人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流精品同步测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册1 电源和电流精品同步测试题，共14页。试卷主要包含了0分），【答案】B，【答案】D，【答案】A等内容，欢迎下载使用。
 11.1电源与电流同步练习高中物理人教版（新课标）必修三一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）一横截面积为S的铜导线通有恒定电流。设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为   A.  B.  C.  D. 下列说法正确的是A. 电流的微观表达式中的v指的是自由电荷热运动的速率
B. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
C. 由可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比
D. 一节电动势为的干电池接入不同的电路时，电动势会发生变化关于电源和电流，下述说法正确的是A. 电源提供的电能越多，电源的电动势越大
B. 打开教室开关，日光灯立刻就亮了，表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速
C. 由公式可知，通过导体的电流与时间成反比。
D. 从能量转化的角度看，电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能以下说法正确的是A. 导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B. 电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C. 导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越大
D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越大，电流越大下列说法正确的是A. 原电池电源内部，非静电力做功，把其他形式的能转化为化学能
B. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从正极移送到负极所做的功
C. 欧姆定律适用于导体、液体和半导体
D. 由可推出，n为导体单位体积内的自由电荷数，v为自由电荷定向移动速率，s为导体的横截面积如图所示的电解槽接入电路后，在t时间内有个1价正离子通过溶液内截面S，有个1价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，以下说法正确的是   A. 当时电流为零
B. 当时，电流方向从，电流
C. 当时，电流方向从，电流
D. 电流方向从，电流
 如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为
 A. vq B.  C. qvS D. 关于电流和电动势，下列说法正确的是A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B. 对于金属导体，电子的定向移动速率越大，电流越大
C. 电源的电动势在数值上等于内电压和路端电压之和
D. 电动势在数值上等于非静电力把正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功下列说法中正确的是A. 由可知，同一粗细均匀导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大
B. 由可知，通过导线截面的电荷量越多，电流越大
C. 电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
D. 铅蓄电池的电动势为，这表示蓄电池在内将的化学能转化为电能用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以下物理量表达式中不属于比值法定义的是A. 电源电动势 B. 导体电阻
C. 电容器的电容 D. 电流强度二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）一电子沿一圆周顺时针高速转动，周期为，则等效电流强度大小为_________，方向为_________方向填“顺时针”或“逆时针”。电荷的_________形成电流，物理学规定_________定向移动的方向为电流的方向。在金属中能够自由移动的是________。在电源外部的电路中，电流从电源的_______流向_______。导体中的电流是，那么在内有________C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于________个电子通过该截面。如图，电路中三个电阻、和的阻值分别为R、2R和4R。当电键断开、闭合时，电源输出功率为；当闭合、断开时，电源输出功率也为。则电源电动势为          ；当、都断开时，电源的总功率为          。在金属导体中，若内通过横截面的电荷量为，则导体中的电流______。通过一段导体的电流是，经过通过该导体一个截面的电量是A.              B．                     C．                          D．三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）某学习小组决定探究“光电效应”的实验规律，采用如图所示的实验电路，用稳定的黄色强光照射光电管的阴极板：实验过程中发现，实验室提供的微电流传感器电阻为量程太小了，该小组同学决定把量程放大400倍，应该给微电流传感器---联一个     的电阻。
滑动滑片P，读出电压表示数U，微电流传感器示数，并换算成光电管的实际电流，如表：05101520253035404550556065428445668768492100104112116116116通过所采集的数据描出光电管的伏安曲线，实验证实：随着电压的增大，电流有饱和值的存在。在上述探究“光电效应”中的“饱和电流”实验中，电路图中电源的负极为   端选填“M或N”。每个光电子带电量为，则在第步的实验中每秒钟阴极板上被光照射而逸出的光电子个数约为          个。结果保留3位有效数字某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r。请你根据图求出该电池的电动势          V，电阻          。
