2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用1電源和電流課時(shí)檢測(cè)含解析新人教版必修3

PAGE5-電源和電流(15分鐘30分)一、選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分)1.關(guān)于電流的說法中正確的是 ()A.國(guó)際單位制中,電流的單位是毫安B.我們把大小、方向都不隨時(shí)間改變的電流稱為恒定電流C.因?yàn)殡娏饔蟹较?所以電流是矢量D.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,則流過導(dǎo)體的電流就越大【解析】選B。國(guó)際單位制中,電流的單位是安,故A錯(cuò)誤。大小、方向都不隨時(shí)間改變的電流稱為恒定電流,故B正確。電流雖有方向,但運(yùn)算時(shí)不遵循矢量運(yùn)算法則,所以電流是標(biāo)量,不是矢量,故C錯(cuò)誤。依據(jù)電流的定義式I=,可知單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流就越大,而通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流不肯定越多,還與時(shí)間有關(guān),故D錯(cuò)誤。2.飛機(jī)在空氣中飛行時(shí),其表面不斷與空氣摩擦而帶電,某次飛行中形成的電流約為32μA,則飛機(jī)單位時(shí)間內(nèi)帶電量增加約為 ()A.32mCB.32μCC.18mCD.18μC【解析】選B。已知飛行中形成的電流約為32μA,則飛機(jī)單位時(shí)間內(nèi)帶電量增加約為:q=It=32×10-6×1C=32×10-6C=32μC,故B正確,A、3.關(guān)于電源的作用,下列說法不正確的是 ()A.電源的作用是能為電流供應(yīng)自由電子B.電源的作用是使導(dǎo)體中形成電場(chǎng)C.電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差D.電源的作用是使自由電荷定向移動(dòng)起來(lái)【解析】選A。電源的作用就是保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差,使導(dǎo)體中形成電場(chǎng),使導(dǎo)體中的自由電荷在靜電力作用下做定向運(yùn)動(dòng),故B、C、D均對(duì)。4.有甲、乙兩導(dǎo)體,甲的橫截面積是乙的2倍,而單位時(shí)間內(nèi)通過乙導(dǎo)體橫截面的電荷量是甲導(dǎo)體的2倍,下列說法中正確的是 ()A.通過甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B.通過乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍C.乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的2倍D.甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大小相同【解析】選B。因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)通過乙導(dǎo)體橫截面的電荷量是甲導(dǎo)體的2倍,所以乙導(dǎo)體中的電流是甲的2倍,故A錯(cuò)誤,B正確;由I=nqSv得v=,由于不知道甲、乙兩導(dǎo)體的性質(zhì)(n、q不知道),所以v的關(guān)系無(wú)法推斷,C、D錯(cuò)誤。二、非選擇題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)5.在一次閃電的過程中,流淌的電荷量大約為300C,持續(xù)的時(shí)間大約是0.005s,所形成的平均電流強(qiáng)度為多大?這些電荷量假如以0.5【解析】該次閃電形成的平均電流強(qiáng)度:I==A=6×104A。若閃電過程中流淌的電荷量以0.5A的電流通過燈泡,則照明的時(shí)間為:t′==s=600答案:6×104A(10分鐘20分)6.(6分)北京正、負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是周長(zhǎng)為240m的近似圓形軌道。當(dāng)環(huán)中電子以光速的流淌而形成10mA的電流時(shí),環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為(已知光速c=3×108m/s,電子電荷量e=1.6×10A.5×1010個(gè) B.5×1011個(gè)C.1×102個(gè) D.1×104個(gè)【解析】選B。電子運(yùn)動(dòng)一周所須要的時(shí)間:t=s=8×10-6s,在圓形軌道上任取一橫截面,則在t時(shí)間內(nèi)整個(gè)環(huán)中的電子剛好都通過該截面,故環(huán)中具有電子的電荷量為:q=It=10×10-3×8×10-6C=8×10-8C,環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)N==個(gè)=5×10117.(14分)導(dǎo)線中的電流是10-8A,導(dǎo)線的橫截面積為1(1)在1s內(nèi),有多少個(gè)電子通過導(dǎo)線的橫截面(電子電荷量e=1.6×10-19(2)自由電子的平均移動(dòng)速率是多大(設(shè)導(dǎo)體每立方米內(nèi)有8.5×1028個(gè)自由電子)?(3)自由電子沿導(dǎo)線移動(dòng)1cm,【解析】(1)N===個(gè)=6.25×1010個(gè)。(2)由公式I=neSv得v==m/s≈7.4×10-13m/s。(3)由v=得t==s≈1.35×1010s。答案:(1)6.25×1010個(gè)(2)7.4×10-13m(3)1.35×1010s【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.一段粗細(xì)勻稱的金屬導(dǎo)體兩端加肯定電壓后產(chǎn)生了恒定電流,已知該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n,電子的電荷量為e,自由電子定向移動(dòng)的速率為v,要想得出通過導(dǎo)體的電流,除以上給出的條件外,還須要以下哪個(gè)條件()A.導(dǎo)體的長(zhǎng)度LB.導(dǎo)體的電阻RC.導(dǎo)體的橫截面積SD.導(dǎo)體兩端的電壓U【解析】選C。求解電流可以依據(jù)I=以及微觀表達(dá)式I=nqvS求解;依據(jù)題意可知,已知電量e、定向移動(dòng)速率v以及導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,故只須要再知道導(dǎo)體的橫截面積S即可求出電流大小,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。2.對(duì)電流的正確理解是 ()A.通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大B.導(dǎo)體的橫截面越大,電流越大C.導(dǎo)體中的自由電荷越多,電流越大D.單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大【解析】選D。通過導(dǎo)體橫截面的電量多,但不知道通電時(shí)間,所以不能得出導(dǎo)體中的電流大小,故A錯(cuò)誤;依據(jù)電流的定義可知,導(dǎo)體中的電流與橫截面大小無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;電流與自由電荷無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;依據(jù)電流的定義可知,單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大,故D正確。3.安培提出了聞名的分子電流假說,依據(jù)這一假說,電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電量為e的電子以速率v繞原子核沿順時(shí)針方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列關(guān)于該環(huán)形電流的說法正確的是 ()A.電流大小為,電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B.電流大小為,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針C.電流大小為,電流方向?yàn)轫槙r(shí)針D.電流大小為,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針【解析】選D。電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流,電子運(yùn)動(dòng)周期為:T=,電流強(qiáng)度為:I===;因?yàn)殡娮訋ж?fù)電,所以電流方向與電子定向移動(dòng)方向相反,即沿逆時(shí)針方向,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。4.夏季某日午后,某地區(qū)距地面約1km的空中有兩塊烏云,相距3km,它們因與空氣摩擦帶電,致使兩塊烏云之間的電勢(shì)差能保持約為3×109V不變。已知空氣的電場(chǎng)擊穿場(chǎng)強(qiáng)為3×10(1)當(dāng)兩塊烏云相距多少米時(shí)會(huì)發(fā)生電閃雷鳴?(2)當(dāng)電閃雷鳴時(shí),若兩塊烏云之間通過的電荷量為500C,(3)這次放電現(xiàn)象歷時(shí)約0.01