精品解析:山东省潍坊市寿光现代中学2025-2026学年高二上学期开学考试物理试题
2025-09-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 潍坊市 |
| 地区(区县) | 寿光市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.44 MB |
| 发布时间 | 2025-09-18 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53980072.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
寿光现代中学强基高二收心考试
一、单项选择题,本题共8小题,每小题3分,共24分。
1. 唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的,它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )
A. 动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的
B. 动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
C. 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
D. 膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电流
2. 如图所示,四根通电长直导线a、b、c、d垂直纸面放置,其横截面位于正方形的四个顶点上,O为正方形的中心。导线a、b、c中的电流垂直纸面向里,导线d中电流垂直纸面向外,四根导线中的电流大小相等,此时O点处的磁感应强度大小为。如果让a中的电流反向,其余条件不变,则O点处磁感应强度的大小为( )
A. 0 B. C. D.
3. 如图所示,某扫地机器人电池容量为,额定工作电压为,额定功率为,则下列说法正确的是( )
A. 扫地机器人正常工作时的电流是
B. 扫地机器人的电阻是
C. 题中是能量的单位
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
4. 一根粗细均匀的导线,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压,则( )
A. 通过导线的电流为 B. 通过导线的电流为
C. 导线中自由电子定向移动速率为 D. 导线中自由电子定向移动速率为
5. 如图所示,电源内阻不可忽略且电源电动势和内阻保持不变,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )
A. L变暗,Q增大 B. L变暗,Q减小
C. L变亮,Q增大 D. L变亮,Q减小
6. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按右图所示接入电路,则( )
①电流表A1的读数大于电流表A2的读数
②电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
③电压表V1的读数小于电压表V2的读数
④电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
7. 额定电压均为110V,额定功率PA=100W,PB=40W的A、B两盏灯泡,若接在电压为220V的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是( )
A. B. C. D.
8. 华为移动电源SupeCharge快充版充电速度很快,如图所示为给手机充电的电路结构。在充电时,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的。设手机电池的内阻为r,则( )
A. 充电宝的发热功率为
B. 充电宝输出的电功率为
C. 在时间t内,手机电池增加的化学能为
D. 手机电池的发热功率为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,A 、 B 分别为电源 E 和电阻 R 的 图线,虚线 C 过图线 A 、 B 交点的曲线 B 的切线。现将电源 E 与电阻 R 及开关,导线组成闭合电路。由图像可知( )
A. 电源的电动势为 3V,内阻为 1Ω
B. 的阻值随电压升高而增大,此时的阻值为 1Ω
C. 此时电源消耗的热功率为4W,效率约为
D. 若再串联一定值电阻,电源的输出功率可能不变
10. 在如图所示的电路中,定值电阻(为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且.在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是( )
A. 电源的输出功率变小
B. 消耗的功率先变大后变小
C. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D. 电源的效率逐渐降低
11. 电压表,电流表都是由小量程电流表改装而成的,如图甲、乙所示分别是电压表,电流表的改装图,以下说法正确的是( )
A. 若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,可以给并联电阻再并一个较大的电阻
B. 若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,可以给串联电阻再串联一个较大的电阻
C. 小量程电流表内阻为,给它并联一个电阻R,改装后的电流表量程是原来的倍
D. 为实现对改装电表的逐格校准,需要采用分压式电路
12. 在图甲所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生了变化.图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况,则下列说法正确的是( )
A. 图线a表示的是电压表V2的示数的变化情况
B. 图线c表示的是电压表V1的示数的变化情况
C. 图线b表示的是电压表V1的示数的变化情况
D. 此过程中电压表V3示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值不变
三、实验题(4题,共计36分)
13. 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
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)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用______,电压表应选用______(选填器材前的字母):实验电路应采用图中的_______(选填“甲”或“乙”)。
(2)下图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据在(1)问中所选的电路图,用笔画线代替导线补充完成图中实物间的连线_______。
(3)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是_______;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是_______。(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
(4)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映关系的示意图中正确的是( )
