福建福州市福清第一中学2024-2025学年高二第一学期物理校本测试3

福清一中2024-2025学年高二第一学期物理校本测试3 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。） 1.某手机说明书的部分内容如表所示，若用该手机播放视频，可以播放约20小时。下列说法正确 的是() 电池容量 A.充满电时电池可储存的最大能量为4J 4 000 mA.h B.充满电时电池可储存的最大电荷量为4C 电池类型 不可拆卸式电池 C.播放视频时电流约为200mA 待机时间 约25天 D.待机状态时电流约为6.7A ↑U A 2.用不同材料制成两个形状和大小完全相同的电阻A、B,它们的U一I图像如 图所示。若A、B的电阻率分别为PA、PB,下列说法正确的是() A.PAPB B.PA<PB CA、B并联后整体的U一I图像可能是C DA、B串联后整体的U一I图像可能是C 3如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U,则下列 表述正确的是() A相同时间内通过两棒的电荷量不相等 B.细导体内自由电子定向移动的平均速率大于粗导体 U, C细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U D.细导体内单位体积的电子个数多于粗导体 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， V 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:U:U3= 2:1：2。则三种材料的电阻率pa、pb、pe之比为() A.3:2:6 B.2:2:1 C.1:2:3 D.2:3:1 5.如图所示，电源内阻不计，已知R1=2k2,2=3k2,现用一个内阻为6k2 的电压表并联在R的两端，电压表的读数为6V。若把它接在α、b两点间， 电压表的读数为() A.18V B.12V C.8V D.6V 6.如图，用甲、乙两种电路测R的阻值，甲电路中电压表和电流表的示数分别为3.0V和3.0mA, 乙电路中电压表和电流表示数分别为2.9V和4.0mA,则R的值应( A.比10002略大一些 B.比10002略小一些 C.比7252略大一些 D.比7252略小一些 7.空气炸锅的等效简化电路图如图所示，电源的电压为6V,电源的内阻不计，小风扇M的额定电 压为6V,额定功率为3W,线圈内阻为r=12,电阻R1=R2=102,则下列说法中正确的是() A.只闭合开关S1,小风扇正常工作时电流为6A B.只闭合开关S1,小风扇正常工作时发热功率为2.75W C.同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作，则通过电阻R1的电流为0.3A D.同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作，则电阻R1消耗的功率为3.6W 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。） 8.某课外兴趣小组为了将一小量程的电流表改装成量程更大的电流表和电压表，设计了如图所示的 电路。已知小量程电流表的内阻R,=1002,满偏电流g=1mA,电阻R,=99002,R=1002, 99 下列判断正确的是() A.当S1和S2均断开时，改装成的表是电压表，量程为10V B.当S1和S2均断开时，改装成的表是电压表，量程为1V C.当S1和S2均闭合时，改装成的表是电流表，量程为0.1A D.当S1和S2均闭合时，改装成的表是电流表，量程为1A 9如图所示是电饭锅的电路图，R1是定值电阻，R是加热用的电热丝。电饭锅工作时有两种状态， 当自动开关S闭合时为锅内的水烧开以前的加热状态；当自动开关S断开时为 水烧开后的保温状态。若要使2在保温状态下的功率是加热状态的四分之一， 不考虑电阻随温度的变化，则R3在保温状态下的电压U1与加热状态下的电压220V U2之比，R1、R的电阻值之比分别为() A.U1:U=1:1 B.U1:U=1:2 C.R1:R2=(V2-1):1 D.R1:R3=1:1 10.图为一直流电动机工作时的电路原理图。已知U=120V,电动机内电阻r=1.02,电阻R=102。 用它以1/s的速度竖直向上匀速提升某重物时，理想电压表示数为80V,重 力加速度g取10m/s2。不计一切阻力，则提升过程中() A.流经电动机的电流为80A B.输入电动机的电功率为320W C.电动机输出的机械功率为320W D.重物的质量为30.4kg 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11.(6分)某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中 (1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L= 1mm。 o 11 12 cm 0 "h n 05101520 40 甲 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D= 1m1m。 (3)该同学用伏安法测量该金属丝的电阻，设计了如图丙所示的电路，开关$闭合之前滑片应该置 于 端（选填“m或b),电压表选择03V量程，电流表选择0~0.6A量程，分别测量金属 丝两端的电压和流过金属丝的电流，指针位置分 A 5 10 别如图丁所示，则金属丝的电阻为 12 2(计 0.204 3 0 A 0.6 算结果保留2位有效数字)。 丙 丁 (4)由以上数据可得金属丝的电阻率为 2(计算结果保留2位有效数字)，考虑到电表内阻的 影响，电阻率的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”真实值。 