内容正文:
江苏省镇江中学高二年级期初学情检测(物理)
一、选择题(包括11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 在如图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是( )
A. A变大,V变大
B. A变小,V变大
C. A变大,V变小
D. A变小,V变小
2. 两个质量不同的物体,如果它们的( )
A. 动能相等,则质量大动量小 B. 动能相等,则动量大小也相等
C. 动量大小相等,则动能也相等 D. 动量大小相等,则质量大的动能小
3. 如图为某控制电路一部分,已知AA′的输入电压为24 V,如果电阻,,,则BB′不可能输出的电压是( )
A. 12 V B. 8 V
C. 6 V D. 3 V
4. 如图所示,一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横轴面积为S,单位长度所带的电荷量为。由于棒的运动而形成的等效电流( )
A. 大小为qv,方向与v相反
B. 大小为qvS,方向与v相同
C. 大小为,方向与v相同
D. 大小为,方向与v相反
5. 某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V.则电池组的电动势E等于( )
A. 3.0 V B. 3.6 V C. 4.0 V D. 4.2 V
6. 五一期间,镇江作为全国热门旅游城市,聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车,电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游镇江三山的首选交通工具.下表为某品牌电动自行车的部分技术参数( )
规格
后轮驱动直流永磁铁电机
车型
电动自行车
额定输出功率
200W
整车质量
40kg
额定电压
48V
最大载重
120kg
额定电流
5.0A
A. 正常匀速行驶,则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B. 电动自行车的电机线圈内阻为9.6Ω
C. 电动自行车以额定功率行驶时,电机的输入功率为240W
D. 电动自行车以额定功率行驶时,电机效率约为75%
7. 如图所示,横截面都是正方形的三段导体,它们的材料和长度都相同,导体乙刚好能嵌入导体甲,导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中,则( )
A. 导体丙的电阻最大
B. 导体甲两端的电压最大
C. 导体乙消耗的电功率最大
D. 三段导体在相等时间内产生的热量相等
8. 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知( )
A. 电源最大输出功率可能大于45W
B. 电源内阻一定等于5Ω
C. 电源电动势为45V
D. 电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%
9. 在如图所示的电路中,干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时,发现灯泡不发光。为了检验故障,某同学在开关闭合的情况下,用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示,已知电路仅有一处故障,由此做出的判断中正确的是( )
测试点
A、C
A、D
A、E
A、F
多用表示数
0
0
约1.5V
约1.5V
A. D、E间导线断路 B. B、F间导线断路 C. 灯泡断路 D. A、C间导线断路
10. 在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球.一个竖直上抛,一个竖直下抛,一个平抛,若不计空气阻力,从三个小球抛出到落地的过程中( )
A. 三个球动量的变化量相同
B. 下抛球和平抛球动量的变化量相同
C. 上抛球动量变化量最大
D. 三球落地时的动量相同
11. 图甲为某电源的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为5Ω
B. 把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3W
C. 小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D. 把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.3W
12. 某同学通过实验测量一个电阻的阻值。
(1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。
他用电阻×1挡进行测量,指针位置如图1所示,则该电阻的阻值约为___________。
(2)在(1)基础上,他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。
他找来如下器材:
电流表:量程0~0.6A,内阻约0.1;
电压表:量程0~3V,内阻约3 k;
滑动变阻器:最大阻值15,额定电流1.0 A;
电源:电动势3V,内阻约0.5;
开关一个,导线若干。
①为了减小实验误差,电流表和电压表的连接方法应该选用图2中的___________(选填“甲”或“乙”),采用这种方式测量的结果与真实值相比偏___________(选填“大”或“小”)。
②他在相关实验手册中,看到图3所示的两种滑动变阻器的连接方式,他选择了其中一种,经过实验他得到下表中的数据。
电压U/V
0.10
0.40
0.60
1.00
1.20
1.50
1.70
2.00
电流I/A
0.02
008
0.12
0.19
025
0.31
0.34
0.40
由数据可知,他选择的滑动变阻器的连接方式是图3中的___________(选填“甲”或“乙”)。你的判断依据是:___________。
三、计算题(包括4小题,共41分)
13. 一个质量的物体,放在光滑的水平桌面上,当物体受到一个,与水平面成30°角斜向下的推力的作用时,物体做匀加速直线运动。(g取)求:
(1)10s内推力的冲量大小;
(2)10s内动量的增量大小。
14. 把质量为的物块从高处以速度水平抛出。求:(g取10)
(1)物块从抛出到落地过程中重力的冲量;
(2)物块落地前一瞬间的动量的大小和方向。
15. 如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,闭合开关S后,标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光,电动机M的内阻R0=4 Ω,求:
(1)电源的输出功率P出;
(2)10 s内电动机产生的热量Q;
(3)电动机的机械功率。
16. 如图所示的电路中,、均为定值电阻,且,的阻值未知,是一个滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器的最大值;
(4)上述过程中上得到的最大功率。
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江苏省镇江中学高二年级期初学情检测(物理)
一、选择题(包括11小题,每小题4分,共44分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 在如图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是( )
A. A变大,V变大
B. A变小,V变大
C. A变大,V变小
D. A变小,V变小
【答案】B
【解析】
【详解】滑片P向右移动时,R电阻增大总电流减小,所以电流表示数 变小,电动势不变,内电压、R0两端电压减小,所以R两端电压增大,电压表示数 变大,故B正确,ACD错误;
故选B.
