内容正文:
高二物理开学检测题
一、选择题:1-6题为单选,7-9题为多选。
1. 有关电压与电动势的说法中正确的是( )
A. 电压与电动势的单位都是伏特,所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法
B. 电动势是电源两极间的电压
C. 电动势公式中的W与电压公式中的W是一样的,都是电场力做的功
D. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量
【答案】D
【解析】
【详解】电压与电动势是两个不同的概念,电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,电动势定义式中的W是指非静电力做功,而电压公式中的W是静电力做功,电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
故选D。
2. “中国天眼”位于贵州的大山深处,是500m口径球面射电望远镜(FAST)。它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 电磁波在任何介质中传播速度均为
B. 红外线的波长比紫外线大
C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场,空间将产生电磁波
D. 赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁理论
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电磁波在不同介质中的传播速度不同,其在真空中传播的速度为,A错误;
B.红外线的波长比紫外线大,B正确;
C.麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场,空间将产生电磁波,C错误;
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁理论,D正确。
故选BD。
3. 如图所示,照明电路的电压恒为V,并联了20盏电阻Ω的电灯(忽略灯泡电阻的变化),两条输电线的电阻均为Ω。下列说法正确的是( )
A. 并联的电灯越多流过输电线的电流越小
B. 只开10盏灯时,输电线上损失的电压约为5.24V
C. 20盏灯都打开时,输电线上损失的电功率为20W
D. 20盏灯都打开时,整个电路消耗的电功率为2200W
【答案】D
【解析】
【详解】A.并联的电灯越多,电路电阻越小,流过输电线的电流越大,故A错误;
B.只开10盏灯时,则10盏灯并联的等效电阻为
解得
输电线上损失的电压约为
故B错误;
C.20盏灯都打开时,20盏灯的等效电阻为
解得
输电线上的电流为
输电线上损失的电功率为
故C错误;
D.20盏灯都打开时,整个电路消耗的电功率为
故D正确;
故选D。
4. 某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电池内阻的测量值为 B. 外电路发生短路时的电流为0.40A
C. 电池电动势和内阻的测量值均偏小 D. 电池电动势的测量值准确,内阻的测量值偏大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律有
由图像可知,电动势测量值为
V
电源内阻
外电路发生短路时的电流为
A
故AB错误;
CD.由图甲所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用了外接法,由于电压表的分流,使电流表所测电流小于流过电源的电流;实验误差来源于电压表的分流,电动势和内阻测量值和真实值之间的关系为电源电动势与内阻测量值都小于真实值,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知电源电动势为E,内阻为r,指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则( )
A. 电动机的额定电压为IR B. 电动机的电功率为I2R
C. 电动机的热功率为I2R D. 电源的输出功率为I2(R + r)
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动机正常工作时属于非纯电阻元件,因此其额定电压不等于IR,根据小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作以及闭合电路欧姆定律可得其额定电压为
UM = E - I(r + R0)
A错误;
B.电动机正常工作时属于非纯电阻元件,根据小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作以及闭合电路欧姆定律可得其电功率为
PM = IUM
B错误;
C.电动机的热功率即电动机内阻产生的焦耳热是纯电阻电路,为I2R,C正确;
D.电动机正常工作时属于非纯电阻元件,则电源的输出功率为
P出 = U外I = (E - Ir)I
D错误。
故选C。
6. 如图所示,光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小,R0、R1是定值电阻,电源的电动势和内阻分别为E、r,闭合开关S,增大光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A. 电源的效率可能变大 B. R0的功率增大
C. 电流表的示数增大 D. 光敏电阻的功率一定增大
【答案】C
【解析】
