3.1电流 同步练习（Word版含解析）

鲁科版 （2019）必修第三册 3.1 电流 同步练习
一、单选题
1．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
2．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．
3．下列对电源电动势概念的描述，错误的是（　　）
A．电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小
B．电动势的单位和电势差的单位相同，但电动势与电势差的意义不同
C．同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化
D．1号干电池和7号干电池的组成材料是一样的，但1号干电池的尺寸较大，所以1号干电池的电动势就比7号干电池大
4．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
5．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
6．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
7．能源问题是当今最热门的话题之一，开发与利用新能源是科学家们奋斗的目标，为此，有人将目标瞄向了闪电。现在我们将闪电的模型简化如下：闪电是由云层所累积的电荷引起的，通常是云层底部带正电，顶部带负电，云层下的地面带负电。当电场强度增大到足以击穿空气时，发生短时放电现象，形成闪电。把放电电流看作时间的函数，其图象如图所示。云层底部与地面之间的距离，击穿空气所需的电场强度，假设云层底部与地面间的电场可看作匀强电场，且每次闪电击向地面输送的电荷量相同，则（ ）
A．一次闪电释放的总电荷量为50C
B．闪电时，云层底部和地面之间的平均电流为50kA
C．一次闪电释放的能量为
D．地球上每年闪电次，全年闪电放出的总能量约为
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．手机已是我们生活中普遍使用的通信工具，如图所示是一种手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是（　　）
A．4.2 V，14.66 mA B．4.2 V，700 mA C．3.7 V，14.66 mA D．3.7 V，700 mA
10．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
11．下列关于电流的说法中正确的是（　　）
A．根据，可知I与q成正比
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一
C．电流既有强弱，又有方向，是矢量
D．如果在一段相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流一定是恒定电流
12．关于电源，下列说法正确的是（　　）
A．电源的作用是为电路不断创造自由电荷 B．电源内部只有电场力做功
C．电源是能把电子从正极搬运到负极的装置 D．以上均不正确
13．电解槽内有一价的电解溶液，时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（　　）
A．负离子定向移动形成的电流方向从B到A
B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
C．溶液内电流方向从A到B，电流
D．溶液内电流方向从A到B，电流
14．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．
15．下列关于电动势的说法中正确的是（　　）
A．电动势就是电势差，也叫电压，单位是V
B．电动势大的电源做功一定多
C．电动势大的电源做功一定快
D．电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
二、填空题
16．常用干电池不论型号大小，电动势约为___________V，铅蓄电池电动势约为___________V。
17．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”）。
18．电源
（1）定义：能把电子在电源内部从电源___________搬运到___________的装置。
（2）作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的___________，保持电路中有持续电流。
19．电源是把其他形式的能转化为_____能的装置，这种转化是通过________做功来实现的。请比较电源电动势和路端电压这两个概念的异同点：_________。
三、解答题
20．夏季常有闪电，某次两团乌云放电持续时间t=0.1s，中和的电荷量Q=1.5×104C。两团乌云之间的距离d=30.0m，电势差U=3×107V，放电后电势差变为0。已知两团乌云放电前可看作平行板电容器，乌云之间的电场可以视为匀强电场。求∶
（1）闪电时的平均电流I；
（2）两团乌云构成的电容器的电容C；
（3）放电前两团乌云间匀强电场的电场强度大小E。
21．在3s内，有3×1018个电子定向通过某一导体的横截面，试计算通过该导体的电流。
22．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？
23．在氢原子模型中，电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，则等效电流I等于多少
24．有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A，已知铜的密度=8.9×103kg/m3、摩尔质量M=6.4×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol－1，电子的电量e=1.6×10－19C。在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。
（1）求铜导线中自由电子定向移动的速率；（保留2位有效数字）
（2）由上述计算结果可知：自由电子靠定向移动通过一条1m长的导线需要很长时间。可是电灯开关闭合时，电灯瞬间就亮了，感觉不到延迟。如何解释这个现象？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．A
【详解】
由
得
