内容正文:
高二物理学科九月评价考卷
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 关于公式I=,下列说法中正确的是( )
A. 式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量
B. 式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量
C. 比值能表示电流的强弱
D. 该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比,跟通电时间成反比
【答案】C
【解析】
【详解】A.q不是单位时间内通过截面的电量,是总电量,故A错误;
B.q是通过导体截面的电量,不是单位截面的电量,故B错误;
C.比值是描述电流的强弱,故C正确;
D.公式I=可用来求解电流强度的大小,是电流强度的定义式,电流强度不是由电量和时间所决定的,故D错误。
故选C。
2. 两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 6∶1 D. 1∶6
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:ab段和bc段的电势差分别为2V,4V,电流相等,根据欧姆定律得:.
根据电阻定律得,,则,则横截面积之比:.故选B.
考点:电阻定律; 欧姆定律
【名师点睛】本题考查了欧姆定律、电阻定律以及串并联电路的特点,要能从给定的图线中获取两电阻两端电压的大小,根据欧姆定律求解电阻;难度不大.
3. 一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. ρnev D.
【答案】C
【解析】
【分析】考查电路和电场知识
【详解】,I=neSv,,,联立得E=ρnev,故选C。
4. 如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,a与b的长度相等,b的横截面积是a的3倍;a与c的横截面积相等,c的长度是a的2倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3 = 2∶1∶2。则三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc的比值为( )
A. 3:2:6
B. 2:2:1
C. 1:2:3
D. 2:3:1
【答案】D
【解析】
【详解】三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3 = 2∶1∶2,因串联电流相同,可知电阻之比
R1∶R2∶R3 = 2∶1∶2
三段电阻的长度之比为:1:1:2,横截面积之比:1:3:1,根据可知可得
ρa∶ρb∶ρc = 2∶3∶1;
A.3:2:6,与结论不相符,A错误;
B.2:2:1,与结论不相符,B错误;
C.1:2:3,与结论不相符,C错误;
D.2:3:1,与结论相符,D正确。
故选D。
5. 电子式互感器是数字变电站的关键装备之一.如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:和串联,电流,对输出端电压,即输入电压为,对照选项A对.
考点:串并联电路
6. 如图所示,用甲、乙两种电路测RX的阻值,甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA,乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA,则待测电阻RX的值应
A. 比1000Ω略大一些 B. 比1000Ω略小一些
C. 比725Ω略大一些 D. 比725Ω略小一些
【答案】B
【解析】
【详解】因电流表的示数变化大,说明了电压表的分流作用明显,所以要用电流表内接法的电路进行测量,为甲电路.用甲电路:电压表的示数是待测电阻和电流表的上的电压的和,故电压比真实值大
又U测>U真,所以R测>R真即测量值偏大,真实值比1000Ω略小一些,故B正确,ACD错误。
故选B。
7. 如图所示,电源内阻不计,已知R1=2 kΩ,R2=3 kΩ,现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端,电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间,电压表的读数为( )
A. 18V B. 12V C. 8V D. 6V
【答案】B
【解析】
【详解】当电压表并联在R2的两端时,电压表与R2的并联电阻为
可知
R并=R1
根据串联电路的分压特点,可知R1两端的电压也等于6V,故
U=12V
所以把电压表接在a、b两点间,电压表的读数为12V。
故选B。
8. 在如图所示电路中,R2=2R1,电路两端电压恒定,当S断开时,电流表的读数为0.5A,电压表的读数为4V,则当S闭合时,电流表和电压表的读数分别为( )
A. 1.5A,6V B. 0.75A,4V C. 1.5A,0 D. 0,6V
【答案】D
【解析】
【详解】由题图可知,当S断开时,电阻R1和R2串联
U2=U=U=4V
解得
U=6V
当S闭合时,R1被短路,电路中只有电阻R2,电流表读数为0,电压表读数为6V
故选D。
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. 两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断( )
A. 两电阻阻值的关系是R1>R2
B. 电阻一定时,电流随着电压的增大而减小
C. 电压相同时,通过R1的电流较大
D. 两电阻串联接入电路时,R1两端的电压小于R2两端的电压
【答案】CD
【解析】
【详解】A.I-U图像的斜率的倒数等于电阻,由图可知,1的斜率大于2的斜率,故可知R1<R2;故A错误;
B.由
电阻一定时,电流与电压成正比,故电流随电压的增大而增大;故B错误;
C.因R1<R2,故电压相同时,通过R1的电流较大;故C正确;
D.两电阻串联,则电流相等,由
可知,R1两端的电压小于R2两端的电压;故D正确。
故选CD。
(2023·全国乙卷,20)
10. 黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12= 3.0V,U23= 2.5V,U34= -1.5V。符合上述测量结果的可能接法是( )
A. 电源接在1、4之间,R接在1、3之间
B. 电源接在1、4之间,R接在2、4之间
C. 电源接在1、3之间,R接在1、4之间
D. 电源接在1、3之间,R接在2、4之间
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据题意画出电路图,如下
可见U34 > 0,A错误;
B.根据题意画出电路图,如下
