课下巩固训练12 电源和电流-【正禾一本通】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

[课下巩固训练(十二)]　电源和电流 __________________________________________________________________ (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 【基础应用题】 1．下列说法正确的是(　　 ) A．导体中电荷运动就形成了电流 B．只有自由电子的定向移动才能形成电流 C．导体中的自由电荷越多，电流越大 D．电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差 解析：选D。正、负电荷的定向移动都可以形成电流，不仅仅是自由电子的定向移动，故A、B错误；电流的大小取决于电荷量与时间的比值，与自由电荷的多少无关，故C错误；在电源内部电源将负电荷从正极搬到负极，维持正、负极间有一定的电势差，故D正确。 2．某新款5G手机机搭载了一块5 000 mA·h的大容量电池，若用充满电后的该手机观看视频，可连续观看12 h，则观看视频时电池的平均放电电流约为(　　 ) A．0.35 A B．0.42 A C．0.48 A D．0.55 A 解析：选B。由电流定义式得I＝≈0.42 A，故B正确。 3．(多选)如图是某品牌电动汽车的标识牌，以下说法正确的是(　　 ) A．该电池的容量为60 A·h B．该电池以6 A的电流放电，可以工作10 h C．该电池以6 A的电流放电，可以工作60 h D．该电池充完电可贮存的电荷量为60 C 解析：选AB。从题图标识牌可知电池的容量为60 A·h，即以6 A的电流放电可工作10 h，故A、B正确，C错误；该电池充完电可贮存的电荷量q＝60×3 600 C＝2.16×105 C，故D错误。 4．(多选)如图所示，将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来。已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍。在细铜导线上取一个截面A，在粗铜导线上取一个截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的(　　 ) A.电流相等 B．电流不相等 C．自由电子定向移动的速率相等 D．自由电子定向移动的速率不相等 解析：选AD。由电流定义知I＝，所以通过这两个截面的电流相等，故A正确，B错误，由电流的微观表达式I＝ngSv知，因为I、n、q均相等，且SA<SB, 所以自由电子定向移动的速率vA>vB，故C错误，D正确。 5．气体放电管中，每时每刻有大量的气体分子被电离成电子和正离子。若每秒有n1个电子和n2个氢离子(质子)经过管的某个横截面，元电荷的大小记为e，则放电管中的电流大小在数值上等于(　　 ) A．n1e B．n2e C．(n1＋n2)e D．|n1－n2|e 解析：选C。根据电流定义式得I＝＝n1e＋n2e，故C正确。 6．某正负电子对撞机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中电子以光速的沿环运动而形成等效电流I时，环中运行的电子数目为(已知光速为c，电子电荷量为e)(　　 ) A． B． C． D． 解析：选D。电子在圆形轨道运动的周期为T＝，根据电流的定义式可得I＝，联立可得环中运行的电子数目为N＝，故D正确。 【综合提升题】 7．有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流。若将该细胞膜视为1×10-8 F的电容器，在2 ms内细胞膜两侧的电势差从－70 mV变为30 mV，则该过程中跨膜电流的平均值为(　　 ) A．1.5×10-7 A B．2×10-7 A C．3.5×10-7 A D．5×10-7 A 解析：选D。根据Q＝CU可知，ΔQ＝CΔU＝1×10-8×(30＋70)×10-3C＝10-9C，则该过程中跨膜电流的平均值为I＝A＝5×10-7 A，故D正确。 8．两个完全相同的金属球甲和乙所带的电荷量分别为＋Q1、－Q2，其中Q1>Q2>0。现用一根导线将两金属球直接相连，经时间t，两小球的电荷分布稳定，则这段时间内，流经导线的平均电流为(　　 ) A． B． C． D． 解析：选D。两完全相同的金属球相互接触后，电荷均分，故电荷分布稳定时，每个金属球的电荷量均为Q′＝，对甲球分析，甲球减少的电荷量即通过导线横截面的电荷量，为ΔQ＝Q1－Q′＝，所以流过导线的平均电流为I＝，故D正确。 9．(2024·陕西宝鸡期中)如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，橡胶棒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．qv B． C．qvS D． 解析：选A。橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，Δt内通过的距离为v·Δt，Δt内通过某横截面的电荷量Q＝qvΔt，根据电流的定义式I＝，得到等效电流I＝qv，故A正确。 10．(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则关于由环产生的等效电流判断正确的是(　　 ) A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍 B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍 C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大 D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小 解析：选AB。取任一截面S，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量为Q，则有I＝，又T＝，所以I＝。由I＝可知，若ω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，故A正确；同理，电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍，故B正确；若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，对电流没有影响，故C、D错误。 11．有一条铜导线，横截面积为S＝1 mm2，通过的电流I＝1 A。已知铜的密度ρ＝8.9×103 kg/m3，铜的摩尔质量M＝6.4×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol-1，铜导线中平均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。 解析：单位体积内自由电子数为n＝ 又电流的微观表达式I＝neSv 联立解得v＝≈7.5×10-5 m/s。 答案：7.5×10-5 m/s 【创新拔高题】 12．将质子加速到一定的速度可以杀死某些肿瘤癌细胞。如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知质子流等效电流为I，质子的质量为m，电荷量为e，则质子流单位长度内的质子数n是(　　 ) A． B． C． D． [创新空间]与电流相关的电学综合问题 对电流的考查无非就是围绕“两个公式”和“三个模型”，但是单独命题的较少，更多的是和其他章节的知识结合起来，如本节中的有些题目涉及与电容器、粒子的加速、圆周运动、阿伏加德罗常数等的结合。平时的学习中要加强相关方法的训练，提升综合分析能力。 解析：选B。质子在加速电场中加速过程中，根据动能定理得eU＝mv2，质子流等效电流为I，质子的质量为m，电荷量为e，N为单位体积内的质子数，根据电流微观表达式得I＝NeSv，联立解得N＝质子流单位长度内的质子数n＝，故B正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$