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

**基本信息** 该分层练习通过A（8题）、B（4题）、C（3题）三组题实现从基础概念到综合应用的梯度进阶，强化电流核心概念与微观模型建构，适配新授课知识巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|电流定义、电荷量单位、电流方向等基础考点|以单选为主，如电流计算（第1、4题），直接对应新授课基础概念| |B组|电流微观表达式、电解液电流等难点|结合电子加速情境（第9、11题），深化科学推理能力| |C组|圆周运动、电容等综合知识|设置圆环旋转（第13题）、除颤器（第14题）等应用情境，体现科学态度与责任|

11.1 电源和电流 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——解析版 【A组同步训练】 1．（2026·攀枝花模拟）量子隧穿效应在扫描隧道显微镜（STM）中有着关键应用，STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量，隧穿电流的平均值约为A，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 【答案】B 【解析】根据电流定义，有 可得时间内的电子数 可得单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为 可得 故答案为：B。 2．（2025高一下·常州期末）某品牌新能源车使用闪充技术，时间充电，则平均充电电流约为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】电流强度的定义式：I=，q是通过导体横截面的电荷量，与横截面的大小无关。根据电流的定义式可得 各选项中985A最为接近计算结果。 故选D。 3．（2025·广东会考）某充电宝的铭牌标注“10000mA·h（毫安时）”，它对应下列哪个物理量（　　） A．时间 B．电能 C．电荷量 D．电流 【答案】C 【解析】根据电流的表达式可以得出电荷量的表达式为：，根据表达式可知电荷量的单位是库仑（C），而1库仑=1安·秒（A·s）。1mA·h=0.001A×3600s=3.6C，因此“mA·h”是电荷量的单位。 故选C。 4．（2025高二上·防城港期末）内通过导线某横截面的电荷量为，则导线中的电流为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据电流强度的定义，导线中的电流为，故ACD错误，B正确。 故选B。 5．（2025高二上·石家庄期末）两根材料相同、横截面半径之比为3：1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时，流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A．1：9 B．1：3 C．3：1 D．9：1 【答案】A 【解析】根据电流微观表达式 可得 两根材料相同、横截面半径之比为3：1的均匀直导线，串联可知电流大小相等，可知流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为1：9。 故选A。 （多选）6．（2026高二上·广东期中）下列说法正确的是（　　） A．在国际单位制中，电流的单位是安培 B．大小不随时间变化的电流叫恒定电流 C．电荷不会创生，但会消灭 D．电场线在电场中不会相交 【答案】A,D 【解析】A . 在国际单位制中，电流的基本单位是安培，故A正确； B . 恒定电流是指方向和大小都不随时间变化的电流，仅大小不变而方向变化的电流不是恒定电流，故B错误； C . 根据电荷守恒定律，电荷既不会创生也不会消灭，只能发生转移，故C错误； D . 电场线上每一点的切线方向表示该点电场强度方向，若电场线相交，则交点处会有两个不同的电场方向，这与电场强度的唯一性矛盾，故电场线不会相交，故D正确； 故选AD； （多选）7．（2024高二上·禅城月考）一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（　　） A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 【答案】B,C 【解析】AB．导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的，由 可知其长度变为原来的4倍，由 可知其电阻增大为原来的16倍，根据 可知加上相同的电压U时，电流会变为原来的，故A错误，B正确； CD．又根据 导线被拉长后，n、e不变，I变为原来的，S变为原来的，故v变为原来的，故C正确，D错误。 故答案为：BC。 8．（2025高二下·信宜开学考）如图所示的是电解池，在1s的时间内，共有3C的正离子和3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流大小是（　　） A．0 B．1.5 A C．3 A D．6 A 【答案】D 【解析】A、总电荷量不为，根据，电流不可能为，A错误； B、计算总电荷量时，未考虑正、负离子电荷量之和，错误认为总电荷量是，代入公式得到 但实际总电荷量是，B错误； C、虽然知道正、负离子同时移动，但错误理解总电荷量，只算了一种离子的电荷量，实际总电荷量是两者之和，C错误； D、正确计算总电荷量为，再结合时间，由算出电流为，D正确； 故答案为：D。​​​​​​​ 【B组难点突破】 9．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，来自电子源的电子（初速度为零），经电压为的加速器加速，形成细柱形的电子流。若电子流横截面积为S，电子的质量为，电荷量为，电子流内单位长度的电子数为。则电子流形成的电流大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】电子在电场中被加速，则 电子流形成的电流大小为 故答案为：C。 （多选）10．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电荷发生定向移动 C．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位 【答案】BD 【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压，电压使电路中的电荷发生定向移动形成电流，而不是产生电荷，故A错误，B正确；电流虽有方向，但它是一个标量，故C错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位安培是国际单位制中的七个基本单位之一，故D正确． 11．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】在加速电场中有eU＝mv2得v＝，在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内电荷量为q＝IΔt＝I，则电子个数n＝＝·，故选B. 12．（2026高二下·炎陵开学考）如图所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t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，以下解释中正确的是（　　） A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ 【答案】D 【解析】AB. 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，因此电流方向为A→B，不会相互抵消，A不符合题意，B不符合题意； CD. 溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是A→B，电流 ，C不符合题意，D符合题意。 