A. B. C.
14. 用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T,请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线;
(2)将K旋转到欧姆挡“×100”的位置;
(3)将插入“+”、“-”插孔的两表笔短接,旋动部件_______,使指针对准电阻的______(选填“0刻线”或“∞刻线”);
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_______的顺序进行操作,再完成读数测量;
A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置;
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置;
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接;
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(5)如图所示为一多用电表表盘。
①如果用直流10V挡测量电压,则读数为________V;
②如果用×100挡测电阻,则读数为________Ω。
15. 某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
A.电流表A1(量程3mA,内阻为199Ω)
B.电流表A2(量程1500mA,内阻为1Ω)
C.电压表V(量程3V,内阻很大)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,额定电流2A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~500Ω,额定电流1A)
F.定值电阻R3=1Ω
G.定值电阻R4=1kΩ
以及待测干电池,开关、导线若干。
同学们根据提供的器材,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)请根据电路图,将实物图中连线补充完整______。
(2)该小组查阅资料知干电池的内阻约为3Ω,为了尽量减小误差且方便操作,图中电流表应选择______(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选择______(填“R1”或“R2”),定值电阻应选择______(填“R3”或“R4”)。
(3)同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据,并将电流表的读数作为横坐标,电压表的读数作为纵坐标,选取合适的标度,绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势E=______V,内阻r=______Ω。(填含有a、b、c的表达式)
16. 某实验小组为了探究多用电表的工作原理,设计了如图所示的电路,所用到的器材有:
A.干电池:电动势E及内阻r未知
B.电流表G:满偏电流,内阻
C.定值电阻R0
D.滑动变阻器R
E.电阻箱R1
F.电键及单刀双掷开关各一个,红、黑表笔各1支,导线若干
(1)当选择开关S2接b,开关S1闭合,此时多用电表为量程的电流表,则定值电阻R0的阻值为__________Ω。
(2)当选择开关S2接a,开关S1闭合:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,发现当电阻箱的阻值调节到时,可以使电流表G的指针指在处,则此多用电表中所用电源的电动势为__________V。
(3)当选择开关S2接,开关S1断开:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,当电阻箱的阻值调节到R1'=__________Ω时,可以使电流表G的指针指在处。
(4)通过上述探究,下列关于欧姆表实现不同倍率转换的说法中正确的是__________。
A.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的10倍
B.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的100倍
C.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的10倍
D.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的100倍
四、计算题(共两题,计24分)
17. 现有一直流电动机M,加上的电压时,电动机不转,通过电动机线圈的电流为;将该电动机与R=20Ω的电阻并联后,接在电动势为的电源两端,如图所示,已知电源内阻为r=1Ω,此时电源两端的电压为,电动机恰好能正常工作。
(1)求电源的输出功率;
(2)求电动机输出的机械功率;
(3)如果电动机的转子突然被卡住不能转动,求电动机的发热功率(结果保留两位有效数字)。
18. 某一电路如图所示,已知电源内阻r=2Ω,R1=12Ω,R2=4Ω,R3=12Ω,电压表和电流表均为理想表。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。
(1)求电源的电动势;
(2)求滑片P滑动过程中,功率的最大值;
(3)滑片P滑动过程中,滑片P右侧电阻值多大时,消耗的功率最大?功率的最大值是多少?