【详解】C.增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小,根据串反并同规律,电流表的示数增大,C正确;
B.增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小,根据串反并同规律, R0的电压减小,R0的功率减小,B错误;
D.增大光敏电阻的光照强度,无法确定光敏电阻的功率,D错误;
A. 电源的效率为
增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小,电源的效率减小,A错误。
故选C。
7. 如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向b端移动后,下列说法中正确的是( )
A. 油滴带负电,将向上运动
B. P点的电势降低
C. 电源的效率变低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI,则
【答案】BC
【解析】
【详解】A.油滴原来静止在电容器内,受向上的电场力平衡重力,由图可知电容器内部电场方向向下,则油滴带负电。当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,路端电压减小,R1两端的电压增大,则电容器两端电压减小,电容器内场强减小,油滴所受电场力将小于重力,将向下运动, A错误;
B.P点的电势等于P点与下极板(接地,电势为零)的电势差,由可知,E减小,P与下极板间距不变,所以电势差减小,P点电势降低,B正确;
C.电源的效率为
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4的阻值减小,外电阻R减小,电源的效率变低,C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律
解得
D错误。
故选BC。
8. 在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路,电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则当这台电动机正常运转时( )
A. 电动机的内阻为1Ω B. 电动机的内阻为7.50
C. 电动机的输出功率为26W D. 电动机的输出功率为22W
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V,则电动机的电阻
故A正确,B错误。
CD.电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V,电动机的总功率为
电动机内阻消耗的热功率为
电动机正常运转时的输出功率是
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图1所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。闭合S,当滑动变阻器的滑片由a滑至b时,R上消耗的功率P随接入电路电阻的变化关系如图2所示,则( )
A. 电动势
B. 内阻
C. 时,R一定为3Ω
D. 时,R可能为12Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.将看成电源内阻的一部分,当滑动变阻器R的阻值等于等效电源的内阻时,R上消耗的功率最大,即
解得内阻
R上消耗的最大功率为
解得电动势
故A错误,B正确;
CD.当时,则
解得
或
故C错误,D正确。
故选BD。
二、实验题:本题共2小题。
10. 某实验小组想测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路.先将电压表正接线柱接a位置,闭合开关,他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表有示数且不变,在其他连接不变的情况下,再将电压表正接线柱接由a位置移到b位置,发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表均无示数。
(1)电路中的故障是______;
A. 滑动变阻器断路 B. 电流表断路 C. 滑动变阻器短路
(2)实验小组清除故障后将电压表正接线柱接在a处,闭合开关,调节滑片的位置,记录相应的电压表和电流表的示数,根据记录的数据作出图像,如图乙.则干电池的电动势为______V(保留3位有效数字)、内阻为______Ω(保留2位有效数字),电动势的测量值______(选填“偏大”“偏小”或“准确”);
(3)将电压表正接线柱接在b处,闭合开关,重复(2)中操作作出图像,如图丙.此实验方案的误差来源是电流表分压,试在图丙中定性画出电源图像的理论值图线__________。
【答案】(1)B (2) ①. 1.58 ②. 0.63##0.64 ③. 偏小
(3)
【解析】
【小问1详解】
电压表正接线柱接位置时,电流表始终没有示数,电压表有示数且不变,说明电压表可以连通电源,电流表没有与电源连通.将电压表正接线柱由位置移到位置时,电压表、电流表均无示数,说明两表均不能接通电源,故判断电流表断路。故选B。
【小问2详解】
[1] [2] 由闭合电路欧姆定律可得
由图可得
内阻为
[3] 此种方案由于电压表分流,和的测量结果都偏小。
【小问3详解】
电流表分压,当时,,当电流是某一值时,理论的电压值应该比实验的电压值大,且电流越大,就越大,故理论图线纵截距与实验图线相同,斜率比实验图线小,如图所示.
