内容正文:
2023-2024学年度高一年级第二学期第二次物理学科学情调研
考试时间:75分钟
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 关于能量和能源,下列说法中正确的是 ( )
A. 能量在转化和转移过程中,其总量有可能增加
B. 能量在转化和转移过程中,其总量会不断减少
C. 能量在转化和转移过程中总量保持不变,故节约能源没有必要
D. 能量的转化和转移具有方向性.且现有可利用的能源有限,故必须节约能源
2. 金属材料电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列的说法中正确的是:( )
A. 连接电路用的导线一般用合金来制作
B. 电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C. 电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D. 标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
3. 螺旋测微器图、游标卡尺图读数,下列选项正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
4. 如图所示,甲、乙两个电表都是由一个表头G和一只变阻器R组成的,下列说法正确的是
A. 甲表是电压表,R1增大时量程增大
B. 甲表是电流表,R1增大时量程减小
C. 乙表是电流表,R2增大时量程增大
D. 乙表电压表,R2增大时量程增大
5. 某同学用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值,发现表的指针偏转角度很小,如图所示,为了准确测定该电阻的阻值,正确的做法是( )
A. 应把选择开关换到“”挡,重新进行欧姆调零后再测量
B. 应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
C. 应把选择开关换到“”挡,重新进行欧姆调零后再测量
D. 应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
6. 一电流表的满偏电流Ig=30 mA,内电阻Rg=95 Ω,要把它改装成一个量程为0.6 A的电流表,应在电流表上( )
A. 串联一个5.00 Ω的电阻 B. 并联一个5.00 Ω的电阻
C. 串联一个4.75 Ω的电阻 D. 并联一个4.75 Ω的电阻
7. 如图,有一未知电阻Rx,为了较准确地测出电阻值,利用试触法得到两组数据,接a时得到数据为6V、0.15A,接b时得到数据为5.8V、0.2A,那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是 ( )
A. 29Ω,大于真实值 B. 40Ω,大于真实值
C. 29Ω,小于真实值 D. 40Ω,小于真实值
8. 在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
9. 分析如图所示的电路(电流表内阻不计),下列说法正确的是( )
A. 四个电阻为并联关系
B. 四个电阻为串联关系
C. A1的示数为通过R2和R3的电流之和
D. A2的示数为通过R3和R4的电流之和
10. 在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,(电压表和电流表均视为理想)下列结论正确的是( )
A 灯泡L变亮
B. 电源的输出功率变小
C. 电流表读数变大
D. 电容器C上电荷量减小
11. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器;开关闭合后,灯泡L能正常发光;当滑动变阻器的滑片向右移动后,下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L变亮 B. 电容器C的带电量将增大
C. 两端的电压减小 D. 电源的总功率变大
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 如图所示,请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
(1)开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到________(填“左侧”或“右侧”)。
(2)根据实验测得的几组I、U数据做出U-I图像如图所示, 由图像可确定:该电源的电动势为________V, 电源的内电阻为_______Ω(结果保留到小数点后两位)。
(3)若在实验中发现电压表坏了,于是不再使用电压表,而是选用电阻箱替换了滑动变阻器,重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R以及对应的电流表的示数I,则该同学以R为横坐标,以_______为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比, E测________E真(选填“>”“=”“< “)。
三、计算题:本大题共4小题,共41分。
13. 某导线中电流,导线的横截面积。已知电子电荷量,导体每立方米内有个自由电子。求:
(1)在1s内定向移动通过导线横截面的电子个数。
(2)自由电子定向移动的速度大小。
(3)自由电子沿导线定向移动所需要的时间。
14. 如图是0.6A与3A的双量程电流表的内部结构,其表头内阻,满偏电流。
(1)请分析判断图中A、B两个接线柱,量程为3A的接线柱是哪一个?
(2)分流电阻R1、R2分别是多少?
15. 如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,定值电阻R1=1.5 Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0 V。求:
(1)电源的总功率;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机消耗的电功率,以及将电能转化为机械能的功率。
16. 如图所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表的示数随电流表示数的变化图象应分别为图象中的哪一条直线?
(2)定值电阻、变阻器的总电阻R分别为多少?
(3)求出电源的电动势和内阻。
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2023-2024学年度高一年级第二学期第二次物理学科学情调研
考试时间:75分钟
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 关于能量和能源,下列说法中正确的是 ( )
A. 能量在转化和转移过程中,其总量有可能增加
B. 能量转化和转移过程中,其总量会不断减少
C. 能量在转化和转移过程中总量保持不变,故节约能源没有必要
D. 能量的转化和转移具有方向性.且现有可利用的能源有限,故必须节约能源
【答案】D
【解析】
【详解】能量在转化和转移过程中,总量是守恒的,故选项A、B错误;能量在转化和转移过程中总量保持不变,但我们要注意节约能源,选项C错误,D正确.