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寿光现代中学强基高二收心考试
一、单项选择题,本题共8小题,每小题3分,共24分。
1. 唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的,它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )
A. 动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的
B. 动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的
C. 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
D. 膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】AB.动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的,故A错误,B正确;
CD.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量发生变化,在金属线圈中会产生感应电流,故CD错误。
故选B。
2. 如图所示,四根通电长直导线a、b、c、d垂直纸面放置,其横截面位于正方形的四个顶点上,O为正方形的中心。导线a、b、c中的电流垂直纸面向里,导线d中电流垂直纸面向外,四根导线中的电流大小相等,此时O点处的磁感应强度大小为。如果让a中的电流反向,其余条件不变,则O点处磁感应强度的大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据安培定则以及对称性可知,a、c导线在O点产生的磁感应强度大小相等、方向相反,b、d导线在O点产生的磁感应强度大小相等、方向相同,此时O点的磁感应强度为B0。则每条导线在O点产生的磁感应强度为。如果让a中的电流反向,其余条件不变,则O点处磁感应强度的大小为
故选C。
3. 如图所示,某扫地机器人电池容量为,额定工作电压为,额定功率为,则下列说法正确的是( )
A. 扫地机器人正常工作时的电流是
B. 扫地机器人的电阻是
C. 题中是能量的单位
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.扫地机器人正常工作时的电流为
故A正确;
B.扫地机器人是非纯电阻用电器,无法计算扫地机器人的电阻,故B错误;
C.题中 是电荷量的单位,故C错误;
D.根据题意, ,扫地机器人充满电后一次工作时间约为
故D错误。
故选A。
4. 一根粗细均匀的导线,两端加上电压时,通过导线的电流为,导线中自由电子定向移动的平均速率为,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压,则( )
A. 通过导线的电流为 B. 通过导线的电流为
C. 导线中自由电子定向移动速率为 D. 导线中自由电子定向移动速率为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.横截面的半径变为原来的可知面积变为原来的,由体积不变,可知长度变为原来的倍,由电阻定律的表达式:可得变化后的电阻值
由知,电流变为,故AB错误;
CD.由电流的微观表达式:,可知
则
故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图所示,电源内阻不可忽略且电源电动势和内阻保持不变,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )
A. L变暗,Q增大 B. L变暗,Q减小
C. L变亮,Q增大 D. L变亮,Q减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】当滑动变阻器的滑动片向下移动时,滑动变阻器的有效电阻减小,电路的总电阻减小,干路电流变大,内电压变大,外电压变小。灯泡电压与外电压相等,所以灯泡变暗。因为灯泡变暗,所以流过灯泡电流减小,则流过滑动变阻器电流变大,所以电阻R1的电压变大,则滑动变阻器电压减小,根据电容公式可得电容器电量减小。
故选B。
6. 四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按右图所示接入电路,则( )
①电流表A1的读数大于电流表A2的读数
②电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
③电压表V1的读数小于电压表V2的读数
④电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】①电流表A1的量程大于电流表A2的量程,故电流表A1的电阻值小于电流表A2的电阻值,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,故①正确;
②两个电流表的表头是并联关系,电压相同,故偏转角度相同,故②错误;
③表头改装成电压表需要串联分压电阻,分压电阻越大,分得的电压越大,量程越大;电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的电阻值大于电压表V2的电阻值,故电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故③错误;
④两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故偏转角度相同,故④正确。
故ABC错误,D正确。
故选D。
7. 额定电压均为110V,额定功率PA=100W,PB=40W的A、B两盏灯泡,若接在电压为220V的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】判断灯泡能否正常发光,就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定电流,对灯泡有
可知RA<RB。
对于A电路,由于RA<RB,所以UB>UA,又
UB+UA=220V
则UB>110V,B灯被烧毁,UA<110V,A灯不能正常发光;
对于B电路,由于RB>RA,A灯与滑动变阻器并联,并联电阻小于RB,所以UB>U并,则UB>110V,B灯被烧毁,A灯不能正常发光;
对于C电路,B灯与滑动变阻器并联,并联电阻可能等于RA,所以可能
UA=UB=110V
两灯可以正常发光;
对于D电路,若滑动变阻器的有效电阻等于A灯、B灯的并联电阻,则
UA=UB=110V
两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路,当灯A、B均正常发光时,由于C电路中滑动变阻器功率为
PC=(IA-IB)×110V
而D电路中滑动变阻器功率为
PD=(IA+IB)×110V
所以C电路消耗电功率最小。
故选C。
8. 华为移动电源SupeCharge快充版充电速度很快,如图所示为给手机充电的电路结构。在充电时,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的。设手机电池的内阻为r,则( )