11. 在“测电池的电动势和内电阻”的实验中,具有如下器材:待测干电池E一节,电压表V,电流表A,滑动变阻器,滑动变阻器,开关,导线若干。(结果均保留2位小数)
(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用___________(填或)。
(2)实验所用电路如图甲所示,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图,要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置。( )
(3)该同学由实验数据得到图丙中的图像,根据图像求得电源电动势E=_________V,内电阻r=________Ω。
(4)丙图中图线是某电阻的伏安特性曲线,则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示______,该同学将该电阻与本实验中的所用的电池连成一闭合电路,此时电阻消耗的电功率是______W。
(5)假如本实验中所使用的电压表的内阻很大(可视为理想电压表),而电流表是具有一定的内阻(不可忽略),则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将________,内电阻值将________。(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤. 将该电阻R与电源连成闭合电路时通过电阻R的电流和它两端的电压 ⑥. 0.63 ⑦. 不变 ⑧. 不变
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用即可;
(2)[2]实物连线如图;
(3)[3][4]根据图像可知,图像在纵轴上的截距等于电源电动势E=1.45V,图像的斜率等于点烟的内电阻
(4)[5][6]丙图中图线是某电阻的伏安特性曲线,则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻R与电源连成闭合电路时通过电阻R的电流和它两端的电压,该同学将该电阻与本实验中的所用的电池连成一闭合电路,两图像的交点为电路的工作点,即I=0.9A,U=0.7V,则此时电阻消耗的电功率是
W
(5)[7][8]本实验中出现误差的原因主要是电压表的分流作用,电流表内阻对实验不产生误差,若电压表内阻很大(可视为理想电压表),而电流表是具有一定的内阻(不可忽略),则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将不变,内电阻值将不变。
三、解答题:本题共3小题。
12. 在如图所示电路中,电阻,电阻。闭合开关,在开关断开的情况下,理想电压表的读数为;在开关闭合的情况下,电压表的读数为。电源电压,求:
(1)在开关断开的情况下,电阻消耗的功率;
(2)在开关闭合的情况下,电阻和消耗的功率分别是多大。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)在开关断开的情况下,根据欧姆定律可得中的电流为
因为
解得
消耗的功率
(2)在开关闭合的情况下,电阻与电阻并联,电路中的总电流
并联部分的电压
并联部分的电阻
根据电阻并联规律
解得
电阻消耗的功率
电阻消耗的功率
13. 如图所示的电路中,电源电动势E=12V,内阻r=0.5Ω,电动机内阻R0=1.0Ω,定值电阻R1=1.5Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0V。求:
(1)电动机正常工作时流过电动机的电流;
(2)电动机的正常工作时的电压;
(3)某次运行过程中,电动机突然卡住,求此时回路中的电流和电动机的电压。
【答案】(1)2A;(2)8V;(3)4A,4V
【解析】
【详解】(1)流过电动机的电流
(2)由于
而
可得电动机的正常工作时的电压
(3)电动机卡住后为纯电阻用电器,由闭合电路欧姆定律得
而
解得
I2=4A,
14. 如图1所示,为定值电阻,为滑动变阻器(最大阻值),现闭合电路中的开关S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端的过程中,由电表的测量数据得到图线如图2所示(电表均为理想电表)。求:
(1)电源内电阻大小;
(2)电源的最大输出功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)图2中斜向上的为R1的U1-I图像,由斜率得定值电阻的阻值,即
图2中斜向下的为R2的U2-I图像,斜率的绝对值为
可得
(2)根据
代入一组数据得
设外电阻为R外,电源的输出功率为
当外电阻
时,电源的输出功率最大,电源的最大输出功率
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高二物理开学检测题
一、选择题:1-6题为单选,7-9题为多选。
1. 有关电压与电动势的说法中正确的是( )
A. 电压与电动势的单位都是伏特,所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法
B. 电动势是电源两极间的电压
C. 电动势公式中的W与电压公式中的W是一样的,都是电场力做的功
D. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量
2. “中国天眼”位于贵州的大山深处,是500m口径球面射电望远镜(FAST)。它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 电磁波在任何介质中传播速度均为
B. 红外线的波长比紫外线大
C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场,空间将产生电磁波
D. 赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁理论
3. 如图所示,照明电路的电压恒为V,并联了20盏电阻Ω的电灯(忽略灯泡电阻的变化),两条输电线的电阻均为Ω。下列说法正确的是( )
A. 并联的电灯越多流过输电线的电流越小
B. 只开10盏灯时,输电线上损失的电压约为5.24V
C. 20盏灯都打开时,输电线上损失的电功率为20W
