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．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
2．下列关于电压、电动势的说法正确的是（　　）
A．电源的电动势与外电路有关
B．电压与电动势的单位都是伏特，路端电压即为电动势
C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
D．由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力所做的功的大小成正比
3．如图所示，一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横截面积为S，单位体积内所带的电荷量为-q。由于棒的运动而形成的等效电流（　　）
A．大小为qv，方向与v相同 B．大小为qv，方向与v相反
C．大小为qSv，方向与v相同 D．大小为qSv，方向与v相反
4．新冠病毒肆虐期间，我们用手机或平板上网课，经常用充电宝作为备用电源。某品牌充电宝上标有（毫安时），关于的说法正确的是（　　）
A．是电功单位 B．是电流单位 C．是电量单位 D．是电压单位
5．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
6．一根横截面积为S的铜导线，通过电流为I。已经知道铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿佛加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（　　）
A． B． C． D．
7．电流传感器可以像电流表一样测量电流，按图甲连接电路，电源用直流，电容器可选几十微法的电解电容器，先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图像如图乙所示，则有（　　）
A．开关由1掷向2时，流过电阻的电流由流经电阻到
B．开关由1掷向2时，流过电阻的电流由流经电阻到
C．图乙图像与坐标轴围成的面积代表的物理意义是放电电量，其值接近
D．图乙图像与坐标轴围成的面积代表的物理意义是放电电量，其值接近
8．如图为Maxwell1超级电容器，其标有“3V，3000F”。它是一种新型储能装置，不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、抗振动和抗冲击性能强的特点。关于此电容器下列说法正确的是（　　）
A．在3V电压下才能正常工作
B．充电时把电能转化为化学能和内能
C．工作电压是3V时，电容才是3000F
D．加额定电压时所储存的电荷量是手机锂电池“4.2V，4000mAh最大放电量的倍
9．小明同学在学习磁感应强度（I与B垂直）的定义式后，发现以下表达式中有一个不是物理量的定义式，它是（　　）
A．电流 B．电容
C．电动势 D．电场强度
10．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
11．如图所示为一个外电阻R和电源组成的闭合电路。在正常工作时，若1C正电荷从负极B移到正极A的过程中，非静电力做功，将3J的其他形式的能转化为电能，同时静电力做功0.5J。则此时该电路中电源电动势E，电源内电压U内，电源端电压U外大小分别为（　　）
A．E=2.5V，U外=0.5V B．E=3V，U外=0.5V
C．E=2.5V，U内=0.5V D．E=3V，U外=2.5V
12．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
13．如图，关于闭合电路，下列说法正确的是（　　）
A．电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力作用而运动
B．图中a、b两薄层之间所夹的区域是非静电力做功的区域
C．非静电力在单位时间内做功越多，该电源的电动势越大
D．从电源内部测量的铜、锌极板之间的电压称为外电压
14．以下说法正确的是（　　）
A．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
D．由可知，导体电阻和其两端电压成正比，和电流成反比
15．用国际单位制的基本单位表示电压的单位，下列正确的是（　　）
A．V B． C． D．
二、填空题
16．非静电力的作用：在电源内部，非静电力把正电荷从_______搬运到_______，在该过程中非静电力做功，使电荷的_______增加，将_______转化为电势能。
17．某电源以的电流向电路供电，在内将的化学能转化为电能，则通过该电源的电量为_______C，该电源的电动势为________V。
18．一段导体材料中，每秒钟有0.2C正电荷和0.3C负电荷相向运动，则电流为_______。
三、实验题
19．图中①、②分别为锂离子电池充电过程中充电电流I、电池电压U随时间t变化的图线，此过程中充电功率最大为______W，若图中时间轴上分钟，小时，则在这1小时内，充电电量为______C。
四、解答题
20．在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图所示。如果测得2 s内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M，则溶液中电流的方向如何？电流为多大？
21．“氢火焰离子化监测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量，其装置如图所示，在氢火焰的作用下，有机物的分子电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分子不会电离．设单位时间内有摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使得电流表的示数逐渐变大，直到达到最大值，求有机物分子与被检测气体分子的数目的比值是多少．（阿伏加德罗常数为，电子的电荷量为）
22．电子绕核运动可以看作一环形电流．设氢原子中的电子绕原子核在半径为的轨道上运动，用表示电荷量，表示电子的质量，为静电力常量．则电子运动形成的电流为多大？
23．一横截面积为的均匀电阻丝，通以大小、方向均不变的电流，若在时间内通过该电阻丝某横截面的电荷量为，已知该电阻丝单位体积内的自由电子数为，电子电荷量为。求：
(1)通过该电阻丝的电流；
(2)该电阻丝内自由电子定向移动的平均速率。
24．导线中的电流是、导线的横截面积为。那么
（1）在内，有多少个电子通过导线的横截面（电子电量）？
（2）自由电子的平均移动速率是多大（设导体每立方米内有个自由电子）？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
