11.1 电源和电流-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019) 江苏专用

第十一章 电路及其应用 第1节 电源和电流 第1关练速度 10mn为准，你的时间： C.当m<2时，电流方向从B一→A,电流为 题型1电源与导线中的电场 n2-n,)e I=- 1.关于电源和导线，下列说法错误的是( D.无论n1,n2大小如何，电流方向都从A→B, A,电源的作用是使电源的正负极保持一定的 电势差 电流都为=n+n)e B.电源是将其他形式的能转化为电能的装置 题型3电流的微观解释 C.导线中的电场是由电源两极在空间直接形 4.(2023·四川泸州二模)通过某段圆柱形导体 成的 的电流大小为I,该导体中单位长度的自由电 D.导线中的电场分布不随时间变化 荷数为N,每个自由电荷带电量均为4.则导 题型2电流的理解和计算 体中自由电荷定向移动速度的大小为 2.(2024·浙江嘉兴五中质检)如图所示，将左 ( 边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知 截面积S=2Sw.在铜导线上取一截面A,在 B.=9C.= D.v=NI 铝导线上取一截面B,若在1s内垂直地通过 重难题型等效电流的计算 它们的电子数相等，那么通过这两个截面的 5.(2023·广东茂名质检)如图所示，一半径为 电流的大小关系是 R的绝缘圆盘，在圆盘的外缘均匀地分布着 电荷量为Q的正电荷，现使绝缘圆盘从上向 A.I=Ig B.I=2I8 下看以角速度ω顺时针匀速转动，绝缘圆盘 C.I4=21 D.不能确定 中产生的电流大小为1，则下列说法正确的是 3.（2024·重庆二十九中期中)+9A QR- 如图所示的电解池接入电路 后，在t秒内有n1个一价正 离子通过溶液内某截面S,有 n2个一价负离子通过溶液内某截面S,设e为 A.绝缘圆盘中的电流方向从上向下看为顺 元电荷，以下说法正确的是 ( 时针 A.当n1=n2时，电流为零 B.如果仅使绝缘圆盘所带的电荷量减少为原 B.当n1>2时，电流方向从A→B,电流为 来的一半，则/加倍 /=（m,-n)e C.如果仅使角速度ω加倍，则1不变 D.如果仅使绝缘圆盘的半径加倍，则I加倍 必修第三册学霸052 第2关练准确率准确率>0%，你做对题 的装置来实现.质子先被加速到较高的速度， 然后轰击肿瘤并杀死癌细胞.如图所示，来自 6.(2023·江苏盐城期末)如图所示为一种心脏 质子源的质子（初速度为零），经加速电压为 除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开 U的加速器加速后，形成细柱形的质子流.已 关S接到位置1，电容器充电后电压为6kV: 知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流 将开关S接到位置2，电容器在2ms内通过 为：质子的质量为m,其电荷量为e.那么这 人体完成放电，已知电容器的电容为30uF, 束质子流内单位体积的质子数n是() 则这次放电通过人体组织的平均电流为 子源 质子流 A.120 B. eS√m eSel A.90A B.60A C.9A D.6A I 2el C. D. eS m eS2eU 7.(2023·山东安丘期中)如图所示为一长方体 金属导体，其长为【、高为a、宽为b.当从左右 第3关练思维宽度 难度级别：☆白 两面或者上下两面流过的电流均为/时，金属 10.(2023·陕西铜川二模)某同学设计了一种 导体内自由电子定向移动的速率之比甲： 利用放射性元素阝衰变的电池，该电池采用 "吃为 金属空心球壳结构，如图所示，在金属球壳 内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的 放射性物质，放射性物质与球壳之间是真 空，球心处的放射性物质的原子核发生B衰 变，向四周均匀发射电子，电子的电荷量 A.a:b B.I:a 为.已知单位时间内从放射性物质射出的 C.1:b D.a l 电子数为N,在金属壳外表面有一块极小的 8.