2. 两个质量不同的物体,如果它们的( )
A. 动能相等,则质量大的动量小 B. 动能相等,则动量大小也相等
C. 动量大小相等,则动能也相等 D. 动量大小相等,则质量大的动能小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
,
可得
可知,动能相等,质量大的动量大,故A错误;
B.根据
可知,动能相等,两物体质量不相等,故动量大小不相等,故B错误;
C.根据
可知,动量大小相等,两物体质量不相等,故动能不相等,故C错误;
D.根据
可知,动量大小相等,则质量大的动能小,故D正确。
故选D。
3. 如图为某控制电路的一部分,已知AA′的输入电压为24 V,如果电阻,,,则BB′不可能输出的电压是( )
A. 12 V B. 8 V
C. 6 V D. 3 V
【答案】D
【解析】
【详解】①若两开关都闭合,则电阻R1和R2并联,再和R串联,UBB′为并联电路两端电压,则
②若S1闭合S2断开,则R1和R串联,则
③若S2闭合S1断开,则R2和R串联,则
④若两开关都断开,则
选项ABC都有可能,D不可能;
故选D。
4. 如图所示,一根均匀带电的长直橡胶棒沿其轴线方向做速度为v的匀速直线运动。已知棒的横轴面积为S,单位长度所带的电荷量为。由于棒的运动而形成的等效电流( )
A. 大小为qv,方向与v相反
B. 大小为qvS,方向与v相同
C. 大小为,方向与v相同
D. 大小为,方向与v相反
【答案】A
【解析】
【详解】橡胶棒带负电,等效电流方向与的方向相反,由电流的定义式可得
故选A。
5. 某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V.则电池组的电动势E等于( )
A. 3.0 V B. 3.6 V C. 4.0 V D. 4.2 V
【答案】B
【解析】
【详解】由欧姆定律,得
I=
又由闭合电路欧姆定律,得
E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6V
故选B。
6. 五一期间,镇江作为全国热门旅游城市,聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车,电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游镇江三山的首选交通工具.下表为某品牌电动自行车的部分技术参数( )
规格
后轮驱动直流永磁铁电机
车型
电动自行车
额定输出功率
200W
整车质量
40kg
额定电压
48V
最大载重
120kg
额定电流
5.0A
A. 正常匀速行驶,则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B. 电动自行车的电机线圈内阻为9.6Ω
C. 电动自行车以额定功率行驶时,电机的输入功率为240W
D. 电动自行车以额定功率行驶时,电机的效率约为75%
【答案】C
【解析】
【详解】A.正常匀速行驶,后轮受到地面对它的静摩擦力使电动自行车向前运动,故A错误;
C.由表格读出电机的额定电压U=48V,额定电流I=5.0A,电机输入的总功率为
故C正确;
D.额定输出功率
电机正常工作时的效率
故D错误;
B.根据能量守恒得,正常工作时内部发热功率为
根据
解得
故B错误。
故选C。
7. 如图所示,横截面都是正方形的三段导体,它们的材料和长度都相同,导体乙刚好能嵌入导体甲,导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中,则( )
A. 导体丙的电阻最大
B. 导体甲两端的电压最大
C. 导体乙消耗的电功率最大
D. 三段导体在相等时间内产生的热量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题知三个导体电阻的电阻率ρ相同,长度l相同,根据电阻定律
可知,比较横截面积S即可比较三者电阻的大小,由几何知识得
,,S丙=L2
所以三个电阻的阻值相等,A错误;
BCD.由于三个电阻串联且阻值相等,根据串联电路的特点,流过它们的电流相等,则根据
,,
可知各自两端的电压、消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等,BC错误,D正确。
故选D。
8. 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知( )
A. 电源最大输出功率可能大于45W
B. 电源内阻一定等于5Ω
C. 电源电动势为45V
D. 电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数P变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为45W,所以电源最大输出功率为45W,A错误;
B.电源输出功率最大条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻一定等于5Ω,B正确;
C.由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知,此时电阻箱读数为R=5Ω,则有:
解得:E=30V,C错误;
D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,D错误.
9. 在如图所示的电路中,干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时,发现灯泡不发光。为了检验故障,某同学在开关闭合的情况下,用多用电表的电压挡对电路进行检测。检测结果如下表所示,已知电路仅有一处故障,由此做出的判断中正确的是( )
测试点
A、C
A、D
A、E
A、F
多用表示数
0
0
约1.5V
约1.5V
A. D、E间导线断路 B. B、F间导线断路 C. 灯泡断路 D. A、C间导线断路
【答案】A
【解析】
【详解】A.若D、E间导线断路,则D点电势与A点电势相等,E点电势与B点电势相等,A、D间电压应为0,A、E间电压应为1.5V,故A正确;
B.若F、B间导线断路,则F点电势与A点电势相等,A、F间电压应为0,故B错误;
C.若灯泡断路,则E点电势与A点电势相等,F点电势与B点电势相等,A、E间电压应为0,A、F间电压应为1.5V,故C错误;
D.若A、C间导线断路,则C点电势与B点电势相等,A、C间电压应为1.5V,故D错误。
故选A。
10. 在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球.一个竖直上抛,一个竖直下抛,一个平抛,若不计空气阻力,从三个小球抛出到落地的过程中( )
A. 三个球动量的变化量相同
B. 下抛球和平抛球动量的变化量相同
C. 上抛球动量变化量最大
D. 三球落地时的动量相同
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.三个小球以相同的速率抛出,可知竖直上抛运动的物体运动时间大于平抛运动的时间,平抛运动的时间大于竖直下抛运动的时间,所以上抛运动的时间最长,根据动量定理知,mgt=△p,可得上抛球动量变化量最大.下抛球动量变化量最小,故C正确,A、B错误.
D.根据动能定理知,mgh=,可知三球落地时速度的大小相等,由于平抛运动的速度方向与上抛运动和下抛运动的速度方向不同,则动量不同.故D错误。
故选C。
11. 图甲为某电源的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为5Ω
B. 把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3W
C. 小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D. 把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.3W
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律变形U=E-Ir可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据题甲图电动势为E=1.5V,内阻为
A错误;
BD.把电源和小灯泡组成闭合回路,将在题图乙中作该电源对应U-I图像,如图所示,两U-I图线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数U=0.5V,I=0.6A,所以小灯泡的功率为
P=UI=0.5×0.6W=0.3W
回路中的总功率为
P总=EI=1.5×0.6W=0.9W
故B正确,D错误;
C.根据图乙可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得R=,可知乙图线上某点与原点连线斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,故C错误。
故选B。
12. 某同学通过实验测量一个电阻的阻值。
(1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。
他用电阻×1挡进行测量,指针位置如图1所示,则该电阻的阻值约为___________。
(2)在(1)基础上,他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。
他找来如下器材:
电流表:量程0~0.6A,内阻约0.1;
电压表:量程0~3V,内阻约3 k;
滑动变阻器:最大阻值15,额定电流1.0 A;
电源:电动势3V,内阻约05;
开关一个,导线若干。
①为了减小实验误差,电流表和电压表的连接方法应该选用图2中的___________(选填“甲”或“乙”),采用这种方式测量的结果与真实值相比偏___________(选填“大”或“小”)。
②他在相关实验手册中,看到图3所示的两种滑动变阻器的连接方式,他选择了其中一种,经过实验他得到下表中的数据。
电压U/V
0.10
0.40
0.60
1.00
