精品解析：北京市第八十中学2024-2025学年高二上学期12月阶段测评物理（选考）试卷

北京市第八十中学12月阶段 2024-2025学年第一学期12月阶段测评 高二物理（选考） （考试时间 60分钟 满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题4分，共40 分。 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。 选对得4分，错选该小题不得分。 ） 1. 物理学中常常用物理量之比表示研究对象的某种性质，定义一个新的物理量的同时，也确定了这个物理量与原有物理量之间的定量关系。下列四个选项中不属于用物理量之比定义新的物理量的是（　　） A. 电流 B. 电容 C. 电势 D. 磁感应强度 2. 某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度，游标尺上有10等分刻度，测量示数如图甲所示；用螺旋测微器测量该导体的直径，测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示读数结果的是（　　） A. 甲 乙 B. 甲 乙 C. 甲 乙 D. 甲 乙 3. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I和方向为（ ） A. 顺时针 B. 顺时针 C. 逆时针 D. 逆时针 4. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角，“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（　　） A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 5. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P 点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向外 B. 轨迹1 对应的粒子运动速度越来越小 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3 对应的粒子是正电子 6. 已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻越大。现利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路，电源的电动势和内阻不变。在没有磁场时调节滑动变阻器R使电灯L正常发光。若保持滑动变阻器R接入电路的阻值不变，探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（　　） A. 电灯L亮度变亮 B. 电流表的示数增大 C. 电源内阻消耗的功率增大 D. 电源的输出功率一定增大 7. 将一电源、定值电阻R0=2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 该电源电动势为9V B. 该电源内阻为1Ω C. 调整R，电源最大输出功率为9W D. 电阻箱功率最大时电源效率为50% 8. 如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1、R2的阻值之比为4:3 B. 该电源的电动势为6V，内阻为3Ω C. 只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6W D. 只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1 9. 如图所示，质量为m，通电电流为I的金属棒 ab置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与宽为L的水平导轨平面夹角为θ，金属棒 ab处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒受到的安培力大小为 BILsinθ B. 金属棒受到的支持力大小为 BILcos0 C. 金属棒受到的摩擦力大小为 BILsinθ D. 若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将减小 10. 1911年，Onnes等发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，Gorter和Casimir根据电子比热在附近剧烈变化而提出二流体模型，建立了低温超导的唯象理论。 该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。 物理学中，将单位面积上流过的电流称为电流密度，设正常金属内电流密度为，超导体表面薄层内电流密度为。根据上述信息可知（　　） A. 超导体中的超导电流会产生焦耳热 B. 如图圆柱体中，正常金属与超导体内部均存在恒定的电场以维持恒定的电流 C. 如图圆柱体中，电流，电流密度 D. 如图圆柱体中，电流，电流密度 二、填空题（共45分） 11. 电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。某实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内，玻璃管两端用装有金属圆片电极的橡胶塞密封。实验小组用刻度尺测出两电极相距L，用游标卡尺测得玻璃管的内径为D。实验小组先用多用电表粗测其电阻约为20kΩ；接下来，实验小组用“伏安法”测量其准确阻值。最后分析数据，得出该品牌纯净水样品的电导率。实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，有以下器材供选用： A.电流表 （0~600μA， 内阻约 100Ω） B.电流表（0~0.6A， 内阻约0.125Ω） C. 电压表 （0~3V， 内阻约3kΩ） D. 电压表（0~15V， 内阻约15kΩ） E. 滑动变阻器 （0~100Ω， 额定电流1A） F. 电源（12V， 内阻约1.0Ω） G. 开关和若干导线 （1）实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，为减小测量误差，电流表应选用________，电压表应选用________（选填器材前的字母）。 （2）图乙是实验器材实物图，已连接了部分导线。请补充完成实物间的连线。________ （3）下表是实验小组测量玻璃管中水柱的电流及两端电压的6组实验数据，其中5 组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线。