3.2电流、电压和电阻 课时提升练-2021-2022学年高二上学期物理沪教版（2019）必修第三册（word 含答案）

3.2电流、电压和电阻 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．计数器因射线照射，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个电子到达阳极，则计数器中的电流为（ ）
A．0 B． C． D．
2．一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，铜导线内的每个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。则下列说法正确的是（　　）
A．自由电子定向移动的速率为v0
B．自由电子定向移动的速率为
C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D．自由电子定向移动的速率为
3．在国际单位制中，被选定作为电学物理量基本单位的是（ ）
A．A B．C C．T D．W
4．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是（　　）
A．通过甲、乙两导体的电流相同
B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍
C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等
5．已知在20s内通过导线某一横截面的电子数为2×1020个，电子的电荷量为1.6×10-19C，则通过该导线的电流为（　　）
A．0.4A B．0.8A C．1.2A D．1.6A
6．每分钟有个自由电子通过导线的横截面，导线的横截面积为，电子电荷量为，则该导线中的电流大小是（　　）
A． B． C． D．
7．三个阻值分别为、、的电阻，以不同方式进行组合连接，获得的总电阻的最大值和最小值分别为（ ）
A．和 B．和 C．和 D．和
8．以下说法正确的是（ ）
A．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位
B．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率
C．导体中没有电流，就说明导体内部的电荷没有移动
D．有电压就一定有电流
9．某手机只播放视频，可以播放约17小时，其说明书的部分内容如右表所示，关于该手机，下列说法正确的是（　　）
……
手机类型 智能手机、4G手机
屏幕分辨率 1990×1080像素
电池容量 4000mA·h
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约22天
……
A．充满电时电池可储存的最大能量为4J
B．放电时电池可输出的最大电荷量为4C
C．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的1.3倍
D．播放视频时平均电流约为待机状态平均电流的30倍
10．某电路中有一块锂电池，在电路闭合后，电池内部锂离子（）从负极向正极运动，下面说法正确的是（　　）
A．电池正在充电 B．电池正在放电
C．电势能逐渐减少 D．电池内部电场力对做正功
11．下列说法正确的是（　　）
A．流过任何电学元件的电流一定与元件两端的电压成正比
B．一段纯金属导线，温度越高，电阻越大
C．两个电阻并联后总电阻比其中任何一个电阻都小
D．电源做功越多，电动势越大
12．如图所示，，电压表的内阻为，电压表的内阻为，间电压保持不变。当电键闭合后，、的示数变化是（　　）
A．示数变大 B．示数变大
C．、示数均变小 D．、示数均变大
13．在如图甲所示的电路中，、、为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时（　　）
v
A． 两端的电压为两端电压的2倍
B． 消耗的电功率为0.75W
C． 的电阻为
D． 、消耗的电功率的比值大于4
14．下列关于电流的说法中，正确的是（　　）
A．只要导体中有电荷运动，就有电流
B．导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的
C．导体中电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D．电流可能是由正电荷或负电荷的定向移动形成的
15．一节干电池的电动势为1.5V，下列对电动势概念理解的描述中正确的是（　　）
A．一节干电池与外电路断开时，两极间的电势差为1.5V
B．用两节干电池串联电池组对电路供电，每通过1C的电荷量时，电池组就把3.0J的化学能转化为电能
C．在电源内部电路中，正电荷依靠非静电力由电源的负极流向正极
D．一节干电池在1秒内把化学能转化为电能的量一定比电动势为2V的蓄电池弱
二、解答题
16．电路中，每分钟有4.8×10-3 C的电荷流过导线的某一横截面，已知一个电子的带电量为e=1.6×10-19 C，求∶
（1）每分钟内流过该导线这一横截面的电子数目；
（2）流过该导线的电流。
17．日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样．
（1）如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？
（2）是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？
参考答案
1．D
【详解】
由题意可知，t时间内，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，且正离子和电子产生的电流方向相同，则通过导体横截面的总电荷量为
