高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流同步练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流同步练习题，共5页。试卷主要包含了5 AB等内容，欢迎下载使用。
第一级：物理观念——学考达标
1.(2025·广西桂林期末)自然界以及生产和生活领域广泛存在着由电荷流动所引起的效应。关于电流的方向,下列说法正确的是( )
A.在电源供电的外部电路中,电流的方向是从负极流向正极
B.在电源内部,电流的方向是从正极流向负极
C.电子定向移动形成的电流方向与电子定向移动方向相同
D.电子定向移动形成的电流方向与电子定向移动方向相反
2.电弧是一种气体放电现象,是电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间火花。电力系统中,绝缘开关闭合或断开时常常产生电弧。已知某次电弧在2 ms中释放了0.1 C电荷量,则这段时间产生的电流为( )
A.0.5 AB.5 A
C.50 AD.500 A
3.关于电流的方向,下列说法正确的是( )
A.在金属导体中,电流的方向是自由电子定向移动的方向
B.在电解液中,电流的方向是负离子定向移动的方向
C.无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D.在电解液中,由于是正、负电荷定向移动形成电流,所以电流有两个方向
4.有研究发现,动物与植物的细胞膜两侧存在电位差。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-20 mV变为30 mV,则该过程中跨膜电流的平均值为( )
A.1.5×10-7 AB.2.5×10-7 A
C.2×10-7 AD.5×10-8 A
5.(2025·山东青岛月考)某手机的说明书标明该手机电池容量为5 000 mA·h,待机时间为16天;说明书还标明该手机播放视频的最长时间为18小时。下列说法正确的是( )
A.5 000 mA·h表示该电池能够提供的电能总量
B.手机播放视频时电流与待机时电流的比值为643
C.放电时电池可输出的最大电荷量为1.8×107 C
D.电池充满电后以100 mA的电流可连续工作5小时
6.某电解池,如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1 m2的某横截面,那么通过这个横截面的电流是(元电荷的电荷量为1.6×10-19 C)( )
A.0B.0.8 A
C.1.6 AD.3.2 A
7.一长度为l的铜导线共有n个自由电子,电子的电荷量为e。若时间t内通过铜导线某一横截面的电荷量为q,则电子定向移动的平均速率为( )
A.qlnetB.lt
C.elnqtD.光速c
8.(2025·广东汕头期中)下表是某电动汽车的铭牌,以下说法正确的是( )
A.该电池充完电可贮存的电荷量为2.16×105 C
B.该电池以6 A的电流放电,可以工作12 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
9.(12分)如图所示是静电除尘器示意图,A接高压电源的正极,B接高压电源的负极,A、B之间有很强的电场。空气被电离为电子和正离子,电子奔向正极A的过程中,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附到正极A上,排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附n ml 电子,每昼夜能除尘m kg,计算高压电源的电流I。(已知电子的电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,一昼夜时间为t)
第二级：科学思维与探究——选考进阶
10.(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带负电,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
11.(多选)电容器是一种常用的电学元件,在电工、电子技术中有着广泛的应用。心室纤颤是一种可危及生命的疾病,如图所示为一种叫作心脏除颤器的仪器。若该心脏除颤器中电容器的电容是50 μF,充电至电压为8 kV以后与电源断开,如果电容器在4 ms时间内完成放电,则下列说法正确的是( )
A.电容器的击穿电压为8 kV
B.电容器充电后的电荷量为0.4 C
C.当电容器放电完毕后,电容变小
D.电容器放电过程的平均电流为100 A
12.(14分)在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在加速电压U的作用下形成电流为I的电子流,如果打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收,设电子的质量为m、电荷量为e,进入加速电场之前的速度不计。求:
(1) 在时间t内打在荧光屏上的电子数目;
(2) 电子打在荧光屏上的速度大小。

（解析）同步分层精练(十三)
1.选D 在电源供电的外部电路中,电流的方向是从正极流向负极,故A错误;在电源内部,电流的方向是从负极流向正极,故B错误;电子带负电,电子定向移动形成的电流方向与电子定向移动方向相反,故C错误,D正确。
2.选C 根据电流的定义式I=qt=0.12×10−3 A=50 A。
3.选C 无论在何种导体中,电流的方向都是正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,故A、B、D错误,C正确。
4.选B 细胞膜电荷量的变化量为ΔQ=CΔU,平均电流为I=ΔQt=2.5×10-7 A。故选B。
5.选B 5 000 mA·h表示该电池能够提供的总电量,A错误;根据q=I播t播=I待t待,可得手机播放视频时电流与待机时电流的比值为I播I待=t待t播=16×2418=643,B正确;放电时电池可输出的最大电荷量为q=5 000 mA·h=5 A×3 600 s=1.8×104 C,C错误;电池充满电后以100 mA的电流可连续工作t=qI=5 000 mA·h100 mA=50 h,D错误。
6.选D 由于电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反,因此电流I=q1t+q2t=5×1018×2×1.6×10−191 A+1×1019×1.6×10−191 A=3.2 A。故选D。
7.选A 设铜导线的横截面积为S,则单位体积内电子数为n0=nlS,根据电流的定义式和微观表达式可得I=qt=n0eSv,解得电子定向移动的平均速率为v=qlnet。故选A。
8.选A 从铭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B、C错误;该电池充完电可贮存的电荷量为q=60×3 600 C=2.16×105 C,故A正确,D错误。
9.解析:由于被电离的气体中电子和正离子同时导电,流过电源的电荷量Q是煤粉吸附的电荷量Q'的2倍,则煤粉吸附的电荷量为Q'=12Q
由于Q'=mneNA,Q=It,解得I=2mneNAt。
答案:2mneNAt
10.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,则有电流I=QT,周期T=2πω,解得I=Qω2π。由I=Qω2π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;若电荷量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.选BD 电容器的击穿电压大于8 kV,A错误;电容器充电后的电荷量为Q=CU=50×10-6×8 000 C=0.4 C,B正确;电容器的电容由本身决定,与是否带电无关,C错误; 电容器放电过程的平均电流为I=Qt=0.44×10−3 A=100 A,D正确。
12.解析:(1)在时间t内打在荧光屏上的电荷量Q=It
则电子数目n=Qe=Ite。
(2) 根据动能定理有eU=12mv2
解得v=2eUm。
答案:(1)Ite (2)2eUm
最大设计总质量
1 800 kg
动力电池容量
60 A·h
驱动电机额定功率
30 kW