精品解析:海南省省直辖县级行政单位琼海市嘉积中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题
2025-10-28
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期高中教学第一次大课堂练习
高二物理科试题
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求,选对得3分,有错选得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 根据能量守恒定律,节约能源是没有必要的
B. 焦耳发现了电流的热效应,即电流通过导体所产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻及通电时间成正比
C. 电源的作用就是将电能转化为其他形式的能
D. 对于常用的干电池,体积越大,它的电动势也越大
2. 如图所示,两个不带电的金属导体A和B放置在绝缘支架上并彼此接触,一个带负电的小球C靠近A。以下说法中正确的是( )
A. A、B带等量同种电荷
B. A带负电,B带正电
C. 如果先将A、B分开,再移走C,那么A带正电,B带负电
D. 如果先移走C,再将A、B分开,那么A带负电,B带正电
3. 扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图为“iRobot”扫地机器人,已知其电池容量,额定工作电压,额定功率30W,则下列说法正确的是( )
A. 扫地机器人的电阻是
B. 题中“mAh”是能量的单位
C. 扫地机器人正常工作时的电流是
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
4. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片长、宽、高分别为a、b、c。当分别从A、B和C、D端通入相同大小的恒定电流时,金属片内自由电子的定向移动的平均速率之比为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示的电路中,若,端为输入端,且输入电压保持不变,,为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于变阻器的中央,则下列说法正确的是( )
A. 当,间不接负载时,输出电压
B. 当,间不接负载时,输出电压
C. 当,间不接负载时,输出电压
D. 当,,间接上负载时,电路总电阻大于滑动变阻器的最大阻值
6. 如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知( )
A. 电源的输出电压为2V
B. 电源内部消耗的热功率为4.5W
C. 电源的输出功率为9.0W
D. 电源的效率为60%
7. 如图所示,竖直放置的平行板M、N带等量的异种电荷,一个可视为质点的带电小球用绝缘细线悬挂于两板间的O点,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ。保持两板的带电量不变,下列判断正确的是( )
A. 将M板稍向右平移一些,θ变大
B. 将M板稍向左平移一些,θ变大
C. 将M板稍向上平移一些,θ变大
D. 将M板稍向下平移一些,θ变小
8. 在图甲的电路中,是可变电阻,是定值电阻、阻值为。实验时调节的阻值,得到各组电压表和电流表数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的图像如图乙中所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是( )
A. 该电源电动势为
B. 该电源的内阻为
C. 当时,电源输出功率最大
D. 滑片从左往右移的过程中,电源的效率一直在增大
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 小齐同学在学习了电路的基本知识和规律之后,做了如下总结分析,其中表述严谨无误的是( )
A. 导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关,但与温度有关
B. 将一段导线均匀拉长至横截面半径为原来的一半时,导线的电阻变为原来的一半
C. 在电解质溶液中,正、负离子定向移动方向相反,但形成的电流方向相同
D. 氢原子核外电子绕原子核做圆周运动周期为T,电子电量为e,形成的等效电流为
10. 如图所示,图中虚线为某电子透镜内电场中等差等势面的分布图,a、b是其中的两个等势面,一个电子在电场中运动的轨迹为图中的实线。不计电子的重力,则下列说法正确的是( )
A. 等势面a比等势面b电势高
B. 电子在B点的动能一定比在A点动能大
C. 若电子从A运动到B,加速度一直减小
D. 若电子从B运动到A,电场力一直做正功
11. 如图所示的电路中,电流表为理想电表,电源的电动势为E、内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 两端的电压增大 B. 的功率增大
C. 电流表的示数变大 D. 通过的电流增大
12. 如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=6Ω,R2=5Ω,R3=3Ω,电容器的电容.若将开关 S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q,则( )
