内容正文:
高二学年 物理试题2卷
答题时间:75分钟 满分: 100分
一、单选题 (每题4分, 共28分。)
1. 下列选项中正确标明了通电导线所受安培力方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由左手定则得:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向外穿过手心,则手心朝里.四指指向电流方向,拇指指向为通电导线所受安培力方向应该为竖直向下,故A错误;
B.由左手定则得:电流方向与磁场方向平行,此时通电导线不受安培力,B错误;
C.由左手定则得:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向右穿过手心,则手心朝左.四指指向电流方向:向外,拇指指向安培力方向:向上,故C正确;
D.由左手定则得:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向上穿过手心,则手心朝下.四指指向电流方向:向里,拇指指向安培力方向:水平向右,D错误。
故选C。
2. 如图所示,小磁针水平放置于水平桌面上,一长直导线沿南北方向放置于小磁针的正上方,当在导线中通入某一方向的电流时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A. 发现电流磁效应的科学家是法拉第
B. 只要导线沿南北方向放置,小磁针无论放在什么位置,都能发生偏转
C. 由奥斯特提出的分子电流假说可知,小磁针和电流产生磁场的本质相同
D. 若导线中通有由南向北的电流,小磁针静止时N极指向西偏北方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.通电导线使小磁针发生偏转是电流的磁效应,这个现象是奥斯特发现的,故A错误;
C.安培提出的分子电流假说可知,小磁针和电流产生磁场的本质相同,故C错误;
BD.若导线中通有由南向北的电流,根据右手螺旋定则可知,通电导线在下方产生的磁场方向向西,又因为地球周围存在由地理南极指向地理北极的磁场,所以通电导线下方的磁场方向为西北,小磁针的静止时的指向为磁场方向,所以小磁针静止时N极的指向为西偏北方向,若小磁针的位置使小磁针的方向刚好为磁场方向,将不会偏转,故B错误,D正确。
故选D。
3. 甲乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式,丙丁两电路图分别为两种电压电流表连接方式。下列说法正确的是( )
A. 甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围一样
B. 在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C. 若采用丙图,误差是由电压表分流引起的
D. 若采用丁图,电阻的测量值大于真实值
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中滑动变阻器采用限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,但无法调节到零;图乙中滑动变阻器采用分压式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压为0,所以甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围不一样,故A错误;
B.在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P都应置于b端,乙图中两端的电压应该从零开始变化,滑片P都也应置于b端,故B正确;
C.若采用丙图,电流表采用内接法,误差是由电流表分压引起的,故C错误;
D.若采用丁图,电流表采用外接法,误差是由电压表分流引起的,使得电流表的读数大于电阻的电流,根据欧姆定律
可知电阻的测量值小于真实值,故D错误。
故选B。
4. 在探究导体电阻与其影响因素的定量关系时,某同学找到a、b、c、d四条不同的金属导体,在长度、横截面积、材料三个因素方面,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同.将a、b、c、d串联接入如图所示电路中,用一块电压表分别测量导体a、b、c、d两端的电压.若实验中保持金属导体温度不变,不计电压表内阻对电路影响,对于该实验的实验方法及实验中得到的现象,你认为合理的是( )
A. 该实验用等效替代的方法来探究电阻的有关影响因素
B. 如果a、b的长度不同,则它们的电压与长度成反比
C. 如果a、c的横截面积不同,则它们的电压与横截面积成正比
D. 改变滑动变阻器滑片的位置,a、d两条金属导体的电压之比不会随之发生变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.本实验控制一些物理量不变,研究其他物理量之间的关系,应用了控制变量法,故A错误;
B.如果a、b的长度不同,根据可知,电阻与长度成正比,由可知,电压与长度成正比,故B错误;
C.根据电阻定律可知截面积不同,导线超粗电阻越小,结合可知电压与截面积成反比,故C错误;
D.由于电阻为串联关系,所以无论如何改变滑片位置,电流都是相等的,则由可知,电压之比不会发生变化,故D正确。
故选D。
5. 有一个电流表,内阻为,满偏电流为。如果把它改装为量程为的电流表,则( )
A. 给它串联一个电阻,阻值为 B. 给它串联一个电阻,阻值为
C. 给它并联一个电阻,阻值为 D. 给它并联一个电阻,阻值为
【答案】D
【解析】
【详解】要把满偏电流为电流计改装成的电流表,根据串并联电路特点,可知需要给电流计并联一个电阻,且有
求得需要并联电阻的阻值为
故选D。
6. 如图所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池两端电压恒定.那么开关S闭合后通过R2的电流是S闭合前的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设电池提供的电压为U,设每个电阻的阻值为R,开关S接通前,流过R2的电流
开关S接通后,流过R2的电流
可得
故选B。
7. 如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合,电路稳定后,灯泡L正常发光,然后向左移动滑动变阻器R的滑片,在此过程中( )
A. 灯泡L逐渐变暗
B. 电源的路端电压逐渐减小
C. 电容器C所带的电荷量逐渐减小
D. 定值电阻两端的电压始终为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.向左移动滑动变阻器R的滑片,则R阻值变大,则该支路的电流较小,则灯泡L逐渐变暗,选项A正确;
B.因通过电源的电流减小,则内阻上的电压减小,则
U=E-Ir
可知,电源的路端电压逐渐变大,选项B错误;
C.路端电压变大,则电容器C两端电压变大,则根据
Q=CU
电容器所带的电荷量逐渐增加,选项C错误;
D.因电容器充电,则定值电阻两端的电压不为零,选项D错误。
故选A。
二、多选题(每题6分,错选不得分,漏选得3分,共18分)
8. 如图所示,电源电动势E不变,内阻,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为10Ω,则( )
A. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时,电源的输出功率最大
B. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时,电源的输出功率最大
C. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据电路知识可知当电源的输出功率最大,外电路电阻等于内阻,则此时滑动变阻器阻值为,故A正确,B错误;
CD.将电阻R1等效为电源内阻,则当滑动变阻器阻值为R1+r=1.5Ω时,变阻器R2消耗的功率最大,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r为定值,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合电键S,理想电流表A的示数为I,理想电压表和的示数分别为和,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,各电表示数变化量分别为和,下列说法正确的是( )
A. I变大,变大 B. 电源的效率增加
C. 电源的总功率增加 D. 不变,不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R2阻值减小,则总电阻减小,总电流变大,即A的示数I变大,内阻和R1上的电压变大,则滑动变阻器上的电压减小,即变小,选项A错误;
B.电源的效率
因外电阻减小,可知电源的效率减小,选项B错误;
C.电源的总功率
因总电流I变大,则电源总功率增加,选项C正确;
D.因
不变;根据
可得
不变,选项D正确。
故选CD。
10. 如图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断下列说法正确的是( )
A. S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
B. S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
C. S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大
D. S与5连接时,多用电表就成了欧姆表
【答案】AD
【解析】
【详解】A.S与1连接时,R1起到分流作用,多用电表为电流表;与2连接时,R1与R2串联之后起到分流的作用,也为电流表,由于R1的分流作用较大,因此量程较大,A正确;
BC.S与3或4连接时,R3、R4起到分压的作用,多用电表就成了电压表,由于R3<R4,可知S与4连接时,量程较大,B、C错误;
D.S与5连接时,电表内部有电池,多用电表就成了欧姆表,D正确。
故选AD。
三、实验题(每空2分,共18分。)
11. 某同学在测定某种合金丝的电阻率时:
(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm(如图甲所示);
(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm(如图乙所示);
(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 3.203##3.204##3.205 ②. 5.015 ③. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图甲可知直径为
(2)[2]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm,由图乙可知长度为
(3)[3]根据欧姆定律可得
由于电流表采用外接法,误差来源于电压表的分流,导致电流表测量结果偏大,电阻测量值将比真实值偏小。
12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节;
B.电流表1:量程0~0.6A,内阻;
C.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为;
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知;
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知;
F.滑动变阻器1:,2A;
G.滑动变阻器2:,1A;
H.开关、导线若干。
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中应选择的器材为:电流表选择______、电压表选择______,滑动变阻器选______(填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中______(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象,则干电池的电动势______V,内电阻______Ω。
【答案】 ①. B ②. D ③. F ④. 甲 ⑤. 1.5 ⑥. 0.7
【解析】
【详解】(1)[1]电流表B的内阻是已知的,故选B;
[2]被测干电池一节,电动势约为1.5V,电压表选择量程0~3V,故选D;
[3]被测干电池的内阻较小,为方便调节,滑动变阻器选择阻值较小的,故选F;
(2)[4]因电流表的内阻已知,故实验电路图应选择图甲;
(3)[5][6]根据闭合电路欧姆定律
即
则,图像的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示内阻
四、解答题(13题10分, 14题12分, 15题14分)
13. 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B。
(2)射出点的坐标。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由几何关系得粒子做圆周运动的半径为
由洛伦兹力提供向心力有
解得
(2)射出点的纵坐标为
射出点的坐标为(0,)
14. 电源电动势,小灯泡L上标有“,”的字样,电动机M的电阻为=1Ω,开关S接1,当变阻器调到时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,求:
(1)电源内阻;
(2)开关S接2时电动机的输出功率;
(3)开关S接2时电源效率。
【答案】(1);(2)0.12W;(3)93.3%
【解析】
【详解】(1)小灯泡的额定电流为
当接1时,由闭合电路欧姆定律可知
解得
(2)当接2时灯泡正常发光,流过的电流为0.2A,电源内阻分的电压为
故电动机分的电压为
电动机的输出功率为
(3)电源的效率为
15. 如图所示,两根平行的水平光滑金属导轨M、N,电阻不计,相距L=0.2m,垂直导轨方向放一个质量m=4×10-2kg的金属棒ab,ab的电阻R0=2Ω,两金属导轨一端通过电阻R=2Ω和电源相连。电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,若在整个区域施加一个水平方向的匀强磁场,使金属棒对导轨的压力恰好是零,并保持静止。(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)整个电路中的电流是多大?
(2)所加的磁场磁感应强度大小和方向?
