内容正文:
2024-2025学年度宁波中学高一下5月物理月考试卷
一、单选题
1.有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量( )
A.日光灯最多 B.电烙铁最多
C.电风扇最多 D.一样多
2.两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.6∶1 D.1∶6
3.一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C.ρnev D.
4.如图所示,用甲、乙两种电路测RX的阻值,甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA,乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA,则待测电阻RX的值应
A.比1000Ω略大一些 B.比1000Ω略小一些
C.比725Ω略大一些 D.比725Ω略小一些
5.用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,是定值电阻,阻值是,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段长20cm的均匀电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=8cm,则Rx的阻值为( )
A.80 B.100
C.150 D.180
6.如图所示电路,电源内阻不能忽略.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动后,电压表V1、V2示数变化量的绝对值为△U1、△U2,电流表示数变化量的绝对值为△I.下列判断正确的是( )
A.电流表A示数增大
B.电压表V2示数减小
C.△U1小于△U2
D.的数值减小
7.智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,它是能直接为移动设备充电的储能装置.充电宝的转换率是指充电宝放电总量占充电宝容量的比值,一般在0.6~0.7.如图为某一款移动充电宝,其参数见下表.下列说法正确的是( )
A.充电宝充电时将电能转化为内能
B.该充电宝最多能储存的能量为
C.该充电宝电量从零到完全充满所用时间约为2h
D.用该充满电的充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电,理论上能充满4次
8.四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A.电流表的读数小于电流表的读数 B.电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C.电压表的读数小于电压表的读数 D.电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
二、多选题
9.如图所示的电路,电源电动势,内阻不计,、、为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的特性曲线如图所示。当开关闭合后,下列关于电路中的灯泡的说法中,正确的是( )
A.灯泡消耗的电功率为0.30W
B.灯泡的电阻为75Ω
C.灯泡的电阻为12Ω
D.三灯泡消耗的总电功率为0.90W
10.如图所示,直线A为某电源的U—I图线,曲线B为某小灯泡L的U—I图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )
A.灯泡L的额定电压为2V,额定功率为4W
B.此电源的内电阻为0.5,此时灯泡L的电阻大于1
C.此时电源内阻的热功率为4W
D.把灯泡L换成阻值恒为0.5的纯电阻,电源的输出功率将增大,但效率降低
11.直流电源、滑动变阻器R、定值电阻以及平行板电容器C连接成如图的电路.图中C的下极板接地,开始时C不带电.现闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,稳定后一带电油滴恰能静止在电容器中的P点,下列说法正确的是( )
A.保持两开关闭合,R的滑片上滑时,中电流向右
B.保持两开关闭合,R的滑片下滑时,油滴向上运动
C.断开,C的下极板下移时,P点的电势升高
D.断开,C的下极板下移时,油滴的电势能增大
三、实验题
12.某同学用伏安法测量阻值约为5Ω的待测金属元件的电阻率。(材料为锰铜合金的定值电阻)
(1)分别使用20分度游标卡尺和螺旋测微器测量金属元件的长度L和直径d,某次测量的示数如图甲和图乙所示。
①长度L= mm,直径d= mm。
②螺旋测微器测量出的长度比用游标卡尺(20分度)测量出的长度更精确的原因是 。
(2)先准备有以下器材
A.待测金属元件;
B.电压表V(量程3V,内阳约为1kΩ)
C.电流表A(量程100mA,内阻为r=5Ω)
D.滑动变阻器R(0~10Ω)
E.电源(电动势3V,内阻可忽略)
F.开关与导线若干
①为了减小实验误差,以下的四个电路中应选用 进行实验。
②用伏安法测得该电阻的电压和电流,并作出其伏安特性曲线如图丙所示,若图像的斜率为k,则该金属元件的电阻率ρ= 。(用题目中所给各个量的对应字母进行表述)
13.(1)如图1所示为某同学设计的多量程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,表笔B可以分别与触点1、2、……6接通,从而实现多用电表用来测量电阻、电流和电压的不同功能。在这个电路中,测电流和测电压时各有两个量程,测电阻时有“×10”和“×1k”两个挡位。其中,的最大阻值小于的最大阻值。关于这个多用电表,下列说法中正确的是 。
A. 当开关S分别接触点1或2时,多用电表为电流挡,且接触点1时的量程比较大
B.当开关S分别接触点3或4时,多用电表为电阻挡,且接触点3时为“×1k”挡位