A. 充电宝的发热功率为
B. 充电宝输出的电功率为
C. 在时间t内,手机电池增加的化学能为
D. 手机电池的发热功率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.充电宝内的电流也是I,但其内阻未知,所以产生的热功率不一定为I2r,A错误;
B.充电宝输出的电功率为IU,B错误;
C.由题的已知可得在时间t内,手机电池增加的化学能为UIt-I2rt,C正确;
D.U是充电宝的输出电压,不是内电压,所以不能用计算电池的发热功率,电池的发热功率应为I2r,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,A 、 B 分别为电源 E 和电阻 R 的 图线,虚线 C 过图线 A 、 B 交点的曲线 B 的切线。现将电源 E 与电阻 R 及开关,导线组成闭合电路。由图像可知( )
A. 电源的电动势为 3V,内阻为 1Ω
B. 的阻值随电压升高而增大,此时的阻值为 1Ω
C. 此时电源消耗的热功率为4W,效率约为
D. 若再串联一定值电阻,电源的输出功率可能不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】AC.电源的 图像 纵截距表示电源的电动势,由图读出电源的电动势
内阻
两图线的交点表示该电源直接与电阻 相连组成闭合电路时工作状态由图读出:路端电压 ,电流 ,则电源的总功率为
此时电源内部消耗的电功率为
电源的输出功率为
电源的效率为
故AC正确;
B.电阻
其大小等于 图线上的点与原点 连线的斜率,可以知道 随电压的升高而增大,此时电阻值
故B错误;
D.当外电路电阻与电源内电阻相等时,电源的输出功率最大,所以串联一个定值电阻后,若外电阻与电源内阻的差值减小,电源的输出功率增大,相反减小。若串联后外电路总电阻大于电源的内阻,根据 图像知,电源的输出功率也可能不变,所以D选项是正确的。
故选ACD。
10. 在如图所示的电路中,定值电阻(为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且.在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是( )
A. 电源的输出功率变小
B. 消耗的功率先变大后变小
C. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D. 电源的效率逐渐降低
【答案】CD
【解析】
【详解】A.滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,即减小,可知减小,利用电源的输出功率随外电阻变化的关系曲线,如图所示
因为外电阻始终不小于内阻,故可判断电源的输出功率增大,故A错误;
B.由于减小,根据闭合电路欧姆定律可知电流I增大,由于是定值电阻,由
可知消耗的功率一直增大,故B错误;
C.将()等效为电源新内阻,则为外电阻,在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,的阻值逐渐减小到0,可知的阻值先大于后小于,故滑动变阻器消耗的功率先变大后变小,故C正确;
D.电源效率
由于
在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,的阻值逐渐减小,即减小,可知电源效率逐渐降低,故D正确。
故选CD。
11. 电压表,电流表都是由小量程电流表改装而成的,如图甲、乙所示分别是电压表,电流表的改装图,以下说法正确的是( )
A. 若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,可以给并联电阻再并一个较大的电阻
B. 若改装后的电压表示数比标准表稍小一些,可以给串联电阻再串联一个较大的电阻
C. 小量程电流表内阻为,给它并联一个电阻R,改装后的电流表量程是原来的倍
D. 为实现对改装电表的逐格校准,需要采用分压式电路
【答案】CD
【解析】
【详解】A.若改装后的电流表示数比标准表稍小一些,说明流过表头的电流小,可以增大分流电阻使其分流少些,从而增大流过表头的电流使其准确,应该给并联电阻串联一个较小的电阻,A错误;
B.若改装后的电压表示数比标准表稍小一些。说明流过表头的电流小,应该减小串联电阻,或给串联电阻再并联一个较大的电阻,B错误;
C.小量程电流表内阻为,给它并联一个电阻R,改装后的电流表量程
得出
C正确;
D.分压式电路电压、电流可以从零开始调节,可以实现对改装电表的逐格校准,D正确。
故选CD。
12. 在图甲所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生了变化.图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况,则下列说法正确的是( )
A. 图线a表示的是电压表V2的示数的变化情况
B. 图线c表示的是电压表V1的示数的变化情况
C. 图线b表示的是电压表V1的示数的变化情况
D. 此过程中电压表V3示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A,在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,总电流增大,根据欧姆定律
可知电压表的示数随电流的增大而增大,图线c表示的是电压表的示数的变化情况,故A错误;
BC.根据闭合电路欧姆定律可得,
根据图线a的斜率绝对值比b的斜率绝对值大,可知图线a表示的是电压表的示数的变化情况,图线b表示的是电压表的示数的变化情况,故B错误,C正确;
D.由闭合电路欧姆定律得
可知
可知电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值不变,故D正确。
故选CD。
三、实验题(4题,共计36分)
13. 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
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)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用______,电压表应选用______(选填器材前的字母):实验电路应采用图中的_______(选填“甲”或“乙”)。
(2)下图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据在(1)问中所选的电路图,用笔画线代替导线补充完成图中实物间的连线_______。
(3)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是_______;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是_______。(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
(4)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映关系的示意图中正确的是( )