思路分析:能量在转化和转移过程中,总量是守恒的,能量在转化和转移过程中总量保持不变,但我们要注意节约能源,
试题点评:本题考查了对能量守恒定律得理解以及培养节能意识
2. 金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列的说法中正确的是:( )
A. 连接电路用的导线一般用合金来制作
B. 电炉、电阻器电阻丝一般用合金来制作
C. 电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D. 标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
【答案】B
【解析】
【详解】连接电路用的导线一般用电阻率较小的材料制成,所以为金属,A错;反之B对;电阻温度计为温度传感器,所以要用随温度变化而显著变化的金属材料,C错;标准电阻一般用电阻率随温度变化而不变的合金,D错;
3. 螺旋测微器图、游标卡尺图的读数,下列选项正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】根据螺旋测微器读数规则,可读出图1所示读数为
根据游标卡尺读数规则,可读出图2所示读数为
故选B。
4. 如图所示,甲、乙两个电表都是由一个表头G和一只变阻器R组成的,下列说法正确的是
A. 甲表是电压表,R1增大时量程增大
B. 甲表是电流表,R1增大时量程减小
C. 乙表是电流表,R2增大时量程增大
D. 乙表是电压表,R2增大时量程增大
【答案】A
【解析】
【分析】表头G和变阻器R并联时,由于变阻器的分流,测量的电流增大,改装成电流表,而表头G和变阻器R串联时,由于变阻器的分压,测量的电压增大,改装成电压表.根据串并联电路的基本规律进行分析即可确定量程变化.
【详解】甲表表头与电阻串联,故是电压表,R1增大时时,变阻器分担的电压增大,甲表量程增大;故A正确B错误.乙表滑动变阻器与表头并联,起分流作用,故是电流表,R增大时,电路中R2变阻器分流减小,乙表量程减小;故CD错误;故选A.
【点睛】本题考查电表改装原理的理解能力.当电流计的指针满偏时,电流表或电压表的指针满偏,所测量的电流或电压达到最大值,此时对应总电路中的电流和电压为量程.
5. 某同学用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值,发现表的指针偏转角度很小,如图所示,为了准确测定该电阻的阻值,正确的做法是( )
A. 应把选择开关换到“”挡,重新进行欧姆调零后再测量
B. 应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
C. 应把选择开关换到“”挡,重新进行欧姆调零后再测量
D. 应把选择开关换到“”挡,不用再进行欧姆调零就直接测量
【答案】A
【解析】
【详解】用“”挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,说明所选档位太小,为了较准确地进行测量,应换到“挡”,然后重新进行欧姆调零,再进行测量。
故选A。
【点睛】用欧姆表测电阻,应选择适当的档位,使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零。本题考查了欧姆表档位的选择与欧姆表读数、欧姆表使用注意事项,用欧姆表测电阻,应选择适当的档位,使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零;欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数。
6. 一电流表的满偏电流Ig=30 mA,内电阻Rg=95 Ω,要把它改装成一个量程为0.6 A的电流表,应在电流表上( )
A. 串联一个5.00 Ω的电阻 B. 并联一个5.00 Ω的电阻
C. 串联一个4.75 Ω的电阻 D. 并联一个4.75 Ω的电阻
【答案】B
【解析】
【详解】把电流计改装成一个量程为0.6 A的电流表,需要并联分流电阻,电阻大小为
故选B。
7. 如图,有一未知电阻Rx,为了较准确地测出电阻值,利用试触法得到两组数据,接a时得到数据为6V、0.15A,接b时得到数据为5.8V、0.2A,那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是 ( )
A. 29Ω,大于真实值 B. 40Ω,大于真实值
C. 29Ω,小于真实值 D. 40Ω,小于真实值
【答案】B
【解析】
【详解】开关接a、b两点时,电压表示数相对变化量,电流表示数相对变化量,则有,电流表示数变化量大,则电流表应采用内接法,即开关应接在a点,电阻测量值;由于采用电流表内接法,电流表分压,电压测量值大于真实值,电阻测量值大于真实值,故选项B正确,A、C、D错误.
8. 在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】金属阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法。
故选D。
9. 分析如图所示的电路(电流表内阻不计),下列说法正确的是( )
A. 四个电阻为并联关系
B. 四个电阻为串联关系
C. A1的示数为通过R2和R3的电流之和
D. A2的示数为通过R3和R4的电流之和
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设R1、R2之间为c点,电流表相当于导线,则R1、R2、R3三个电阻均接在a、c两点之间,即R1、R2、R3三个电阻并联后与R4串联,AB错误;
C.对电路分析可知,A1的示数为通过R2和R3的电流之和,C正确;
D.对电路分析可知,A2的示数为通过R1和R2的电流之和,D错误。
故选C。
10. 在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,(电压表和电流表均视为理想)下列结论正确的是( )
A. 灯泡L变亮
B. 电源的输出功率变小
C. 电流表读数变大
D. 电容器C上电荷量减小
【答案】B
【解析】
【详解】AC.当滑动变阻器滑片向左移动,其接入电路的电阻增大,电路的总电阻总增大,总电流减小,即电流表读数变小,根据可知灯泡的功率减小,灯泡变暗,故A、C错误;
B.因灯泡内阻大于电源内阻,则滑片向左移动时,外电阻增大,因此电源的输出功率一定减小,故B正确;
D.因总电流减小,则由可知,路端电压增大,根据欧姆定律可知灯泡两端电压及内电压减小,故变阻器两端电压增大,电容器与变阻器并联,电容器上电压也增大,则其电荷量增大,故D错误.
