《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题50 电流与电池容量、电表改装、焦耳定律和电阻定律（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 50 电流与电池容量、电表改装、焦耳定律和电阻定律
特训目标 特训内容
目标 1 电流与电池容量（1T—4T）
目标 2 电表改装（5T—8T）
目标 3 焦耳定律（9T—12T）
目标 4 电阻定律（13T—16T）
【特训典例】
一、电流与电池容量
1．在长度为 l、横截面积为 S、单位体积内自由电子数为 n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀
强电场。导体内电荷量为 e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减
速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为 v（不随时间变化）的定向运动。
已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率 v成正比，即 Ff=kv（k是常量），则该导体的电阻应
该等于（　　）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】电子以 v定向移动，由平衡条件可得 解得 导体中电流的微观表达式 I=neSv
由欧姆定律可得，导体的电阻为 故选 B。
2．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压 U0时，通过导线的电流为 I0，导线中自由电子定向移动
的平均速率为 v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的 ，再给它两端加上电压 2U0，则（　
）
A．通过导线的电流为
B．通过导线的电流为
C．导线中自由电子定向移动的平均速率为
D．导线中自由电子定向移动的平均速率为 v
【答案】A
【详解】AB．导线拉长前 导线拉长后 拉长前后体积不变
根据欧姆定律有 ； 解得 ，A正确，B错误；
CD．根据电流的微观定义式有 ； 解得 ，CD 错误。故选 A。
3．金属导电是一个典型的导电模型，值得深入研究。一金属直导线电阻率为 ，若其两端加电压，自由
电子将在静电力作用下定向加速，但电子加速运动很短时间就会与晶格碰撞而发生散射，紧接着又定向加
速，这个周而复始的过程可简化为电子以速度 沿导线方向匀速运动。我们将导线中电流与导线横截面积
的比值定义为电流密度，其大小用 表示，可以“精细”描述导线中各点电流的强弱。设该导线内电场强
度为 ，单位体积内有 个自由电子，电子电荷量为 ，电子在导线中定向运动时受到的平均阻力为 。
则下列表达式正确的是（　　）
A．B．C．D．
【答案】BC
【详解】AB．电流的微观表达式 电流密度为 ，A错误，B正确；
C．由 而 ， 所以 ，C正确；
D．由题意知，电子在导线中的运动简化为匀速运动，则 ，D错误。故选 BC。
4．某智能手机说明书信息如图所示，电池支持低压大电流充电，则该手机（　　）
手机类型 智能手机
电池容量 4000mA·h
充电限制电压 4.35V
待机时间 22d
……
A．电池的电动势为 4.35V
B．电池能提供的电能为 4000mA·h
C．待机电流约 7.6mA
D．电池充满电后以 100mA 的电流工作时，可连续工作 4h
【答案】C
【详解】A．4.35V 为充电的电压，不是该电池的电动势，A错误；
B．mA·h 为电荷量的单位，所以 4000mA·h 表示该电池提供的电荷量，B错误；
C．由 代入数据得 I＝A≈0.0076A，C正确；
D．由 ，得 t＝h＝40h，D错误。故选 C。
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