A. B.
C. D.
13. 接在平行板电容器的A、B两极板电压随时间变化关系图像如图所示,两板间距足够大,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),开始静止在两极板中央,从某时刻由静止释放,关于带电粒子的运动,下列描述正确的是( )
A. 若从0时刻由静止释放,粒子向右运动的最大速度
B. 若从0时刻由静止释放,粒子始终向右运动,直至到达右极板
C. 若从时刻由静止释放,粒子时而右,时而左,每个周期都会向左移动一定距离
D. 若从时刻由静止释放,粒子时而左,时而右,每个周期都会向左移动一定距离
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
三、实验题(14题10分,15题10分,共20分。)
14. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表:量程0~0.6A,内阻很小
C.电压表:量程0~3V,内阻未知
D.滑动变阻器:0~10Ω,2A
E.开关、导线若干
(1)在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻,实验电路图应选择如图中的______(填“甲”或“乙”);
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像,由图可知干电池的电动势______V,内阻______Ω。
(3)小组同学用如图(a)所示的多用电表测量待测电阻。
①旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻线;
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置;
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件______(选填“S”或“T”),使指针对准电阻的______(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
15. 小明通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量合金丝的直径;测得该合金丝的直径为________mm;
(2)请根据表格中数据,在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整________;
(3)小明在实验室找了两节干电池进行实验,正确连接电路后,发现对电阻的测量都有误差。其原因是________(选填“电压表”或“电流表”)的内阻对另一只电表的测量构成了影响,从而导致电阻的测量值________(选填“小于”,“大于”或“等于”);
(4)正确连接电路后,小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度,闭合开关,调节滑动变阻器,读出多组电压表和电流表的示数,在方格纸上作出图像如图丙,发现图像是一条倾斜直线,计算该合金丝电阻率________(π取3,结果保留2位有效数字)。
1
2
3
4
5
6
7
电流I/A
0
0.08
0.11
0.15
0.19
0.27
0.38
电压U/V
0
0.19
0.29
0.44
0.60
0.80
1.15
16. 有一电流表G,内阻为10Ω,满偏电流为3mA。
(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?
(2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?(结果保留两位小数)
17. 如图,电源电动势为12V,内阻r为1Ω,电阻为1Ω,为6Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V,线圈电阻为0.5Ω。求:
(1)两端的电压;
(2)电动机的输出功率;
(3)电源的输出功率。
18. 如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道和绝缘的水平轨道相切于,其中圆弧轨道的圆心为,,圆心角,圆弧轨道光滑,轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数,轨道左侧的区域存在一竖直向下匀强电场,轨道区域存在水平向右的匀强电场,一质量为,电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)滑块的电性和的大小;
(2)若电场大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道,求滑块水平射入电场时的初速度,以及进入点时的速度大小;
(3)在第(2)间的条件下,若电场的大小可在小于的范围内调节,滑块始终未脱离轨道,当取不同值时,求滑块最终因摩擦而产生的热量。(Q可用表示)
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2025—2026学年度第一学期高中教学第一次大课堂练习
高二物理科试题
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求,选对得3分,有错选得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 根据能量守恒定律,节约能源是没有必要的
B. 焦耳发现了电流的热效应,即电流通过导体所产生的热量与电流的二次方成正比,与导体的电阻及通电时间成正比
C. 电源的作用就是将电能转化为其他形式的能
D. 对于常用的干电池,体积越大,它的电动势也越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.能量守恒定律指能量总量不变,但能源利用涉及能量转化效率,实际使用中部分能量会耗散为不可用形式(如废热),因此节约能源是必要的,故A错误。
B.焦耳定律公式为 ,明确热量与电流平方、电阻及时间成正比,且焦耳确实发现了电流热效应,故B正确。
C.电源的作用是将其他形式的能(如化学能)转化为电能,而非将电能转化为其他形式,故C错误。
