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有一條橫截面積為S的銅導線，已知銅的密為ρ，銅的摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為N_A，電子的電量為e，銅導線中自由電子定向移動的速率為v，則通過導線中的電流為多大（可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子）．

分析：先運用阿伏加德羅常數求解銅導線中大小為Svt的體積內的銅原子數，得到t時間內通過導體橫截面積S的電荷量，最后根據電流的定義式I=

求解電流．

解答：解：設t時間內通過導體橫截面積S的電荷量為q，此電荷分布在Svt的體積內，此體積內銅原子數：
N=n?N_A=

?NA=

ρSvtNA

由于一個原子貢獻一個電子，所以此體積內的電子數也為N，因此t時間內通過導體橫截面積S的電荷量：
q=N?e=

ρSvtNA

e
導體中的電流：
I=

ρSNAev

答：通過導線中的電流為

ρSNAev

．

點評：本題關鍵是建立微觀模型，即認為電子都做定向移動，然后根據電流強度的定義式列式求解；也可以用電流的微觀表達式I=nesv列式求解．

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）一定質量的理想氣體發生等容變化，下列圖象正確的是

．

（2）將剩有半杯熱水的玻璃杯蓋子旋緊后經過一段時間，若玻璃杯蓋子不漏氣，則杯內水蒸汽分子內能

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”），杯內氣體壓強

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）如圖氣缸放置在水平地面上，缸內封閉一定質量的理想氣體，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，氣缸內電熱絲熱功率為P，測得通電時間t內活塞緩慢向左移動距離為h，氣缸向外界放出熱量為Q，不計活塞與氣缸之間的摩擦，則在時間t內缸內氣體內能的變化量為

Pt-p₀Sh-Q

．

B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

A．X射線穿透物質的本領比γ射線更強
B．在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調諧
C．同一列聲波在不同介質中傳播速度不同，光波在不同介質中傳播速度相同
D．愛因斯坦狹義相對論指出：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：

①寫出x=0.5m處的質點做簡諧運動的表達式：

y=5cos2πt

cm；
②x=0.5m處質點在0～5.5s內通過的路程為

110

cm．
（3）（4分）直角玻璃三棱鏡的截面如圖2所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角α=60°．已知這種玻璃的折射率n

，則：
①這條光線在AB面上的入射角為

45°

；
②圖中光線ab

不能

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．
C．（選修模塊3-5）幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是

A．圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一
B．圖乙：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發射光子的頻率也是不連續的
C．圖丙：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發現了質子和中子
D．圖丁：根據電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性
（2）（4分）目前核電站是利用核裂變產生的巨大能量來發電的．請完成下面鈾核裂變可能的一個反應方程：

235

→

141

Kr+

3¹₀n

．已知

235

U、

141

Ba、

Kr和中子的質量分別為m₁、m₂、m₃和m₄，則此反應中一個鈾核裂變釋放的能量為

(m1-m2-m3-2m4)c2

；
（3）一同學利用水平氣墊導軌做《探究碰撞中的不變量》的實驗時，測出一個質量為0.8kg的滑塊甲以0.4m/s的速度與另一個質量為0.6kg、速度為0.2m/s的滑塊乙迎面相撞，碰撞后滑塊乙的速度大小變為0.3m/s，此時滑塊甲的速度大小為

0.025

m/s，方向與它原來的速度方向

相同

（選填“相同”或“相反”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

第Ⅰ卷（選擇題　共31分）

一、單項選擇題．本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意．

1. 關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是[來源:Www..com]

A．安培首先發現了電流的磁效應

B．伽利略認為自由落體運動是速度隨位移均勻變化的運動

C．牛頓發現了萬有引力定律，并計算出太陽與地球間引力的大小

D．法拉第提出了電場的觀點，說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的

2．如圖為一種主動式光控報警器原理圖，圖中R₁和R₂為光敏電阻，R₃和R₄為定值電阻．當射向光敏電阻R₁和R₂的任何一束光線被遮擋時，都會引起警鈴發聲，則圖中虛線框內的電路是

A．與門 B．或門 C．或非門 D．與非門

3．如圖所示的交流電路中，理想變壓器原線圈輸入電壓為U₁，輸入功率為P₁，輸出功率為P₂，各交流電表均為理想電表．當滑動變阻器R的滑動頭向下移動時

A．燈L變亮 B．各個電表讀數均變大

C．因為U₁不變，所以P₁不變D．P₁變大，且始終有P₁= P₂

4．豎直平面內光滑圓軌道外側，一小球以某一水平速度v₀從A點出發沿圓軌道運動，至B點時脫離軌道，最終落在水平面上的C點，不計空氣阻力．下列說法中不正確的是

A．在B點時，小球對圓軌道的壓力為零

B．B到C過程，小球做勻變速運動

C．在A點時，小球對圓軌道壓力大于其重力

D．A到B過程，小球水平方向的加速度先增加后減小

5．如圖所示，水平面上放置質量為M的三角形斜劈，斜劈頂端安裝光滑的定滑輪，細繩跨過定滑輪分別連接質量為m₁和m₂的物塊．m₁在斜面上運動，三角形斜劈保持靜止狀態．下列說法中正確的是

