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2016年北京自主招生物理模拟题:电源
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题目1： 下列关于电源电动势的说法不正确的是_____
∙ ∙ ∙ ∙
题目2： 有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q ，此时电子的定向移动速度为v ，在△t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为_____
∙ ∙ ∙ ∙
A.nvS B.nv △t C.I △tq D.I △tSq
A. 把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势将保持不变
B. 在某电池供电的电路中每通过2C 的电量，电池提供的电能是4J ，那么电池的电动势是0.5V C. 电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
D. 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电能的装置
题目3： 下列关于电动势的说法错误的是_____
∙ ∙ ∙ ∙
A. 电动势反映电源把其它形式的能转化为电能的本领
B. 电动势表示电源的一种特征，干电池、蓄电池、发电机都有对应的电动势数值 C. 在国际单位制中电动势的单位是伏特
D. 电动势总等于电源接入电路时两极间的电压
题目4： 下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是_____
∙ ∙ ∙ ∙
A. 电动势反映了电源把电能转化为其它形式能量本领的物理量 B. 我们通常所说的5号电池的尺寸和电动势都比7号电池的大 C. 在闭合电路中电源的端电压正好等于电源电动势 D. 同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化
题目5： 关于电动势下列说法中正确的是_____
∙ ∙ ∙ ∙
A. 在电源内部把正电荷从正极移到负极，非静电力做功，电势能增加
B. 在电源内部，移动单位正电荷从负极到正极非静电力做功越多，电动势就越大
C. 电动势越大，说明静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多 D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多
题目6：
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（1）如图为化学电池示意图，由于化学反应，在A 、B 两电极附近产生了很薄的两个带电
接触层（化学反应层）a 、b ．
①沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是． A ．a B．R C．b D．r
②在如图所示回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的．
（2）将内阻R g =30Ω，满偏电流I g =1mA的电流表改装为量程0～3V 的电压表，需串联Ω的电阻；若把它改装为量程0～0.6A 的电流表，则改装后电流表的内阻R A 为_____ Ω．
题目7：
在电解槽中，1min 内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×10
21
20
和7.5×10，则通过电解
槽的电流为_____ ．
题目8：
来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流．已知质子电荷e=1.6×10
-19
C ．这束质子流每秒钟打到靶上的质子数为．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，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则
n 1 n 2
．
题目9：
电路中的电流强度I=0.4A．半分钟通过导线横截面的电子数为（电子电量为1.6×10
题目10：
假设地球带的是负电，自转一周时间为T 秒，其中在赤道线上分布的电子数为10
19-19
C ）个．
个，那么由于地球自转在赤
道线上形成的等效环形电流方向为_____ （填自东向西或自西向东），等效环形电流大小为
1.6 T
A ．
题目11：
-42
-3
在一根长L=5m，横截面积S=3.5×10m 的铜质导线两端加2.5×10V 电压．己知铜的电阻率ρ=1.75×10Ω•m，则该导线中的电流多大？每秒通过导线某一横截面的电荷量为多少？
题目12：
有一条横截面积S=1mm的铜导线，通过的电流I=0.5A．已知铜的密度ρ=8.9×10kg/m，铜的摩尔质量M=6.4×10kg/mol，阿伏加德罗常数N A =6.02×10mol ，电子的电量e=-1.6×10
-2
23
-1
-19
2
3
3
-8
C ．在这个问题中可认为导线
中每个铜原子贡献一个自由电子．求铜导线中自由电子定向移动的速率．（结果保留三位有效数字）
题目13：
某导体的电阻为10Ω，15s 内通过该导体的某一横截面的电量为18C ，求： （1）这导体两端的电压为多少？
（2）5s 内通过这个截面的电子有多少个？（电子的电荷量为1.6×10
题目14：
在一条通有恒定电流的导线中，电流强度是0.6A ．已知每个电子的电量为e=1.6×10某一横截面的自由电子数．
题目15：
某电阻两端电压为16V ，在30s 内通过电阻横截面的电量为48C ，此电阻为多大？30s 内有多少个电子通过它的横截面？
答案部分
-19
C ）
-19
C ，求在8s 内通过该导线
1、B 解析：
解：A 、电动势反映电源本身的特性，与外电路的结构无关，接在不同电路中，给定的电源，其电动势不变。故A 正确。
B 、根据E=
W q
求出电动势E=
4 2
V=2V。故B 错误。 C 、电源内部非静电力做功把正电荷从负极移到正极，电动势反映了电源内部非静电力做功的本领。故C 正确。 D 、电源内部非静电力做功，把其他能转化为电能。故D 正确。 本题选错误的，故选B
2、C 解析：
解：A 、从微观角度来说，在t 时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt 的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为nvSt ，故A 错误；