D.干电池的电动势由材料性质决定,与体积无关。体积增大通常增加容量(电荷量),但电动势仍为1.5V,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,两个不带电的金属导体A和B放置在绝缘支架上并彼此接触,一个带负电的小球C靠近A。以下说法中正确的是( )
A. A、B带等量同种电荷
B. A带负电,B带正电
C. 如果先将A、B分开,再移走C,那么A带正电,B带负电
D. 如果先移走C,再将A、B分开,那么A带负电,B带正电
【答案】C
【解析】
【详解】AB.带负电的小球C靠近A时,A左端感应出正电,B的右端感应出等量的负电,即AB带等量异种电荷,选项AB错误;
C.如果先将A、B分开,再移走C,那么A带正电,B带负电,选项C正确;
D.如果先移走C,AB上的正负电荷将中和,再将A、B分开,那么A B不带电,选项D错误。
故选C。
3. 扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图为“iRobot”扫地机器人,已知其电池容量,额定工作电压,额定功率30W,则下列说法正确的是( )
A. 扫地机器人的电阻是
B. 题中“mAh”是能量的单位
C. 扫地机器人正常工作时的电流是
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.额定工作电压15V,额定功率30W,则有
考虑到扫地机器人的一部分电能转化为机械能,所以机器人的电阻小于,故A错误;
B.根据可知题中“mAh”是电荷量的单位,故B错误;
C.扫地机器人正常工作时的电
故C正确;
D.扫地机器人充满电后一次工作时间
故D错误。
故选C。
4. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片长、宽、高分别为a、b、c。当分别从A、B和C、D端通入相同大小的恒定电流时,金属片内自由电子的定向移动的平均速率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据电流的微观表达式
得
可得
故选A。
5. 如图所示的电路中,若,端为输入端,且输入电压保持不变,,为输出端,并把滑动变阻器的滑片置于变阻器的中央,则下列说法正确的是( )
A. 当,间不接负载时,输出电压
B. 当,间不接负载时,输出电压
C. 当,间不接负载时,输出电压
D. 当,,间接上负载时,电路总电阻大于滑动变阻器的最大阻值
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.空载时,变阻器上下两部分电阻串联,根据串联电路电压与电阻成正比,可知输出电压
故AB错误,C正确;
D.当A、间接上负载时,负载与变阻器下部分电阻并联,电阻减小,则电路总电阻小于滑动变阻器的最大阻值,故D错误。
故选C。
6. 如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知( )
A. 电源的输出电压为2V
B. 电源内部消耗的热功率为4.5W
C. 电源的输出功率为9.0W
D. 电源的效率为60%
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知交点为电阻R接在这个电源上工作电压值,电流值,所以电源的输出电压为1.5V,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可得
结合图Ⅰ可知,电源的电动势为3.0V,内阻为
电源内部消耗的热功率为
故B正确;
C.电源的输出功率为
故C错误;
D.电源的效率为
故D错误。
故选B。
7. 如图所示,竖直放置的平行板M、N带等量的异种电荷,一个可视为质点的带电小球用绝缘细线悬挂于两板间的O点,小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ。保持两板的带电量不变,下列判断正确的是( )
A. 将M板稍向右平移一些,θ变大
B. 将M板稍向左平移一些,θ变大
C. 将M板稍向上平移一些,θ变大
D. 将M板稍向下平移一些,θ变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据,,
解得
由于两平行板带电量一定,因此将M板稍向右、稍向左移一些,板间的电场强度大小不变,因此小球受到的电场力不变,θ不变,故AB错误;
CD.将M板稍向上移、向下移一些,两板的正对面积减小,结合上述有
可知,两板间的电场强度增大,小球受到的电场力增大,θ变大,故C正确,D错误。
故选C。
8. 在图甲的电路中,是可变电阻,是定值电阻、阻值为。实验时调节的阻值,得到各组电压表和电流表数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出的图像如图乙中所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是( )
A. 该电源电动势为
B. 该电源的内阻为
C. 当时,电源输出功率最大
D. 滑片从左往右移的过程中,电源的效率一直在增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由闭合电路的欧姆定律
结合图像可知
,
解得
,
故A错误;
B.同理可知内阻为,故B错误;
C.当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,则当时,电源输出功率最大,故C正确;
D.滑片从左往右移的过程中,减小,外电路总电阻减小,根据
可知,电源的效率一直在减小,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 小齐同学在学习了电路的基本知识和规律之后,做了如下总结分析,其中表述严谨无误的是( )
A. 导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关,但与温度有关
B. 将一段导线均匀拉长至横截面半径为原来的一半时,导线的电阻变为原来的一半
C. 在电解质溶液中,正、负离子定向移动方向相反,但形成的电流方向相同
D. 氢原子核外电子绕原子核做圆周运动周期为T,电子电量为e,形成的等效电流为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关,但与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,故A正确;
