11.1 电源和电流 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 围绕“电源和电流”核心知识点，通过基础概念辨析、规律应用到综合计算的三阶分层设计，覆盖电源作用、恒定电流、电流微观表达式，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一考点直接应用|如电源作用判断（题2）、电流定义理解（题3），巩固物理观念| |提升层|概念辨析与规律深化|如电流方向判断（题4）、微观表达式推导（题10），培养科学推理| |综合层|跨考点综合应用|如溶液导电的电流计算（题13），融合多知识点，体现科学探究|

第1节　电源和电流 同步作业 一、选择题: 考点一 电源 1．如图所示，两个带绝缘柄的金属球A、B，A带负电，B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列说法错误的是( ) A．有瞬时电流形成，方向由A到B B．A、B两端的电势不相等 C．导体棒内的电场强度不等于零 D．导体棒内的自由电荷受静电力作用定向移动 2．下列说法正确的是( ) A．电源的作用是使电路中产生电荷 B．电源的作用是使电路中的自由电荷发生定向移动 C．只要电路中有电源，电路中就会形成持续的电流 D．导线中的电场是由电源两极在空间直接形成的 3．某款电池供电电流是8 mA，说明( ) A．该电池正常工作125 s，共供给10 C的电荷量 B．该电池正常工作1 000 s，共供给8 C的电荷量 C．该电池正常工作1 s，共供给8 C的电荷量 D．该电池正常工作1 min，共供给8 C的电荷量 4.某兴趣小组调查一条河流的水质情况，计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6 C的正离子和9 C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是( ) A．0.25 A　顺流而下 B．0.05 A　逆流而上 C．0.25 A　逆流而上 D．0.05 A　顺流而下 考点二 恒定电流 5．关于导线中的电场，下列说法正确的是( ) A．导线内的电场线可以与导线相交 B．导线内的电场E是电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果 C．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态 D．导线中的电场是静电场的一种 6.闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。若某次闪电是在云与地之间发生的，在放电时间t内有n个电子从地面向云层移动，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是( ) A．该次闪电的放电电流为，方向由地面指向云层 B．该次闪电的放电电流为，方向由云层指向地面 C．该次闪电的放电电流为，方向由地面指向云层 D．该次闪电的放电电流为，方向由云层指向地面 7．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间约为2.4×10－16 s，则下列说法正确的是( ) ①电子绕核运动的等效电流为6.7×10－4 A ②电子绕核运动的等效电流为1.5×103 A ③等效电流的方向与电子的运动方向相反 ④等效电流的方向与电子的运动方向相同 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 8.(多选)如图所示为一块手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是( ) A．该电池的容量为500 mA·h B．500 mA·h是电池储存的能量 C．该电池在工作1 h后达到的电流为500 mA D．若电池以10 mA的电流工作，可用50 h 9．(多选)关于电流，下列说法中正确的是( ) A．通过导体截面的电荷量越多，电流越大 B．电路中电流大小与通过横截面电荷量q成正比，与时间t成反比 C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 D．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的静电力作用下形成的 考点三 电流的微观表达式 10．一横截面积为S的铜导线，设每单位体积的导线中有n个自由电子 ，电子的电荷量为e，在时间t内通过导线横截面的自由电子数为N，则自由电子定向移动的速率为( ) A.　　　B.　　　C.　　　D. 11．有根导线的横截面积为S，已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个原子只提供一个自由电子，该导线中自由电子定向移动速率为v，则通过的电流为( ) A.　　 B.　　 C.　　 D. 12.(多选)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e，电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为( ) A．nvSΔt B．nv·Δt C. D. 二．计算题：(计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 13.