________ 1 2 3 4 5 6 U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 I/μA 53.5 160 267 374 411 588 （4）若得到水样电阻的阻值为R，则水样品电导率的表达式为_______________（用D、L和R表示）。 （5）为了探索分压电路中选择最大阻值是多大的滑动变阻器更有利于完成实验，某同学分别用最大阻值是10Ω、100Ω、1000Ω的三种滑动变阻器做分压电阻，用如图丁所示的电路进行实验。实验中所用的定值电阻 。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电压表读数Ux随 （指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b，c，如图戊所示。则图戊中的图线a对应的滑动变阻器以及为了更有利于完成实验应选择最大阻值为多大的滑动变阻器（在保证滑动变阻器不会被烧坏的情况下），正确的是 （选填选项前的字母）。 A. 最大阻值为10Ω的滑动变阻器； 最大阻值更大的滑动变阻器 B. 最大阻值为100Ω的滑动变阻器； 最大阻值比 Rx大2~5倍的滑动变阻器 C. 最大阻值为1000Ω的滑动变阻器； 最大阻值比 Rx大2~5倍的滑动变阻器 D. 最大阻值为1000Ω的滑动变阻器； 最大阻值更小的滑动变阻器 12. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 （1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是 ；（选填选项前面的字母） A. 当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 B. 当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔 C. 当S接触点2时，在测量前需要调整滑动变阻器 Rp使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 D. 当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 （2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。 a.若所选挡位为直流250mA挡， 则示数为_______mA； b.若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为_____Ω； （3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号： ； A. 将红表笔和黑表笔接触 B. 把选择开关旋转到“×100”位置 C. 把选择开关旋转到“×1k”位置 D. 调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 （4）丙同学在图丙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法正确的是 ； A. 将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障 B. 将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障 C. 将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近2.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良（即存在断路） 13. 根据闭合电路的欧姆定律，电源电动势E和内阻r、路端电压U、电流I的关系为。依据这一原理，甲同学用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最______端（选填“左”或“右”）。 （2）调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势______V，内电阻______。（结果均保留2位有效数字） （3）由于电表并非理想电表，导致______（选填“电压”或“电流”）的测量存在系统误差。在图2上定性画出没有电表内阻影响的理想情况的U—I图线，画出图线与横纵坐标轴的交点。（ ） （4）乙同学拆除电流表和滑动变阻器，直接读取电压表示数为。若电源的电动势为E，内阻为r。电流表、电压表的内电阻分别为。根据图像和电路关系，仅从系统误差的角度来看，______，______（均选填“<”“=”或“>”）。可知______（用电源和电表内阻表示）。 四、计算题（本题共1小题，共15分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 14. 利用电动机提升重物的示意图如下。已知电源电动势E=110V，电源内阻r=2Ω，电动机线圈电阻，定值电阻R=6Ω，重物质量m=50kg，当电动机匀速提升重物时，理想电压表的示数，不计空气阻力和摩擦，取。求： （1）流经电源的电流I 和电动机的热功率； （2）重物匀速上升时的速度大小v； （3）由于人员使用不当，致使电动机被卡住而无法转动，求此时电动机的热功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第八十中学12月阶段 2024-2025学年第一学期12月阶段测评 高二物理（选考） （考试时间 60分钟 满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题4分，共40 分。 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。 选对得4分，错选该小题不得分。 ） 1. 物理学中常常用物理量之比表示研究对象的某种性质，定义一个新的物理量的同时，也确定了这个物理量与原有物理量之间的定量关系。下列四个选项中不属于用物理量之比定义新的物理量的是（　　） A. 电流 B. 电容 C. 电势 D. 磁感应强度 【答案】A 【解析】 【详解】A．电流的定义是通过导体横截面的电荷量与时间比值，故其定义式为 故A错误，符合题意； B．电容的定义是电容器所带电荷量与其电压之比，故其定义式为 故B正确，不符合题意； C．电势的定义是放在电场中的点电荷具有的电势能与其电荷量之比，故其定义式为 故C正确，不符合题意； D．磁感应强度B是描述磁场在空间中某一点的强度大小的物理量。其定义式为 其中F是磁场力，I是电流强度，L是导线长度，且电流必须与磁场线垂直，故D正确，不符合题意。 故选A。 2. 某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度，游标尺上有10等分刻度，测量示数如图甲所示；用螺旋测微器测量该导体的直径，测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示读数结果的是（　　） A. 