根据电流定义式得计数器中的电流为
故选D。
2．D
【详解】
AC．v0为自由电子做无规则热运动的速率，电流是自由电子定向移动形成的，与光速及自由电子无规则运动的速率无关，选项AC错误；
BD．对于电流微观表达式I＝nqSv，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，则t时间内通过导线某一横截面的自由电子数为
N=nvt
电荷量
q＝nvte
所以电流
I＝＝nev
所以
v＝
选项B错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
在国际单位制中，被选定作为电学物理量基本单位的是电流的单位安培A。
故选A。
4．B
【详解】
AB．由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A错误，B正确；
CD．由于
所以
由于不知道甲、乙两导体的性质（n、q不知道），所以无法判断v，故CD错误。
故选B。
5．D
【详解】
根据电流的定义可知，电流为
故选D。
6．B
【详解】
根据电流的定义式
故选B。
7．B
【详解】
三个电阻串联时获得的总电阻最大，最大阻值为
三个电阻并联时获得的总电阻最小，根据并联电路特点可知，并联之后的总电阻小于支路中的最小电阻，可得
解得最小阻值为
故选B。
8．A
【详解】
A．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位，A正确；
B．电流的传导速率是电场形成的速度，约为光速，而电子的定向移动速率远小于光速，B错误；
C．导体内部没有电流时，电荷也在热运动，只不过无法形成电流，C错误；
D．若有电压，但是电路没有接通，有电压也不会产生电流，D错误。
故选A。
9．D
【详解】
A．无法求出充满电时电池可储存的最大能量，A错误；
B．放电时电池可输出的最大电荷量为
B错误；
CD．播放视频时平均电流约为
待机状态平均电流为
电流之比为
C错误，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A B．由于电路是闭合的，在电池内部，正电荷从负极到正极运动，则电池外部电流方向是从正极到负极，表明电池正在放电，B正确，A错误；
C．越靠近正极电势越高，正电荷电势能越大，C错误
D．在向正极运动过程中所受电场力方向指向负极，电场力对做负功，D错误。
故选B。
11．BC
【详解】
A．流过任何电学元件的电流不一定与元件两端的电压成正比，当电学元件的电阻发生变化时就不满足，A错误；
B．由于是一段纯金属导线，故温度越高，电阻越大，B正确；
C．根据电阻并联规律可得，两个电阻并联后总电阻比其中任何一个电阻都小，C正确；
D．电源做功的多少与电动势越大小没有直接关系，D错误。
故选BC。
12．B
【详解】
断开时，两电阻与两电压表并联，则的示数为，的示数为，当闭合时，相当于与并联，与并联，然后再串联，与的总电阻为
与并联后的总电阻为
则可知，电压之比为：，故示数为，示数为，故的示数减小，示数增大。
故选B。
13．BCD
【详解】
A． 和并联后与串联，和的电压相等，电流也相等，的电流是的两倍，由于灯泡不是线性元件，所以两端的电压不是两端电压的2倍，故A错误；
B．根据图像可知，当电流是0.25A时，电压为3V，所以
故B正确；
C．L2的电流为0.125Ａ，由图可知
此时L2的电压约为0.25Ｖ，则电阻约为
故C正确；
Ｄ．根据
可知，L2消耗的功率
则
故D正确。
故选BCD。
14．CD
【详解】
A．只要导体中有电荷运动，不一定有电流，必须电荷定向移动才能有电流，A错误；
B．导体中没有电流时，导体内的电荷是无规则运动的，B错误；
C．导体中电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，C正确；
D．电流可能是由正电荷或负电荷的定向移动形成的，D正确。
故选CD。
15．ABC
【详解】
A．干电池与外电路断开后，两极间的电势差为1.5V，故A正确；
B．每节电池的电动势为1.5V，用两节干电池串联电池组对电路供电，根据电动势的定义可以知道电路中每通过1C电荷，消耗的电能为
W=2qE=2×1.5J=3.0J
则有3.0J的化学能转化为电能，故B正确；
C．在电源内部电路中，正电荷依靠非静电力由电源的负极流向正极，故C正确；
D．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，故一个电动势为2V的蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节电动势为1.5V的干电池强，干电池把化学能转化为电能的量跟移动的电荷量有关，与时间无关，故D错误。
故选ABC。
16．（1）3.0×1016个；（2）8.0×10 5A
【详解】
解：（1）每分钟流经导线这一横截面积的电子数目为
（2）流经该导线的电流为
17．（1）7.5 J；7.5 J；7.4 J；7.4 J；（2）不是；见解析
【详解】
（1）把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了7.5 J，非静电力做功7.5 J．把2 C的正电荷从3.7 V手机电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了7.4 J，非静电力做功7.4 J.
（2）不是．非静电力对电荷做功多少与电荷的数量有关．若把相同数量的正电荷从电源的负极移到正极，做功越多，电荷获得的电势能越多，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大．可以用非静电力做的功与电荷量的比值来反映电源把其他形式的能转化为电能的本领．