12.(8分)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R的阻值。现有电源（电压为3V,内阻可不 计)、滑动变阻器（阻值范围为0~502，允许通过的最大电流为2A)、开关和导线若干，以及下列 电表：A.电流表（量程为0~3A,内阻约为0.0252）B.电流表（量程为0~0.6A,内阻约为0.1252） C.电压表（量程为0~3V,内阻约为3k2) D.电压表（量程为015V,内阻约为15k2) (1)为了减小测量误差，在实验中，电流表应选用 电 压表应选用 (以上均填器材前的字母)，实验电路应采用 图中的 (选填“甲”或“乙”)。 (2)若选用甲电路，产生误差的主要原因是 :若选用乙 电路，产生误差的主要原因是 (均用字母代号填写)。 A.电流表测量值小于流经R的电流值 B.电流表测量值大于流经R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 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应 1 2 5 10 的电流表示数、电压表示数。某次电表示数如图丙所 aD w% 0 12 0 A70.6 0 示，U= V,I= A,可得该电阻的测量 ① ① 值Rx= 2。 丙 13.(12分)如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U=12V,当S闭合，S2、S3断开时， 电流表示数为6A;当S闭合，S1、S3断开时，电流表示数为5A,且电动机的内阻=12；当S3闭合，S、S2 断开时，电流表示数为4A,且电解槽内阻4=22。求： (1)电炉子的电阻及发热功率： (2)电动机的机械效率； A (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。 14.(12分)如图所示的电路中，电源电压U=4.5V且保持不变，电阻R1=52,滑动变阻器R 的铭牌上标有“2020.5A”的字样，电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。闭合 开关S,求： (1)在保证电路安全的条件下，滑动变阻器R连入电路的阻值范围： (2)整个电路消耗的最小功率。 A 15.(16分)某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50k，电源电压为120V.当电动机 以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A.g取10m/s.则 (1)电动机线圈的电阻R等于多少？ (2)电动机的最大输出机械功率和该重物的最大提升速度分别是多少？ (3)若电动机因故障不能转动，这时通过电动机线圈的电流为多大？电动机消耗的电功率又为多 大？ 福清一中2024-2025学年高二第一学期物理校本测试3 1.答案C 解析题目中没有说明该电池的电压，所以不能求出充满电时电池可储存的最大能量，故A错误； 充满电时电池可储存的最大电荷量为q=It=4000×103A×3600s=1.44×104C,故B错误；播放 视频时的平均电流=9=144X10A=0.2A=200mA,故C正确：待机状态时电流为”=9= t20×3600 1.44×104 A≈0.007A,故D错误。 25×24×3600 2.答案A 解析-I图像的斜率表示电阻，由题图可知R≥，由电阻定律R=p可知，两个形状和大小完 全相同的电阻阻值与电阻率成正比，故P4>PB,A正确，B错误；A、B并联后的电阻小于任意一个 支路的电阻，故R4>RB>R,A、B并联后整体的U一I图像不是C,C错误；A、B串联后的电阻 大于任意一个电阻，故R>R4>RB,A、B串联后整体的U一I图像不是C,D错误。 3.答案B 解析两个导体串联，电流相同，根据q=t,可知相同时间内通过两棒的电荷量相等，故A错误； 因两段材料相同，所以细导体内单位体积的电子个数等于粗导体，即相同，故D错误；电流的 微观表达式I=So,由题知n、e、I相同，可知S越大，自由电子定向移动的平均速率越小，故 B正确：根据电阻定律R=P令细导体的电阻大于粗导体的电阻，由欧姆定律得知，I相同，则细 导体两端的电压大于粗导体两端的电压，故C错误。 4.答案D 解析串联电路电流相等，由欧姆定律可得R=则电阻与电压成正比，所以几：：R=2:1:2。 由电阻定律R=p可得电阻率p=R,b与a的长度相等，横截面积是a的3倍，则pa:ps=2:3, c与a的横截面积相等，长度是a的2倍，则pa:pe=2:1,所以pa:pb:pe=2:3:1,选项D正 确。 5.答案B 解析电压表并联在R2两端时，并联部分的电阻为R =RRv=3X6k0=2kQ,根据串联电路 R2+Rv3+6 的分压特点可知，电源的电压为I2V;电压表并联在、b两端时，测量的是电源的电压，所以其 示数为12V,故B正确。 6.答案B 解析因电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，所以要用电流表内接法的 甲电路进行测量。甲电路中，电压表的示数是待测电阻和电流表两端的电压之和，故电压表示数比 待测电阻Rx的真实值大，R= 13.0X103=10000,又U>U,所以R%>R,即测量 U 3.0 值偏大，真实值比10002略小一些，故B正确，A、C、D错误。 7.答案D 解析由题图可看出当只闭合S1时，电阻R1与R2串联，再与小风扇M并联，且电源的内阻不计， 则小风扇M的电压刚好为额定电压，则P=UM,解得M=0.5A,则小风扇M正常工作时发热 功率为PM=r=0.25W,A、B错误；由题图可看出同时闭合开关S1和S2,电阻R2被短路， 则R,与小风扇M并联，且电源的内阻不计，则通过电阻R1的电流为1=，解得=0.6A,则电 阻R1消耗的功率为P1=R1,解得P1=3.6W,C错误，D正确。 