(3)导体棒ab产生的热功率P热是多大?
【答案】(1);(2)1.5T,水平向右;(3)
【解析】
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律得
即整个电路中的电流是;
(2)由题意知,ab处于静止,且对导轨的压力恰好为零,则磁场对ab的安培力必定竖直向上,与重力平衡,则安培力的大小为
方向竖直向上,由左手定则判断可知,B的方向水平向右,由
得
(3)导体棒产生的热功率为
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高二学年 物理试题2卷
答题时间:75分钟 满分: 100分
一、单选题 (每题4分, 共28分。)
1. 下列选项中正确标明了通电导线所受安培力方向的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,小磁针水平放置于水平桌面上,一长直导线沿南北方向放置于小磁针的正上方,当在导线中通入某一方向的电流时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A. 发现电流磁效应的科学家是法拉第
B. 只要导线沿南北方向放置,小磁针无论放在什么位置,都能发生偏转
C. 由奥斯特提出的分子电流假说可知,小磁针和电流产生磁场的本质相同
D. 若导线中通有由南向北的电流,小磁针静止时N极指向西偏北方向
3. 甲乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式,丙丁两电路图分别为两种电压电流表连接方式。下列说法正确的是( )
A. 甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围一样
B. 在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C. 若采用丙图,误差是由电压表分流引起的
D. 若采用丁图,电阻的测量值大于真实值
4. 在探究导体电阻与其影响因素的定量关系时,某同学找到a、b、c、d四条不同的金属导体,在长度、横截面积、材料三个因素方面,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同.将a、b、c、d串联接入如图所示电路中,用一块电压表分别测量导体a、b、c、d两端的电压.若实验中保持金属导体温度不变,不计电压表内阻对电路影响,对于该实验的实验方法及实验中得到的现象,你认为合理的是( )
A. 该实验用等效替代的方法来探究电阻的有关影响因素
B. 如果a、b的长度不同,则它们的电压与长度成反比
C. 如果a、c的横截面积不同,则它们的电压与横截面积成正比
D. 改变滑动变阻器滑片的位置,a、d两条金属导体的电压之比不会随之发生变化
5. 有一个电流表,内阻为,满偏电流为。如果把它改装为量程为的电流表,则( )
A. 给它串联一个电阻,阻值为 B. 给它串联一个电阻,阻值为
C. 给它并联一个电阻,阻值为 D. 给它并联一个电阻,阻值为
6. 如图所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池两端电压恒定.那么开关S闭合后通过R2的电流是S闭合前的( )
A. B. C. D.
7. 如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合,电路稳定后,灯泡L正常发光,然后向左移动滑动变阻器R的滑片,在此过程中( )
A. 灯泡L逐渐变暗
B. 电源的路端电压逐渐减小
C. 电容器C所带的电荷量逐渐减小
D. 定值电阻两端的电压始终为零
二、多选题(每题6分,错选不得分,漏选得3分,共18分)
8. 如图所示,电源电动势E不变,内阻,定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为10Ω,则( )
A. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时,电源的输出功率最大
B. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时,电源的输出功率最大
C. 当滑动变阻器接入电路的阻值为0.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
D. 当滑动变阻器接入电路的阻值为1.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大
9. 在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r为定值,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合电键S,理想电流表A的示数为I,理想电压表和的示数分别为和,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,各电表示数变化量分别为和,下列说法正确的是( )
A. I变大,变大 B. 电源的效率增加
C. 电源的总功率增加 D. 不变,不变
10. 如图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断下列说法正确的是( )
A. S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
B. S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
C. S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大
D. S与5连接时,多用电表就成了欧姆表
三、实验题(每空2分,共18分。)
11. 某同学在测定某种合金丝的电阻率时:
(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm(如图甲所示);
(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm(如图乙所示);
(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
12. 为了测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节;
B.电流表1:量程0~0.6A,内阻;
C.电流表2:量程0~0.6A,内阻约为;
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知;
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知;
F.滑动变阻器1:,2A;
G.滑动变阻器2:,1A;
H.开关、导线若干。
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中应选择的器材为:电流表选择______、电压表选择______,滑动变阻器选______(填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中______(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象,则干电池的电动势______V,内电阻______Ω。
四、解答题(13题10分, 14题12分, 15题14分)
13. 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B。
(2)射出点的坐标。
14. 电源电动势,小灯泡L上标有“,”的字样,电动机M的电阻为=1Ω,开关S接1,当变阻器调到时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,求:
(1)电源内阻;
(2)开关S接2时电动机的输出功率;
(3)开关S接2时电源效率。
15. 如图所示,两根平行的水平光滑金属导轨M、N,电阻不计,相距L=0.2m,垂直导轨方向放一个质量m=4×10-2kg的金属棒ab,ab的电阻R0=2Ω,两金属导轨一端通过电阻R=2Ω和电源相连。电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,若在整个区域施加一个水平方向的匀强磁场,使金属棒对导轨的压力恰好是零,并保持静止。(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)整个电路中的电流是多大?
(2)所加的磁场磁感应强度大小和方向?
(3)导体棒ab产生的热功率P热是多大?
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