故A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．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A正确，不符合题意；
B．电动势的单位和电势差相同，但电动势与电势差是两个不同的物理量，它们的物理意义不同。故B正确，不符合题意；
C．电动势是电源性质，同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化；故C正确，不符合题意；
D．我们通常所说的1号干电池的尺寸比7号干电池的大，但电动势相同，故D错误，符合题意。
故选D。
4．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。
5．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。
6．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。
7．B
【详解】
A．根据电流的定义式可知，图象与时间轴围成图形的面积表示电荷量，故一次闪电释放的总电荷量为
A错误；
B．闪电时，云层底部和地面之间的平均电流为
B正确；
C．根据
代入数据可得
C错误；
D．全年闪电放出的总能量为
D错误。
故选B。
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．C
【详解】
由手机电池外壳上的文字说明可知，4.2V是充电电压，电池的电动势是3.7V，1700mAh是电池的容量，即放电电流与待机时间的乘积，所以待机状态下平均工作电流为
故选C。
10．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。
11．B
【详解】
A．是电流的定义式，不能由此认为I与q成正比，A错误；
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位之一，B正确；
C．电流虽然既有强弱，又有方向，但是电流的相加遵从算术加法的法则，所以电流是标量，C错误；
D．恒定电流是大小和方向均保持不变的电流，而在一段相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等的电流不一定是恒定电流，D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A. 电源的作用是将负电荷从电源的正极搬运到负极，或者将正电荷从电源的负极搬运到正极，电荷是不可能创造出来的，A错误；
B. 电源内部除了电场力做功，还有非静电力做功，B错误；
C. 电源是能把电子从正极搬运到负极的装置，C正确；
D. 由于选项C正确，故D错误；
故选C。
13．A
【详解】
AB．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反。所以正离子定向移动形成电流，方向从B到A，负离子定向移动形成电流方向也从B到A，不会相互抵消，A正确B错误；
CD．溶液内电流方向从B到A．t时间内通过溶液截面S的电荷量
则根据电流的定义式有
C错误D错误。
故选A。
14．B
【详解】
根据电流的定义式，有
故选B。
15．D
【详解】
A．电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本领，其大小只取决于电源本身的性质，与外电路无关，而电势差是由电源和外电路共同决定的，并不是不变的，A错误；
B．电源的电动势大，不一定做功就多，还有可能不做功，如电源没有接入外电路时做功为零，B错误；
C．电源做功的快慢不仅仅由电动势决定，而是与通过电源的电流的大小来共同决定的，即
C错误；
D．电动势的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功，即电源向外所提供的能量，D正确。
故选D。
16． 1.5 2
【详解】
[1]常用干电池不论型号大小，电动势约为1.5V；
[2]铅蓄电池电动势约为2V。
17． 云层指向地面
【详解】
[1]根据电流定义式可得，该次闪电的放电电流为
[2]电子从地面向云层移动，因电子带负电，则放电电流方向为云层指向地面。
18． 正极 负极 电势差
【详解】
电源
（1）[1][2]定义：能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置。
（2）[3]作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，保持电路中有持续电流
19． 电 非静电力 见解析
【详解】
[1][2]电源是把其他形式的能转化为电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的。
[3]电源电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功，反应电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，由电源自身性质决定，而路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功，是把电能转为为其他形式的能。二者的相同点就是单位相同，都是伏特。
20．（1） 1.5×105A；（2） 5×10-4F；（3） 1×106V/m
【详解】
（1）由电流的定义式
解得
I=1.5×105A
（2）由电容的定义式
解得
C=5×10-4F
（3）由匀强电场中的电场强度与电势差的关系
解得
E=1×106V/m
21．
【详解】
电子的电荷量
e=1.6×10-19C
在3s内，有3×1018个电子定向通过一个导体的横截面，根据电流的定义可知
22．18.8A；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
23．
【详解】
电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力为
所以电子运动周期为
根据电流的定义式
解得
24．（1）；（2）见解析
【详解】
（1）设自由电子在导线内定向移动的速率为v，单位体积内自由电子数目n，对导线某截面，设Δt时间内通过导体截面的电量为Δq，由电流强度定义有
由题意，自由电子数目为
联立代入解得
v=7.5×10－5m/s
（2）闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流，所以电灯瞬间就亮，感觉不到延迟。
答案第1页，共2页
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