备战高考物理选修31第二章恒定电流电源和电流（含解析）.docx

1、2019备战高考物理选修3-1-第二章恒定电流-电源和电流（含解析）一、单选题1.通过一个电阻的电流是5 A，经过4 min，通过该电阻的一个截面的电荷量是（ ） A.20 CB.50 CC.1 200 CD.2 000 C2.关于电流强度的说法中正确的是（ ） A.根据I=Q/t可知I与Q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向，电流是矢量D.根据I= ，电阻越大，电流越小3.如图所示，电解池接入电路后，在t秒内有n个一价正离子通过溶液内某截面S，有n个一价负离子通过S，设e为元电荷，以下说法正确的是（ ）A.电流为零B.电流为I=

2、C.电流为I= D.电流方向从AB4.关于电流，下面说法中正确的是（ ） A.电子的定向运动形成了电流，电流的速度在大小上等于电子定向运动的速度B.在同样的电压下，金属导体中自由电子数越多电流就越大C.金属导体中电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多D.电流的单位是由电荷量和时间的单位导出的，这样的单位叫做导出单位5.对电流概念的正确理解是（ ） A.通过导体的横截面的电量越多，电流越大B.单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大C.电流有方向，它是一个矢量D.电流的方向就是电荷移动的方向6.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有4C的正、负电荷通过面积为0.08m2的横截面AB

3、，那么（ ）A.正离子向左移动，负离子向右移动B.由于正负离子移动方向相反，所以电解槽中无电流C.4s内通过横截面AB的电荷量为4CD.电解槽中的电流为2A7.关于电流强度，下列说法中正确的是（ ） A.导体中的电流强度越大，表示通过其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，导体中电流强度就越小C.通电时间越短，电流强度越大D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流强度越大8.某电解池，如果在1s内共有51018个二价正离子和11019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是（ ） A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A9.有一条

4、横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA ， 电子的电量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ） A.B.C.D.10.下列叙述正确的是（ ） A.导体中电荷运动形成电流B.电流是矢量C.导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D.只有自由电子的定向移动才能形成电流11.某电解池，如果在1 s内共有5.01018个二价正离子和1.01019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是（ ） A.0B.0.8 AC.1.6 AD.3.2 A12.铜的摩尔质量为m，密度为，每摩尔铜原子有n个自

5、由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为（ ） A.光速cB.C.D.13.下列说法中正确的是（ ） A.电流的方向就是电荷移动的方向B.在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极C.电流都是由电子的移动形成的D.电流是有方向的量，所以是矢量14.在一示波管中，3s内有31012个电子通过某一横截面的电子枪，则示波管中电流大小为（ ） A.1.6107AB.31013AC.9.6106AD.无法确定15.关于电流，下列说法中正确的是（ ） A.因为电流有方向，所以电流是矢量B.电子运动的速率越大，电流越大C.通过导线截面的电荷量越多，电流越大

6、D.单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大二、多选题16.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（ ） A.nvStB.nvtC.D.17.有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为 设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为 A.B.C.D.18.判断下列所示的电流时间图象，不属于恒定电流的是（ ） A.B.C.D.19.如图所示，电解池内有

7、一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是 ，负离子数是 ，设元电荷为e ， 则以下解释中正确的是 A.正离子定向移动形成的电流方向是从 ，负离子定向移动形成的电流方向是 B.溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同C.溶液内电流方向从A到B ， 电流 D.溶液中电流方向从A到B ， 电流 20.如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ， 现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度 匀速转动，将产生等效电流，则 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

8、环拉伸，使环的半径增大，电流将变大D.若使 、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变小21.如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是n1 ， 负离子数是n2 ， 设元电荷为e，则以下解释中正确的是（ ）A.正离子定向移动形成的电流方向是从AB，负离子定向移动形成的电流方向是BAB.溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同C.溶液内电流方向从A到B，电流I= D.溶液中电流方向从A到B，电流I= 22.充电宝是当今流行的移动充电电源，人们可以随时随地的给手机充电。如图为某容量为12019mAh的充电宝，下列说法正确的是（ ）A.该充电宝储存的电荷量为432