(2024·天津蓟州二中质检)某电解池中，如 圆形面积S,其直径对球心的张角为α弧度， 果在1s内共有m,=5×108个二价正离子和 则通过S的电流大小约为 n2=1.0×109个一价负离子通过某截面，那么 通过这个截面的电流是(e取1.6×109C) A.0 B.0.8AC.1.6AD.3.2A 9.(2023·山东郓城一中期中)某些肿瘤可以用 A.Nea? Nea? B “质子疗法”进行治疗.在这种疗法中，为了能 16 8 让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速 C. Nea Nea D. 运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器” 2T 第十一章学霸053在水平方向上有a.= r 联立以上两式解得:=0.1s 12.(1)带负电 5N(2)2m/s(3)r=。 解析:(1)小环沿杆匀速下滑,合力为零,小环所受的电场力水平 故0点正上方最大位移y=yi+y-16叫d /.7*} 向右,则小环带负电. 小环匀速下滑合力为零,电场力 (3)### F=mgtan45*=5 N. 2 (4)(1+v3)r, (2)小环离开杆后做类平抛运动,由牛顿第二定律 方向水平向右 2mg=ma. 解析:(1)0-1.时间内根据动能定理可知合外力做的功为W 平行于杆的方向做匀速直线运动,则有 x=lo(=hsin 45o. 垂直于杆的方向做匀加速直线运动,则有 (2)由图(b)可知t.时刻A的加速度为0.此时A所受合外力为 (3)离杆后在垂直于杆的方向,由牛顿第二定律得_ma c0s8 平行于杆的方向做匀速直线运动,则有hsin6=r。4. (3)在t。时刻,A的速度达到最大,此时A所受合力为0.设此时A (2)0点上方{6 7* 13.(1)先向下匀加速运动再向下匀减速运动 0 (4)过S后,A.B的加速度相同,则A、B速度的变化相同.设弹 解析:(1)在;=0时刻从0点进人的粒子,所受的电场力方向先 向下后向上,则粒子先向下匀加速运动,再向下匀减速运动. 的初始长度为l.;A在S位置时,此时刻A、B的距离为ro,A速度 最大时,A.B距离为r,细杆与B碰撞时,A.B距离为r. (2)粒子打在靴MV上的范围,实际上就是粒子在竖直方向所能 到达的范围.当粒子在0.7.27...aT时刻进人电场中.粒子将打在 A以v.过S时,到B与杆碰撞时,A增加的速度为v..则B同样增 加速度为t.设B与杆相碰时,B向左运动x.设B与弹相碰到 0点下方最远处,在前-T时间内,粒子在竖直方向上的位移 B与杆相碰时,B向左运动x'.对A根据动能定理有a(^a2 #4#(#)## 在后士r时间内,粒子在竖直方向上的位移y2*2“' r1 x'-(2n)2,当A以2e;过s时,设B与杆碰撞时,A速度 ()#其中-a 7” 二,可得: 3V。r*0 2-),= 为r',则B速度为(t'-2t),设B与杆相碰时,B向左运动xt.设B 5V7r* 故0点正下方最大位移y-y,+y:16md 与弹策相碰到B与杆相碰时,B向左运动x.对A根据动能定理 2 :)= 上方最远处,在前士乙时间内,粒子在竖直方向上的位移)=- 2m(2r.)”,对B有(an-to)+(f-2^f)x- -2m(v'-2),联立解得r'=(14v3),方向水 平向右. 第十一章 电路及其应用 第1节 电源和电流 缘均匀地分布着电荷量为0的正电荷,回盘从上向下看顺时针匀 速转动,则电流的方向为从上向下看顺时针方向,故A正确 第1关(练速度) BC.电流的大小为单位时间内通过导体某横截面的电量,所以绝 1.C 2.A3.D 缘圆盘所带的电荷量减少为原来的一半,则/减小为原来的一半; 4.A 解析:在时间:内通过导体横截而的自由电荷总带电量0为 角速度加倍,则/加倍,故BC错误;D.绝缘圆盘的半径加倍,但周 期不变,单位时间内通过导体某横截面的电量不变,则电流大小不 5.A 解析:A.规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,圆盘的外 变,故D错误.