A．电动势是电源自身的属性，与外电路无关，故A错误；
B．电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故B错误；
C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，故C正确；
D．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，与非静电力做功的大小以及移送电荷量的大小无关，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
橡胶棒带负电，等效电流方向与的方向相反，由电流的定义式可得
故D正确，ABC错误。
故选D。
4．C
【详解】
充电宝上标的（毫安时），其中的（毫安时）是电量单位，表示电池所储存的电能多少的物理量；如果电池以1mA的电流放电，能持续放电10400h。
故选C。
5．B
【详解】
因为
其中
联立解得
故选B。
6．A
【详解】
设自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，即
t时间内通过导体截面的电荷量为
则电流强度为
解得
故选A。
7．A
【详解】
AB．当开关S打到1时，电容器的上端接电源的正极，下端接电源的负极，所以当开关S打到2时，电容器对电阻R放电，流过电阻的电流由流经电阻到。所以A正确，B错误；
CD．由电流的定义式可得
则图乙图像与坐标轴围成的面积代表的物理意义是放电电量。图中图像与坐标轴围成的面积为小格的格数。按照超过半格算一格，不足半格舍去，则可知总共有38格，一格代表的电量为
则该图像表示的电量为
所以CD错误。
故选A。
8．D
【详解】
A．由超级电容器的铭牌标示“3V，3000F”，知额定电压为3V，表明它工作的电压不要超过3V，故A项错误；
B．电容器的功能是储存电能的一种装置，那么对电容器充电时是把电能转化为电场能储存在电容器里，并没有转化为化学能，故B项错误；
C．电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量，其大小与电压和电荷量都没有关系，故C项错误；
D．超级电容器容纳的电荷量为
Q=CU=3000F×3V=9000C
手机锂电池“4.2V，4000mAh”的电荷量
q=4000mAh=4A×3600s=14400C
那么
故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
A.欧姆定律
电流I与电压U正比，与R成反比，不是比值定义法，故A正确；
B．电容C 反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U 无关，采用的是比值定义法，故B错误；
C．电动势E反映的是电源储存电能本领强弱的物理量，与W、q无关，采用的是比值定义法，故C错误；
D．电场强度E是描述电场本身性质的物理量，与F、q 无关，采用的是比值定义法，故D错误；
故选A。
10．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。
11．D
【详解】
电源的电动势为
内电压为
外电压为
故选D。
12．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。
13．D
【详解】
A．电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力和静电力的合力作用而运动。故A错误；
B．电源在其内部的a、b两个区域依靠非静电力做功，将其他形式的内转化为电能，在中间区域仍然是静电力做功。故B错误；
C．非静电力把单位正电荷从负极移送到正极做功越多，该电源的电动势越大。故C错误；
D．从电源内部测量的铜、锌极板之间的电压称为外电压。故D正确。
故选D。
14．B
【详解】
A．电流既有大小又有方向，但合成与分解不满足平行四边形定则，因此电流是标量，A错误；
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，B正确；
C．根据电流强度的定义式
可知，单位时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流强度才会越大，C错误；
D．公式
是电阻的定义式，它是比值定义，导体电阻大小与加在导体两端的电压以及流过导体的电流无关，D错误。
故选B。
15．C
【详解】
A．V不是国际单位制的基本单位，是导出单位，故A错误；
B．N、C均不是国际单位制的基本单位，是导出单位，故B错误；
C．根据能量的单位换算有
可知
故C正确；
D．不是国际单位制的基本单位，是导出单位，故D错误。
故选C。
16． 负极 正极 电势能 其他形式的能量
【详解】
[1][2][3][4]非静电力的作用：在电源内部，非静电力把正电荷从负极搬运到正极，在该过程中非静电力做功，使电荷的电势能增加，将其他形式的能量转化为电势能。
17． 30 6
【详解】
[1]由公式可知
[2]电源的电动势为
18．0.5A
【详解】
[1]正、负电荷相向运动，形成的电流方向相同，由电流的定义可得
19． 4.2 3546
【详解】
[1]t2时刻电流和电压达到最大值，功率最大，最大功率为
[2]充电电量为电流图像的面积
20．由A指向B；0.16A
【详解】
水溶液中导电的是自由移动的正、负离子，它们在电场的作用下向相反方向定向移动。电学中规定，电流的方向为正电荷定向移动的方向，所以溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，即由A指向B。
每个离子的电荷量是e＝1.60×10－19 C。该水溶液导电时负离子由B向A运动，负离子的定向移动可以等效看做是正离子反方向的定向移动。所以，一定时间内通过横截面M的电荷量应该是正、负两种离子电荷量的绝对值之和。
21．
【详解】
电流达到最大值后，表明电离出来的电子全部到达了阳极，设经过时间到达极板的电荷量
为，则．
被电离的有机物分子的数目，
则有机物分子占被测气体分子的数目的比值为．
22．
【详解】
氢原子原子核对电子的作用力充当电子的向心力，则有
，
解得
，
电子的运动周期
，
电子运动形成的电流
．
23．(1)；(2)
【详解】
(1)导体中电流大小
(2)t时间内所移动的长度为vt，则其体积为Svt，通过导体某一截面的自由电子数为nSvt， 该时间内通过导体该截面的电量
解得
24．(1) 6.25×1010个；(2) 7.4×10-13m/s
【详解】
(1)1s内，通过导体横截面的电子数为
（个）
(2)根据电流的微观表达式
I=neSv
代入数据解得自由电子的平均移动速率是
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