9、00CB.该充电宝能给手机充电12019hC.该充电宝充电的电流大小为12019mAD.若手机通话时平均电流为200mA，则该充电宝能支持手机通话最长可达60h23.给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是 A.粗的地方电流大，细的地方电流小B.粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C.各处的电流大小相同D.粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大三、填空题24.习惯上规定_电荷定向移动的方向为电流的方向（填“正”或“负”）一次闪电过程中，流动的电荷量约为300C，持续时间约2s，则闪电的平均电流为_A 25.如图所示，某电解液导电时，分析正负电极之间的某一横截面，如果在1 s内

10、共有51018个定向移动的二价正离子和1.01019个定向移动的一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流为_。四、解答题26.氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？ 27.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=8.9103kg/m3 ， 铜的摩尔质量M=6.4102kg/mol，阿弗加德罗常数NA=6.021023mol1 ， 电子的电量大小e=1.61019C，每个铜原子可提供一个自由电子求铜导线中自由电子定向移动的速率 28.有一条横截面积 的铜导线

11、，通过的电流 已知铜的密度 ，铜的摩尔质量 ，阿伏加德罗常数 ，电子的电量 C.在这个问题中可认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子 求铜导线中自由电子定向移动的速率 结果保留三位有效数字 29.某电阻两端电压为8V，20s通过的电荷为40C，则此电阻为多大？20s内有多少电子通过它的横截面积？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【考点】电流的概念 【解析】【解答】根据 ，得 ，C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C【分析】根据电流定义式计算通过该电阻的一个截面的电荷量。2.【答案】D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：A、根据I= 可知I是通过某一横截面积的电量Q与通过这些电量所

12、用时间t的比值，当t一定时，I与Q成正比，当Q一定时，通电时间越长，电流越小故A错误；B、恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化，而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，只能说明大小相等，不能说明方向也不变故B错误；C、电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量，故C错误；D、根据I= 可知流过导体的电流与导体的电阻值成反比，电阻越大，电流越小故D正确故选：D【分析】是电流的定义式，电流数值上等于电量Q与通过这些电量所用时间t的比值，其大小由导体两端电压U和导体电阻R决定；电流有大小，方向，但电流是标量。3.【答案】C 【考点】电流的概念 【解析

13、】【解答】解：根据电路可知，B端与电源正极相连，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B到At时间内通过通过溶液截面s的电荷量q=ne+ne=2ne，则根据电流的定义式I= 故选：C【分析】电流的方向与正离子定向移动方向相同一价离子带电量的大小为e通过溶液截面s的电荷量等于正离子与负离子电荷量绝对值之和，根据电流的定义式求解电流强度4.【答案】C 【考点】电流的概念 【解析】【解答】电子的定向运动形成了电流，电流的速度等于光速，电子的速度远远小于光速，A不符合题意；根据电流的微观表达式可得： 可得电流大，电子数目不一定多，B不符合题意；根据公式 可得金属导体中电流越大，单位时间

14、内流过导体横截面的自由电子数越多，C符合题意；电流的单位是基本单位，D不符合题意。故答案为：C。【分析】电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小，电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多，电流的方向与正电荷运动的方向相同，与负电荷运动的方向相反，电流的单位是基本单位并非导出单位。5.【答案】B 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：AB、电流的大小取决于电荷量与时间的比值，即单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大；与横截面的大小及自由电荷无关；故A错误，B正确；CD、据电流方向的规定：正电荷移动的方向为电流的方向；电流虽有方向，但电流是标量，故CD错误故选：B【分

15、析】根据I=q/t可知，电流的大小取决于电荷量与时间的比值，与横截面积大小和自由电荷无关，正电荷的移动方向为电流的方向，电流的计算遵循代数运算，因此电流是标量。6.【答案】D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：A、电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左 移动，电解槽中的电流方向向右故A错误，B错误；C、通过横截面AB的电荷量为通过横截面AB的正、负电荷电量的和，所以4s内通过横截面AB的电荷量是4C+4C=8C故C错误；D、由电流强度的定义I= = =2A；故D正确；故选：D【分析】从图中可以看出左边

16、的棒接电源正极，带正电，右边的棒带负电，所以正离子向右移动，负离子向左运动，电流的定义是单位时间通过某一截面点电荷量多少，结合题目条件计算即可。7.【答案】D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】根据电流强度的定义： ，即电流强度等于单位时间内流过导体横截面的电荷量，与通电的时间无关，所以ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。【分析】电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小，电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多。8.【答案】D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：由题，1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e，负离子的电量绝对值为q2=n2e，则电流为I=

