内容正文:
省沙高2024-2025学年第一学期9月阶段性调研试卷
高 二 物 理
注意事项:
1.本张试卷总分为100分,考试时间为75分钟。
2.本试卷分第1卷(选择题)和第11卷(非选择题)两部分。答题前,务必在将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
3.请将答案填涂填写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将答题卷交回。
一、单项选择题:本大题共10题,每题4分,共40分。在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 如图所示的电解池接入电路后,在t秒内有个一价正离子通过溶液内某截面S,有个一价负离子通过溶液内某截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是( )
A. 当时,电流为零
B. 当时,电流方向从A→B,电流为
C. 当时,电流方向从B→A,电流为
D. 无论大小如何,电流方向都从A→B,电流都为
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,在t秒内通过溶液内截面的电荷量为
则电流为
电流的方向与正电荷的运动方向相同,故由A到B,D正确。
故选D。
2. 北京正负电子对撞机的储存环是周长为的圆形轨道,当环中电子以速度沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为,已知电子电荷量为,则环中运行的电子数目为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电流的大小为
则可得环中运行的电子数目为
故选B。
3. 横截面直径为d、长为L的导线,两端电压为U,当三个参量中一个或两个变化时,不影响自由电子定向移动的平均速率是( )
A. 电压U B. 直径d C. 长度L D. 长度L和直径d
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.电压U变化时,由欧姆定律得知,电流变化,由电流的微观表达式
得知,自由电子定向运动的平均速率v变化,A错误;
B.导线横截面的直径d,由
则有
由电阻定律得
电流
解得
得知,自由电子定向运动的平均速率v不变,B正确;
CD.导线长度L变化,由电阻定律得知,电阻变化,电流变化,则由电流的微观表达式
得知,自由电子定向运动的平均速率v变化,C错误。
故选B。
4. 丹阳某同学研究一元件得到该元件的伏安特性曲线如图所示,图像上A点与原点的连线与横轴成角,则下列说法正确的是( )
A. 该元件的电阻随电压的增大而增大
B. 该元件的电阻率随电压的增大而减小
C. 该元件在A点,电阻可表示为
D. 该元件在A点,电阻可表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.因图像的各点与原点连线的斜率变化可反映白炽灯的电阻倒数的变化,由图像可知,图像的各点与原点连线的斜率随着电压增大而增大,则该元件的电阻随电压增大而减小,A错误;
B.由电阻定律
该元件的电阻率随电压的增大而减小,B正确;
CD.该元件在A点,电阻可表示为
CD错误。
故选B。
5. 某电路中用到了一个特殊的滑动变阻器,其截面示意图如图甲所示,其主体为两段长度相同、材料相同的圆柱形导体拼接成的电阻,滑片P可以自由滑动,A、B间的电阻R与电阻右端到P间的距离x的关系如图乙所示,则左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为( )
A. 3:4 B. 1:2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,当时,根据电阻定律有
当时,根据电阻定律有
结合图像可得,
又有,
联立解得
可得左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为。
故选C。
6. 某同学设计了如图所示的电路进行电表改装,已知电流表A的量程为500mA,内阻,,。则若将接线柱( )
A. 1、2接入电路时,最大可以测量的电流为0.5A
B. 1、3接入电路时,最大可以测量的电压为3.0V
C. 1、2接入电路也可作为电压表使用,R1阻值越小量程越大
D. 1、3接入电路也可作为电流表使用,R2阻值越小量程越大
【答案】B
【解析】
【详解】AC.1、2接入电路时,也可作为电流表使用,R1阻值越小量程越大;因为,通过R1的最大电流为500mA,最大可以测量的电流为1A, AC错误;
BD.1、3接入电路也可作为电压表使用,R2阻值越大量程越大;电流表A两端最大电压为
R2两端最大电压为
最大可以测量的电压为
B正确。
故选B。
7. 在电学实验中,改装后的电表测量值略偏小,为校准电表,可以将一个阻值较小的电阻( )
A. 与电阻串联 B. 与电阻并联 C. 与电阻串联 D. 与电阻并联
【答案】C
【解析】
【详解】AB.左图所示,R1与电表串联,电表改装为了大量程的电压表。改装后测量值略偏小,即电表示数偏小,即通过的电流偏小,因此为了增大电流,需要减小串联的电阻,即一个阻值较大的电阻与R1并联,AB错误;
CD.右图所示,R2与电表并联,电表改装为了大量程的电流表。改装后测量值略偏小,即电流表示数偏小,通过的电流偏大,因此为了增大电流计的电流,需要一个阻值较小的电阻与R2串联,C正确,D错误。
故选C。
8. 小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )
A. 两端的电压不变
B. 阻值增大为原来的1.44 倍
C. 通过的电流减小为原来的
D. 电功率增大为原来的1.44倍
【答案】B
【解析】
【详解】B.根据电阻定律:
可知,长度变为原来的倍,横截面积变为原来的倍,所以电阻变为原来的倍,故B正确;
A C.根据闭合电路欧姆定律:
可知总电阻增大,干路电流减小,但电流变化倍数无法计算,路端电压即盐水柱两端电压增大,故AC错误;
