人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流当堂检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流当堂检测题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．智能扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作，现今已慢慢普及，成为上班族或是现代家庭的常用家电用品。如图为某款智能扫地机器人，其参数见下表，工作时将电池内部化学能转化为电能的效率为60%。下列说法中正确的是（ ）
A．该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间约为8. 3h
B．该扫地机器人最多能储存的能量为J
C．该扫地机器人充满电后能工作5h
D．该扫地机器人充满电后能工作3h
2．电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子沿半径为r的圆形轨道运动,已知电子的质量为m，电子的电荷量为e，则其等效电流的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．马路上的“微公交”用蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。若车上蓄电池输出电压为48V，电池容量杭州在国内率先启用可出租的微公交，为市民提供又一便利的出行选择。该微公交由蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。该车的主要技术参数如表，下列说法正确的是（ ）
A．蓄电池充满电时能储存5760J
B．电动机在额定电压下工作时，额定电流为2.5A
C．蓄电池充满电后最多能提供电动机正常工作4.8h
D．电动机在额定电压下工作1h，流过的电荷量为4.32×105C
4．一个电阻为R的导体两端加上电压U后，通过导体截面的电荷量q与通电时间t之间的关系图线如图所示，为过坐标原点的直线，此图线的斜率表示( )
A．U
B．R
C．
D．
5．电荷量的单位C用基本单位可表示为（ ）
A．N·m/sB．A·sC．J/VD．V/A
6．如图所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，单位长度电荷量为q，当此棒沿轴线方向向右做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流I的大小和方向为（ ）
A．大小为qv，方向向左B．大小为qv，方向向右
C．大小为qvs，方向向左D．大小为qvs，方向向右
7．静电力常量k的单位，如果用国际单位制中基本单位的符号来表示，正确的是（ ）
A．B．C．D．
8．下列物理量属于标量的是（ ）
A．冲量B．加速度C．电流D．电场强度
9．关于功率，下列说法中正确的是（ ）
A．由P=可知，做功越多，功率越大
B．由P=可知，单位时间内做功越多，功率越大
C．由P=Fv可知，做功的力越大，功率就越大
D．由P=Fv可知，物体的运动速度越大，功率就越大
10．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场，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，一小段长为的电子束内的电子个数是（ ）
A．B．
C．D．
11．关于电流方向的说法正确的是：( )
A．自由电荷定向移动方向B．正电荷定向移动方向
C．自由电子定向移动方向D．质子定向移动方向
12．下列说法正确的是（ ）
A．恒定电流是指大小、方向都不变的电流
B．电动机工作是电功率等于热功率
C．白炽灯正常发光是，“220V 15W”的灯泡比“220V 60W”的灯泡电阻小
D．导体的电阻与构成它的材料无关
二、多选题
13．来自质子源的质子(初速度为零)，经一直线加速器加速形成细柱形的质子流且电流恒定，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束与质子源相距l和4l的两处各取一横截面S1和S2，设从质子源到S1、S2的过程中，某质子受到的冲量分别为I1、I2；在S1、S2两处各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1、n2,则（ ）
A．I1:I2=1:2 B．I1:I2=1:4 C．n1:n2=2:1 D．n1:n2=4:1
14．有AB两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为：：2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是
A．它们的电阻之比：：1
B．通过它们的电流之比：：4
C．电子在两段中定向移动速度之比：：1
D．两段中的电场强度之比：：1
15．有两个相同材料制成的导体，两导体为上、下面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，现将大小柱体串联接在电压U上，已知通过导体电流方向如图，大小为I，则（ ）
A．导体电阻率为：
B．导体电阻率为：
C．大柱体中自由电荷定向移动的速率小于小柱体中自由电荷定向移动的速率
D．大柱体中自由电荷定向移动的速率大于小柱体中自由电荷定向移动的速率
三、解答题
16．在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C，直线MN过O点，OM=30cm，M点放有一点电荷q=-2×10-10 C，如图所示，求：
（1）M点电场强度大小；
（2）若M点的电势比N点的电势高15V，则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2 )
17．2018年8月的某天夜里，二中南校区的上空电闪雷鸣.某摄影爱好者拍摄到的闪电，假设这次闪电产生的电压可等效为3×l07V，电流可等效为2.5×105A，历时 l×10-3s．
（1）若我们想办法收集这次闪电的能量，使这次闪电产生的电荷量以0.5A的电流给小灯泡供电，则能维持多长时间？
（2）若这样的闪电一共发生了8次，则闪电释放的总电能是多少？
产品名称
科沃斯地宝
尘盒容量
0. 3L
清扫路线
自由式
液晶显示
有
电池容量
5000mAh
充电器输出
