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高三年级物理学科练习(二十)答案 日期:2026.1.5
1.【答案】
【解析】A.元件甲的图像为一条直线,则其电阻恒定,为线性元件,故A错误;
B.由图像可知,元件乙的电阻随电压的增大而增大,故B错误;
C.当元件两端电压为 时,两者电流相同,根据,可知甲消耗的电功率与乙相同,故C错误;
D.将甲、乙两元件并联接到的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两元件两端的电压均为,由图像可知通过两元件的电流分别为乙,甲,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流,根据电荷量定义可知, 内通过干路某一横截面的电荷量为 ,故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】A.乙分子到达点前,随分子间距离的减小,乙分子所受甲分子的引力逐渐增大,选项A正确,不符合题意;
B.乙分子到达点前,分子间作用力先做正功后做负功,分子动能先增加后减小,选项B错误,符合题意;
当乙分子距甲分子为过程中,分子间作用力表现为引力,则当乙分子从某处运动到过程中,分子间作用力一直做正功,时乙分子的速度最大,势能最小,选项CD正确,不符合题意。
故选B。
3.【答案】
【解析】【分析】
本题是欧姆定律与能量守恒定律的综合应用。对于电动机电路,不转动时,是纯电阻电路,欧姆定律成立;当电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立。
【解答】
A、当将重物固定时,电动机没有机械能输出,整个电路是纯电阻电路,根据闭合电路欧姆定律可知电路中内电压为,则电路中的电流为,设电动机线圈电阻为,又,代入数据解得,故A错误;
B、当电动机匀速提升重物时,电路的内电压为,则电路中的电流为,所以稳定匀速提升重物时,通过电动机的电流为,故B错误;
C、重物匀速上升时,电动机两端的电压为,电动机的机械功率为,当重物匀速上升时,其电动机的牵引力等于重物的重力,即,由得重物匀速上升的速度为,故C错误;
D、匀速提升重物时电动机消耗的电功率为,故D正确。
故选:。
4.【答案】
【解析】【分析】
用串并联电路规律分别计算电阻两端电压,比较做出判断。
熟悉串并联电路的规律和特点,本题也可根据两个电阻并联的特点:并联阻值小于任一电阻,两电阻差值越大,并联阻值越接近小电阻,由此可知
时,二者并联值越接近,其两端电压越接近。
【解答】
A.,,,,;
B.,,,,;
C.,,,,;
D.,,,,。
综上,正确选项为。
5.【答案】
【解析】由于小灯泡与电动机串联,此时二者均正常工作,故电路中的电流与通过灯泡的电流相等,则有,A错误;设电源的内阻为,当开关接,则有,解得,现将开关接,电动机分担的电压,电动机工作时,有一部分能量转化为内能,故其内阻,、C错误;
电源的效率,D正确。
6.【答案】
【解析】由图可知,和串联后和并联,再与串联,电容器在电路稳定时相当于断路;
A、当增大照射光强度时,光敏电阻减小,电路的总电阻减小,总电流增大,电流表示数增大,故A错误;
B、流过小灯泡的电流增大,则小灯泡的功率增大,故B错误;
C、电容器板间电压,增大,则减小,电容器上的电荷量减少,故C正确;
D、根据欧姆定律,,保持不变,故D错误。
7.【答案】
【解析】解:、若短路,外电阻减小,路端电压减小,干路电流增大,灯变亮,并联部分的电压减小,通过的电流减小,则灯变暗,不符合题意,故A错误;
B、若断路,外电阻增大,路端电压增大,干路电流减小,灯变暗,不符合题意,故B错误;
C、若短路,灯不亮,外电阻减小,路端电压减小,干路电流增大,灯变亮,并联部分的电压减小,通过的电流减小,则灯变暗,不符合题意,故C错误;
D、若短路,外电阻减小,路端电压减小,干路电流增大,灯变亮,并联部分的电压减小,通过、的电流都减小,则、灯变暗,干路电流增大,通过灯电流减小,则灯的电流增大,变亮,符合题意,故D正确。
故选:。
灯泡、变亮,说明实际功率增大了,其电压和电流增大了.、两灯变暗,其电压和电流减小了.具体故障可将每个选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项.
此题是电路故障分析问题.解决的关键是在明确电路连接关系的前提下采用“排除法”将每一选项逐一代入题干,检查是否符合题意,最终确定正确选项.