D.电功率的表达式:
电流变化倍数无法计算,所以电功率变化倍数无法计算,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知,干路电流即经过R1的电流为
并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则
四个灯泡的实际功率分别为
,,,
故四个灯泡中功率最大的是R1。
故选A。
10. 某节水喷灌系统如图所示,水以的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,则( )
A. 每秒水泵对水做功为75J
B. 每秒水泵对水做功为225J
C. 水泵输入功率为440W
D. 电动机线圈的电阻为10
【答案】D
【解析】
【详解】AB.每秒喷出水的质量为,抽水增加了水的重力势能和动能,则每秒水泵对水做功为
故AB错误;
C.水泵的输出能量转化为水的机械能,则
而水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,则
故C错误;
D.电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率,则电动机的机械功率为
而电动机的电功率为
由能量守恒可知
联立解得
故D正确;
故选D。
二、非选择题:共5题,共60分。 其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分; 有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度_______mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则_______mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V, 内阻)
B.电流表(0~3A, 内阻约为)
C. 电流表(0~0.6A, 内阻)
D. 电压表(0~3V,内阻约为)
E.电压表(0~15V, 内阻约为)
F.滑动变阻器(, 额定电流 1A)
G.滑动变阻器(,额定电流0.3A)
H.开关、导线
上述器材中,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______。(填写各器材的字母代号)
(3)要求待测电阻两端的电压能从零开始变化,请按要求在下面方框中画出实验原理图______,然后根据你设计的电路图将图丙中给定的器材连线______。
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为___V,电流表的读数为___A,则金属丝的电阻_____;
(5)该金属丝电阻率的表达式_______。(用l,d,R表示)
【答案】(1) ①. 50.20 ②. 4.700
(2) ①. C ②. D ③. F
(3) ①. ②.
(4) ①. 2.60 ②. 0.52 ③. 4.5
(5)
【解析】
【小问1详解】
[1]根据游标卡尺读数规律可得
[2]根据螺旋测微器读数规律可得
【小问2详解】
[3][4][5] 电源电动势为3V,则电压表需要选择D,电路最大电流约为
电流表应选择C;为方便实验操作,为了减小误差,需要电压从零开始变化,滑动变阻器采用分压式连接,故滑动变阻器选择阻值较小的F。
【小问3详解】
[6]由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻,但电流表内阻已知,故选择电流表内接法,滑动变阻器采用分压接法,如图所示
[7]根据电路图,器材连线如图
【小问4详解】
[8][9]电压表的读数为2.60V;电流表读数为0.52A。
[10] 金属丝的电阻
【小问5详解】
[10]根据电阻定律
该金属丝电阻率的表达式
12. 某一用直流电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为,电动机两端电压恒为5V,物体A重20N。某时刻电路中的电流为1A,不计摩擦力。
(1)电动机对该重物的最大提升速度是多少?
(2)若电动机因故不能转动,这时电动机实际消耗的电功率多大?
【答案】(1)0.2m/s
(2)25W
【解析】
【小问1详解】
电动机的输入功率为
电动机线圈产生的热功率为
输出功率为
当牵引力等于重力时,速度最大,则有
解得
【小问2详解】
电动机不转时看作纯电阻元件,由于电动机两端电压恒为5V,根据欧姆定律,这时通过电动机的电流为
实际消耗的电功率为
13. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻100Ω,求:
(1)表头的满偏电流;
(2)电阻和的阻值。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)由欧姆定律,对图甲可得
(2)由欧姆定律,对图乙可得
联立解得
14. 如图所示,电源电动势E=12V,,电容器的电容C=350μF,定值电阻,灯泡电阻,电动机的额定电压,线圈电阻。开关S闭合,电路稳定后,电动机正常工作,求:
(1)电动机输出的机械功率;
(2)若电动机被卡住后,电源的总功率;
(3)电动机被卡住后,需要断开开关检查故障。求开关S断开后,流过电动机的电荷量。
【答案】(1)8W;(2)50.4W;(3)
【解析】
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律,干路电流为
流过灯泡的电流
流过电动机的电流
则电动机的输出功率为
联立解得
(2)电动机卡住后,设电动机与灯泡并联电阻为,则有
干路电流
电源总功率为
联立解得
(3)断开S前,电容器电压
电容器带电荷量
断开S后电容器放电,流过电动机的电荷量为
代入数据联立解得
15. 如图所示,电源的内阻r=0.4Ω,R1=R2=R3=4Ω。当开关闭合时电流表和电压表的示数分别为1.5A和2V。问:
(1)电源的电动势为多大?
(2)开关断开时,干路上的电流为多少?