11. 在如图所示电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器;开关闭合后,灯泡L能正常发光;当滑动变阻器的滑片向右移动后,下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L变亮 B. 电容器C的带电量将增大
C. 两端的电压减小 D. 电源的总功率变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻增大,外电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律,电路中电流减小,灯L变暗;路端电压增大,电容器的电压等于路端电压,可见其电压是增大的,则由
知,电容器C电荷量将增大,选项A错误,B正确;
C.R0两端的电压不变,始终等于零,C错误;
D.电源消耗的功率
电流减小,所以电源总功率将变小,D错误。
故选B。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 如图所示,请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
(1)开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到________(填“左侧”或“右侧”)。
(2)根据实验测得的几组I、U数据做出U-I图像如图所示, 由图像可确定:该电源的电动势为________V, 电源的内电阻为_______Ω(结果保留到小数点后两位)。
(3)若在实验中发现电压表坏了,于是不再使用电压表,而是选用电阻箱替换了滑动变阻器,重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R以及对应的电流表的示数I,则该同学以R为横坐标,以_______为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比, E测________E真(选填“>”“=”“< “)。
【答案】 ①. 左侧 ②. 1.40 ③. 0.57 ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]由图示电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为保护电路,开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应最大,滑片应置于左侧。
(2)[2]根据图示电路图由闭合电路的欧姆定律得
由图示U-I图像可知,图像纵轴截距
[3]图像斜率的绝对值
(3)[4]用电阻箱与电流表测电源电动势与内阻,由闭合电路的欧姆定律得
整理得
电源电动势与内阻都是常数,则与R是线性关系,图像是直线,所以该同学以R为横坐标,以为纵坐标得到的函数图线是一条直线。
[5]图像的斜率
电源电动势
电动势的测量值等于真实值,即
三、计算题:本大题共4小题,共41分。
13. 某导线中的电流,导线的横截面积。已知电子电荷量,导体每立方米内有个自由电子。求:
(1)在1s内定向移动通过导线横截面的电子个数。
(2)自由电子定向移动的速度大小。
(3)自由电子沿导线定向移动所需要的时间。
【答案】(1)个;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)电子个数
个
(2)由公式
得
(3)由
得时间
14. 如图是0.6A与3A的双量程电流表的内部结构,其表头内阻,满偏电流。
(1)请分析判断图中A、B两个接线柱,量程为3A的接线柱是哪一个?
(2)分流电阻R1、R2分别是多少?
【答案】(1)“A”接线柱;(2)0.02Ω,0,08Ω
【解析】
【详解】(1)当接“+,A”接线柱时,表头与R2串联后与R1并联。当接“+,B”接线柱时,R2与R1串联后与表头并联。由并联电路的分流原理可得。分流电阻越小,分流越多。结合电流表改装原理可知,量程越大,并联的电阻越小,所以量程为3A时接的是“A”接线柱。
(2)当接“+,A”接线柱时,表头与R2串联后与R1并联。当通过电流表的电流达到满偏电流Ig时,通过干路中的总电流即为改装后电流表的满偏电流3A。设R1电压为U1,电表及R2两端总电压为U2。由并联电路中的电流、电压及电阻的规律可得
当接“+,B”接线柱时, R1与R2串联后与表头并联。当通过电流表的电流达到满偏电流Ig时,通过干路中的总电流即为改装后电流表的满偏电流0.6A。设R1及R2两端总电压为,电表两端电压为。由并联电路中的电流、电压及电阻的规律可得
代入数据可得
【点睛】当通过原电流表的电流达到满偏电流时,通过改装后电流表的电流也同时达到满偏电流。
15. 如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,定值电阻R1=1.5 Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0 V。求:
(1)电源的总功率;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机消耗的电功率,以及将电能转化为机械能的功率。
【答案】(1)20W;(2)18W;(3)12W,8W
【解析】
【详解】(1)已知电压表的示数U1=3.0 V和定值电阻R1=1.5 Ω,根据欧姆定律可求出电路中的电流
I==2.0A
电源的总功率
P总=EI=20W
(2)电源的输出功率
P出=EI-I2r=18 W
(3)根据闭合电路的欧姆定律,电动机两端的电压
U2=E-U1-Ir=6 V
电动机消耗的电功率
P电=U2I=12 W
电动机将电能转化为机械能的功率,就是电动机的输出功率
P机=U2I-I2R0=8W
16. 如图所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表的示数随电流表示数的变化图象应分别为图象中的哪一条直线?
(2)定值电阻、变阻器的总电阻R分别为多少?
(3)求出电源的电动势和内阻。
【答案】(1)、;(2),;(3),
【解析】
【详解】(1)当变阻器的滑动片向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻的电压增大,路端电压减小,由图分析可得对应、对应。
(2)由题意得
当滑动变阻器取最大值时,电流最小,而
所以
(3)因为,则内阻
所以
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