可见U34 > 0,B错误;
C.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,C正确;
D.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,D正确。
故选CD。
11. 某一网络电路中的部分电路如图所示,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是( )
A. 通过R3的电流为1.5 A,方向从a→b
B. 通过R3的电流为0.5 A,方向从b→a
C. 通过电流表的电流为0.5 A,电流从左向右流过电流表
D. 通过电流表的电流为0.5 A,电流从右向左流过电流表
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.通过R2的电流为
A
设R1和R2左边电路分支点的电势为,则a、b两点的电势分别为
a、b两点间的电势差为
V
则通过R3的电流为
A
因为a点电势低于b点电势,所以电流方向为b→a,故A错误,B正确;
CD.I2在b点发生分流,则通过电流表的电流为
A
方向为从左向右流过电流表,故C正确,D错误。
故选BC。
12. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻,下列说法正确的是( )
A. 由甲图可知,该表头满偏电流
B. 甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为15V
C. 乙图是改装成的双量程电流表,,
D. 乙图是改装成的双量程电流表,,
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】AB.由题图甲可知
其中b的量程为
所以AB正确;
CD.改装为电流表时,通过电阻的电流为
分流电阻的阻值为
改装为电流表时,有
联立解得
,
所以C错误D正确;
故选ABD。
三、非选择题(本题共6小题,共60分。
13. 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示,由图可知其直径为________mm;如图乙所示,用游标卡尺测其长度为________cm;用多用电表×10Ω挡粗测其电阻,发现指针偏转太大,换挡后,进行欧姆调零,如图丙所示,重新测量其电阻为________Ω。
【答案】 ①. 1.850 ②. 4.240 ③. 6
【解析】
【详解】[1]螺旋测微器的读数为
[2]游标卡尺的读数为
[3]用多用电表×10Ω挡粗测其电阻,发现指针偏转太大,说明量程选择较大,需换到×1Ω挡,根据题图可得电阻为
14. 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量,某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。为了减小实验误差,需进一步测量圆柱体的电阻,除待测圆柱体(约为6Ω)外,实验室还备有的实验器材如下;
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约为0.2Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,1.0A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2000Ω,0.1A)
G.直流电源U(电压为3V)
H.开关S,导线若干
(1)要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,则电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(均填器材前的字母代号)
(2)请设计合理的实验电路,并将电路图画在虚线框中________。
(3)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U0,圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U0表示该圆柱体电阻率的关系式为ρ=______________。
【答案】(1) ①. A ②. C ③. E
(2) (3)
【解析】
【小问1详解】
[1]电源电动势为3V,所以电压表应选3V量程的,故选A;
[2]电路中的最大电流约为
故电流表选C;
[3] 要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,滑动变阻器应用分压接法,为了方便调节,滑动变阻器选用最大阻值较小,故选E;
【小问2详解】
由于,所以采用电流表外接,电路图如图所示
【小问3详解】
根据,,
联立解得
四、计算题(60分)
(2022·邹城一中高二期末)
15. 在图示电路中,电压,,导线电阻不计。
(1)求A、B之间的电压;
(2)若将A、B用一根不计电阻的导线短接,求该导线中通过的电流I。
【答案】(1)9V;(2)1A
【解析】
【详解】(1)A,B之间断开时,和串联。AB之间的电压即为两端的电压,由串联电路的分压规律有
解得
(2)当A、B用一根不计电阻的导线短接时,和并联后再与串联,电路的总电阻为
由欧姆定律可得。电路中的总电流为
此时导线中通过的电流即为中通过的电流,由并联电路的分流规律有
解得
16. 神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.
(1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率;
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA.求该圆柱体的圆面半径和高。
【答案】(1)8×106 Ω·m (2)4 cm;2 cm
【解析】
【详解】由电阻定义式变形可得到电阻率的计算公式;借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半径和高.
(1)由电阻定律
代入数据解得
(2)由欧姆定律和圆柱体体积公式V=πr2h以及电阻定律可得
而
πr2h=32π×10-6
解得
h=0.02 m=2 cm
r=0.04 m=4 cm.
17. 如图所示电路中,已知,,电压表示数为,电流表示数为,则电阻___________,___________。
【答案】 ①. 12 ②. 4.4
【解析】
【详解】[1][2]干路中的电流为
则通过的电流为
则有
18. 某电流表内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,如图甲、乙改装成量程为0.1A和1A的电流表,试求:
(1)图甲中,R1和R2各为多少?
(2)图乙中,R3和R4各为多少?
(3)从安全角度分析,哪种改装方法较好?