D. 20盏灯都打开时,整个电路消耗的电功率为2200W
4. 某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电池内阻的测量值为 B. 外电路发生短路时的电流为0.40A
C. 电池电动势和内阻的测量值均偏小 D. 电池电动势的测量值准确,内阻的测量值偏大
5. 如图所示,当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知电源电动势为E,内阻为r,指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则( )
A. 电动机的额定电压为IR B. 电动机的电功率为I2R
C. 电动机的热功率为I2R D. 电源的输出功率为I2(R + r)
6. 如图所示,光敏电阻R2的阻值随光照强度的增大而减小,R0、R1是定值电阻,电源的电动势和内阻分别为E、r,闭合开关S,增大光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是( )
A. 电源的效率可能变大 B. R0的功率增大
C. 电流表的示数增大 D. 光敏电阻的功率一定增大
7. 如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向b端移动后,下列说法中正确的是( )
A. 油滴带负电,将向上运动
B. P点的电势降低
C. 电源的效率变低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI,则
8. 在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路,电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则当这台电动机正常运转时( )
A. 电动机的内阻为1Ω B. 电动机的内阻为7.50
C. 电动机的输出功率为26W D. 电动机的输出功率为22W
9. 如图1所示,电源电动势E、内阻r恒定,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。闭合S,当滑动变阻器的滑片由a滑至b时,R上消耗的功率P随接入电路电阻的变化关系如图2所示,则( )
A. 电动势
B. 内阻
C. 时,R一定为3Ω
D. 时,R可能为12Ω
二、实验题:本题共2小题。
10. 某实验小组想测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路.先将电压表正接线柱接a位置,闭合开关,他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表有示数且不变,在其他连接不变的情况下,再将电压表正接线柱接由a位置移到b位置,发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表均无示数。
(1)电路中的故障是______;
A. 滑动变阻器断路 B. 电流表断路 C. 滑动变阻器短路
(2)实验小组清除故障后将电压表正接线柱接在a处,闭合开关,调节滑片的位置,记录相应的电压表和电流表的示数,根据记录的数据作出图像,如图乙.则干电池的电动势为______V(保留3位有效数字)、内阻为______Ω(保留2位有效数字),电动势的测量值______(选填“偏大”“偏小”或“准确”);
(3)将电压表正接线柱接在b处,闭合开关,重复(2)中操作作出图像,如图丙.此实验方案的误差来源是电流表分压,试在图丙中定性画出电源图像的理论值图线__________。
11. 在“测电池的电动势和内电阻”的实验中,具有如下器材:待测干电池E一节,电压表V,电流表A,滑动变阻器,滑动变阻器,开关,导线若干。(结果均保留2位小数)
(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用___________(填或)。
(2)实验所用电路如图甲所示,请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图,要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置。( )
(3)该同学由实验数据得到图丙中的图像,根据图像求得电源电动势E=_________V,内电阻r=________Ω。
(4)丙图中图线是某电阻的伏安特性曲线,则两条图线的交点的横、纵坐标分别表示______,该同学将该电阻与本实验中的所用的电池连成一闭合电路,此时电阻消耗的电功率是______W。
(5)假如本实验中所使用的电压表的内阻很大(可视为理想电压表),而电流表是具有一定的内阻(不可忽略),则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将________,内电阻值将________。(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)
三、解答题:本题共3小题。
12. 在如图所示电路中,电阻,电阻。闭合开关,在开关断开的情况下,理想电压表的读数为;在开关闭合的情况下,电压表的读数为。电源电压,求:
(1)在开关断开的情况下,电阻消耗的功率;
(2)在开关闭合的情况下,电阻和消耗的功率分别是多大。
13. 如图所示的电路中,电源电动势E=12V,内阻r=0.5Ω,电动机内阻R0=1.0Ω,定值电阻R1=1.5Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0V。求:
(1)电动机正常工作时流过电动机的电流;
(2)电动机的正常工作时的电压;
(3)某次运行过程中,电动机突然卡住,求此时回路中的电流和电动机的电压。
14. 如图1所示,为定值电阻,为滑动变阻器(最大阻值),现闭合电路中的开关S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端的过程中,由电表的测量数据得到图线如图2所示(电表均为理想电表)。求:
(1)电源内电阻大小;
(2)电源的最大输出功率。
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