11.1电源和电流 同步测试（word版含答案）

11.1电源和电流 同步测试 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册
一、单选题
1．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流。若将该细胞膜视为1×10-8F的电容器，在4ms内细胞膜两侧的电势差从-70mV变为30mV，则该过程中跨膜电流的平均值为（　　）
A．1.5×10-7A B．2×10-7A C．2.5×10-7A D．5×10-7A
2．如图所示，一根横截面积为S的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动，棒单位长度所带电荷量为。由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向是（　　）
A．，方向与v的方向相反 B．，方向与v的方向相同
C．，方向与v的方向相同 D．，方向与v的方向相反
3．实验表明衰变为时，每分钟会放出750个粒子，若粒子全部沿同一方向定向移动，电子电荷量为。则该衰变过程中形成的电流为（　　）
A． B． C． D．
4．芜湖市拟于今年在部分公共场所试点配置50台自动体外除颤仪（AED），探索建立市区主要公共场所AED配置工作机制。除颤仪是通过电容器放电时的脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗，使患者心脏恢复正常跳动的仪器。某除颤仪的电容器电容为10μF，充电后电容器电压为5kV，如果电容器在5.0ms时间内通过人体放电至两极板间电压为0，下列说法正确的是（ ）
A．这次放电有0.05C的电荷通过人体
B．这次放电有0.1C的电荷通过人体
C．放电过程通过人体的平均电流大小为0.5A
D．放电过程通过人体的平均电流大小为1A
5．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．
6．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位长度自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　）
A． B． C． D．
7．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
8．某同学设计了一种利用放射性元素衰变的电池，该电池采用金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物质，放射性物质与球壳之间是真空，球心处的放射性物质的原子核发生衰变，向四周均匀发射电子，电子的电荷量为e。已知单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S，其直径对球心的张角为弧度，则通过S的电流大小约为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
9．金属自由电子气理论认为金属中的自由电子好像气体分子一样，总是在不停地做无规则热运动，由于自由电子会与金属离子发生碰撞，其在金属中的运动轨迹是“曲折”的路线。当存在外加电场E时，电子在杂乱无章的热运动上会叠加一个沿电场力方向的定向移动，如图所示。大量电子沿同一方向的定移运动形成了宏观的电流，通常情况下，电流稳定时，电子定向移动的速率约为10-4m/s，电子热运动的速率约为105m/s。可以将金属导电问题简化为下述过程：电子每次与金属离子碰撞后，定向运动速率变为0；接着电子在电场力的作用下重新加速获得定向运动速度，直到再次与金属离子发生碰撞。根据以上信息，下列说法正确的是（　　）
A．电子与金属离子的碰撞频率只由电子的热运动速率决定，与定向移动速率完全无关
B．电子与金属离子的碰撞频率与电子的热运动速率、定向移动速率都有关，但定向移动速率影响可以忽略
C．E增大会导致碰撞频率明显升高，金属中电子定向移动形成的电流变大
D．E增大对碰撞频率的影响可以忽略，但金属中电子定向移动形成的电流会变大
10．关于电流的说法中正确的是（　　）
A．根据，可知I与q成正比
B．电流有方向，但电流是标量
C．在金属导体中，自由电子移动方向为电流方向
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
11．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，此时电子定向移动的平均速率为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（　　）
A． B． C． D．
12．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是一个基本单位
B．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动方向
C．电流越大，自由电子在金属导体中定向移动的速率一定越大
D．电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷就越多
三、填空题
13．通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5,甲、乙两导线通电时间之比为3∶2,则通过甲、乙两导线的电流之比为 ________
14．闪电是一种强烈的放电现象。若某次发生在云与地之间的闪电，放电时间t内有n个电子从地面向云层移动，每个电子的电荷量为e，则该次闪电的放电电流为_________，方向为________（选填“地面指向云层”或“云层指向地面”）。
四、解答题
15．一太阳能电池为一家用电器供电时，电流为40mA，求在10s内通过该家用电器的电荷量。
16．某电动汽车的容量是94Ah，若以72km/h的速度行驶，大约可以行驶5h，请问该汽车电池以此速度工作的电流大约为多少？电池的续航（充电一次能行驶的路程）是多大？
17．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
有一段金属导体，其电阻率为，长度为，横截面积为S。
（1）当在导体两端施加的恒定电压为U时，求通过导体的电流大小。
（2）若已知导体单位体积内有n个自由电子，电子的质量为m，电荷量为e。当通过导体的电流为I时，请你根据电流的定义，推导其中自由电子定向移动的平均速率。
18．有一个电子射线管（阴极射线管），当从阴极射出的电子，形成的电流为5.6μA时，每秒钟从阴极发射出的电子数目为多少？（已知e = 1.60 × 10 - 19C）
参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．A
5．B
6．C
7．A
8．A
9．BD
10．BD
11．AC
12．AD
13． 2∶5
14． 云层指向地面
15．0.4C
16．18.8A；360km
17．（1）；（2）
18．3.5 × 1013个
试卷第2页，共5页