17、 = ，将n1=51018个，n2=11019个，e=1.61019C代入解得，I=3.2A故选D【分析】由题计算出1s内通过截面正离子与负离子电量绝对值之和，根据电流的定义式求解电流一价离子所带电量大小为e=1.61019C9.【答案】B 【考点】电流的概念 【解析】【解答】设铜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=Sl=Svt，质量为m=vtS，这段导线中自由电子的数目为 ；在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流 ，代入解得， 解得电子定向移动的速率： ，故答案为：B【分析】本题考查从微观角度分析电流的形成。根

18、据电流的定义式，只需得出导线中自由电子的数目n即可。10.【答案】C 【考点】电流的概念 【解析】【解答】导体中电荷发生定向运动时形成电流，选项A不符合题意；电流有大小和方向，但是电流是标量，选项B不符合题意；导体中有电流通过时，说明电荷在电场力的作用下发生了定向移动，此时导体内部场强不为零，选项C符合题意；正负电荷的定向移动都能形成电流，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电流的产生是电荷在电场力的作用下发生定向移动，电流的方向与正电荷运动的方向相同，与负电荷运动的方向相反。11.【答案】D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】由题，1 s内通过截面正离子的电荷量为q1=2n1e，负离子

19、的电荷量绝对值为q2=n2e，则电流为 ，将n1=51018个，n2=11019个，e=1.61019 C，代入解得，I=3.2 A，故D符合题意。故答案为：D。【分析】电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小，每个一价离子的电荷量等于元电荷，每个二价离子的电荷量等于元电荷的两倍，流过导体横截面积的电荷量等于正负离子总的电荷量。12.【答案】D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：单位长度质量为：M=S1；单位长度原子数为：N= NA= ；每个铜原子可以提供一个自由电子，故电子数为n= ；电流I= ；而t= ；解得：v= ；故答案为：D【分析】该题目考查的内容主要是电流的微观表

20、达式，即单位时间通过导体某一截面的电荷量，重点是要牢牢把握住电流的定义。13.【答案】B 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：A、物理学上规定，电流的方向与正电荷移动的方向相同故A错误 B、在直流电源的外电路上，电流从电源正极流出进入负极故B正确 C、电流都是由自由电荷的定向移动形成的，不一定是由电子定向移动形成的，也可以由正电荷移动形成的故C错误 D、电流有方向，表示流向，但电流的运算不遵守平行四边形定则，是标量故D错误故选B【分析】电流的方向就是正电荷定向移动的方向在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极电流都是由自由电荷的定向移动形成的电流有方向，但电流的运算不遵守平行四

21、边形定则，是标量14.【答案】A 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：每个电子的电荷量大小为e=1.61019C，31012个电子总电荷量为q=310121.61019C=4.8107C，则示波管中电流大小为I= =1.6107A故答案为：A【分析】每个电子的电荷量大小为e=1.610-19C根据电流的定义式， 求解示波管中电流的大小。本题首先要了解电子的电荷量等于元电荷，是个常量其次要掌握电流的定义式。15.【答案】D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：A、电流虽有方向，但运算时不遵守平行四边形定则，所以电流是标量，不是矢量，A不符合题意；B、电子运动的速率越大，根据电流的微观表达

22、式I=nvqS，可知，电流不一定越大，还与单位体积内电子数目n、横截面积S有关，B不符合题意；C、D、根据电流的定义式I= ，可知单位时间内通过导体某横载面的电荷量越多，导体中的电流就越大，而通过导体某一横载面的电荷量越多，电流不一定越多，还与时间有关，C不符合题意，D符合题意故答案为：D【分析】本题目考察的是电流的概念，单位时间通过导体某一截面的电荷量，准确的理解电流的的概念即可解答。二、多选题16.【答案】A,C 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：根据电流的微观表达式I=nevS，在t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=It，则在t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为N= ，

23、将I=nevS代入得N= =nvSt，AC符合题意故答案为：AC【分析】电流大小即单位时间流过某一截面的电荷量，结合题目的条件求解即可。17.【答案】A,C 【考点】电流的概念 【解析】【解答】在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线对应体积为vtS又由于单位体积的导线有n个自由电子，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvSt由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为It，而电子的电荷量为e，则t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ，故答案为：AC。【分析】本题属于从微观角度分析电流