【答案】(1)4.08Ω,0.4Ω(2)0.41Ω,3.67Ω;(3)乙图接法较好
【解析】
【详解】(1)按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得
(2)按图乙接法,量程为1A时,R4和Rg串联后与R3并联;量程为0.1A时,R3和R4串联后与Rg并联,分别得
Ig(Rg+R4)=(1-Ig)R3
IgRg=(0.1-Ig)(R3+R4)
解得
R3=0.41Ω
R4=3.67Ω
(3)乙图接法较好。甲图中,若开关S接触不良而没有接通,或换量程的过程中,电流将全部流经表头,可能把表头烧坏。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二物理学科九月评价考卷
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 关于公式I=,下列说法中正确的是( )
A. 式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量
B. 式中的q表示通过导体单位横截面积的电荷量
C. 比值能表示电流的强弱
D. 该公式表明电流跟通过导体横截面的电荷量成正比,跟通电时间成反比
2. 两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中,两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示,则导线x和y的横截面积之比为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 6∶1 D. 1∶6
3. 一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. ρnev D.
4. 如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,a与b的长度相等,b的横截面积是a的3倍;a与c的横截面积相等,c的长度是a的2倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3 = 2∶1∶2。则三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc的比值为( )
A. 3:2:6
B. 2:2:1
C. 1:2:3
D. 2:3:1
5. 电子式互感器是数字变电站的关键装备之一.如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为
A. B. C. D.
6. 如图所示,用甲、乙两种电路测RX的阻值,甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA,乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA,则待测电阻RX的值应
A. 比1000Ω略大一些 B. 比1000Ω略小一些
C. 比725Ω略大一些 D. 比725Ω略小一些
7. 如图所示,电源内阻不计,已知R1=2 kΩ,R2=3 kΩ,现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端,电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间,电压表的读数为( )
A. 18V B. 12V C. 8V D. 6V
8. 在如图所示电路中,R2=2R1,电路两端电压恒定,当S断开时,电流表的读数为0.5A,电压表的读数为4V,则当S闭合时,电流表和电压表的读数分别为( )
A. 1.5A,6V B. 0.75A,4V C. 1.5A,0 D. 0,6V
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. 两电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断( )
A. 两电阻阻值的关系是R1>R2
B. 电阻一定时,电流随着电压的增大而减小
C. 电压相同时,通过R1的电流较大
D. 两电阻串联接入电路时,R1两端的电压小于R2两端的电压
(2023·全国乙卷,20)
10. 黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12= 3.0V,U23= 2.5V,U34= -1.5V。符合上述测量结果的可能接法是( )
A. 电源接在1、4之间,R接在1、3之间
B. 电源接在1、4之间,R接在2、4之间
C. 电源接在1、3之间,R接在1、4之间
D. 电源接在1、3之间,R接在2、4之间
11. 某一网络电路中的部分电路如图所示,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是( )
A. 通过R3的电流为1.5 A,方向从a→b
B. 通过R3的电流为0.5 A,方向从b→a
C. 通过电流表的电流为0.5 A,电流从左向右流过电流表
D. 通过电流表的电流为0.5 A,电流从右向左流过电流表
12. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻,下列说法正确的是( )
A. 由甲图可知,该表头满偏电流
B. 甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为15V
C. 乙图是改装成的双量程电流表,,
D. 乙图是改装成的双量程电流表,,
三、非选择题(本题共6小题,共60分。
13. 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示,由图可知其直径为________mm;如图乙所示,用游标卡尺测其长度为________cm;用多用电表×10Ω挡粗测其电阻,发现指针偏转太大,换挡后,进行欧姆调零,如图丙所示,重新测量其电阻为________Ω。
14. 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量,某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。为了减小实验误差,需进一步测量圆柱体的电阻,除待测圆柱体(约为6Ω)外,实验室还备有的实验器材如下;
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1Ω)
D.电流表A2(量程3A,内阻约为0.2Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,1.0A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2000Ω,0.1A)
G.直流电源U(电压为3V)
H.开关S,导线若干
(1)要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大,则电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(均填器材前的字母代号)
(2)请设计合理的实验电路,并将电路图画在虚线框中________。
(3)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U0,圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U0表示该圆柱体电阻率的关系式为ρ=______________。
四、计算题(60分)
(2022·邹城一中高二期末)
15. 在图示电路中,电压,,导线电阻不计。
(1)求A、B之间的电压;
(2)若将A、B用一根不计电阻的导线短接,求该导线中通过的电流I。
16. 神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω.
(1)若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率;
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA.求该圆柱体的圆面半径和高。
17. 如图所示电路中,已知,,电压表示数为,电流表示数为,则电阻___________,___________。
18. 某电流表内阻Rg为200Ω,满偏电流Ig为2mA,如图甲、乙改装成量程为0.1A和1A的电流表,试求:
(1)图甲中,R1和R2各为多少?
(2)图乙中,R3和R4各为多少?
(3)从安全角度分析,哪种改装方法较好?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$