甲 乙 B. 甲 乙 C. 甲 乙 D. 甲 乙 【答案】D 【解析】 【详解】游标卡尺为10等分度，则由主尺和游标尺读数可知 螺旋测微器测量导体的直径为 由于读数造成的偶然误差的存在，3.275mm~3.279mm皆可。 故选D。 3. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设带电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I和方向为（ ） A. 顺时针 B. 顺时针 C. 逆时针 D. 逆时针 【答案】C 【解析】 【详解】电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为: 根据电流的定义式得：电流强度为: 因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故C正确，选项ABD错误． 【点睛】本题是利用电流强度的定义式求解电流，这是经常用到的思路，要知道电流方向与正电荷定向移动方向相同，而与负电荷定向移动方向相反． 4. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角，“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（　　） A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确； B．由图磁场方向可知地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，B正确； C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，C错误； D．在赤道处，磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力的作用，D正确。 本题选错误的，故选C。 【点睛】地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场。磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。 5. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P 点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向外 B. 轨迹1 对应的粒子运动速度越来越小 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3 对应的粒子是正电子 【答案】B 【解析】 【详解】AD．根据题图可知，1和3粒子转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，故A、D错误； BC．带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知 解得粒子运动的半径为 根据题图可知，轨迹1的半径越来越小，所以轨迹1 对应的粒子运动速度越来越小，另外粒子射出时轨迹2对应的粒子运动的半径比轨迹3的小，所以初速度较小，故B正确，C错误。 故选B。 6. 已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻越大。现利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路，电源的电动势和内阻不变。在没有磁场时调节滑动变阻器R使电灯L正常发光。若保持滑动变阻器R接入电路的阻值不变，探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（　　） A. 电灯L亮度变亮 B. 电流表的示数增大 C. 电源内阻消耗的功率增大 D. 电源的输出功率一定增大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，磁敏电阻的阻值增大，整个回路总的电阻增大，总电流强度减小，电流表的示数减小，电源内电阻消耗的功率减小，路端电压升高，电灯L亮度变亮，A正确，B、C错误； D．当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于没有给出内电阻与外电阻之间的关系，因此当外电阻增加时，无法判断电源的输出功率如何变化，D错误。 故选A。 7. 将一电源、定值电阻R0=2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 该电源电动势为9V B. 该电源内阻为1Ω C. 调整R，电源最大输出功率为9W D. 电阻箱功率最大时电源效率为50% 【答案】B 【解析】 【详解】B．将R0看成电源的内阻，根据图乙可知，当电阻箱的电阻等于3Ω时，电阻箱消耗的电功率最大，此时 所以电源内阻为 故B正确； A．电阻箱的功率最大时，有 根据串联电路的分压规律得 解得电源电动势为 故A错误； C．当外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大，由于定值电阻R0的阻值大于电源的内阻，故当变阻箱的阻值为0时，电源的输出功率最大，且最大功率为 故C错误； D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源的输出效率为 解得 故D错误。 故选B。 8. 如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是（　　） A. 电阻R1、R2的阻值之比为4:3 B. 该电源的电动势为6V，内阻为3Ω C. 只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6W D. 只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像得 电阻R1、R2的阻值之比为2:1，A错误； B．该电源的电动势为6V，内阻为 B错误； C．只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为 C错误； D．只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率分别为 解得 D正确。 故选D。 9. 如图所示，质量为m，通电电流为I的金属棒 ab置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与宽为L的水平导轨平面夹角为θ，金属棒 ab处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒受到的安培力大小为 BILsinθ B. 