B 、vt 是电子通过的距离，nv △t 没意义，缺少面积s ，故B 错误； C 、从电流的定义式来说，I=
q t
，故在t 时间内通过某一横截面的电荷量为I △t ，通过横截面的自由电子数目为
I △t q
，故C 正确； D 、
It qs
是通过铜导线单位横截面的自由电子数，故D 错误； 故选：C 。
3、D 解析：
A 、电源是把其他形式的能转化为电能的装置，而电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故A 正确。
B 、电动势由电源本身特性决定，不同的电源，电动势不同，都有对应的电动势数值，故B 正确。
C 、D 电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。电动势的单位与电压相同。当电源接入电路时，由于电源有内电压，两极间的电压小于电源的电动势，故C 正确，D 错误。 本题选错误的，故选D
4、D 解析：
A 、电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，电源的电动势大，该电源把其他能转化成电能的本领大，故A 错误。
B 、电动势由电源中非静电力的特性所决定，跟电源的体积无关，所以虽然1号干电池比7号干电池大，但电动
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势相同。故B 错误。
C 、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故C 错误。
D 、电动势由电源中非静电力的特性所决定，与外电路无关。所以同一电源接入不同的电路，电动势不会改变。故D 正确。 故选：D 。
5、B 解析： 解：
A 、在电源内部非静电力把正电荷从电源的负极移到正极，非静电力做功，其他形式的能转化为电能，电能能增加，故A 错误。
B 、根据电动势的定义式E=
W q
可知，在电源内部，移动单位正电荷从负极到正极非静电力做功越多，该电源的电动势越大，故B 正确。
C 、D 、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多，而不是移送的电荷量越多，故C 、D 错误。 故选：B 。
6、AC, 电动势,2970, 解析： 解：（1）由题意“在A 、B 两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a 、b”则该区域即为非静电力作用的范围，故AC 正确；
依据电动势定义可知电势升高的总和等于电源的电动势。 （2）改装成电压表要串联电阻的R X ，则有：I g （R g +Rx ）=UV 即：1×10（30+Rx ）=3 解得：R x =2970Ω
改装成电流表要并联的阻值为：R=
-3
I g R g I-I g
=
0.001×30 0.6-0.001
=0.05Ω 故答案为：（1）AC ，电动势 （2）2970，0.05
7、5A 解析：
解：电流由正、负离子的定向移动形成，则在2s 内通过横截面的总电荷量应为： Q=1.6×10
-19
×1.125×10C+1.6×10
21-19
×7.5×10 C=300C。
20
由电流的定义式可知：I=
Q t
=
300 60
A=5A 故答案为：5A
8、6.25×10,2 解析：
解：1S 内打到靶上的质子所带总电量为q=1×10×1=1×10C 则质子个数为n=
-3
-3
15
q e
=
-3
1×10 1.6×10
-19
=6.25×10
I 1=n1ev 1 I2=n2ev 2 在L 处与4L 处的电流相等：I 1=I2 故 n1ev 1=n2ev 2 得
15
n 1 n 2
v 2 v 1
---------------（1）
由动能定理在L 处 EqL=
1 2
mv 1 得V 1= √2Eqlm
---------------（2）
在4L 处 4EqL=
2
1 2
mV 2 得V 2=
√2Eq4lm
--------------（3） 由（1）（2）（3）式得
2
n 1 n2
=2
故答案为：6.25×10；2
9、7.5×10
解析：
解：导体中通过的电荷量为 Q=It=0.4×30=12C。 通过的电子数为n=
19
15
Q e
=
12
19
=7.5×10
故答案为：7.5×10
10、自东向西 解析：
解：由于地球自转的方向是自西向东，且为负电荷，所以电流的方向与负电荷运动方向相反，即电流的方向自东向西。 据电流I=
19
q T
=
-19
19
1.6×10T
A=
×10
1.6 T
A
故答案为：自东向西，
1.6 T
。
11、见解析 解析：
解：铜质导线长L=5m，横截面积S=3.5×10m ，电阻率ρ=1.75×10Ω•m，根据欧姆定律，有： R= ρ
-42
-8
L S
=1.75×10×
-8
5
=2.5×10Ω
根据欧姆定律，有：I=
-4U R
=
-3-4
2.5×10 2.5×10
=10A
故电量为：Q=It=10C
答：该导线中的电流为10A ，每秒通过导线某一横截面的电荷量为10C 。
12、见解析 解析：
解：设铜导线长为L 则体积为LS 质量m=LSρ 摩尔数n=
m M
；
总的自由电子数为nN A 电荷量为q=nNA e
全部通过该铜线截面时间为t=
L v
则I=
q t
=
nN A ev L
=
sρNA ev M
； 即 V=
MI sρNA e
代入数据知 V=3.73×10m/s
答：铜导线中自由电子定向移动的速率为3.73×10m/s。
13、见解析 解析： 解：（1）由电流的定义可得：导体中的电流I=
-5
-5
Q t 1
；
由欧姆定律可得：U=IR=
Q t 1
R=
18 15
×10=12V；
（2）电子的电量为1.6×10则电子个数： n=
-19
C ；
It 2 e
=
Qt 2
t 1e
=
18×5
15×1.6×10
=3.75×1019-19 个；
19答：（1）电压为12V ；（2）5s 内通过这个截面的电子为3.75×10
14、见解析
解析：
解：导体中通过的电荷量为：
Q=It=0.6×8=4.8C。
通过的电子数为：
n= 个。
Q
e
=
4.8
1.6×10
=3×10-19 19个
19答：在8s 内通过该导线某一横截面的自由电子数为3×10
15、见解析
解析：
解：根据I= 个
q
t
得：通过导体的电流 I=
48
30
A=1.6A
根据欧姆定律得：R=
U
I
=
16
1.6
Ω=10Ω
一个电子的电荷量为E=1.6×10
所以n= -19C
q
e
=
48
1.6×10
=3×10-19 20个
20答：此电阻为10Ω。30s 内有3×10
个电子通过它的横截面。