必修第三册3.1电流同步练习 （word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第三册 3.1 电流 同步练习
一、单选题
1．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为，设每承位体移的导线有个自由电子，电子的电荷量为，此时电子的定向移动速率为，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（　　）
A． B． C． D．
2．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
3．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．导线内自由电子的定向移动速率等于电流的传导速率
B．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位
C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷的定向移动方向
D．电流越大，通过导体某横截面积的电荷量越多
4．下列关于电流的说法中，正确的是（　　）
A．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
B．导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的
C．导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的
D．电流可能是由正电荷的定向移动形成，也可能是由负电荷的定向移动形成
5．在示波管中，电子枪在内发射出个电子，则示波管中电流的大小为（　　）
A． B． C． D．
6．某智能手机说明书信息如图所示，电池支持低压大电流充电，则该手机（　　）
A．电池的电动势为
B．电池能提供的电能为
C．待机电流约
D．电池充满电后以的电流工作时，可连续工作
7．下列器材中，属于电源的是（　　）
A．验电器 B．电动机 C．干电池 D．电阻箱
8．静电力常量k的单位，如果用国际单位制中基本单位的符号来表示，正确的是（　　）
A． B． C． D．
9．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．
10．中科院大连化物所开发出了一种基于“微电极-电解质一体化薄膜”新概念的无基底、无固定形状的微型超级电容器。该器件具有超薄器件厚度（37μm）、超柔性、高面积容量（40.8mF/cm2）和高度集成度。将它的面积容量40.8mF/cm2用国际单位制中的基本单位表示，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．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，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（　　）
A． B． C． D．
12．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．
13．航拍遥控直升机是大型活动中必需的摄影器材。如图所示为某品牌的航拍遥控直升机，已知该直升机正常工作时的电压和电流分别为、，充电时的工作电压和工作电流分别为、，充电时间约为，电池的容量为。则下列说法正确的是（　　）
A．参数指的是充电电池所存储的能量
B．航拍遥控直升机正常工作时，其电动机的总电阻是
C．航拍遥控直升机正常工作的最长时间为
D．充电过程是将电能转化为化学能与内能的过程
14．如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　）
A．当n1＝n2时电流强度为零
B．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝
C．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝
D．溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝
15．手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的内通过某一横截面的电荷量为，则电流是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．电场力做功的特点是：______，因此可以引入电势能。______是反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
17．恒定电流：大小、___________都不随时间变化的电流。
18．电荷的__________形成电流，物理学规定_________定向移动的方向为电流的方向。在金属中能够自由移动的是_______。
19．图所示的是甲、乙两种型号电池的外壳上的说明文字。甲电池的电动势是_____V；乙电池最多可放出________的电量，若该电池平均工作电流为，则最多可使用________h。
甲型号电池 乙型号电池
三、解答题
20．一个带正电的粒子仅在电场力的作用下，由静止开始从A点沿直线运动到B点，A、B两点相距L，粒子运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，图中曲线是以原点O为顶点的抛物线，曲线上M点的坐标为，，粒子的带电量为q。求：
(1)带电粒子运动到B点的速度大小；
(2)带电粒子从A点运动到B点的过程中等效电流的大小。
21．实验表明，一些金属受到紫外线照射时会有电子射出．如图甲所示，真空中一对平行金属板A和B正对放置，用紫外线持续照射A板时，A板持续射出速度大小不同的电子，且电子的最大速度为定值．为了简化问题，假设射出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用以及电子所受的重力．电子的电荷量为e．
（1）如图甲所示，在A、B板之间接一灵敏电流计．当电流计示数为I时，求每秒钟到达B板的电子个数N．
（2）将两金属板、电压可调的电源、灵敏电流计连接成如图乙所示的电路，A板接电源正极，B板接电源负极．逐渐增大两板间的电压，发现电流计示数会随着电压的增大而减小，当电压为U0时电流计示数刚好为零．
a．求从A板射出的电子具有的最大动能Ekm；
b．有同学认为，断开开关，将B板向左平移一段距离，使其靠近A板后，维持电压U0不变，再次闭合开关，则电路中将再次出现电流．你认为这种说法是否正确，请说明理由．