金属棒受到的支持力大小为 BILcos0 C. 金属棒受到的摩擦力大小为 BILsinθ D. 若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，金属棒ab与磁感应强度方向垂直，则金属棒受到的安培力大小为 故A错误； BC．对金属棒受力分析，如图所示 根据平衡条件有 解得 ， 故B错误，C正确； D．改变电流方向，则金属棒所受的安培力与原来方向相反，则有 所以金属棒受到的支持力变大，根据牛顿第三定律，金属棒对导轨的压力将变大，故D错误。 故选C。 10. 1911年，Onnes等发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，Gorter和Casimir根据电子比热在附近剧烈变化而提出二流体模型，建立了低温超导的唯象理论。 该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。 物理学中，将单位面积上流过的电流称为电流密度，设正常金属内电流密度为，超导体表面薄层内电流密度为。根据上述信息可知（　　） A. 超导体中的超导电流会产生焦耳热 B. 如图圆柱体中，正常金属与超导体内部均存在恒定的电场以维持恒定的电流 C. 如图圆柱体中，电流，电流密度 D. 如图圆柱体中，电流，电流密度 【答案】D 【解析】 【详解】A．超导体中的电阻接近于0，故超导体中的超导电流不会产生焦耳热，故A错误； B．因超导电子能产生定向运动，不受阻碍，则超导体中不需要恒定电场以维持其中的超导电流，故B错误； CD．由于正常金属与超导体处于串联状态，故 而超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，小于正常金属体内的电流流过面积，故 故C错误，D正确。 故选D。 二、填空题（共45分） 11. 电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。某实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内，玻璃管两端用装有金属圆片电极的橡胶塞密封。实验小组用刻度尺测出两电极相距L，用游标卡尺测得玻璃管的内径为D。实验小组先用多用电表粗测其电阻约为20kΩ；接下来，实验小组用“伏安法”测量其准确阻值。最后分析数据，得出该品牌纯净水样品的电导率。实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，有以下器材供选用： A.电流表 （0~600μA， 内阻约 100Ω） B.电流表（0~0.6A， 内阻约0.125Ω） C. 电压表 （0~3V， 内阻约3kΩ） D. 电压表（0~15V， 内阻约15kΩ） E. 滑动变阻器 （0~100Ω， 额定电流1A） F. 电源（12V， 内阻约1.0Ω） G. 开关和若干导线 （1）实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，为减小测量误差，电流表应选用________，电压表应选用________（选填器材前的字母）。 （2）图乙是实验器材实物图，已连接了部分导线。请补充完成实物间的连线。________ （3）下表是实验小组测量玻璃管中水柱的电流及两端电压的6组实验数据，其中5 组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线。________ 1 2 3 4 5 6 U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0 I/μA 53.5 160 267 374 411 588 （4）若得到水样电阻的阻值为R，则水样品电导率的表达式为_______________（用D、L和R表示）。 （5）为了探索分压电路中选择最大阻值是多大的滑动变阻器更有利于完成实验，某同学分别用最大阻值是10Ω、100Ω、1000Ω的三种滑动变阻器做分压电阻，用如图丁所示的电路进行实验。实验中所用的定值电阻 。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电压表读数Ux随 （指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b，c，如图戊所示。则图戊中的图线a对应的滑动变阻器以及为了更有利于完成实验应选择最大阻值为多大的滑动变阻器（在保证滑动变阻器不会被烧坏的情况下），正确的是 （选填选项前的字母）。 A. 最大阻值为10Ω的滑动变阻器； 最大阻值更大的滑动变阻器 B. 最大阻值为100Ω的滑动变阻器； 最大阻值比 Rx大2~5倍的滑动变阻器 C. 最大阻值为1000Ω的滑动变阻器； 最大阻值比 Rx大2~5倍的滑动变阻器 D. 最大阻值为1000Ω的滑动变阻器； 最大阻值更小的滑动变阻器 【答案】（1） ①. A ②. D （2） （3） （4） （5）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电源电动势为12V，则电压表选择D。根据欧姆定律，纯净水最大电流约为 则电流表应选择A。 【小问2详解】 由于,， 所以电流表采用内接法，则实物图如图所示 【小问3详解】 图线如图所示 【小问4详解】 根据电阻定律得，电阻率为 则电导率为。 【小问5详解】 图线a随滑片移动过程中，电压表示数变化较小，说明定值电阻与滑动变阻器左侧部分并联变化较小，说明滑动变阻器阻值较大，即最大阻值为的滑动变阻器。为了使电压表示数变化明显，应使用最大阻值更小的滑动变阻器。 故选D。 12. 指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。 （1）如图甲所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是 ；（选填选项前面的字母） A. 当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 B. 当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔 C. 当S接触点2时，在测量前需要调整滑动变阻器 Rp使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 D. 当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔 （2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图乙所示。 a.若所选挡位为直流250mA挡， 则示数为_______mA； b.