故答案为：D 【C组综合拓展】 （多选）13．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 【答案】AB 【解析】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；由I＝可知，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；由I＝可知，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． 14．（2025高三上·南宁开学考）如图为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，先将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10kV，再将开关S接到位置2，电容器在5ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是（　　） A．这次电容器充电后带电量为0.4C B．这次放电过程的平均电流为40A C．人体模型起到绝缘电介质的作用 D．若充电至20kV，则该电容器的电容为 【答案】B 【解析】解答本题时，要掌握电容的定义式和电流的定义式，明确电容的决定因素。A． 电容器的电容为， 电容器充电后电压为10kV， 由电容的定义式可得，这次电容器充电后带电量为 故A错误； B．由电流的定义式可得，这次放电过程的平均电流为 故B正确； C．人体模型是导体，不能起到绝缘电介质的作用，故C错误； D．由电容的决定式可知，充电至20kV，则该电容器的电容不变，仍为，故D错误。 故选B。 （多选）15．（2026高二上·兴宁期中）某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（　　） A．从A处流出的粒子速度 B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右 C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小 D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大 【答案】A,D 【解析】A．根据动能定理 解得，故A正确； B．β粒子带负电，等效电流方向与负电荷运动方向相反，故电流方向向左，故B错误； C．开关闭合，极板间电压不变，由，速度不变，故C错误； D．断开开关，极板电荷量不变，由，场强不变；增大极板间距，由，电压增大，再由，速度增大，故D正确。 故答案为：AD。 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.1 电源和电流 分层练习 2026-2027学年高二物理同步备课系列【基础题】——原卷版 【A组同步训练】 1．（2026·攀枝花模拟）量子隧穿效应在扫描隧道显微镜（STM）中有着关键应用，STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量，隧穿电流的平均值约为A，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为（　　） A．个 B．个 C．个 D．个 2．（2025高一下·常州期末）某品牌新能源车使用闪充技术，时间充电，则平均充电电流约为（　　） A． B． C． D． 3．（2025·广东会考）某充电宝的铭牌标注“10000mA·h（毫安时）”，它对应下列哪个物理量（　　） A．时间 B．电能 C．电荷量 D．电流 4．（2025高二上·防城港期末）内通过导线某横截面的电荷量为，则导线中的电流为（　　） A． B． C． D． 5．（2025高二上·石家庄期末）两根材料相同、横截面半径之比为3：1的均匀直导线P、Q按如图所示的方式接入电路。当电路中通入恒定电流时，流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为（　　） A．1：9 B．1：3 C．3：1 D．9：1 （多选）6．（2026高二上·广东期中）下列说法正确的是（　　） A．在国际单位制中，电流的单位是安培 B．大小不随时间变化的电流叫恒定电流 C．电荷不会创生，但会消灭 D．电场线在电场中不会相交 （多选）7．（2024高二上·禅城月考）一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（　　） A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 8．（2025高二下·信宜开学考）如图所示的是电解池，在1s的时间内，共有3C的正离子和3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流大小是（　　） A．0 B．1.5 A C．3 A D．6 A​​​​​​​ 【B组难点突破】 9．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，来自电子源的电子（初速度为零），经电压为的加速器加速，形成细柱形的电子流。若电子流横截面积为S，电子的质量为，电荷量为，电子流内单位长度的电子数为。则电子流形成的电流大小为（　　） A． B． C． D． （多选）10．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电荷发生定向移动 C．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位 11．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(　　) A. B. C. D. 12．（2026高二下·炎陵开学考）如图所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t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，以下解释中正确的是（　　） A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ 【C组综合拓展】 （多选）13．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 14．（2025高三上·南宁开学考）如图为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，先将开关S接到位置1，电容器充电后电压为10kV，再将开关S接到位置2，电容器在5ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零，下列说法正确的是（　　） A．这次电容器充电后带电量为0.4C B．这次放电过程的平均电流为40A C．人体模型起到绝缘电介质的作用 D．若充电至20kV，则该电容器的电容为 （多选）15．（2026高二上·兴宁期中）某些肿瘤可以用“粒子流”疗法进行治疗。在这种疗法中，为了能让粒子进入癌细胞，首先要实现粒子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。粒子先被平行板电容加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞，如图所示，来自粒子源的粒子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，从A处以细柱形的粒子流向右运动。粒子的质量为m，其电荷量为。粒子间相互作用可忽略不计，不考虑粒子重力，粒子不会打到板上，那么（　　） A．从A处流出的粒子速度 B．从A处流出的粒子，形成的等效电流方向向右 C．若保持开关S闭合，若只减小平行板距离，从A处流出的粒子的速度将减小 D．若断开开关且板上电荷分布不变，增大平行板距离，从A处流出的粒子的速度将增大 学科网（北京）股份有限公司 $