故选A 必修第三册 学霸24 第2关(练准确率) 充满整个容器,将容器的长度均匀地拉长到原来的1.25倍,则容器 6. A 解析:电容器充电后带电量为0=CV=30x10*x6x10C= 0.18C.放电过程的平均电流为1-.018 7-2x10A=90A,故选A. 7. B 解析:根据电流的微观表达式可知/=neSr.=neabr,1= 故选C. neSr=nelbrz,则rn:vz=I:a.故选B. 8.C 解析:①②根据图像可知,A.B的电压相等,B的电流大于A的 8.D 解析:由题意,电解池中正、负离子运动的方向相反,则1s内通 电流,根据欧姆定律R= 过截面的正离子的电荷量为o三2nc.负离子的电荷量绝对值为 性元件的/-V图像应为一条倾斜的直线,根据图像可知,稳压管属 于非线性元件,③正确,④错误故选C 9.D 解析:质子在电场力作用下加速,加速后的速度为t.根据动能 9.C 解析:AB.设AC的长度为:AD的长度为y.设导体的电阻率为 定理,列有士m”=ev解得 /2U C.等效电流为7.单位体积的 p.根据电阻定律R=p ## L / 质子数为n,根据微观表达式可得:/=neSu,解得:n= 7 84y9 则有p 选D. =7*7^亡=7 第3关(练思维宽度) 解得x=2L.y=31.故AB错误; 10.A 解析:单位时间内从放射性物质射出的电子数为V.则:时间 C. 导体的体积为V-Lxry=6L.故C正确 内从放射性物质射出的电荷量 _x=21.y=32,解得- _.V 0.=Net. D.由j 结合几何关系可知在金属壳外表面有一块极小的圆形面积S上 第3关(练思维宽度) 的电荷量为o-S 10.B 解析:ABC.根据图像可知图线的斜率表示电阻的倒数。(a)图 中,在-40mV到40mV范围内,图线斜率不断发生明显的变化, 根据电流的定义有1-Ar 716故选A. 所以该DNA链的电阻有明显变化.(b)图中.在-20mV到20m 范围内,图线斜率没有发生明显的变化.所以该DNA链的电阻没 第2节 导体的电阻 0=1D.故AC错误. 第1关(练速度) B正确; 1.D D. 不应该长时间通电,不然会破坏DNA分子的结构,故D错误 2.A 解析:根据R- 故选B. 3.B 第3节 实验:导体电阻率的测量 4. C 解析:小鸟两爪间的输送导线电阻约为R=$ --3.0x10-*x 第1关(练度) 1.B 2.25x10-} 解析;用游标卡尺测量玻璃管的内径,如题图乙所 2x0.01 示,应该用游标卡尺的B进行测量;10分度游标卡尺的精确值为 0.1mm.由图可知该玻璃管内径为2.2cm+5x01mm=22.5mn=2.25x 留在高压线上时承受的电压为V.=/R=300x5.0x10*V=1.5x 10-2m. 10~V.故选C. 2. 42.30 4.700 解析:游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之 5.B 解析:AB.7-V/图线上的点与原点连线斜率的倒数表示电阻. 和,所以图中所测材料的长度为L=42mm+6x0.05mm= 由题图甲可知a.b两个电阻阻值恒定,且R.<R..由题图乙可知c、 42.30mm;蝶旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以圆 a两个电阻阻值变化,且R.在变大,故A错误,B正确;C.标度的 柱体的直径为D=4.5 mm+20.0x0.01mm=4.700mm 3.20 0 解析:因1.731mm=1.5mm+23.1x0.01mm.由棵旋测微器 读数规则知a应为20,6应为0 C错误:D.图线上的点与原点连线斜率的倒数才表示电阻,故D错 误故选B. 第2关(练准确率) 6.D 解析:根据题意可知,当:/时,由电阻定律有R-1. . #当 s2时,由电阻定律有rR--(xr-0)△-. 8 结合图像可得-12-9 87821-) 又有S=^},可得左、右两侧的圆杜形导体横截面的半径之比为 1:3.故选D 第2关(练准确率) 7.C 解析:根据电阻定律R-P-,保持容器的体积不变,电解液仍 5.(2)闭合 断开 变大 V-. (3)0.4700(4) 参考答案学霸25