内容正文:
2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题
1. 选择题(1---7为单选题,8---10为多选题,多选题选对一个得3分,错选不得分。每题5分,共50分)
1.一节干电池的电动势为1.5V,内阻不为零,以下说法中正确的是( )
A.体积大的5号干电池比体积小的7号干电池的电动势大
B.电路中每通过1C电荷量,干电池内部静电力做功为1.5J
C.电路中每通过1C电荷量,干电池能把1.5J的化学能转变为电能
D.该干电池把其他形式能转化为电能的本领比一组铅蓄电池(电动势为4.8V)的强
2.电路中每分钟有个自由电子通过横截面积为的导线,那么电路中的电流是( )
A. B. C. D.
3.图示中的路灯为太阳能路灯,每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106J.如果每天等效日照时间约为6 h,光电池一天产生的电能可供30 W的路灯工作8 h.光电池的光电转换效率约为( )
A.4.8 % B.9.6 % C.16 % D.44 %
4.电路中有一段金属丝长为L,电阻为R,要使电阻变为4R,下列可行的方法是( )
A.将金属丝拉长至4L
B.将金属丝拉长至2L
C.将金属丝对折后拧成一股
D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍
5.如图,为一直流电动机,电动机的线圈绕组的电阻为,电阻为,电源的电动势为电源的内阻忽略不计。当电动机正常运转时,直流电动机两端的电压为,此时通过电动机的电流为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路,A、B为分压器的输出端,R是电阻,电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央,下列判断正确的是( )
A.输出端的电压大于
B.输出端的电压等于
C.滑动片P向上移动,输出电压增大
D.负载电阻R的阻值越大,输出电压越小
7.如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内阻的实验电路图,根据测得的数据作出了如图乙所示的图线,以下实验结论正确的是( )
A.电池电动势测量值为
B.电池内阻的测量值为
C.外电路发生短路时的电流为
D.电压表的示数为时,电流表和滑动变阻器接入电路的总阻值为
8.嘉祥县为了创建全国文明城市,新装一批节能路灯(图甲),该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度,若如图乙为其内部电路简化示意图,电源电动势为E,内阻为r,R1、R3为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当光照强度降低时,下列判断正确的是( )
A.电源内阻消耗的功率变大 B.电压表的示数变小
C.电路的总电阻变小 D.小灯泡变亮
9.如图所示,电路是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的改装电表电路图,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A.改装成的电表是电流表,增大时量程增大
B.改装成的电表是电压表,增大时量程增大
C.若改装成的是电流表且量程为,则
D.若改装成的是电压表且量程为,则
10.某同学将一电路中电源的总功率、输出功率和电源内部发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图所示。则该电路( )
A.电源的电动势E=3V,内电阻r=1Ω
B.电流为1A时,外电阻为
C.b表示电源的输出功率,最大值为9W
D.外电阻为时,电源输出功率为
二、实验题(每空2分,共14分)
11.(1)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏角非常小,下列判断和做法正确的是 (填字母代号)。
A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆
B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆
C.如需进一步测量可换“×100”挡,调零后测量
D.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量
(2)某同学将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡,欧姆调零后,将红、黑表笔分别接电阻两端,发现指针示数如图所示,则所测电阻的阻值为 Ω。
12.某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率,采用了如下方法:
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件高度H为 cm,直径D为 mm.
(2)用多用电表测得该工件的电阻大约为500,该同学又用伏安法测定该工件的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器:
A.直流电源(电动势E=12V,内阻不计)
B.电压表(量程0~3V,内阻约为3)
C.电压表(量程0~15V,内阻约为25)
D.电流表(量程0~25mA,内阻约为1)
E.电流表(量程0~~250mA,内阻约为0.1)
F.滑动变阻器R,阻值0~20
G.开关S,导线若干
在上述仪器中,电压表应选择 (选填“”或“”),电流表应选择 (选填“”或“”)。
(3)请在图中虚线框内画出电路原理图(电表用题中所给的符号表示)。
三、计算题(每题12分,共36分)
13.如图为由电源、电阻箱、电流表、开关等连接成的电路。闭合开关S,当电阻箱接入电路的阻值时,电流表示数。已知电源的内阻,电流表的内阻不计。求:
(1)电源的电动势;
(2)电阻箱R消耗的电功率;
(3)若电阻箱接入电路中电阻为。则电流表读数为多少。
14.如图所示的电路中,电源电动势为10 V,R1=2Ω,R2=6Ω,电容,电源内阻r=2Ω。
(1)求闭合开关S,稳定后通过电阻的电流;
(2)电路稳定后将开关S断开,求这以后通过的电荷量。
15.一匀强电场,场强方向水平向左,如图所示,一个质量为2m的带正电的小球以初速度v0从O点出发,在静电力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差。
参考答案:
1.C
【详解】A.体积大的5号干电池的电动势与体积小的7号干电池的电动势相等,故A错误;
BC.电路中每通过1C电荷量,干电池内部非静电力做功为
可知电路中每通过1C电荷量,干电池能把1.5J的化学能转变为电能,故B错误,C正确;
D.电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领大小,该干电池把其他形式能转化为电能的本领比一组铅蓄电池(电动势为4.8V)的弱,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】每分钟通过的电量为
1分钟等于60s,则电路中的电流为
故选D。
3.C
【详解】据题意,已知每只路灯的有效采光面积S,每平米每小时接收太阳能,每天日照时间t,则每只路灯每天接收到的太阳能为:;光电池每天可以是路灯工作,则光电池光电转换率为:,故选项C正确.
【点睛】本题分析的关键是抓住光电转换效率公式为:;在分析时需要注意光电池接收太阳能,其中,而光电池一天产生的电能,其中,只要注意到这个单位应用上的区别,就可以解决本问题.
4.B
【详解】A.将金属丝拉长至,体积不变,则横截面积变为原来的,根据
知电阻变为原来的16倍,故A错误
B.将金属丝拉长至,体积不变,则横截面积变为原来的,根据
可知,电阻变为原来的4倍,故B正确;
C.将金属丝对折后拧成一股,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,根据
知电阻变为原来的,故C错误;
D.电阻与电压和电流无关;将金属丝两端的电压提高到原来的4倍,电阻不变,故D错误;
故选B。
【点睛】无论是拉长还是对折,同一根铁丝的体积不变。电阻的大小与电压和电流无关。再结合电阻定律进行解答即可。
5.B
【详解】根据闭合电路欧姆定律可知
所以电阻上的电压为
根据欧姆定律得电路中的电流为
即通过电动机的电流为 ,ACD错误,B正确。
故选B。
6.C
【详解】AB.由电路可知,电阻R与滑动变阻器的下半部分并联,并联后再与上半部分串联,由并联电路特点可知,并联部分的电阻小于滑动变阻器电阻的一半,再由串联电路特点可知,输出端的电压即为并联部分的电压小于,故AB错误;
C.滑动片P向上移动,并联部分的电阻变大,由串联电路特点可知,输出电压增大,故C正确;
D.负载电阻R的阻值越大,并联部分的电阻越大,由串联电路特点可知,输出电压越大,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】AB.根据电源图像可知,电源电动势
电源内阻
AB错误;
C.外电路发生短路时的电流,即为时的电流,由
得
C错误;
D.由图像可知,当
由
D正确。
故选D。
8.BD
【详解】AC.光照强度降低时,光敏电阻阻值增大,则电路的总电阻变大,则根据闭合电路欧姆定律
可知电流I变小。因为
所以电源内阻消耗的功率变小,故A、C错误;
B.电压表示数为
由于I变小,所以电压表示数变小,故B正确;
D.电阻R2两端的电压为
当I变小时,变大;又因为流过灯泡的电流为
所以流过灯泡的电流增大,则灯泡变亮,故D正确。
故选D。
9.BD
【详解】A B C.一个灵敏电流表和一个变阻器串联,利用串联电阻的分压,改装成的电表是电压表。电压表的量程
可知增大时,量程增大,故AC错误,B正确;
D.由公式
知,在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则
故D正确。
故选BD。
10.AB
【详解】AC.根据直流电源的总功率
内部的发热功率
输出功率
可知反映变化的图线是b,反映变化的是图线a,反映变化的是图线c。图线a的斜率等于电源的电动势,由得到
内部的发热功率
内阻为
电源的最大输出功率
故A正确,C错误;
B.当电流为1A时,由
代入得到
故B正确;
D.外电阻为,等于内阻,此时电源输出功率最大为
故D错误。
故选AB。
11. BC/CB 2000
【详解】(1)[1]指针偏角非常小,通过电表内部电流计的电流很小,说明挡位倍率过小,可知,这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆,如需进一步测量可换“×100”挡,调零后测量。
故选BC。
(2)[2]根据题意,由图可知,所测电阻的阻值为
12. 10.220 5.900
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精确值为,由图甲可知该工件的高度为
[2]螺旋测微器的精确值为,由图乙可知该工件的直径为
(2)[3]因为电源电动势为
则电压表应选择;
[4]通过工件的最大电流约为
所以电流表应选择;
[5]因为滑动变阻器最大阻值远小于,所以滑动变阻器应采用分压式接法;又因为,所以电流表应采用内接法,电路原理图如图所示
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可得
(2)根据功率的计算公式可得
(3)根据闭合电路欧姆定律可得
14.(1)1 A ; (2)
【详解】(1)闭合开关,稳定后电容器相当于开关断开。根据闭合电路欧姆定律有
解得
(2)闭合开关,稳定时电容器两端的电压即两端的电压。
此时电容器所带电荷量
开关断开后,稳定时电容器两端的电压等于电源的电动势,为,此时电容器所带电荷量
电容器所带电荷量增加了,电源向电容器充电,则通过的电荷量为
解得
15.
【详解】小球能沿直线运动,则合外力与初速度在同一直线,小球受力分析如图所示
根据力的合成与分解,可得
由牛顿第二定律可知,小球的加速度大小为
设点是小球运动的最高点,在点的速度为0,由匀变速直线运动规律可得
解得
从到电场力做的功为
根据电场力做功与电势能的变化关系
因此
小球运动到最高点时的电势能与在O点时的电势能之差为
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