高中人教版 (新课标)1 电源和电流当堂检测题

这是一份高中人教版 (新课标)1 电源和电流当堂检测题，共4页。

(满分50分 时间30分钟)
一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.关于电流，下列叙述正确的是( )
A.只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流
B.电源的作用可以使电路中有持续电流
C.导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动
D.恒定电流是由恒定电场产生的
解析：电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电场形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部出现稳定的电场，可见本题答案应选B、D。
答案：BD
2.关于电源的作用，下列说法正确的是( )
A.电源的作用是为电路持续地提供自由电荷
B.电源的作用是能直接释放电能
C.电源的作用就是保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流
D.电源的作用就是使自由电荷运动起来
解析：电源是提供能量的装置，电源供电的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程，故A、B错误；电源能使导体两端保持稳定的电压，从而使导体中保持持续的电流，故C正确，D错误。
答案：C
3.金属导体内电流增强，是因为( )
A.导体内单位体积的自由电子数增多
B.导体内自由电子定向移动的速率增大
C.导体内电场的传播速率增大
D.导体内自由电子的热运动速率增大
解析：对于确定的金属导体，单位体积内的自由电子数是一定的，而且导体内电场的传播速率也是一定的，所以A、C错；导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大，使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大，B正确；导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强，D错误。
答案：B
4.如图1所示的电解池，在1 s的时间内，共有3 C的正离子和3 C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是( )
图1
A.0 A B.1.5 A
C.3 A D.6 A
解析：电解液中的正、负离子定向移动的方向相反，故它们产生同向的电流，由公式I＝eq \f(q,t)得，电路中的电流I＝eq \f(3＋3,1) A＝6 A，故D正确。
答案：D
5.有甲、乙两导体，甲的横截面是乙的2倍，而单位时间内通过横截面的电荷量，乙是甲的2倍，以下说法中正确的是( )
A.甲、乙两导体的电流相同
B.乙导体的电流是甲导体的2倍
C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍
D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等
解析：由于单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A错而B正确；由于I＝nqSv(n为单位体积中的自由电荷数，q为自由电荷的电荷量，S为横截面积，v为定向移动速率)，所以v＝eq \f(I,nqS)，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道)，所以无法判断。
答案：B
6.如图2所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1 秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( ) 图2
A.电流相等
B.电流不相等
C.自由电子定向移动的速率相等
D.自由电子定向移动的速率不相等
解析：由电流定义知I＝eq \f(q,t)＝eq \f(ne,t)，故A正确，B错误；由电流的微观表达式I＝nSqv知，I、n、q均相等，因为SAvB，故C错误，D正确。
答案：AD
7.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I，则下列说法中正确的有( )
A.自由电子定向移动的速率为v0
B.自由电子定向移动的速率为v＝eq \f(I,neS)
C.自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D.自由电子定向移动的速率为v＝eq \f(I,ne)
解析：对电流微观表达式I＝nqSv式中n为单位体积内自由电荷数，而本题中n为单位长度内的自由电子数，t时间内通过导体某一横截面的自由电子数为长度是vt内的自由电子，其数量为nvt，电荷量q＝nvte，所以电流I＝eq \f(q,t)＝nev，所以v＝eq \f(I,ne)，故正确答案为D。
答案：D
8.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.eq \f(IΔl,eS) eq \r(\f(m,2eU)) B.eq \f(IΔl,e) eq \r(\f(m,2eU))
C.eq \f(I,eS) eq \r(\f(m,2eU)) D.eq \f(ISΔl,e) eq \r(\f(m,2eU))
解析：经加速电场加速后，eU＝eq \f(1,2)mv2，v＝eq \r(\f(2eU,m))，电子束的电流为I＝neSv，n＝eq \f(I,eSv)，Δl长的一小段的电子束内的电子个数为N＝nSΔl＝eq \f(IΔl,e) eq \r(\f(m,2eU))。
答案：B
二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9.(9分)如果导线中的电流为1 mA，那么1 s内通过导体横截面的自由电子数是多少个？若“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA，则20 s内通过灯丝的横截面的电子数目是多少个？
解析：q＝It＝1×10－3×1 C＝1×10－3 C，
设电子的数目为n，则：
n＝eq \f(q,e)＝eq \f(1×10－3,1.6×10－19)个＝6.25×1015个。
当“220 V 60 W”的白炽灯正常发光时，
I ＝273 mA。
q＝It＝273×10－3×20 C＝5.46 C。
设电子的数目为N，则
N＝eq \f(q,e)＝eq \f(5.46,1.6×10－19)个≈3.4×1019个。
答案：6.25×1015个 3.4×1019个
10.(9分)如图3所示的电解槽中，如果在4 s内各有8 C的正、负电荷通过面积为0.8 m2的横截面AB，那么
图3
(1)在图中标出正、负离子定向移动的方向；
(2)电解槽中的电流方向如何？
(3)4 s内通过横截面AB的电荷量为多少？
(4)电解槽中的电流为多大？
解析：(1)电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动。
(2)电解槽中的电流方向向右。
(3)8 C的正电荷向右通过横截面AB，而8 C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8 C正电荷向右通过横截面，故4 s内通过横截面AB的电荷量为16 C。
(4)由电流的定义I＝eq \f(Q,t)＝eq \f(16,4) A＝4 A。
答案：(1)见解析 (2)向右 (3)16 C (4)4 A