四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）电荷的定向移动形成电流，电流是物理量中的基本量之一。电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，已知静电力常量为k，电子的电荷量为e，质量为m，电子在半径为r的轨道上做圆周运动。试计算电子绕氢原子核在该轨道上做圆周运动形成的等效电流大小；如图，AD表示一段粗细均匀的一段导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为s，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为试证明导体中电流强度；






 在一根长，横截面积的铜质导线两端加电压。已知铜的电阻，则该导线中的电流多大？每秒通过导线某一横截面的电子数为多少？







答案和解析1.【答案】A
 【解析】【分析】根据电流的微观表达式，求出在时间内通过导体横截面的自由电子的电量，每个电子的电量为q，再确定通过导体横截面的自由电子的数目。本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力，电流的微观表达式，是联系宏观与微观的桥梁，常常用到。【解答】根据电流的微观表达式，在时间内通过导体横截面的自由电子的电量，则在时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为，将代入得，A正确，BCD错误。故选A。  2.【答案】B
 【解析】【分析】
根据电流的微观表达式中各物理量的意义解答A；物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量简称电量叫做电流强度，简称电流；影响导体电阻大小的因素：导体的长度、材料、横截面积以及温度，与导体两端的电压和通过的电流无关；电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领。
本题主要考查电流的微观表达式中各物理量的意义、电流强度的定义式、电阻的定义式、电动势。
【解答】
A.电流的微观表达式中的v指的是自由电荷定向移动的速率，不是自由电荷热运动的速率，故A错误；
B.根据知单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，故B正确；
C.导体的电阻是导体本身的一种性质，在数值上等于它两端的电压和通过的电流的比值，决定它大小的只有材料、长度和横截面积，与电阻两端的电压和通过的电流无关，故C错误；
D.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，所以一节电动势为的干电池接入不同的电路时，电动势不会发生变化，故D错误。
故选B。  3.【答案】D
 【解析】【分析】
电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势由电源性质决定，与外电路无关；
【解答】
A.电源的电动势是由电源本身性质决定的，与提供电能的多少无关，故A错误；
B.打开教室开关，日光灯立刻发光，是因为电流的传导速率等于光速，闭合开关瞬间，电路中各处以真空中光速c建立恒定电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流，而电子定向移动的速率还是比较小的，故B错误；
C.由公式可知，这是比值定义式，通过导体的电流与时间无关，故C错误；
D.电源是通过非静电力做功把其它形式的能转换为电能的装置，故D正确。  4.【答案】D
 【解析】【分析】
本题要注意无论是正电荷还是负电荷，只要定向移动都会形成电流，不要将电流的形成速度与电流的方向的规定混淆；同时注意电流的微观表达式的应用。
【解答】
A.电荷的定向移动形成电流，在金属导体中形成电流时，定向移动的是电子。在电解液中形成电流时，正离子和负离子都在定向移动，故A错误。
B.电流的传递速率等于光速，电荷定向移动的速度很小，远远小于电流传导的速度，故B错误。
C.由电流的微观表达式可知，可知，导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小；故C错误；
D.根据电流的定义可知，单位时间内通过导体横截面的电荷数越多电流越大，故D正确。
故选D。  5.【答案】D
 【解析】【分析】
电源的作用是通过非静电力做功，把其它形式的能转化为电能；电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功；欧姆定律是个实验定律，适用于金属导体和电解质溶液，对气体导电、半导体导电不适用。掌握电流的两种表达形式，一种是定义式，一种是微观表达形式。
本题是电动势和电流部分的基础题目的考查，简单。
【解答】
A.原电池电源的内部，非静电力做功，把其它形式的能转化为电能，故A错误；
B.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，故B错误；
C.欧姆定律是个实验定律，适用于金属导体和电解质溶液，对气体导电、半导体导电不适用，故C错误；
D.由可推出，n为导体单位体积内的自由电荷数，v为自由电荷定向移动速率，s为导体的横截面积，故D正确；
故选D。  6.【答案】D
 【解析】【分析】
本题考查电解质中电流的计算方法，要注意同时有正负电荷参与时，总电量等于正负电荷电量绝对值的和。
【解答】
在电解液通电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，电流方向与正离子移动方向相同，所以，电流应该是，电流方向应是从。
故选：D。  7.【答案】A
 【解析】【分析】
求出时间t内通过导体横截面的电荷量，再利用电流的定义式直接求出。
正确理解电流的定义是解题的关键。
【解答】
在运动方向上假设有一横截面，在t时间内通过横截面的电量，则等效电流，故A正确，BCD错误。  8.【答案】C
 【解析】【分析】