24、形成原理。电荷定向移动形成电流，电流数值上等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，由计算，而电荷量Q等于通过电子数与电子电量的乘积。18.【答案】B,C,D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】恒定电流是指大小和方向都不变的电流，题意中要求选择错误选项，所以BCD符合题意。故答案为：B、C、D。【分析】电流虽然是标量，但也具有方向，恒定电流是指大小、方向都不随时间变化而变化的电流，在坐标系中正负代表电流的方向。19.【答案】B,D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，负离子从B到A ， 因此电流方向是

25、AB ， A不符合题意，B符合题意；溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是AB ， 电流 ，C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD【分析】本题考查电流形成的原理，电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，根据可得电流的大小。20.【答案】A,B 【考点】电流的概念 【解析】【解答】环转动一周的时间为： ；一周内通过某一截面的电量为Q；则电流为： ；由以上公式可得：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，A符合题意；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，B符合题意；若使 、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响，CD

26、不符合题意故答案为：AB【分析】根据分析电流的变化。21.【答案】B,D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：A、电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，负离子从B到A，因此电流方向是AB，故A错误，B正确；C、溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是AB，电流I= ，故C错误，D正确；故选：BD【分析】正电荷的定向移动方向是电流的方向，负电荷的定向移动方向与电流方向相反；由电流的定义式I= 可以求出电流的大小22.【答案】A,D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】充电宝的容量即为电荷量。由电流的定义式得qIt43200 C，故A

27、符合题意，B、C不符合题意；由 得， D符合题意。故答案为：A、D。【分析】电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小，即定义式，可得q=It，电流的单位1000mA=1A，故可以得出充电宝储存的电荷量的大小，同样，可得出正常使用的时间。23.【答案】C,D 【考点】电流的概念 【解析】【解答】根据串联电流中，同一根导线上电流处处相等，所以A不符合题意；C符合题意；再根据电流的微观表达 ，粗的地方横截面积s大，所以速度v小，所以B不符合题意；D符合题意。故答案为：CD【分析】本题考查电流的形成原理。电荷的定向移动移动形成电流，从微观角度，电流大小，由电流的微观表达可分析解答本题。三、

28、填空题24.【答案】正；150 【考点】电流的概念 【解析】【解答】解：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；根据电流的定义式可得： A故答案为：正 150【分析】物理学中规定正电荷的移动方向为电流方向，大小是单位时间内通过某一截面的电荷量。25.【答案】3.2 A 【考点】电流的概念 【解析】【解答】电解液中由于正负离子的相向运动形成电流，故在单位时间内穿过横截面的电荷量q510182e11019e21019e。由I 知I A3.2 A【分析】电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量的大小，每个二价正离子所带电荷量为两个元电荷，每个一价负离子所带电荷量为一个元电荷，故利用电流的

29、定义式即可得出结论。四、解答题26.【答案】解：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电量qe，由圆周运动的知识有：T 根据电流的定义式得：I= 【考点】电流的概念 【解析】【分析】根据电流的定义，电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量的大小，所以利用其公式I=，即可得出结论。27.【答案】解：设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，为： n= t时间内通过导体截面的电荷量 q=ne则电流强度为 I= = 得：v= = m/s=7.5105m/

30、s答：铜导线中自由电子定向移动的速率为7.5105m/s 【考点】电流的概念 【解析】【分析】该题目利用电流的微观表达式I=求解即可。28.【答案】解:设铜导线长为L 则体积为LS ，质量 ；摩尔数 ；总的自由电子数为 ；电荷量为 全部通过该铜线截面时间为 则 ；即 代入数据知 【考点】电流的概念 【解析】【分析】本题根据电流微观表达式计算。本题的难点在于要用分子动理论知识计算出导体内的总的自由电子数。29.【答案】解：根据I= 得通过导体的电流为：I= A=2A根据欧姆定律得：R= =4一个电子的电荷量为：e=1.61019C得：n= =2.51020个答：此电阻为430s内有2.51020个电子通过它的横截面 【考点】电流的概念 【解析】【分析】由和可得.