若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为_____Ω； （3）用表盘为图乙所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必需的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号： ； A. 将红表笔和黑表笔接触 B. 把选择开关旋转到“×100”位置 C. 把选择开关旋转到“×1k”位置 D. 调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 （4）丙同学在图丙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法正确的是 ； A. 将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障 B. 将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障 C. 将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近2.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良（即存在断路） 【答案】（1）AD （2） ①. 110 ②. 190 （3）BAD （4）C 【解析】 【小问1详解】 根据电表内部电源正负极方向可判断内部电流方向为顺时针方向，又因为电表接线规定为红进黑出原则，则接线柱A为红色表笔、接线柱B为黑色表笔。 选择开关接1时，表头与电阻并联，电表内部干路电流增大，多用电表处于测量电流的挡位； 选择开关接2时，电表内部接入电池与变阻器，多用电表处于测量电阻的挡位，测量电阻前需要短接红黑表笔，调节使指针满偏，即指针指到最右侧电流为最大的位置； 选择开关接3时，表头与电阻并联之后再与串联，电表内部满偏电压增大，多用电表处于测量电压的挡位； 根据以上分析可知，选项AD正确，BC错误。 【小问2详解】 [1]已知量程为直流250mA挡位，则读数为中间刻度盘最上面一层刻度，指针所指为110mA位置，因为每一小格代表5mA，则估读到个位，所以读数为110mA； [2]已知量程为电阻×10Ω挡位，则读数为最上层刻度盘，指针所指为19位置，再乘以相应倍率×10Ω，最终读数为190Ω； 【小问3详解】 因为欧姆表测量未知电阻时，指针偏转位于表盘中间刻度附近测量较为准确，题目要求待测电阻阻值大约为2kΩ，所以挡位需要切换为“×100”位置，欧姆表每次切换倍率后需要将红黑表笔短接，然后调节欧姆调零旋钮使指针满偏。所以操作顺序为BAD。 【小问4详解】 A．将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明电池可能未没有正确安装好或者电池没有电，A错误； B．将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明除了开关以外的位置出现了断路情况，B错误； C．将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近2.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良（即存在断路），C正确。 故选C。 13. 根据闭合电路的欧姆定律，电源电动势E和内阻r、路端电压U、电流I的关系为。依据这一原理，甲同学用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最______端（选填“左”或“右”）。 （2）调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势______V，内电阻______。（结果均保留2位有效数字） （3）由于电表并非理想电表，导致______（选填“电压”或“电流”）的测量存在系统误差。在图2上定性画出没有电表内阻影响的理想情况的U—I图线，画出图线与横纵坐标轴的交点。（ ） （4）乙同学拆除电流表和滑动变阻器，直接读取电压表示数为。若电源的电动势为E，内阻为r。电流表、电压表的内电阻分别为。根据图像和电路关系，仅从系统误差的角度来看，______，______（均选填“<”“=”或“>”）。可知______（用电源和电表内阻表示）。 【答案】（1）左 （2） ①. 4.4 ②. 4.1##4.0##4.2 （3） ①. 电流 ②. （4） ①. = ②. = ③. 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器电路中采用限流接法，为了确保安全，闭合开关前，应使其接入电阻最大，即闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最左端。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图像有 ， 【小问3详解】 [1]图1中电压表测量的是路端电压，电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，系统误差在于电压表的分流，即由于电压表并非理想电表，导致电流的测量存在系统误差； [2]根据上述，系统误差在于电压表的分流，电压表分的电流为 当路端电压为0时，即发生短路时，电压表分流为0，此时电流的测量值与真实值相等，即实验图像与理论图像在横坐标上交于同一点，而在相同的电压之下，理论的干路电流大于实验的干路电流，作出理论图像如图所示 【小问4详解】 [1][2][3]图1中将电源与电压表等效为一个新电源，则此时的测量值为等效电源的电动势与内阻，则有 ， 若拆除电流表和滑动变阻器，直接读取电压表示数为，则有 可知 结合上述有 四、计算题（本题共1小题，共15分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 14. 利用电动机提升重物的示意图如下。已知电源电动势E=110V，电源内阻r=2Ω，电动机线圈电阻，定值电阻R=6Ω，重物质量m=50kg，当电动机匀速提升重物时，理想电压表的示数，不计空气阻力和摩擦，取。求： （1）流经电源的电流I 和电动机的热功率； （2）重物匀速上升时的速度大小v； （3）由于人员使用不当，致使电动机被卡住而无法转动，求此时电动机的热功率。 【答案】（1） ， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 得流经电源的电流 电动机的热功率为 【小问2详解】 电动机的机械功率为 另外 联立求得 【小问3详解】 电动机被卡住后成为纯电阻，此时电路中的电流为 此时电动机的热功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $