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．北京正负电子对撞机的储存环是长为240m的圆形轨道，某时刻测得环中的电流强度为10mA，已知这时正在环中运行的电子有5×1011个，电子电荷量为－1.6×10－19C，则可估算出这时电子的速率约为（　　）
A．3×108m/s B．3×107m/s
C．9×107m/s D．9×106m/s
2．某次闪电击中了一棵大树，某瞬间在树周围地面的电势分布情况如下方的俯视图.A、B两车按图中方式停放在树下，若车的橡胶轮胎始终对地绝缘.则下列相关说法正确的是（　　）
A．由右图可知，本次闪电地面电流的方向是大树流向小车
B．由右图可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树
C．B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高
D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压大
3．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
4．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．
5．如图为某型号的干电池，在其外壳上标注有“9伏”的字样，这表示（　　）
A．正电荷通过该电池的过程中，有的化学能转化为电能
B．该电池在单位时间内有的化学能转化为电能
C．电池短路时，该电池输出的电流为
D．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为
6．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．
7．高铁上有很多地方应用了比较先进的技术，例如受电弓（如图甲）。为保证牵引电流的顺利流通，受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力。如果受电弓升的高度太低，力太小（如图乙3），会增加离线率；如果升的高度太高，力太大（如图乙1），会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗。因此弓网接触压力必须在一定范围内波动。受电弓获得的电流大小随压力的增大而增大，如果受电弓的高度变化，接触网各点对受电弓施加的力不同，从而导致受电弓获得的电流大小随时间发生如图丙中（A）的变化。为保证获得的电流大小稳定（如图丙中的B），受电弓高度变化的图像应该是下列选项中的（　　）
A． B．
C． D．
8．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．时间 B．电流 C．速率 D．电场强度
9．如图所示，在水平放置的金属导体中，内有的负电荷向右通过导体某一横截面。关于导体内电流的大小和方向，以下判断正确的是（　　）
A． 向右 B． 向左 C． 向右 D． 向左
10．关于电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A．电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置
B．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
C．对于给定的电源，移送正电荷静电力做功越多，电动势越大
D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化
11．如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I，已知导体左侧的横截面积为S，导体中单位长度的自由电子数为n，自由电子热运动的速率为v0，自由电子的电荷量用e表示，真空中的光速用c表示，假设自由电子定向移动的速率为v，则（　　）
A．v=v0 B．
C．v=c D．
12．某电解质溶液内，若在1s内各有 个2价正离子和 个1价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（　　）
A．6.4 A B．3.2 A C．1.6 A D．9.6A
13．一组铅蓄电池的电动势为4.8V，内阻不为零，以下说法中正确的是（　　）
A．电路中每通过1C的电荷量，该铅蓄电池能把4.8J的化学能转化为电能
B．体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大
C．电路中每通过1C的电荷量，该铅蓄电池内部非静电力做功大于4.8J
D．该铅蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领和一节干电池（电动势为1.5V）的一样
14．下列关于电流方向的说法中，正确的是（　　）
A．电流的方向规定为自由电子定向移动的方向
B．电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相同
D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相反
15．如图所示，一由不同金属材料制成的导体，左、右部分分别为A、B，且两部分导体的横截面积关系为。如果在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等，则流过A、B的电流的关系为（ ）
A． B． C． D．不能确定
二、填空题
16．默写公式
I=_________=_________ R=_________ E=_________