C. 当开关S分别接触点5或6时,多用电表为电流挡,且接触点5时的量程比较小
D.使用多用电表各挡位时,电流均由A表笔一侧流入表头,则A表笔应为红色表笔
(2)用多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流100mA挡,则读数为 mA;若所选挡位为电阻挡,则读数为 ;
(3)用表盘为图2所示的多用电表正确测量了一个约的电阻后,需要继续测量一个阻值约的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前,请选择以下必须的步骤,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“×1”位置
C. 把选择开关旋转到“×10”位置 D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
14.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大,某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压):
I/A
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(1)在下图的甲框中画出实验电路图.可用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干;
(2)在下图乙中画出小灯泡的I-U曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻值随U变大而______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为1.5V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡L2电流的两倍,则流过灯泡L1的电流约为 ______ A。
四、解答题
15.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱,发电机等。如图所示。
(1)利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率P0=300kW,输电电压U=10kV,求导线上损失的功率与输送功率的比值;
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积.设空气密度为ρ,气流速度为v,风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施;
(3)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时,试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。
试卷第2页,共8页
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《2024-2025学年度宁波中学高一下5月物理月考试卷》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
B
C
C
D
D
AC
AD
题号
11
答案
AC
1.B
【详解】日光灯在工作时是电能转化为光能和内能,电烙铁在工作时是电能只转化为内能,电风扇在工作时是电能转化为机械能能和内能,所以在额定电压下工作相同时间,消耗的电能相同,电烙铁产生的内能最多,产生的热量最多,B对,ACD错.
2.B
【详解】试题分析:ab段和bc段的电势差分别为2V,4V,电流相等,根据欧姆定律得:.
根据电阻定律得,,则,则横截面积之比:.故选B.
考点:电阻定律; 欧姆定律
【名师点睛】本题考查了欧姆定律、电阻定律以及串并联电路的特点,要能从给定的图线中获取两电阻两端电压的大小,根据欧姆定律求解电阻;难度不大.
3.C
【分析】考查电路和电场知识
【详解】,I=neSv,,,联立得E=ρnev,故选C。
4.B
【详解】因电流表的示数变化大,说明了电压表的分流作用明显,所以要用电流表内接法的电路进行测量,为甲电路.用甲电路:电压表的示数是待测电阻和电流表的上的电压的和,故电压比真实值大
又U测>U真,所以R测>R真即测量值偏大,真实值比1000Ω略小一些,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.C
【详解】闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,说明G表两端的电势相等,则根据串并联电压关系有
,
根据串联电路电压之比等于电阻之比有
根据电阻定律公式可知,电阻之比等于长度之比,即有
解得
故选C。
6.C
【详解】A项:当滑动变阻器的滑片P向右滑动后,电阻增大,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律知总电流减小,A示数减小,故A错误;
B项:电压表V1测量R1的电压U1=IR1减小,V2测量R2和R3的电压U2=E﹣U1﹣Ir,增大,故电压表V2示数增大,故B错误;
C项:根据闭合电路欧姆定律知,△U1+△U内=△U2,故△U1小于△U2,故C正确;
D项:保持不变,故D错误.
故选C.
7.D
【分析】从铭牌中读出充电宝的容量和电动势;根据电流的定义式计算该充电宝充电所需要的时间.
【详解】A.充电宝充电时将电能转化为化学能,故A错误;
B.该充电宝的容量为,电压为5V,所以充电宝最多能储存的能量:
故B错误;
C.以2A的电流充电,充电宝电量从零到完全充满所用时间:
故C错误;
D.由于充电宝的转换率是0.60,所以放电总量为,给电量为零、容量为3000mAh的手机充电的次数次,故D正确.
【点睛】本题考查获取信息的能力,要从铭牌中读出电池的容量实际上是电池所释放的总能量.