A．若m₂向下運動，則斜劈受到水平面向左摩擦力

B．若m₁沿斜面向下加速運動，則斜劈受到水平面向右的摩擦力

C．若m₁沿斜面向下運動，則斜劈受到水平面的支持力大于（m₁+ m₂+M）g

D．若m₂向上運動，則輕繩的拉力一定大于m₂g

二、多項選擇題．本題共4小題，每小題4分，共計16分．每小題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分．

6．木星是太陽系中最大的行星，它有眾多衛星．觀察測出：木星繞太陽作圓周運動的半徑為r₁、周期為T₁；木星的某一衛星繞木星作圓周運動的半徑為r₂、周期為T₂．已知萬有引力常量為G，則根據題中給定條件

A．能求出木星的質量

B．能求出木星與衛星間的萬有引力

C．能求出太陽與木星間的萬有引力

D．可以斷定

7．如圖所示，xOy坐標平面在豎直面內，x軸沿水平方向，y軸正方向豎直向上，在圖示空間內有垂直于xOy平面的水平勻強磁場．一帶電小球從O點由靜止釋放，運動軌跡如圖中曲線．關于帶電小球的運動，下列說法中正確的是

A．OAB軌跡為半圓

B．小球運動至最低點A時速度最大，且沿水平方向

C．小球在整個運動過程中機械能守恒

D．小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等

8．如圖所示，質量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上，一質量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f，用水平的恒定拉力F作用于滑塊．當滑塊運動到木板右端時，木板在地面上移動的距離為s，滑塊速度為v₁，木板速度為v₂，下列結論中正確的是

A．上述過程中，F做功大小為　　　　　　　　　　　　

B．其他條件不變的情況下，F越大，滑塊到達右端所用時間越長

C．其他條件不變的情況下，M越大，s越小

D．其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產生的熱量越多

9．如圖所示，兩個固定的相同細環相距一定的距離，同軸放置，O₁、O₂分別為兩環的圓心，兩環分別帶有均勻分布的等量異種電荷．一帶正電的粒子從很遠處沿軸線飛來并穿過兩環．則在帶電粒子運動過程中

A．在O₁點粒子加速度方向向左

B．從O₁到O₂過程粒子電勢能一直增加

C．軸線上O₁點右側存在一點，粒子在該點動能最小

D．軸線上O₁點右側、O₂點左側都存在場強為零的點，它們關于O₁、O₂連線中點對稱

第Ⅱ卷（非選擇題　共89分）

三、簡答題：本題分必做題（第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分，共計42分．請將解答填寫在答題卡相應的位置．

必做題

10．測定木塊與長木板之間的動摩擦因數時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實驗過程中，電火花計時器應接在 ▲ （選填“直流”或“交流”）電源上．調整定滑輪高度，使 ▲ ．

（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質量為M，砝碼盤和砝碼的總質量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數μ= ▲ ．

（3）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數點，相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm．則木塊加速度大小a= ▲ m/s²(保留兩位有效數字)．

11．為了測量某電池的電動勢 E（約為3V）和內阻 r，可供選擇的器材如下：

A．電流表G₁（2mA 100Ω） B．電流表G₂（1mA 內阻未知）

C．電阻箱R₁（0~999.9Ω） D．電阻箱R₂（0~9999Ω）

E．滑動變阻器R₃（0~10Ω 1A） F．滑動變阻器R₄（0~1000Ω 10mA）

G．定值電阻R₀（800Ω 0.1A） H．待測電池

I．導線、電鍵若干

（1）采用如圖甲所示的電路，測定電流表G₂的內阻，得到電流表G₁的示數I₁、電流表G₂的示數I₂如下表所示：

I₁（mA）	0.40	0.81	1.20	1.59	2.00
I₂（mA）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

根據測量數據，請在圖乙坐標中描點作出I₁—I₂圖線．由圖得到電流表G₂的內阻等于

▲ Ω．

（2）在現有器材的條件下，測量該電池電動勢和內阻，采用如圖丙所示的電路，圖中滑動變阻器①應該選用給定的器材中 ▲ ，電阻箱②選 ▲ （均填寫器材代號）．

（3）根據圖丙所示電路，請在丁圖中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接．

12．選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

（1）下列說法中正確的是 ▲

A．液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，液體表面存在張力

B．擴散運動就是布朗運動

C．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體

D．對任何一類與熱現象有關的宏觀自然過程進行方向的說明，都可以作為熱力學第二定律的表述

（2）將1ml的純油酸加到500ml的酒精中，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴．現在讓其中一滴落到盛水的淺盤內，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm²，則估算油酸分子的大小是 ▲ m（保留一位有效數字）．

（3）如圖所示，一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的，開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p₀，重力加速度為g．

①求活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強；

②設周圍環境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定量理想氣體的內能僅由溫度決定）．

B．(選修模塊3-4)(12分)

