电源的作用是维持正、负极之间有一定的电势差，这需要电源不断地将其内部的负电荷向负极聚集，将正电荷向正极聚集外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动；在电源内部，需要将正极上的电子搬运到负极，维持电势差不变，故 A 错误从能量转化的角度来看，电

2、源在搬运电荷的过程中，需要克服电场力做功，将其他形式的能转化为电能，故 B 正确若要电路中有电流 ，不仅需要有电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故 C 错误电源是对电路提供能量的装置，故 D 错误2(多选)如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面 A，在铝导线上取一个截面 B，若在 1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )A电流相等B电流不相等C自由电子定向移动的速率相等D自由电子定向移动的速率不相等解析：选 AD由电流定义知 I ，A 正确，B 错误由电流的微观表达式qt netInSqv 知

3、，I、n、q 均相等，因为 SAvB， C 错误，D 正确3(高考上海卷)重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射 5 价重离子束，其束流强度为 1210 5 A，则在 1 s 内发射的重离子个数为(e 1610 19 C)( )A3010 12 B1510 13C7510 13 D37510 14答案：B4已知铜导线中的电流为 1 A，铜导线的横截面积为 1 mm2，求：(1)在 1 s 内，有多少个电子通过铜导线的横截面？( 电子电荷量 e1610 19 C)(2)自由电子的平均移动速率多大？( 设铜导线中每立方米含有 8510 28 个自由电子)解析：(1)1 s 内通过铜导线横截面的电荷

4、量为 qIt1 C所以 1 s 内通过铜导线横截面的电子个数 N (个)62510 18(个 )qe 11610 19(2)由电流的微观表达式 InqS v 得自由电子的平均移动速率 v InqSm/s7 35105 m/s18510281610 19110 6答案：(1)62510 18 个 (2)73510 5 m/s课时作业 学生用书 P129(单独成册 )一、单项选择题1关于电流的说法中正确的是( )A根据 I ，可知 I 与 q 成正比qtB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解

5、析：选 D依据电流的定义式可知 ，电流与 q、t 皆无关，选项 A 错误；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、C 错误；选项 D 正确2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解析：选 B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 错误；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

6、，B 正确；导体内自由电子的热运动与电流的大小无直接关系，D 错误3一段粗细均匀的铜导线的横截面积是 S，导线单位长度内的自由电子数为 n，铜导线内的自由电子所带的电荷量为 e，自由电子做无规则热运动的速率为 v0，导线中通过的电流为 I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 vIneSC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 vIne解析：选 Dv 0 为电子做无规则热运动的速率 ，非定向移动速率，故 A 错误对于电流微观表达式 InqSv，式中 n 为单位体积内的自由电子数 ，而本题中 n 为单位长度内的自由电子数

7、，t 时间内通过导线某一横截面的自由电子数为 nvt，电荷量 Qnvte，所以电流 I nev， 所以 v ， 故 B、C 错误，D 正确Qt Ine4电路中有一电阻，通过电阻的电流为 5 A，当通电 5 分钟时，通过电阻横截面的电子数为( )A1 500 个 B937510 19 个C937510 21 个 D937510 20 个解析：选 CqIt，n 937510 21 个qe Ite5如图所示的电解池，在 1 s 的时间内，共有 3 C 的正离子和 3 C 的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是( )A0 A B15 AC3 A D6 A解析：选 D电解液中的正、负离子定向移动的方

8、向相反，故它们产生同向的电流，由公式 I 得，电路中的电流 I A6 A，故 D 正确qt 3 316(2018重庆市万州二中高二期中) 北京正负电子对撞机的储存环是周长为 240 m 的近似圆形轨道当环中电子以光速的 流动而形成 10 mA 的电流时，环中运行的电子数目为110(已知光速 c3 108 ms ，电子电荷量 e1610 19 C)( )A510 10 B510 11C110 2 D110 4解析：选 B电子运动一周所需要的时间：t s810 6 s2401103108在圆形轨道上任取一横截面，则在 t 时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有电子的电量为：qIt1010

9、 3 8106 C810 8 C环中具有电子数 N 个510 11 个qe 810 81610 197铜的摩尔质量为 m，密度为 ，每摩尔铜原子有 n 个自由电子，今有一根横截面积为 S 的铜导线，当通过的电流为 I 时，电子平均定向移动速率为( )A光速 c BIneSC DIneSm mIneS解析：选 D假设电子定向移动的速率为 v，那么在 t 时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积 vtS 中的自由电子数 ，而体积为 vtS 的铜的质量为 vtS，摩尔数为 ，vtSm所以电量 q ，I ，于是得：v vtSnem qt vSnem ImneS二、多项选择题8关于电流的方向，下列说

10、法中正确的是 ( )A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电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反解析：选 AD在电源的外部电路中，电流从正极流向负极 ，在电源内部，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，D 正确9给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( )A粗的地方电流大，细的地方电流小B粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C各处的电流大小相同D粗的

11、地方电荷定向移动速率小，细的地方大解析：选 CD同一根导线上的电流相等，故 C 对；由 InqSv 可得 v ，故 DInqS对10(2018福建宁德一中高二检测) 半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度 匀速转动，则由环产生的等效电流应满足( )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 Q 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，电流将变小解析：选 AB截取圆环的任一截面

12、 S，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时间 T 内，通过这个截面的电荷量为 Q，则有：I ，又 T ，所以 I 分析各选项可知本题选 A、Bqt QT 2 Q2三、非选择题11如图所示，在 NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图中所示，若测得 2 s 内分别有 1010 18 个 Na 和 Cl 通过溶液内部的横截面 M，溶液中的电流方向如何？电流为多大？解析：NaCl 溶液导电是靠自由移动的 Na 和 Cl ，它们在电场力作用下向相反方向运动因为电流方向为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与 Na 定向移动的方向相同，即由 A 流向 BNa 和 Cl 都是一价离子，每个离子的电荷量

13、为 e1610 19 C，NaCl 溶液导电时，Na 由 A 向 B 定向移动，Cl 由 B 向 A 定向移动，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，每秒钟通过横截面 M 的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有 I qt |q1| |q2|tA016 A1010181610 19 1010181610 192答案：由 A 流向 B 016 A12某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是 4 微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？解析：通过的电荷量为：qIt410 6 243 600 C035 C通过的电子个数为：N 个21910 18 个qe 0351610 19答案：035 C 21910 18 个