U=_________ C=_________
17．根据下述材料并结合课堂所学，回答问题：
电动汽车的锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多。当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量，通常以“安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）作单位。单体锂离子电池的容量极为有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。假设每个电池的电动势和内阻都一样，串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻也等于各个电池的电动势之和。n个相同电池并联时，电池组的电动势等于一个电池的电动势，内阻等于一个电池内阻的。
（1）“安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）是________（选填“能量”或“电量”）的单位。
（2）某款国产比亚迪汽车最多充电80kW h，kW h是________（选填“能量”或“电量”）的单位。
（3）给电池充电时，所需充电电压比电池电动势________（选填“大”或者“小”）。
（4）与单个电池相比，将电池串联成电池组连接外电路，在电路中流过相同电荷量时，电源释放的化学能________（选填“更多”、“更少”或“一样多”）。
（5）与单个电池相比，将电池并联成电池组连接外电路，在电路中流过相同电荷量时，电源释放的化学能________（选填“更多”、“更少”或“一样多”）
（6）图中锂离子的移动情况表明电池处于______（“充电”或“放电”）状态？
（7）上述汽车综合工况续航400km，就此款车而言，为了一次充满电尽量延长续航里程，请你给驾驶员一些合理建议。简述其中你认为最重要的两条__________。
18．如图是伏打电池原理示意图，a、b表示电极A、B和电解液接触层中的点，在图中用数字①②③表示的三个区域中，自由电荷依靠非静电力移动的区域为___________（填入数字序号），B极和b点中电势较高的点是___________。
19．超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长，工作温度范围宽等特点。按图甲所示连接电路，闭合开关S时，直流电源给超级电容器C充电，传感器将电流信息输入计算机，屏幕上显示出图乙所示的电流随时间变化曲线。
充电过程中超级电容器的电荷量Q增大，电容C________（填“变小”“变大”或“不变”），图中曲线与坐标轴围成的面积表示电容器的________（填"电量”“电能”或“电压”）。
三、解答题
20．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？
21．真空中，一电子绕固定点电荷+Q做半径为r的匀速圆周运动，设电子等效环形电流为，如图甲所示；带电量均为+Q的点电荷相距r，在它们连线的中垂线上取一点A，A点到两电荷的距离也为r，电子在A点获得一垂直纸面的初速度后可绕两电荷连线的中点O做匀速圆周运动，设电子等效环形电流为，如图乙所示，求与的比值。
22．如图所示是某同学电解硫酸铜的实验装置，电流表的示数为0.6A，如果忽略长时间实验引起的回路中电流的变化，请你帮他计算一下一昼夜可析出多少个铜离子。
23．电流强度的定义式？
24．将电动势为3V的电源接入电路中，测得两极间的电压为2.4V，则：
(1)当电路中有40J其他形式的能转化为电能时，电路中通过的电荷量是多少？
(2)当外电路中有30J的电能转化为其他形式的能时，电源内部有多少电能转化为其他形式的能？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
因为
其中
联立解得
故选B。
2．C
【详解】
AB．由右图可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层流，地面电流由高电势流向低电势，因此是小车流向大树，AB错误；
C．由右图可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C正确；
D． B车左侧两轮的电势相等， A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小，D错误。
故选C。
3．C
【详解】
电势差为-70mV时电荷量为
电势差为30mV时电荷量为
由于电势差从-70mV变为30mV，则电容器中电荷量线中和后反向充电，则移动的电荷量为
则该过程中跨膜电流的平均值为
故选C。
4．A
【详解】
由
得
故A正确，BCD错误。
故选A。
5．A
【详解】
A．干电池的电动势为9V，则正电荷通过该电池的过程中，非静电力做功9J，有的化学能转化为电能。故A正确；
B．干电池的电动势表征的是把其他形式能量转化为电能的本领大小，并不是该电池在单位时间内有的化学能转化为电能。故B错误；
C．干电池的内阻未知，无法确定电池短路时的输出电流。故 C错误；
D．将该电池接入电路后，电池两端电压为路端电压，如果外电路正常工作，则路端电压小于电动势。故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
根据电流的定义式，有
故选B。
7．D
【详解】
为了使电流像B图像一样保持稳定，由图A可知，0到时刻的电流过小，应增大高度，时刻电流达到规定值；到时刻的电流过大，应减小高度，到时刻电流过小，应增加高度，时刻最小，从到时刻的电流过小，应增大高度；经过时刻后，是循环往复的，由图可知，ABC错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】