B.由题可知,导线均匀拉长至横截面半径为原来的一半时,则横截面积变为原来的,由于体积不变,故导线的长度变为原来的4倍,根据电阻定律可知,导体的电阻变为原来的16倍,故B错误;
C.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流方向,那么,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,因此在电解质溶液中,正、负离子定向移动方向相反,电流方向相同,故C正确;
D.电子绕原子核做圆周运动周期为T,电子电量为e,根据电流强度的定义可得,故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,图中虚线为某电子透镜内电场中等差等势面的分布图,a、b是其中的两个等势面,一个电子在电场中运动的轨迹为图中的实线。不计电子的重力,则下列说法正确的是( )
A. 等势面a比等势面b电势高
B. 电子在B点的动能一定比在A点动能大
C. 若电子从A运动到B,加速度一直减小
D. 若电子从B运动到A,电场力一直做正功
【答案】AD
【解析】
【详解】A.电场线与等势面垂直,电场力指向运动轨迹的凹侧,电子带负电,电子受到的电场力与电场方向相反,电子从A运动到B的过程中,电场力与速度的夹角大于,电场的方向向右,等势面a比等势面b电势高,故A正确;
B.电子从A运动到B电场力做负功,动能减小,故B错误;
C.等差等势面越密集的地方电场线也越密集,电场强度越大,则电子从A运动到B,电场强度先减小后增大,电子运动的加速度先减小后增大,C项错误;
D.若电子从B运动到A,电场力一直做正功,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示的电路中,电流表为理想电表,电源的电动势为E、内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 两端的电压增大 B. 的功率增大
C. 电流表的示数变大 D. 通过的电流增大
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,其接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则干路电流I减小,路端电压U增大,两端的电压等于路端电压,则两端的电压增大,选项A正确;
B.通过的电流增大,通过的电流
I减小,增大,则减小,故的功率减小,选项B错误;
C.电压也减小,、的并联电压
U增大,减小,则增大,故通过电流表的电流增大,电流表的示数变大,选项C正确;
D.通过的电流
减小,增大,则减小,选项D错误。
故选AC。
12. 如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=6Ω,R2=5Ω,R3=3Ω,电容器的电容.若将开关 S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】开关S闭合电路稳定时,外电路中总阻值为
根据闭合电路欧姆定律得
电容器两端电压为
电量
Q=
断开开关S后:电容器通过R1与R3放电,设通过R1与R3的放电电流分别为I1和I3,则
由电量公式
可知,通过R1与R3的电量之比为
又
=Q
联立可得,通过R1的电量为
Q=
故选AD。
13. 接在平行板电容器的A、B两极板电压随时间变化关系图像如图所示,两板间距足够大,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),开始静止在两极板中央,从某时刻由静止释放,关于带电粒子的运动,下列描述正确的是( )
A. 若从0时刻由静止释放,粒子向右运动的最大速度
B. 若从0时刻由静止释放,粒子始终向右运动,直至到达右极板
C. 若从时刻由静止释放,粒子时而右,时而左,每个周期都会向左移动一定距离
D. 若从时刻由静止释放,粒子时而左,时而右,每个周期都会向左移动一定距离
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.从0时刻释放粒子,根据静止粒子所受电场力方向及作用时间,画出粒子的v−t图像如图
由图可知,粒子在向右的电场力的作用下,向右做匀加速运动,若在时刻恰好到达右极板,则此时有最大速度,根据动能定理则有
解得
若在时刻未到达右极板,板间距足够大的情况下,则此后时间内再向右做匀减速运动直至速度减为零,之后重复上述运动,运动的方向始终向右,因此粒子始终向右运动,直至到达右极板,故A错误,B正确;
C.若粒子从时刻由静止释放,根据静止粒子所受电场力方向及作用时间,画出粒子的v−t图像如图
由图可知,粒子在电场力的作用下,时而右,时而左,一个周期内向左运动的位移大于向右运动的位移,每个周期都会向左移动一定距离,故C正确;
D.若粒子从时刻由静止释放,根据静止粒子所受电场力方向及作用时间,画出粒子的v−t图像如图
由图可知,粒子在电场力的作用下,时而左,时而右,一个周期内向右运动的位移大于向左运动的位移,每个周期都会向右移动一定距离,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
三、实验题(14题10分,15题10分,共20分。)
14. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表:量程0~0.6A,内阻很小
C.电压表:量程0~3V,内阻未知
D.滑动变阻器:0~10Ω,2A
E.开关、导线若干
(1)在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻,实验电路图应选择如图中的______(填“甲”或“乙”);
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像,由图可知干电池的电动势______V,内阻______Ω。
(3)小组同学用如图(a)所示的多用电表测量待测电阻。
①旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻线;
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置;
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件______(选填“S”或“T”),使指针对准电阻的______(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