8.D
【详解】A.电流表的量程大于电流表的量程,故电流表的电阻值小于电流表的电阻值,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表的读数大于电流表的读数,故A错误;
B.两个电流表的表头是并联关系,电压相同,故偏转角度相等,故B错误;
C.电压表的量程大于的量程,故电压表的电阻值大于电压表的电阻值,两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故电压表的读数大于电压表的读数,故C错误;
D.两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故偏转角度相等,故D正确。
故选D。
9.AC
【详解】当开关闭合后,灯泡L3的电压U3=3V,由图2读出其电流I3=0.25A,则灯泡L3的电阻
功率为
P3=U3I3=3×0.25=0.75W;
灯泡L1、L2串联,电压U1=U2=1.5V,由图读出其电流I1=I2=0.20A,电阻
灯泡L1、L2的功率均为
P1=P2=U1I1=1.5V×0.20A=0.30W
三灯消耗的总功率为
P=2×0.30+0.75=1.35W
故AC正确,BD错误;
故选AC。
10.AD
【详解】A.由图像可知,灯泡L的额定电压为2V,额定功率为
A正确;
B.根据电源的U—I图线,可得此电源的电动势为3V,内电阻为
此时灯泡L的电阻
B错误;
C.此时电源内阻的热功率为
C错误;
D.灯泡正常发光时电源的输出功率等于灯泡的额定功率,即4W,把灯泡L换成阻值恒为0.5的纯电阻,电源的输出功率为
则电源的输出功率将增大。电源效率
可知,外接电阻R减小,电源效率降低,D正确。
故选AD。
11.AC
【详解】A.保持两开关闭合,R的滑片上滑时,滑动变阻器的阻值变大,电容器两端的电压增大,根据,电容器处于充电状态,则R0中电流向右,故A正确;
B.保持两开关闭合,R的滑片下滑时,滑动变阻器的阻值变小,电容器两端的电压减小,根据,电场强度减小,则油滴受到向上的电场力减小,油滴向下运动,故B错误;
CD.断开,电容器两极板之间电荷量保持不变,根据
, ,
得
C的下极板下移时,两极板间的场强保持不变,根据
则C的下极板下移时,P点的电势升高,因电场方向向下而电场力向上,因此粒子带负电,电势能降低,故CD正确;
故选AC。
12. 5.25 1.073/1.074/1.075/1.076/1.077 螺旋测微器测量长度的最小范围为微米,游标卡尺(20分度)只能测量毫米后两位,不能测量到微米 B
【详解】(1)①[1]金属元件的长度
[2]金属元件的直径
②[3]螺旋测微器可以测量到毫米位小数点后三位,既微米,而20分度的游标卡尺只能测量到毫米位小数点后两位,不能测量到微米;
(2)①[4]因为电流表内阻已知,电流表可以采用内接法,滑动变阻器采用分压式接法,可以多测几组数据并且可以保护电路。
故选B;
②[5]由欧姆定律有
可得被测电阻阻值
电阻定律
联立可得
13. AD/DA 58 1100 BAD
【详解】(1)[1]A.由图示可知,开关分别接1、2时表头与电阻并联,此时电表为电流表,可以用来测电流,接1时分流电阻相对更小,故接1时电表的量程更大,第1挡为大量程,那么S接2时量程较小,故A正确;
B.由图示可知,开关分别接3、4时电源接入电路,此时多用电表为欧姆表,可以用来测电阻,由于E1<E2,R1的最大阻值小于R2的最大阻值,则接触点4时为“×1k”挡位,故B错误;
C.由图可知当转换开关S旋到位置5、6时表头与电阻串联,此时电表为电压表,可以用来测电压。电流表所串联的电阻越大,所测量电压值越大,故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大,故C错误;
D.因为6挡共用一个表头,所以测电压时外部电源的正极应该接在A表笔上,故A为红表笔,根据红进黑出的原则可知,使用多用电表各挡位时,电流均由A表笔一侧流入表头,故D正确;
故选AD;
(2)[2]若所选挡位为直流100mA挡,由图2所示可知,其分度值为2mA,则示数为58mA;
[3]若所选挡位为电阻×100Ω挡,由图2所示可知,示数为
(3)[4]用多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻,首先要把选择开关置于×100挡位位置,然后进行欧姆调零,把红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指针欧姆零刻度线位置,最后再测电阻,故合理的步骤是BAD。
14.(1) ;(2) ,变大;(3)0.42A
【详解】(1)[1]因为电压和电流需从零开始测起,所以滑动变阻器采用分压式接法,灯泡电阻属于小电阻,电流表采用外接法,电路图如下图
(2)[2]根据描点法作图得出对应的I-U图象
则可知,图象的斜率表示电阻的倒数,则可知,电阻随电压的增大而增大;
(3)[3]电阻R的电流是流过灯泡L2电流的两倍,根据电阻的串并联可知,流过灯泡L1的电流是L2的三倍;同时灯泡L1和L2的电压之和为1.5V,由此结合小灯泡的U-I曲线可知流过灯泡L2的电流约为0.14A.L1的电流约为0.42A。
15.(1)0.03;(2);(3)8×105kW·h。
【详解】(1)导线上损失的功率为
kW
所以损失的功率与输送功率的比值为
(2)风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大,单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为
风能的最大功率可表示为
要提高单位时间内接受的风能,应采取的合理措施有:如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
(3)按题意,风力发电机的输出功率为
kW
最小年发电量约为
W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h
答案第8页,共8页
答案第1页,共8页
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