1.20
1.50
1.70
2.00
电流I/A
0.02
0.08
0.12
0.19
0.25
0.31
0.34
0.40
由数据可知,他选择的滑动变阻器的连接方式是图3中的___________(选填“甲”或“乙”)。你的判断依据是:___________。
【答案】 ①. 5 ②. 甲 ③. 小 ④. 乙 ⑤. 层级1:乙图是分压电路,采用分压电路Rx的电压可以从0开始变化。表中的数据U的最小值是0.10V,比较小,所以一定是采用了乙图。
层级2:若采用甲图,Rx的电压的最小值约为;若采用乙图,Rx的电压可以从0开始变化。表中的数据U的最小值是0.10V,所以一定是采用了乙图。
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]选用电阻×1挡进行测量,根据指针位置知该电阻的阻值约为5;
(2)①[2]电流表的内阻约0.1,比待测电阻小,而电压表的内阻约3 k,远大于待测电阻,故选用图甲电流表外接法相对误差较小;
[3]采用电流表外接法,由于电压表的分流作用,使得电流表的测量值大于真实值,因此可得测量的结果根据与真实值相比偏小;
②[4] [5]由数据可知,他选择的滑动变阻器的连接方式是图3中的“乙”图分压接法。依据如下:
层级1:乙图是分压电路,采用分压电路Rx的电压可以从0开始变化。表中的数据U的最小值是0.10V,比较小,所以一定是采用了乙图。
层级2:若采用甲图,Rx的电压的最小值约为;若采用乙图,Rx的电压可以从0开变化。表中的数据U的最小值是0.10V,所以一定是采用了乙图。
三、计算题(包括4小题,共41分)
13. 一个质量的物体,放在光滑的水平桌面上,当物体受到一个,与水平面成30°角斜向下的推力的作用时,物体做匀加速直线运动。(g取)求:
(1)10s内推力的冲量大小;
(2)10s内动量的增量大小。
【答案】(1)100N·s
(2)86.7kg·m/s
【解析】
【小问1详解】
根据冲量公式得
【小问2详解】
根据动量定理得
解得
14. 把质量为的物块从高处以速度水平抛出。求:(g取10)
(1)物块从抛出到落地过程中重力的冲量;
(2)物块落地前一瞬间的动量的大小和方向。
【答案】(1)5N·s,方向竖直向下
(2),方向与竖直方向成45°斜向下
【解析】
【小问1详解】
根据
解得
则重力的冲量为
方向竖直向下;
【小问2详解】
竖直方向的速度大小为
则物块落地前一瞬间的速度大小为
设速度与竖直方向的夹角为,则有
解得
则物块落地前一瞬间的动量大小为
其方向与速度方向相同,即与竖直方向成45°斜向下。
15. 如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,闭合开关S后,标有“8 V,12 W”的灯泡恰能正常发光,电动机M的内阻R0=4 Ω,求:
(1)电源的输出功率P出;
(2)10 s内电动机产生的热量Q;
(3)电动机的机械功率。
【答案】(1)16 W;(2)10 J;(3)3 W
【解析】
【详解】(1)由题意知,并联部分电压为
U=8 V
故内电压为
U内=E-U=2 V
总电流
电源的输出功率
P出=UI=16 W
(2)流过灯泡的电流
则流过电动机的电流
I2=I-I1=0.5 A
电动机的热功率
P0=I22R0=1 W
10s内电动机产生的热量
Q=P0t=10 J
(3)电动机的总功率
P=UI2=4W
电动机的机械功率
P机=P-P0=3W
16. 如图所示的电路中,、均为定值电阻,且,的阻值未知,是一个滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)定值电阻的阻值;
(3)滑动变阻器的最大值;
(4)上述过程中上得到的最大功率。
【答案】(1)20V,20Ω
(2)5Ω (3)300Ω
(4)2.25W
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律
代入数据得
,
解得
,
【小问2详解】
当的滑键自左向右滑时,阻值变小,使电路总电阻变小,而总电流变大。由此可知,图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑片位于最右端时,,被短路,外电路总电阻即为,则有
小问3详解】
当滑片在最左端时,其阻值最大,并对应着图线上的A点,则有
再根据串、并联电路的规律,则有
代入数值得滑动变阻器的最大阻值为
【小问4详解】
当消耗的功率最大时,它两端电压最大,由知,这时电路的总电流I应为最小,故应把滑动变阻器的阻值调到最大,对应着图线上的A点,则当时,总电流最小为
此时两端的电压为
则消耗的最大功率为
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