22．北京正、负电子对撞机的储存环为周长的圆形轨道，当环中电流为时，若电子的速度是光速的，求在整个环中运动的电子数。
23．电流强度的定义式？
24．电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V，当电路中有8C的电荷流过时，求：
（1）有多少其他形式的能转化为电势能；
（2）外电路中有多少电势能转化为其他形式的能。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
AB．通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为单位体积的自由电子数乘以体积，即
AB错误；
CD．根据电流的定义式
则通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为
C正确，D错误。
故选C。
2．A
【详解】
AB．电容器充电后带电量为
Q=CU=10×10-6×5000C=0.05C
则这次放电有0.05C的电荷通过人体，A正确，B错误；
CD．放电过程通过人体的平均电流大小为
CD错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．导线内自由电子的定向移动速率远小于电流的传导速率，选项A错误；
B．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位，选项B正确；
C．电流是一个标量，其方向是正电荷的定向移动方向，选项C错误；
D．电流越大，单位时间内通过导体某横截面积的电荷量越多，选项D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．只有导体才可能产生电流。故A错误；
B．导体中没有电流时，导体内的电荷也是在做无规则的热运动的。故B错误；
C．导体中的电流不一定是自由电子定向移动形成的，也可以是正电荷定向移动形成的，例如电解液导电。故C错误；
D．电流可能是由正电荷的定向移动形成，也可能是由负电荷的定向移动形成，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】
示波管中电流的大小为
故选A。
6．C
【详解】
A．4.35V为充电的电压，不是该电池的电动势，A错误；
B．为电量的的单位，所以表示该电池提供的电量，B错误；
C．由公式
代入数据可得
C正确；
D．由
代入数据，可得
D错误。
故选C。
7．C
【详解】
验电器、电动机和电阻箱都不是电源，干电池是电源。
故选C。
8．D
【详解】
根据库仑定律
则
国际单位制中力F、距离r、电荷量的单位分别是：N、m、C，因为
则
则k的单位为
故选D。
9．B
【详解】
根据电流的定义式，有
故选B。
10．A
【详解】
由单位关系可知面积容量
有
可得
所以
故A正确，BCD错误。
故选A。
11．D
【详解】
根据
Q=CU
可知
Q=C U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C
则该过程中跨膜电流的平均值为
故选D。
12．A
【详解】
单位时间内从放射性物质射出的电子数为N，则t时间内从放射性物质射出的电荷量
结合几何关系可知在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S上的电荷量为
根据电流的定义有
故选A。
13．D
【详解】
A．参数1500mA·h，其单位为电荷量的单位，所以电池容量是指电池存储的电荷量，故A错误；
B．欧姆定律适用于纯电阻电路，对于含有电动机的电路不适用，遥控直升机是非纯电阻电路，即用欧姆定律计算出
是错误的，故B错误；
C．航拍遥控直升机充满电后正常工作的最长时间
故C错误；
D．充电过程是将电能转化为化学能存储在电池中，同时会因为焦耳热产生内能，故D正确。
故选D。
14．D
【详解】
电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B，t时间内通过通过溶液截面S的电荷量为
则根据电流的定义式可得
ABC错误，D正确。
故选D。
15．A
【详解】
由
得
故A正确，BCD错误。
故选A。
16． 与路径无关，只与初末位置有关 电动势
【详解】
[1]由公式可知，电场力做功的特点是与路径无关，只与初末位置有关，因此可以引入电势能；
[2]电动势是反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
17．方向
【详解】
[1]根据定义可知，恒定电流为大小、方向都不随时间变化的电流。
18． 定向移动 正电荷 电子
【详解】
[1]自由电荷的定向移动形成电流
[2]物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
[3]金属导电靠的是自由移动的电子
19． 1.2V 600mAh 20h
【详解】
[1]由电池外壳上的说明可知，电池的电动势为1.2V；
[2]由乙电池外壳上的说明可知，该电池的容量为600mAh；
[3]若乙电池平均工作电流为0.03A，则最多可使用时间为
20．(1)；(2)
【详解】
(1)带电粒子运动的位移x随时间t变化的曲线是过原点O的抛物线，所以带电粒子做匀加速直线运动，该电场为匀强电场，则由图像得
根据速度与位移关系可知
解得
(2)由匀变速直线运动规律得
由电流的定义式得
解得
21．（1）；（2）a、eU0；b、这种说法不正确．理由见解析．
【详解】
（1）每秒钟到达B板的电子个数为N，电荷量为
Q=Ne
根据电流的定义式得
其中t=1s
可得
（2）a、以具有最大动能的电子为研究对象，当其速度减小到0时，电子恰好运动到接近B板，设其最大动能为Ekm；
根据动能定理得
-eU0=0-Ekm
解得
Ekm=eU0
b、这种说法不正确．理由是：电子的最大速度为定值，电子的最大动能也是定值．以具有最大动能的电子为研究对象，当移动B板后，设当电压为U时其速度减小到0，根据动能定理得
-eU=0-Ekm
结合上一问的结果，解得 U=U0．即电子也是恰好运动到接近B板速度减为0，故仍然没有电流．
22．5×1011
【详解】
电子运动一周所需要的时间
在圆形轨道上取一个横截面，则在时间内整个环中的电子刚好都通过该截面，故环中具有的电子的总电荷量为
环中具有电子数
（个）
23．
【详解】
电流强度的定义式．
24．（1）24J；（2）19.2J
【详解】
(1)根据W=Eq得
则电源中共有24J其他形式的能转化为电能。
(2)根据W=Uq得
则外电路中共有19.2 J电能转化为其他形式的能。
答案第1页，共2页
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