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2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题分项汇编
恒定电流(二)
1、(2020-2021学年·甘肃省天水市实验中学高二上学期期中)如图所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时,两灯的变化是 ( )
A. A灯变亮,B灯变亮
B. A灯变暗,B灯变亮
C. A灯变暗,B灯变暗
D. A灯变亮,B灯变暗
【答案】C
【解析】
由图可知,灯泡A与滑动变阻器并联后与电阻R0串联,然后再与B灯并联;滑动变阻器向下移动的过程中电阻减小,由串反并同的原理可知A灯和B灯都变暗,C正确,ABD错误
2、(2020-2021学年·甘肃省天水市实验中学高二上学期期中)下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是( )
A. 铅蓄电池能够将化学能转变为电能
B. 电源电动势等于路端电压与内电压之和
C. 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压
D. 纯电阻电路中,若外电路总电阻增加,路端电压则减小
【答案】D
【解析】
A. 铅蓄电池能够将化学能转变为电能,此说法正确,选项A不符合题意;
B. 电源的电动势等于路端电压与内电压之和,此说法正确,选项B不符合题意;
C. 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,此说法正确,选项C不符合题意;
D. 纯电阻电路中,若外电路总电阻增加,则电路的总电阻增加,总电流减小,根据U=E-Ir可知,路端电压增大,则选项D符合题意.
3、(2020-2021学年·甘肃省天水市实验中学高二上学期期中)图中电源电动势E=12 V,内电阻r=0.5 Ω.将一盏额定电压为8 V,额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻为0.5 Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100 min。问:
(1)电源提供的能量是多少?
(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?
(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?
【答案】见解析.
【解析】
(1)灯泡内正常发光,可知路端电压为8V,由闭合电路欧姆定律知
解得
电源提供的电能为
(2)灯泡正常发光,则
通过灯泡的电流为
故通过电动机的电流为
对电动机所做的功为
(3)电灯为纯电阻电路,故电功等于电热
电动机线圈的热量为
4、(2020-2021学年·河南省重点高中高二上学期期中)一个带正电的粒子仅在电场力的作用下,由静止开始从A点沿直线运动到B点,A、B两点相距L,粒子运动的位移x随时间t变化的关系如图所示,图中曲线是以原点O为顶点的抛物线,曲线上M点的坐标为,,粒子的带电量为q。求:
(1)带电粒子运动到B点的速度大小;
(2)带电粒子从A点运动到B点的过程中等效电流的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)带电粒子运动的位移x随时间t变化的曲线是过原点O的抛物线,所以带电粒子做匀加速直线运动,该电场为匀强电场,则由图像得
根据速度与位移关系可知
解得
(2)由匀变速直线运动规律得
由电流的定义式得
解得
5、(2020-2021学年·河南省重点高中高二上学期期中)如图所示将电源、电阻箱、理想电压表和理想电流表组成电路,改变电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值R、电压表的示数U和电流表的示数I。当电阻箱阻值为和时,U和I乘积相等,且均为。求:
(1)电源电动势E和内阻r;
(2)电阻箱阻值分别为和时,电源的效率之比。
【答案】(1)6V;4Ω;(2)
【解析】
(1)当电阻箱阻值为时,由闭合电路欧姆定律得
电源的输出功率为
化简得
当电阻箱阻值为时,同理得电源的输出功率为
由题意可知
解得
(2)当电阻箱阻值为时,电源的总功率为
当电阻箱阻值为时,总功率为
两种情况下电源的效率之比为
6、(2020-2021学年·河南省重点高中高二上学期期中)如图所示,电源电动势为E、内阻不计,定值电阻的阻值已知。理想平行板电容器的金属板水平放置,两板间距为d。一带正电粒子以初速度从A点进入电场,初速度与水平方向的夹角为,经过时间粒子的速度达到最小值,粒子从B点(图中未画出)飞出电场时速度与初速度方向垂直,已知粒子的质量为m,带电量为q。不计空气阻力和粒子的重力。求:
(1)粒子入射点与出射点间的电势差;
(2)极板的长度l;
(3)定值电阻的阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)带电粒子在电场中做类斜拋运动,沿极板方向做匀速直线运动,沿垂直极板方向做匀变速直线运动。设带电粒子飞出电场时的速度大小为v,如图所示
则
根据动能定理得
解得
(2)由匀变速直线运动规律得
由匀变速直线运动规律得
所以极板的长度为
解得
(3)设两极板间的电压为U,由牛顿第二定律得
由闭合电路欧姆定律得
解得
7、(20