【答案】(1)甲 (2) ①. 1.5 ②. 1.0
(3) ①. T ②. 0刻线 ③. ADC
【解析】
【小问1详解】
由于电流表的内阻很小,分压作用可以忽略,故采用甲图
【小问2详解】
[1]根据闭合电路的欧姆定律可得
因此在图像中,纵截距为电源的电动势,即
[2]根据上述分析可知,图像中,斜率的绝对值为电源的内阻,即
【小问3详解】
[1][2]两表笔短接时,进行欧姆调零,需旋转欧姆调零旋钮T,使指针对准电阻的零刻度线;
[3]若在测量过程中,发现指针偏转角度过小,表明被测的电阻阻值很大,这时要换用更高倍率的挡位,将选择开关K旋转到电阻挡“×1k”的位置;将两表笔短接,旋动欧姆调零旋钮T,对欧姆表进行校准;将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接测电阻,所以顺序为ADC。
15. 小明通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测量合金丝的直径;测得该合金丝的直径为________mm;
(2)请根据表格中数据,在图乙中用笔画线代替导线把电路连接补充完整________;
(3)小明在实验室找了两节干电池进行实验,正确连接电路后,发现对电阻的测量都有误差。其原因是________(选填“电压表”或“电流表”)的内阻对另一只电表的测量构成了影响,从而导致电阻的测量值________(选填“小于”,“大于”或“等于”);
(4)正确连接电路后,小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度,闭合开关,调节滑动变阻器,读出多组电压表和电流表的示数,在方格纸上作出图像如图丙,发现图像是一条倾斜直线,计算该合金丝电阻率________(π取3,结果保留2位有效数字)。
1
2
3
4
5
6
7
电流I/A
0
0.08
0.11
0.15
0.19
0.27
0.38
电压U/V
0
0.19
0.29
0.44
0.60
0.80
1.15
【答案】(1)
(2) (3) ①. 电压表 ②. 小于
(4)
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知该合金丝的直径为
【小问2详解】
由表中数据,可知电压、电流都要从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,则完整的实物连线如图所示
【小问3详解】
[1][2]根据实物连线可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流使得电流表的读数大于通过待测电阻的真实电流,根据可知,测量值小于真实值,即
【小问4详解】
根据图像的斜率表示电阻,则有
根据电阻定律则有
解得
16. 有一电流表G,内阻为10Ω,满偏电流为3mA。
(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?
(2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要串联还是并联电阻,电阻阻值多大?(结果保留两位小数)
【答案】(1)需要串联一个990Ω的电阻。
(2)需要并联一个0.05Ω的电阻。
【解析】
【小问1详解】
由于串联电路有分压作用,要改装成大量程的电压表,需给灵敏电流计串联一个电阻,根据欧姆定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
由于并联电路有分流作用,要改装成大量程的电流表,需给灵敏电流计并联一个电阻,由欧姆定律可得
代入数据解得
17. 如图,电源电动势为12V,内阻r为1Ω,电阻为1Ω,为6Ω。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V,线圈电阻为0.5Ω。求:
(1)两端的电压;
(2)电动机的输出功率;
(3)电源的输出功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律可知,干路中的电流
则两端的电压
【小问2详解】
由于与电动机并联,故有
通过支路的电流
则通过电动机的电流
则电动机的电功率为
电动机的热功率
则电动机的输出功率
【小问3详解】
根据上述分析可知,外电路的电压
则电源的输出功率
18. 如图所示,竖直平面内有一段绝缘的圆弧轨道和绝缘的水平轨道相切于,其中圆弧轨道的圆心为,,圆心角,圆弧轨道光滑,轨道粗糙且足够长,滑块与轨道间的动摩擦因数,轨道左侧的区域存在一竖直向下匀强电场,轨道区域存在水平向右的匀强电场,一质量为,电量的滑块以一定的初速度从电场的左边界水平射入,滑块恰好能做直线运动,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,。求:
(1)滑块的电性和的大小;
(2)若电场大小不变,方向反向,要使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道,求滑块水平射入电场时的初速度,以及进入点时的速度大小;
(3)在第(2)间的条件下,若电场的大小可在小于的范围内调节,滑块始终未脱离轨道,当取不同值时,求滑块最终因摩擦而产生的热量。(Q可用表示)
【答案】(1)负电,
(2),
(3)当时;当时
【解析】
【小问1详解】
滑块在电场中恰能做直线运动,根据受力平衡可知,电场力竖直向上,与场强方向相反,则滑块带负电;根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
若电场大小不变,方向反向,由牛顿第二定律可得
滑块做类平抛运动,则有
使滑块恰好能从点沿切线滑入轨道,则有
联立解得滑块水平射入电场时的初速度为
进入点时的速度为
【小问3详解】
若电场的大小可在小于的范围内调节,滑块始终未脱离轨道;滑块滑到B点时,有
解得
滑块向右运动到速度为0时,由动能定理得
解得
第一个临界值,当满足
可得
第二个临界值,当滑块回到A点时,速度刚好减为0,有,
解得
综上分析可知,当时,滑块最终因摩擦而产生的热量为
当时,滑块最终停在B点,根据能量守恒可得
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