直流24V/1000mA
噪音
≤60db
额定功率
40W
行走速度
20cm/s
工作电压
24V
参考答案
1．B
【详解】
A．该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间约为
选项A错误；
B．该扫地机器人最多能储存的能量为
W=UQ=24V×5A×3600s=4.32×105J
选项B正确；
CD．充满电后能工作
选项CD错误。
故选B。
2．A
【详解】
电子做绕核运动，由库仑定律和牛顿第二定律，可知
根据电流定义式，可知
联立，解得
故选A。
3．C
【详解】
A．蓄电池充足一次电可储存的电能为
W=UQ=UIt=48V×120A×1h=5760W•h=2.0736×107J
选项A错误；
B．根据电功率的公式P=UI，则电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流为
故B错误；
C．蓄电池充满电后最多能供电动机正常工作
故C正确；
D．电动机在额定电压下工作1h，流过的电量为
q=It=25A×1h=25A×3600s=9×104C
故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
根据，则q-t线的斜率等于 ；
A．U，与结论不相符，选项A错误；
B．R，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．，与结论不相符，选项D错误；
5．B
【详解】
ABCD．由电流的定义式可得
由该式可知，电荷量的单位为电流单位与时间单位的乘积，即A·s，故B正确。
应选B。
6．A
【详解】
单位体积内的电荷量为，根据电流的微观表达式得
因为电流方向与负电荷定向运动方向相反，所以电流方向为向左。
故选A。
7．D
【详解】
根据库仑定律
则
国际单位制中力F、距离r、电荷量的单位分别是：N、m、C，因为
则
则k的单位为
故选D。
8．C
【详解】
冲量、加速度、电场强度既有大小又有方向，遵守平行四边形定则，为矢量；虽然电流有方向，但没有正负之分，电流的计算不能用平行四边形定则，遵守代数加减法则，所以电流为标量，故A、B、D错误，C正确；
故选C。
9．B
【详解】
A、做功多，但是如果用的时间很长，此时的功率也不一定大，所以A错误．
B、由可知，功率表示的是物体做功的快慢，单位时间内做功越多，也就说明物体做功快，所以B正确．
C、当物体的速度较小时，做功的力大，物体的功率也不一定大，所以C错误．
D、物体的运动速度越大，当力很小时，物体的功率也不一定大，所以D错误．
故选B．
【点睛】
在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．
10．C
【详解】
根据动能定理得：
得到：
在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电子电量为：
电子数为：
联立解得：
故选C。
11．B
【分析】
电流等于单位时间内流过某个横截面的电荷量，方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。
【详解】
电流可以是由正电荷或负电荷定向移动形成的，在物理学中规律，电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，而正电荷并不一定是质子，故B正确，ACD错误。
故选B。
12．A
【详解】
A．我们把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，故A与题意相符；
B．动机正常工作时消耗的电功率等于输出的机械功率与热功率之和，故B与题意不符；
C．根据电功率与电压、电阻的关系
可知在正常发光时，“220V 15W”的灯泡电阻比“220V 60W”的灯泡电阻大，故C错误；
D．由导体电阻可知，导体的电阻与构成它的材料的电阻率有关，故D错误．
13．AC
【解析】根据电流的微观定义可知：I/1=n1ev1 I/2=n2ev2
在L处与4L处的电流相等：I/1=I/2
故：n1ev1=n2ev2
得：n1n2＝v2v1
由动能定理在L处有：EqL=12mv12 解得：v1=2Eqlm
在4L处: 4EqL=12mv22 解得：v2=2Eq⋅4lm
联立各式得：n1n2＝21；
根据动量定理I=mv，质子受到的冲量分别为I1：I2=v1:v2=1:2；故选AC.
点睛：总电量=单一粒子子带电量与总个数的积；电流的微观表示的应用要注意灵活性；I=nesv 各量的物理意义要清楚．
14．ACD
【解析】
【详解】
A．长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为dA：dB=1：2，则横截面积之比为SA：SB=1：4，根据R=ρ可知，电阻之比
RA：RB=4：1
故A正确；
B．因两者是串联，它们的电流总相等，故B错误；
C．根据电流的微观表达式I=neSv，则有，定向移动速率与横截面成反比，因此定向移动速度之比
vA：vB=4：1
故C正确；
D．串联电路，电流相等，设为I，则两段中的电场强度E=，因此电场强度与电压成正比，则有，电场强度之比
EA：EB=UA：UB=RA：RB=4：1
故D正确；
故选ACD．
点睛：知道影响电阻大小的因素，知道串联电路电流的规律，会灵活应用欧姆定律，同时掌握电流的微观表达式的内容，及确定电场强度与电阻成正比的结论．
15．AC
【详解】
AB．大柱体的电阻
同理小柱体的电阻
根据欧姆定律
解得
A正确，B错误；
CD．根据电流强度的微观表达式
两个电阻串联，电流强度相同，由于
因此
C正确，D错误。
故选AC。
16．(1)100N/C (2)增加3×10-9J
【解析】
【详解】
(1)由点电荷的场强公式E=kQr2可知： M点的场强大小E=kQrOM2=9.0×109×1.0×10−90.32N/C=100N/C
所以电荷Q在M点的电场强度大小是100N/C．
(2)电荷q从M点移到N点，电场力做的功为：
WMN=qUMN=q（φM-φN）=-2×10-10×15J=-3×10-9J，所以电势能增加了3×10-9J．
【点睛】
本题考查点电荷的场强公式和电场力做的功与电势能的转化之间关系.
17．（1）500s （2）6×1010J
【详解】
（1）根据电流的定义式，可得
q=It=2.5×105×1×10-3C=250C
供电时间t′==500s
（2）这次闪电释放的电能为
E=nqU=8×250×3×107J=6×1010J