如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示。若测得2 s内有1.0×1018个Na＋和1.0×1018个Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？ 参考答案: 1.答案:A解析　A、B两个金属球，由于A带负电，在A金属球周围存在指向A的电场，故B球所在处的电势应高于A球所在处的电势。连接后的瞬间导体棒内的电场强度不等于零，棒中的自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向为由A指向B，电流方向应由B指向A，故A项错误。 2.答案:B解析　电源的作用是使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷(并不是创造了电荷，而是使正、负电荷发生了分离)，这样电源两端就会产生电势差，电势差使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流，而不是产生电荷，A项错误，B项正确；电路中形成持续的电流的条件是有电源且电路闭合，C项错误；导线中的电场是由电源和导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，D项错误。 3.答案:B解析　电流I＝8 mA＝8×10－3 A＝8×10－3 C/s，即1 s供给8×10－3 C的电荷量，1 000 s供给8 C的电荷量，可知选项B正确，A、C、D错误。 4.答案:B解析　在1 min内向下游通过横截面的总电荷量应为q＝6 C－9 C＝－3 C，所以电流I＝＝ A＝－0.05 A，负号表示与向下游流动的方向相反，即等效电流的方向为逆流而上，故B正确，A、C、D错误。 5.答案:B解析　导线内的电场线与导线是平行的，故A项错误；导线内的电场是电源电场和导线侧面堆积电荷形成的电场叠加而形成的，故B项正确；导线上电荷分布稳定是处于动态平衡状态，导线内有恒定的电场，而导体处于静电平衡时，导体内部场强为零，故C、D两项错误。 6.答案:D解析　若该次闪电是在云与地之间发生的，在放电时间t内有n个电子从地面向云层移动，由电流的定义式可得I＝＝，规定正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向为电流的方向，由于电子带负电荷，因此电流的方向从云层指向地面，故选D。 7.答案:A解析　电子绕核运动的等效电流I＝＝ A＝6.7×10－4 A，则①正确，②错误；等效电流的方向与电子的运动方向相反，故③正确，④错误，故选项A正确。 8.答案:AD解析　电池上的500 mA·h表示电池的容量，可以由电池的容量计算出在一定放电电流下电池使用的时间，由500 mA·h＝t·10 mA，得t＝50 h，由题给条件无法求出该电池工作1 h后达到的电流，A、D正确，B、C错误。 9.答案:CD解析　根据电流的定义式I＝，可知单位时间内通过导体某一横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大，而通过导体某一横截面的电荷量越多，电流不一定越大，因为还与时间有关，故A项错误，C项正确；I＝是电流强度的定义式，不能说电流大小与通过横截面电荷量q成正比，与时间t成反比，故B项错误；由电流的形成条件可知，金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的静电力作用下形成的，故D项正确。 10.答案:A解析　在t时间内通过某一横截面的自由电子处于长度为vt的导线内，此导线内的自由电子数为N＝nvSt，所以v＝，故A正确。 11.答案:D解析　设该导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t，导线的体积为V＝Svt，导线的质量为m＝ρV，每个原子只提供一个自由电子，则原子数与自由电子数目相等，则自由电子的数目n＝NA，t时间内通过导线横截面的电荷量q＝ne，则电流强度I＝，联立可得I＝，D正确，A、B、C错误。 12.答案:AC解析　根据电流强度的定义式，可知在Δt时间内通过导线横截面的电荷量q＝IΔt，在这段时间内通过的自由电子数为N＝＝。自由电子定向移动的速率是v，因此在Δt时间内，位于以横截面S为底、长l＝vΔt的这段导线内的自由电子都能通过该横截面，这段导线的体积V＝Sl＝SvΔt，所以Δt时间内通过横截面S的自由电子数为N＝nV＝nSvΔt，所以A、C两项正确。 13.答案　电流方向由A指向B　电流大小为0.16 A 解析　NaCl溶液导电是靠自由移动的Na＋和Cl－离子，它们在静电力作用下向相反方向运动。因为规定正电荷定向移动的方向为电流方向，故溶液中电流方向与Na＋定向移动方向相同，即由 A指向B。Na＋和Cl－都是一价离子， 每个离子的电荷量为e＝1.6×10－19 C，NaCl溶液导电时，Na＋由 A向B定向移动，Cl－由 B向A定向移动，负离子的运动可以等效地看成正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过横截面M的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和， 则有I＝＝＝ A＝0.16 A。 学科网（北京）股份有限公司 $