A. B. C.
【答案】(1) ①. B ②. C ③. 甲
(2) (3) ①. B ②. D
(4)A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由于电源电动势为4V,15V的电压表量程太大,读数误差太大,故电压表应选C;当电压表满偏时,电路中的最大电流约为
电流表应选B;
[3]结合以上选的电表,可知
可知电流表应用外接法,实验电路应采用图中的甲。
【小问2详解】
根据电路图甲所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示
【小问3详解】
[1]若在(1)问中选用甲电路,由于电压表的分流作用,电流表测量值大于流经的电流值,这是造成系统误差的原因。
故选B。
[2]若在(1)问中选用乙电路,由于电流表分压作用,电压表的测量值大于两端的电压值,这是造成系统误差的原因。
故选D。
【小问4详解】
设滑动变阻器电阻丝长度为L,总电阻为,则Rx两端的电压
当滑片P移动距离x的增加,被测电阻两端的电压增大,但不成正比,且增加越来越快,则U−x图象如图A所示。
故选A。
14. 用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T,请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线;
(2)将K旋转到欧姆挡“×100”的位置;
(3)将插入“+”、“-”插孔的两表笔短接,旋动部件_______,使指针对准电阻的______(选填“0刻线”或“∞刻线”);
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_______的顺序进行操作,再完成读数测量;
A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置;
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置;
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接;
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(5)如图所示为一多用电表表盘。
①如果用直流10V挡测量电压,则读数为________V;
②如果用×100挡测电阻,则读数为________Ω。
【答案】 ①. S ②. T ③. 0刻线 ④. ADC ⑤. 6.5 ⑥. 800
【解析】
【详解】(1)[1]电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零,使指针对准电流的0刻线;
(3)[2]将插入“十“、“-“插孔的表笔短接,旋动欧姆调零旋钮T,使指针对准电阻的0刻线
(4)[3]将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏角过小,则电阻阻值大,说明所选挡位太小,为了得到比较准确的测量结果,应换用大挡进行测量,应将K旋转到电阻挡“×1K”的位置,然后将两表笔短接,旋动合适部件,使指针指在电阻零刻度处,再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,因此合理是实验步骤是ADC;
(5)[4]如果是用直流10V挡测量电流,由图示表盘可知,其分度值为0.2V,读数为6.5V
[5]如果用×100挡测电阻,则读数为8×100Ω=800Ω
15. 某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
A.电流表A1(量程3mA,内阻为199Ω)
B.电流表A2(量程1500mA,内阻为1Ω)
C.电压表V(量程3V,内阻很大)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,额定电流2A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~500Ω,额定电流1A)
F.定值电阻R3=1Ω
G.定值电阻R4=1kΩ
以及待测干电池,开关、导线若干。
同学们根据提供的器材,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)请根据电路图,将实物图中连线补充完整______。
(2)该小组查阅资料知干电池的内阻约为3Ω,为了尽量减小误差且方便操作,图中电流表应选择______(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选择______(填“R1”或“R2”),定值电阻应选择______(填“R3”或“R4”)。
(3)同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据,并将电流表的读数作为横坐标,电压表的读数作为纵坐标,选取合适的标度,绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势E=______V,内阻r=______Ω。(填含有a、b、c的表达式)
【答案】 ①. ②. A1 ③. R1 ④. R3 ⑤. a ⑥.