8.答案AC 解析当S1和S2均断开时，G与分压电阻R1串联，改装成的表是电压表，量程为U=I(Rg十R1) =10V,故A正确，B错误；当S1和S2均闭合时，G与分流电阻R2并联，改装成的表是电流表， 量程为1=十B=0.1A,故C正确，D错误。 9.答案BD 解析在加热状态下Ps=,在保温状态下PsR+RR,又P=4Ps,解得R:尼 R =1:1,根据串联电路的分压原理，可知S断开后，两个电阻的电压相等，则U=”,加热状态 的电压U2=U,可得U:U=1:2,故B、D正确。 10.答案BD 解析根据欧姆定律，有I=U-=4A,故A错误：输入电动机的电功率为PA=1=320W, R 故B正确；电动机输出的机械功率为P翰出=P翰入一P,又P=Pr,解得P箱出=304W,故C错 误；设提升重物的质量为m,则有P输出=g0,解得m=30.4kg,故D正确。 11.答案(1)102.30(2)4.950(3)b2.7(4)5.1×104小于 解析(1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数。游标卡尺是20分度的，游标卡尺的 精度是0.05mm,由题图示可知，金属丝的长度L=102mm十6×0.05mm=102.30mm。 (2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。金属丝的直径D=4.5mm+ 45.0×0.011mm=4.950mm。 (③)闭合开关前，为了保护电路，应该让整个电路中的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应该置于b 位置：观察电压表和电流表可知电压为1.17~1.19V之间，电流为044A,由欧姆定律I=V得R R =2.72。 ④壶电阻定案R=P得0=5 代入数据得p=5.1×1042m L 4L 由于电压表分流导致电阻的测量值小于电阻的真实值，所以电阻率的测量值也将小于真实值。 12.答案(1)BC甲(2)BD(3)2.600.505.20 解析(1)因为电源的电压为3V,因此电压表选择C；由于R的阻值约为52，根据欧姆定律可知， 电流的最大值约为0.6A,所以电流表选择B;根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的内阻对比 可知，待测电阻的阻值Rx<NRvRA,因此选择电流表外接法，故选择甲图。 (②)选用甲电路，产生误差的主要原因是电压表的分流，使电流表的示数大于流过待测电阻的电流， 故B正确；选用乙电路，产生误差的主要原因是电流表的分压作用，使电压表的示数大于待测电 阻两端的电压，故D正确。 (3)电压表选用的量程为03V,其分度值为0.1V,则电压为U=2.60V 电流表选用的量程为00.6A,其分度值为0.02A,则电流为I=0.50A 该电阻的测量值R,=V-260Q=5200。 10.50 13.答案（1)2,72W:(2)58.3%:(3)16W 【详解】(1)当S闭合，S2、S断开时，电炉子接入电路。电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得电炉子的电阻 R=V-122=22 I,6 其发热功率P==12×6W=72W (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律，有I,U=IM+P输出 所以n= ,W-I1L×1096=5×12-52x41096≈5839% IU 5×12 (3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律知P学=U-IA 所以P学=(4×12-4×2)W=16W 14.答案(1)2.52≤R≤42(2)2.25W 解析(1)滑动变阻器R2的最大电流为0.5A,电流表的量程为00.6A,所以电路中最大电流是 Q.5A,此时滑动变思装接人申路中的阻值最大为R=R:。2-5卫空4卫 11 电压表的量程为03V,所以电阻R1两端最大电压为3V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最 U-U14.5-3 小为R'==3D=25D R1 5 所以在保证电路安全的条件下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为2.52≤R≤42。 ②由P=可知，当电路中的总阻值最大时，整个电路消耗的功率最小，为 R UP4.52 Pm=r1十R5+4 W=2.25W。 15.答案(1)62(2)600W1.2m/s(3)20A2400W 【详解】（1)由能量关系电=P热+P 即UI=I2R+mg. 故R=-mg-120x5-50x10x092=④. T2 (2)由P电=P热+P得P=P电-P=UI-I2R. 因为电动机线圈电阻R=62,电源电压U=120V,均为定值，调节输入电动机线圈的电流I,P机可有最大值， 因此对上式进行访，有微发0-2只1发泉1-风/爱号 当I=时，P有最大值 2R _V-120A=10A时，电动机获得的最大机械功率Px=4R4×6 即1m=2R2x6 U21202 W=600W 由P机=gv,得重物的最大提升速度vax= =_600 m/s=1.2m/s. g50x10 《3》电动机转动时为非纯电阻，此时U>R或1<只。当因故陈停止转动后，电动机转化为纯电阻，此时一R 或1-V,故电流增大了，此时电流T=)=A=20A R6 电动机消耗的电功率为P电=P熟=I"”R=20×6W=2400W