根据电流的定义式判断；根据电流的微观表达式判断；根据闭合电路欧姆定律判断；根据电动势的定义判断。
本题考查了电流的定义式与微观决定式、闭合电路欧姆定律及电动势的理解，基础题目。
【解答】
A.用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示电流的强弱，叫作电流，所以电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，故A错误；
B.根据电流的微观表达式可知，，电子的定向移动速率越大，电流不一定越大，故B错误；
C.电动势等于内外电压之和，故C正确；
D.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，故D错误．
故选C。  9.【答案】A
 【解析】解：A、由是电流的微观表达式，可知，同一导线内电荷定向移动的速率越大，电流越大，故A正确；
B、是电流的定义式，通过导线截面的电量多，若时间长，电流不一定大，故B错误
C、虽然电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，但三者本质上不同，即它们的物理意义是不同的，故C错误
D、铅蓄电池内部非静电力将正电荷从负极移至正极。由电动势的定义式，可知铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，非静电力做功为2J，电源把2J的化学能转变为电能，不是1s内将2J的化学能转变成电能，故D错误
故选：A。
对比值定义法的物理量不能说与分子成正比，与分母成反比，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势的定义式为，表示电源中每通过1C的电荷量，电源把2J的化学能转变为电能；电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大，这种转化的本领越大．
掌握电流的两种表达式，特别是电流的微观表达式的公式，要理解各物理量的含义．
 10.【答案】C
 【解析】【分析】
所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性。
比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，比如：电场强度、磁感应强度、加速度、电阻、电容等等。
【解答】
A.电动势公式是电动势的定义式，故A不符合题意；
B.导体电阻，R等于电压U与电流I的比值，属于比值法定义，故B不符合题意；
C.电容器的电容是由电容器本身决定的，电容器的电容是电容器电容决定式，不是定义式，故C符合题意；
D.电流强度，电流I等于流过导体的某横截面与时间t的比值，属于比值法定义，故D不符合题意。
本题选不属于比值法定义的，
故选：C。  11.【答案】；逆时针。
 【解析】【分析】
电子沿圆周顺时针运动，根据电流的定义式，研究等效电流的大小。等效电流的方向与电子定向移动方向相反。
此题根据电流的定义式求解等效电流。有时还与牛顿第二定律结合起来求出周期，再求解等效电流。
【解答】
根据电流的定义式得：
等效电流为
由于电子带负电，则等效电流的方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向。
故答案为：；逆时针。  12.【答案】定向移动，正电荷，自由电子，正极，负极
 【解析】【分析】
由电流形成的原因得解；由电流的方向得解；由电路中的电流方向判断得解。
本题主要考查电路中电流形成的原因，知道电流的成因及电流的方向是解题的关键，难度不大。
【解答】
由电流的定义可知，电荷的定向移动形成电流；物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；电子在金属中能够自由移动，由电路中的电流方向可知，在电源外部的电路中，电流从电源的正极流向负极。
故填：定向移动，正电荷，自由电子，正极，负极。  13.【答案】  ；
 【解析】略
 14.【答案】；
 【解析】【分析】
此题考查闭合电路的欧姆定律，运用公式以及电路图即可求出答案。
【解答】
当电键断开、闭合时，外电阻等于R，当闭合、断开时，外电阻等于4R，电路输出功率得出，当、都断开时，外电阻等于7R，总功率  15.【答案】1；C。
 【解析】【分析】
根据电流定义式计算大小，根据求电量。
考查电流的基本概念。解题时依据概念进行求解即可。
【解答】
解：根据电流的定义有：；
通过导体的电量。  16.【答案】并；5；；。
 【解析】【分析】
此题考查了爱因斯坦光电效应方程的相关知识，明确电路结构，在光电管两端加正向电压，可以测出饱和光电流。
根据电表改装原理分析，小量程的电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻；
分析光电管的伏安曲线，根据电流定义式求解每秒钟阴极板上被光照射而逸出的光电子个数。
【解答】
根据电表改装原理，小量程的电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻，根据并联电路的规律可知，，解得并联电阻：；
研究“光电效应”的“饱和电流”需要在光电管两端加正向电压，电路图中电源的负极为N端；
分析光电管的伏安曲线可知，饱和电流约为：，
根据电流的定义式可知，每秒钟阴极板上被光照射而逸出的光电子个数：个。
故答案为：并；5；；。  17.【答案】     
 【解析】【分析】
电源的图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，根据图象求出电源电动势与内阻。
本题考查了测定电池的电动势和内阻；用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻。
【解答】
由图象可知，图象与纵轴交点坐标值是，则电源电动势；
图象斜率；
故答案为：     18.【答案】电子绕核做圆周运动，所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供，根据又解得：。导体中电流大小t时内所电荷定向移动的距离长度为vt，则其体积为svt通过导体某一截面的自由电子数为nsvt该时间内通过导体该截面的电量：则。
 【解析】本题主要考查电流的概念和定义式，解题的关键是正确理解电流的定义式，根据题意找到通过某横截面的电荷量及所对应的时间，由此出发去计算和推导。
 19.【答案】；个
 【解析】略