时间和速率都是只有大小无方向的物理量，是标量；电流虽有大小和方向，但是电流的合成不遵循平行四边形定则，则电流是标量；只有电场强度既有大小又有方向，是矢量。
故选D。
9．D
【详解】
在水平放置的金属导体中，内有的负电荷向右通过导体某一横截面。电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与定向移动的方向相反，故电流向左。大小
故选D。
10．B
【详解】
A．电源是通过内部非静电力做功把其它形式的能量转化为电能的装置，故A错误；
B．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，故B正确；
C．对于给定的电源，电源的电动势不变，故C错误；
D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
AC．电子定向移动速率：其大小与电流有关 ，大小大约 ，电子热运动速率：任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为 ，光速为，AC错误；
BD．t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度vt内的自由电子数，其数量为nvt，电荷量
所以电流
所以
C错误D正确。
故选 D。
12．D
【详解】
电流由正、负离子的定向移动形成，那么通过这个截面的电流是
故选D。
13．A
【详解】
A．由公式
W=Eq
可知，电路中每通过1C的电荷量时，该铅蓄电池将4.8J的化学能转化为电能，A正确；
B．电池的电动势只与电池的性质有关，与体积无关，B错误；
C．电路中每通过1C的电荷量，该铅蓄电池内部非静电力做功为
W=Eq=4.8J
C错误；
D．电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领，D错误。
故选A。
14．B
【详解】
A B. 物理学中把电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，B正确，A错误；
C. 自由电子带负电，故在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，C错误；
D. 在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，D错误；
故选B。
15．A
【详解】
A、B两个横截面的面积不相等，导体的组成材料不同，但在相等的时间内通过A、B横截面的自由电荷数相等，则在相等的时间内，通过A、B横截面的电荷量相等，根据
可知电流相等，即有
故A正确，BCD错误．
故选A。
【点睛】
解决本题的关键要掌握电流的定义式，知道在相等的时间内通过A、B横截面的电荷量相等时，流过A、B的电流是相等的，与其他因素无关。
16． ； ； ； ； IR；
【详解】
[1]根据电流的定义：；
[2] 根据部分欧姆定律：；
[3] 根据电阻定律：；
[4] 根据闭合欧姆定律，电动势等于内、外电路电压之和：
[5] 根据部分欧姆定律，导体两端的电压：
[6] 根据电容的定义：
17． 电量 能量 大 更多 一样多 放电 减少刹车、平稳驾驶、少用空调、速度合理等等
【详解】
（1）[1] “安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）是电池容量的单位，是电池放电时输出的总电荷量，所以“安时”（A·h）或“毫安时”（mA·h）是电量的单位；
（2）[2] kW h是能量的单位。表示功率为1kW的机械或用电器工作一小时所需要的能量；
（3）[3] 给电池充电时，所需充电电压比电池电动势要大，否则不能把电池冲满；
（4）[4] 与单个电池相比，将电池串联成电池组连接外电路，电源电动势变大，所以在电路中流过相同电荷量时，电源释放的化学能更多；
（5）[5] 与单个电池相比，将电池并联成电池组连接外电路，电源电动势不变，所以在电路中流过相同电荷量时，电源释放的化学能一样多；
（6）[6] 图中带正电锂离子从电源的负极向电源正级运动，说明电池处于工作状态，也就是放电状态；
（7）[7] 了一次充满电尽量延长续航里程，建议驾驶员：减少刹车、平稳驾驶、少用空调、速度合理等等。
18． ①③ b点
【详解】
[1] 带电接触层区域可自发的进行氧化还原反应，是非静电力做功的区域，即①③区域。
[2]电场线从正极发出指向负极，电势沿着电场线的方向降低，所以b点电势较高。
19． 不变 电量
【详解】
[1]电容器的电容由电容器本身有关，与电容器所带电荷量无关，所以充电过程中超级电容器的电荷量Q增大，电容C不变；
[2]根据
知图中曲线与坐标轴围成的面积表示电容器的电量。
20．18.8A；360km
【详解】
根据电流的定义式，以72km/h速度行驶时的电流约为
I＝＝A＝18.8A
电池续航
s＝vt＝72×5km＝360km
21．
【详解】
图甲中，点电荷对电子的引力为
由牛顿第二定律
电子等效环形电流
得
图乙中，两点电荷对电子的引力
做圆周运动半径
由牛顿第二定律
电子等效环形电流
得
所以
22．个
【详解】
一昼夜流过电路的总电荷量：
因一个铜离子带两个正电荷，则析出的铜离子数：
个
答：一昼夜可析出个铜离子。
23．
【详解】
电流强度的定义式．
24．（1） （2）7.5J
【详解】
(1)由电动势的定义式可知：
可得：
(2)由：
可得：
由能量守恒定律得：
答：(1)电路中通过的电荷量是13.3C；
(2)电源内部有7.5J电能转化为其他形式的能。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页