8.【答案】
【解析】当滑块相对于斜面体加速下滑时,斜面体水平向左加速运动,所以滑块相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零,所以斜面对滑块的支持力不等于 ,A错误;
滑块下滑过程中支持力对的冲量大小为,B错误;
由于滑块有竖直方向的分加速度,所以系统在竖直方向合外力不为零,系统的动量不守恒,C错误;
系统在水平方向不受外力,水平方向动量守恒,设、两者水平位移大小分别为、,则,,解得,D正确。
9.【答案】
【解析】当变阻器 的滑动头向端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路外电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小,则电压表示数变小;由于流过 的电流增大,则 两端电压增大,所以并联部分的两端电压减小,即 两端电压减小,所以通过 的电流减小,则电流表示数变小, 上消耗的功率变小,故AC错误,B正确;
D.根据
由于电路总电流增大,则电源内部消耗的热功率变大,故D正确。
故选BD。
10.【答案】
【解析】【分析】
本题主要是考查了万有引力定律及其应用;解答此类题目一般要把握两条线:一是在星球表面,忽略星球自转的情况下,万有引力近似等于重力;二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
【解答】
A.根据星球表面重力近似等于万有引力,有,解得,所以,故A正确;
B.火星与地球自转周期近似相等,所以两者的同步卫星周期相等,根据,解得,则半径之比为,故B错误;
C.两者都绕太阳转动,根据开普勒第三定律,根据题意火星绕太阳的公转周期约为地球绕太阳公转周期的两倍,可得火星与地球绕太阳的公转半径之比为,故C正确;
D.星球表面卫星受到的重力提供向心力,则有,解得,解得火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为,故D错误;
故选AC。
11 .【答案】
【解析】解:、由定值电阻的图象,结合欧姆定律知其阻值:,故A错误;
B、由电源的图象知电源的电动势,内阻,故B正确;
、根据最大输出功率的特点可知,当,即时,电源输出的功率最大,故C错误,D正确。
故选:。
根据闭合电路的欧姆定律分析电源的内阻,根据欧姆定律分析定值电阻;结合电功率的表达式分析电源的输出功率。
解决本题的关键明确图象中纵轴截距与斜率的含义。
12.【答案】
小
【解析】该游标卡尺的精确度为,主尺读数为,游标尺对齐的格数为格,读数为,则金属丝长度
螺旋测微器固定刻度读数为,可动刻度读数为
所以螺旋测微器测得金属丝的直径。
由于分压式接法中,在相同条件下通过电源的电流太大,根据题意可知电源不宜在长时间、大功率状况下使用,所以滑动变阻器采用限流接法,电阻的阻值约为,而电流表内阻约几欧,电压表内阻约,电压表的内阻远大于金属丝的内阻,所以电流表外接,故A正确,BCD错误;
由于本实验中电压表的分流作用使得测得的电流表示数偏大,由欧姆定律可知用此最佳电路测量的结果会比真实值偏小。
根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
。
由电阻定律和欧姆定律有
联立可得。
用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故A错误;
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,故B错误;
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故C正确;
D.用图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差,故D正确。
13.【答案】状态气体压强为
由变化到,由等容变化
由图中,连线过原点,可知
联立,解得
从到为等压过程,外界对气体做功为
根据热力学第一定律
联立,解得
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解:电路中闭合开关,断开开关时,电路的等效图如图所示:
电阻、、的总电阻:,
此时电压表的示数:,
当开关闭合后,电阻被短路,电阻、并联的总电阻:,
此时电压表的示数:,
因此:。
根据闭合电路的欧姆定律,开关闭合前,通过的电流为:,
当开关闭合后,电阻被短路,通过的电流为:,
而电阻的电功率:,
因此闭合开关前后电阻的电功率之比为:。
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律、电功率。关键要搞清电路的结构,根据闭合电路欧姆定律结合串并联电路的特点进行分析电压、电流等物理量,根据电功率公式求的电功率。
15.【答案】解:由几何关系可得的竖直高度,根据点电荷的电场分布特点可知,、所在的圆是一个等势面,因、两点电势相等,故小球从到的过程中电场力做功为零,
对小球从到过程应用动能定理,
有 ,
解得;
对小球从到过程应用动能定理,有 ,
解得,;
因,故,又,,因此。
【解析】为的中点,故BC、间的高度差均为,对到过程运用动能定理列式求解点的速度;
对到过程运用动能定理列式求解、两点的电势差;
、两点在同一个等势面上,故电势相等,故B点电势也为零,根据求解点的电势。
本题关键根据动能定理列式分析,切入点在于圆周为等势面,小球从到和到电场力做功相等。
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宁夏育才中学高三年级物理第二十周周测
(试卷满分 100分,考试时间 75 分钟)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.如图所示为元件甲和乙的伏安特性曲线,两图线交于点,点坐标为。下列说法正确的是( )
A. 甲为非线型元件
B. 元件乙的电阻随电压的增大而减小
C. 当元件两端电压为时,甲消耗的电功率比乙的小
D. 若将甲、乙元件并联在电压为的理想电源中,则 内通过干路某一横截面的电荷量为
2.分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系图线如图所示取无穷远处分子势能。若甲分子固定于坐标原点,乙分子从某处分子间的距离大于小于静止释放,在分子间作用力的作用下沿正半轴靠近甲,则下列说法错误的是( )
A. 乙分子所受甲分子的引力逐渐增大
B. 乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大
C. 当乙分子距甲分子为时,乙分子的速度最大
D. 当乙分子距甲分子为时,乙分子的势能最小
3.利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势,电源内阻,电阻,重物质量,当将重物固定时,电压表的示数为,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为,不计摩擦,取,下列说法正确的是 ( )
A. 电动机内部线圈的电阻为
B. 稳定匀速提升重物时,流过电动机的电流为
C. 重物匀速上升时的速度为
D. 匀速提升重物时电动机的输入功率是
4.如图所示的电路中,间的电压恒定为,滑动变阻器的总电阻为,滑动端处在正中央。在下列四种情况中,电阻上两端电压最接近的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5.如图所示,电源电动势,小灯泡标有“”,开关接,当变阻器调到时,小灯泡正常发光;现将开关接,小灯泡和电动机均正常工作,则( )
A. 电路中的电流约为
B. 电动机的内阻为
C. 电动机正常工作电压为
D. 电源效率约为
6.如图所示的电路中,光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小,电表均为理想电表闭合开关电路达到稳定状态后,若增大照射光强度,则( )
A. 电流表示数减小 B. 小灯泡的功率减小
C. 电容器所带电荷量减小 D. 两表示数变化量的比值减小
7.如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的、两灯变亮,、两灯变暗,故障的原因可能是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
8.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体,斜面体质量为、底边长为,如图所示。将一质量为、可视为质点的滑块从斜面的顶端由静止释放,滑块经过时间刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是 ( )
A.
B. 滑块下滑过程中支持力对的冲量大小为
C. 滑块下滑的过程中、组成的系统动量守恒
D. 此过程中斜面体向左滑动的距离为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
9.在如图所示电路中,当变阻器的滑片向端移动时( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变小
B. 电压表示数变小,电流表示数变小
C. 上消耗的功率变大
D. 电源内部消耗的热功率变大
10.年月日时分,“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。太阳系中,火星是离地球较近且环境与地球最相似的星球,其自转周期与地球自转周期近似相等,火星绕太阳的公转周期约为地球绕太阳公转周期的两倍。已知火星直径约为地球直径的,火星质量约为地球质量的,若将火星和地球看作为均匀球体,两者绕太阳公转的轨道可近似为圆轨道,根据以上信息可知
A. “天问一号”在火星上的重力与在地球上的重力之比约为
B. 火星的同步卫星轨道半径与地球同步卫星轨道半径之比约为
C. 火星绕太阳公转的半径与地球绕太阳公转的半径之比约为
D. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为
11.在如图甲所示的电路中,电源的图象如图乙中的图线所示,定值电阻的图象如图乙中的图线所示,滑动变阻器的总电阻为,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻的阻值为 B. 电源的内阻为
C. 当时电源输出的功率最大 D. 在时电源输出的功率最大
三、实验题:每空2分,共14分。
12.某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中:
正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为 ,用螺旋测微器测得金属丝的直径为 .
估算被测电阻丝的阻值,已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为,电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为电源为干电池不宜在长时间、大功率状况下使用,电动势,内阻很小忽略不计则以下电路图中 电路为本次实验应当采用的最佳电路但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏 此时测得电流为、电压为.
请根据第问中选择的电路图,补充完成下图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
本实验中金属丝的电阻率为 用上述直接测量的字母表示.
任何实验测量都存在误差本实验所用测量仪器均已校准下列关于误差的说法中正确的选项有 .
A. 用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B. 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C. 若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D. 用图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
四、计算题:(共36分)
13.导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口竖直向上放置,其上端口装有固定卡环,如图所示。质量、横截面积的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。现缓慢升高环境温度,气体从状态变化到状态的图像如图所示,已知大气压强,重力加速度。求:
状态时气体的压强
气体从到的过程中气体内能增加了,则这一过程中气体吸收的热量是多少
14.四个电阻、、、、理想电压表及电池内阻为连接成如图所示电路。闭合开关,断开开关且电流稳定时,电压表的示数为接着闭合开关,电流再次稳定后,电压表的示数为。已知四个电阻、、、及电池内阻的阻值均为。求:
电压表的两次示数与的比值
闭合开关前后电阻的电功率之比。
15.如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆与半径为的圆周交于、两点,在圆心处有一固定的正点电荷,点为的中点,点位于圆周最低点。现有一质量为、电荷量为套在杆上的带负电小球可视为质点从点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为,点距过点的水平面的竖直高度为,小球滑到点时的速度大小为。求:
小球滑至点时的速度的大小;
、两点间的电势差;
若以点为参考点零电势点,试确定点的电势。
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