2021-2022学年新教材高中物理 第3章 恒定电流 第1节 电流测评（含解析）鲁科版必修第三册.docx

1、第1节电流课后篇素养形成合格考达标练1.下列说法正确的是()A.当导体两端不加电压时,导体内没有电场,自由电子在做杂乱无章的热运动,但当导体两端加电压时,导体内出现电场,导体内部自由电子的热运动就消失了B.导体两端加上电压后,形成一个电场,电子正是在这个电场力的作用下,同时参与了两个运动,即电子的热运动和整体的定向移动C.导体两端一旦建立了电场,自由电子的定向移动速率就会非常接近光速的大小D.导体内部,当电子做定向移动时,电子的热运动消失解析由电流形成的原因知B项正确。答案B2.(2021福建福州检测)关于电流,下列说法正确的是()A.电子的运动速率越大,电流就越大B.单位时间内通过导体横截面

2、积的电荷量越多,导体中的电流越大C.导体中无电流的原因是其内部没有了自由电荷D.导体中的电流,一定是自由电子的定向移动形成的解析电子运动速率大,电流不一定大,故A错误;电流的定义为电荷量与时间的比值,如果单位时间内通过截面的电荷量越多,则电流越大,故B正确;导体中无电流时,内部依然有自由电荷,故C错误;导体中的电流不一定是自由电子的定向移动形成的,也可能是其他带电离子定向移动形成的,选项D错误。答案B3.(2021辽宁辽阳检测)导体中的电流是5 A,在3.2 s 内定向移动通过导体的横截面的电荷量为Q,相当于有n个电子通过该截面,则下列正确的是()A.Q=1.610-5 C;n=1.01014

3、个B.Q=1.610-2 C;n=1.01017个C.Q=1.610-5 C;n=1.01015个D.Q=1.610-2 C;n=1.01014个解析根据电流的定义式I=Qt得,3.2s内通过导体横截面的电荷量Q=It=510-63.2C=1.610-5C,n=Qe=1.610-51.610-19=1.01014个,A正确。答案A4.如图所示的电解槽接入电路后,在t秒内有n1个1价正离子通过溶液内截面S,有n2个1价负离子通过溶液内截面S,设元电荷为e,以下说法正确的是()A.当n1=n2时电流强度为零B.当n1n2时,电流方向从AB,电流I=(n1-n2)etC.当n1n2时,电流方向从BA

4、,电流I=(n2-n1)etD.电流方向从AB,电流I=(n1+n2)et解析在电解液导电时,定向移动的电荷有正离子和负离子,它们同时向相反方向移动形成电流,所以,电流应该是I=(n1+n2)et,电流方向应是从AB。答案D5.(2021安徽安庆检测)如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流为()A.qvB.qvC.qvSD.qvS解析橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时,t内通过的距离为vt,t内通过某横截面的电荷量Q=qvt,根据电流的定义式I=Qt,

5、得到等效电流I=qv,A正确。答案A6.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,电子运动的等效电流I和方向为()A.ve2r顺时针B.ver顺时针C.ve2r逆时针D.ver逆时针解析电子绕核运动可等效为一环形电流,电子运动周期为T=2rv,根据电流的定义式得,电流I=qt=eT=ve2r,因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故C项正确。答案C7.如果导线中的电流为1 mA,那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少个?若“220 V60 W”的白炽灯

6、正常发光时的电流为273 mA,则20 s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个?解析q=It=110-31C=110-3C,设电子的数目为n,则:n=qe=110-31.610-19个=6.251015个。当“220V60W”的白炽灯正常发光时,I=273mA。q=It=27310-320C=5.46C。设电子的数目为N,则N=qe=5.461.610-19个=3.41019个。答案6.251015个3.41019个8.某摄影爱好者拍摄到的闪电如图所示,闪电产生的电压、电流是不稳定的,假设这次闪电产生的电压可等效为2.5107 V,电流可等效为2105 A,历时110-3 s,则:(1)若闪电

7、定向移动的是电子,这次闪电产生的电荷量以0.5 A的电流给小灯泡供电,能维持多长时间?(2)这次闪电释放的电能是多少?解析(1)根据电流的定义式I=qt可得,q=It=2105110-3C=200C供电时间t=qI=2000.5s=400s。(2)这次闪电释放的电能为E=qU=2002.5107J=5109J。答案(1)400 s(2)5109 J等级考提升练9.(多选)(2021山东德州检测)关于电流的下列说法中,正确的是()A.电路中的电流越大,通过导体横截面的电荷量越多B.在相同时间内,通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大C.通电时间越长,电流越大D.导体中通过一定的电荷量所用

8、时间越短,电流越大解析由Q=It可知,若通过电流大,但时间短,则电荷量不一定多,A错误;由I=Qt可知,所用时间相同时,通过导体横截面的电荷量越多,则导体中的电流越大,通过导体横截面的电荷量相同时,所用时间越短,则导体中的电流越大,B、D正确;电流等于电荷量与所用时间的比,通电时间越长,电流不一定越大,C错误。答案BD10.铜的摩尔质量为m,密度为,每摩尔铜原子有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,今有一根横截面积为S的铜导线,通过电流为I时,电子定向移动的平均速率为()A.光速cB.IneSC.IneSmD.mIneS解析设电子定向移动的平均速率为v,那么在t秒内通过导体横截面的自由电子

9、数相当于在体积vtS中的自由电子数,而体积为vtS的铜的质量为vtS,物质的量为vtSm,自由电子数为vtSnm,所以电荷量q=vtSnem,由I=qt=vSnem得v=ImneS,故D对,A、B、C错。答案D11.有一条长为L、横截面积为S的银导线,银的密度为,银的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,若导线中每个银原子贡献一个自由电子,电子电荷量为e,自由电子定向移动的速率为v,通过导线的电流为()A.I=NAevLB.I=LeSvNAC.I=NAeSvMD.I=MNAevS解析导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t。则导线的长度为L=vt,体积为V

10、=SL=Svt,质量为m=vtS,这段导线中自由电子的数目为n=mMNA=vtSMNA。在t时间内这些电子都能通过下一截面,则电流I=qt=net,解得I=vSNAeM,故选项C正确。答案C12.(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电荷,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动,则对产生的等效电流以下说法正确的是()A.若不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍C.若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变大D.若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,电流将变小解析截取圆环的任一横

11、截面S,如图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,有I=qt=QT,又T=2,所以I=Q2。故A、B正确。答案AB13.“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n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I,求有机物分子与被检测气体分子的数目的比值K。(阿伏加德罗常数为NA,电子的电荷量为e)解析电流达到最大值I后,表明电离出来的电子全部到达了阳极,设经过时间t到达阳极的电荷量为q,则q=It,被电离的有机物分子的数目N=qe=Ite则有机物分子占被测气体分子的数目的比值为K=NN=NntNA=InNAe。答案InNAe