【答案】(1)4.8V;(2)0.8A
【解析】
【详解】(1)等效电路如图所示
电流表测量通过、的电流,电压表测量电阻、两端的电压,则通过、的电流分别为
,
则通过的电流为
两端的电压为
干路中的总电流为
电源的电动势为
(2)由(1)可知,两端的电压为
则电阻为
开关断开后,和串联后与并联,然后再与串联,则总的外电阻为
干路上的电流为
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省沙高2024-2025学年第一学期9月阶段性调研试卷
高 二 物 理
注意事项:
1.本张试卷总分为100分,考试时间为75分钟。
2.本试卷分第1卷(选择题)和第11卷(非选择题)两部分。答题前,务必在将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
3.请将答案填涂填写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将答题卷交回。
一、单项选择题:本大题共10题,每题4分,共40分。在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1. 如图所示的电解池接入电路后,在t秒内有个一价正离子通过溶液内某截面S,有个一价负离子通过溶液内某截面S,设e为元电荷,以下说法正确的是( )
A. 当时,电流为零
B. 当时,电流方向从A→B,电流为
C. 当时,电流方向从B→A,电流为
D. 无论大小如何,电流方向都从A→B,电流都为
2. 北京正负电子对撞机的储存环是周长为的圆形轨道,当环中电子以速度沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为,已知电子电荷量为,则环中运行的电子数目为( )
A. B. C. D.
3. 横截面直径为d、长为L的导线,两端电压为U,当三个参量中一个或两个变化时,不影响自由电子定向移动的平均速率是( )
A. 电压U B. 直径d C. 长度L D. 长度L和直径d
4. 丹阳某同学研究一元件得到该元件的伏安特性曲线如图所示,图像上A点与原点的连线与横轴成角,则下列说法正确的是( )
A. 该元件的电阻随电压的增大而增大
B. 该元件的电阻率随电压的增大而减小
C. 该元件在A点,电阻可表示为
D. 该元件在A点,电阻可表示为
5. 某电路中用到了一个特殊的滑动变阻器,其截面示意图如图甲所示,其主体为两段长度相同、材料相同的圆柱形导体拼接成的电阻,滑片P可以自由滑动,A、B间的电阻R与电阻右端到P间的距离x的关系如图乙所示,则左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为( )
A. 3:4 B. 1:2 C. D.
6. 某同学设计了如图所示的电路进行电表改装,已知电流表A的量程为500mA,内阻,,。则若将接线柱( )
A. 1、2接入电路时,最大可以测量的电流为0.5A
B. 1、3接入电路时,最大可以测量的电压为3.0V
C. 1、2接入电路也可作为电压表使用,R1阻值越小量程越大
D. 1、3接入电路也可作为电流表使用,R2阻值越小量程越大
7. 在电学实验中,改装后的电表测量值略偏小,为校准电表,可以将一个阻值较小的电阻( )
A. 与电阻串联 B. 与电阻并联 C. 与电阻串联 D. 与电阻并联
8. 小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )
A. 两端的电压不变
B. 阻值增大为原来的1.44 倍
C. 通过的电流减小为原来的
D. 电功率增大为原来的1.44倍
9. 如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是( )
A. B. C. D.
10. 某节水喷灌系统如图所示,水以的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,则( )
A. 每秒水泵对水做功为75J
B. 每秒水泵对水做功为225J
C. 水泵输入功率为440W
D. 电动机线圈的电阻为10
二、非选择题:共5题,共60分。 其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分; 有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“测定金属丝电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度_______mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则_______mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为的金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V, 内阻)
B.电流表(0~3A, 内阻约为)
C. 电流表(0~0.6A, 内阻)
D. 电压表(0~3V,内阻约为)
E.电压表(0~15V, 内阻约为)
F.滑动变阻器(, 额定电流 1A)
G.滑动变阻器(,额定电流0.3A)
H.开关、导线
上述器材中,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______。(填写各器材的字母代号)
(3)要求待测电阻两端的电压能从零开始变化,请按要求在下面方框中画出实验原理图______,然后根据你设计的电路图将图丙中给定的器材连线______。
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为___V,电流表的读数为___A,则金属丝的电阻_____;
(5)该金属丝电阻率的表达式_______。(用l,d,R表示)
12. 某一用直流电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为,电动机两端电压恒为5V,物体A重20N。某时刻电路中的电流为1A,不计摩擦力。
(1)电动机对该重物的最大提升速度是多少?
(2)若电动机因故不能转动,这时电动机实际消耗的电功率多大?
13. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻100Ω,求:
(1)表头的满偏电流;
(2)电阻和的阻值。
14. 如图所示,电源电动势E=12V,,电容器的电容C=350μF,定值电阻,灯泡电阻,电动机的额定电压,线圈电阻。开关S闭合,电路稳定后,电动机正常工作,求:
(1)电动机输出的机械功率;
(2)若电动机被卡住后,电源的总功率;
(3)电动机被卡住后,需要断开开关检查故障。求开关S断开后,流过电动机的电荷量。
15. 如图所示,电源的内阻r=0.4Ω,R1=R2=R3=4Ω。当开关闭合时电流表和电压表的示数分别为1.5A和2V。问:
(1)电源的电动势为多大?
(2)开关断开时,干路上的电流为多少?
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