【解析】
【详解】(1)[2]根据电路图,实物连线图如图所示:
(2)[2]因测量一节干电池的电动势约为1.5V,干电池的内阻约为3Ω,因此电路的最大电流约为
因此选A2量程过大,因此要选择A1并联电阻改装电流表即可,则电流表选择A1;
[3]滑动变阻器R2阻值过大,不方便操作,则滑动变阻器选择R1;
[4]电流表A1量程3mA,内阻为199Ω,要将A1并联电阻改装约为500mA的电流表,根据并联电路分流关系可得选择R3以后可将电流表A1改为600mA量程,满足实验要求。
(3)[5][6]电流表A1内阻为199Ω,定值电阻R3阻值1Ω,若设电流表的读数为I,则电路中的总电流为200I,由闭合电路的欧姆定律
U=E-200rI
由图像可知
E=a
|k|=200r=
解得
r=
16. 某实验小组为了探究多用电表的工作原理,设计了如图所示的电路,所用到的器材有:
A.干电池:电动势E及内阻r未知
B.电流表G:满偏电流,内阻
C.定值电阻R0
D.滑动变阻器R
E.电阻箱R1
F.电键及单刀双掷开关各一个,红、黑表笔各1支,导线若干
(1)当选择开关S2接b,开关S1闭合,此时多用电表为量程的电流表,则定值电阻R0的阻值为__________Ω。
(2)当选择开关S2接a,开关S1闭合:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,发现当电阻箱的阻值调节到时,可以使电流表G的指针指在处,则此多用电表中所用电源的电动势为__________V。
(3)当选择开关S2接,开关S1断开:
①红、黑表笔短接,调节R使电表指针满偏;
②将电阻箱R1接在红、黑表笔之间,当电阻箱的阻值调节到R1'=__________Ω时,可以使电流表G的指针指在处。
(4)通过上述探究,下列关于欧姆表实现不同倍率转换的说法中正确的是__________。
A.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的10倍
B.开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的100倍
C.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的10倍
D.开关S1闭合时欧姆表倍率是开关S1断开时欧姆表倍率的100倍
【答案】 ①. 1 ②. 9 ③. 4500 ④. B
【解析】
【详解】(1)[2]当选择开关S2接b,开关S1闭合,此时多用电表为量程的电流表,则定值电阻R0的阻值为
(2)[2]根据闭合电路欧姆定律
解得
(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律
解得
(4)[4] 开关S1断开时欧姆表的内阻为
开关S1闭合时欧姆表的内阻为
所以开关S1断开时欧姆表倍率是开关S1闭合时欧姆表倍率的100倍。
故选B。
四、计算题(共两题,计24分)
17. 现有一直流电动机M,加上的电压时,电动机不转,通过电动机线圈的电流为;将该电动机与R=20Ω的电阻并联后,接在电动势为的电源两端,如图所示,已知电源内阻为r=1Ω,此时电源两端的电压为,电动机恰好能正常工作。
(1)求电源的输出功率;
(2)求电动机输出的机械功率;
(3)如果电动机的转子突然被卡住不能转动,求电动机的发热功率(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)20W;(2)10.5W;(3)30W
【解析】
【详解】(1)电动机的线圈电阻为
通过电源的电流为
电源的输出功率
(2)通过电动机的电流
电动机输出的机械功率
(3)如果电动机的转子突然被卡住不能转动,则外电路电阻
电路的总电流
路端电压
电动机的发热功率
18. 某一电路如图所示,已知电源内阻r=2Ω,R1=12Ω,R2=4Ω,R3=12Ω,电压表和电流表均为理想表。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。
(1)求电源的电动势;
(2)求滑片P滑动过程中,功率的最大值;
(3)滑片P滑动过程中,滑片P右侧电阻值多大时,消耗的功率最大?功率的最大值是多少?
【答案】(1)6V;(2)4W;(3) ,
【解析】
【详解】(1)当滑片P滑到最右端时, 短路
解得
(2)当滑片P滑到最左端时,与、都短路,根据闭合电路的欧姆定律,电路中的电流 最大
的最大功率
解得
(3)当滑片P滑到最右端时,流过的电流
可求总阻值
解得
设滑片P左侧电阻值 ,与并联电阻
干路电流
与并联电压
由以上式子联立得消耗功率
可得,当
即 时,上功率最大值
此时滑片右侧阻值
即
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