（1）下列說法中正確的是 ▲

A．照相機、攝影機鏡頭表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理

B．光照射遮擋物形成的影輪廓模糊，是光的衍射現象

C．太陽光是偏振光

D．為了有效地發射電磁波，應該采用長波發射

（2）甲、乙兩人站在地面上時身高都是L₀, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8c（c為光速）的飛船同向運動，如圖所示．此時乙觀察到甲的身高L ▲ L₀；若甲向乙揮手，動作時間為t₀，乙觀察到甲動作時間為t₁，則t₁ ▲ t₀（均選填“>”、“ =” 或“<”）．

（3）x=0的質點在t=0時刻開始振動，產生的波沿x軸正方向傳播，t₁=0.14s時刻波的圖象如圖所示，質點A剛好開始振動．

①求波在介質中的傳播速度；

②求x=4m的質點在0.14s內運動的路程．

C．(選修模塊3-5)(12分)

（1）下列說法中正確的是 ▲

A．康普頓效應進一步證實了光的波動特性

B．為了解釋黑體輻射規律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的

C．經典物理學不能解釋原子的穩定性和原子光譜的分立特征

D．天然放射性元素衰變的快慢與化學、物理狀態有關

（2）是不穩定的，能自發的發生衰變．

①完成衰變反應方程 ▲ ．

②衰變為，經過 ▲ 次α衰變， ▲ 次β衰變．

（3）1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發現質子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩定的復核，復核發生衰變放出質子，變成氧核．設α粒子質量為m₁，初速度為v₀，氮核質量為m₂，質子質量為m₀, 氧核的質量為m₃，不考慮相對論效應．

①α粒子轟擊氮核形成不穩定復核的瞬間，復核的速度為多大？

②求此過程中釋放的核能．

四、計算題：本題共3小題，共計47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位．

13．如圖所示，一質量為m的氫氣球用細繩拴在地面上，地面上空風速水平且恒為v₀，球靜止時繩與水平方向夾角為α．某時刻繩突然斷裂，氫氣球飛走．已知氫氣球在空氣中運動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v，可以表示為f=kv（k為已知的常數）．則

（1）氫氣球受到的浮力為多大？

（2）繩斷裂瞬間，氫氣球加速度為多大？

（3）一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運動，其水平方向上的速度與風速v₀相等，求此時氣球速度大小（設空氣密度不發生變化，重力加速度為g）．

14．如圖所示，光滑絕緣水平面上放置一均勻導體制成的正方形線框abcd，線框質量為m，電阻為R，邊長為L．有一方向豎直向下的有界磁場，磁場的磁感應強度為B，磁場區寬度大于L，左邊界與ab邊平行．線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區．

（1）若線框以速度v勻速穿過磁場區，求線框在離開磁場時ab兩點間的電勢差；

（2）若線框從靜止開始以恒定的加速度a運動，經過t₁時間ab邊開始進入磁場，求cd邊將要進入磁場時刻回路的電功率；

（3）若線框以初速度v₀進入磁場，且拉力的功率恒為P₀．經過時間T，cd邊進入磁場，此過程中回路產生的電熱為Q．后來ab邊剛穿出磁場時，線框速度也為v₀，求線框穿過磁場所用的時間t．

15．如圖所示，有界勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，MN為其左邊界，磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒，圓心O到MN的距離OO₁=2R，圓筒軸線與磁場平行．圓筒用導線通過一個電阻r₀接地，最初金屬圓筒不帶電．現有范圍足夠大的平行電子束以速度v₀從很遠處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區，已知電子質量為m，電量為e．

（1）若電子初速度滿足，則在最初圓筒上沒有帶電時，能夠打到圓筒上的電子對應MN邊界上O₁兩側的范圍是多大？

（2）當圓筒上電量達到相對穩定時，測量得到通過電阻r₀的電流恒為I，忽略運動電子間的相互作用，求此時金屬圓筒的電勢φ和電子到達圓筒時速度v（取無窮遠處或大地電勢為零）．

（3）在（2）的情況下，求金屬圓筒的發熱功率．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年高考物理大二輪復習與測試強化練：選修3-3 熱學（解析版） 題型：簡答題

(1)以下說法正確的是(　　)

A．當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子勢能最小

B．布朗運動反映了花粉小顆粒內部分子的無規則運動

C．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑d＝

D．溫度、壓力、電磁作用等可以改變液晶的光學性質

(2)①如圖所示，一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的．開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞上升，經過足夠長時間后，活塞停在B點．則活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強為________，在該過程中，缸內氣體________(填“吸熱”或“放熱”)．(設周圍環境溫度保持不變，已知AB＝h，大氣壓強為p0，重力加速度為g)

②“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館是有8條泳道的國際標準比賽用游泳池，游泳池長50 m、寬25 m，水深3 m．設水的摩爾質量為M＝1.8×10－2 kg/mol，試估算該游泳池中的水分子數．

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年河南省高二上學期10月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

（１０分）有一條橫截面積為S的銅導線, 已知銅的密為ρ，銅的摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為N_A，電子的電量為e，銅導線中自由電子定向移動的速率為v，則通過導線中的電流為多大（可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子）.

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