内容正文:
20241213高二月考物理试卷
一、单选题
1. 下列物理量的单位采用国际单位制中基本单位表示,正确的是( )
A. 加速度: B. 动能: C. 电场强度: D. 电动势:
2. 一非线性元件的伏安特性曲线如图所示,则该元件两端的电压为2V时,该元件的电阻为( )
A. 1Ω B. 0.5Ω C. 2Ω D. 4Ω
3. 图为一有两个量程的电压表的内部电路,当使用A、B两个端点时,量程为0~10 V;当使用A、C两个端点时,量程为0~100 V。已知表头的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA,电阻R1、R2的值分别为( )
A. 950Ω、9000Ω B. 9500Ω、90000Ω
C. 99500Ω、9500Ω D. 90000Ω、9500Ω
4. 如上右图所示电路有一处发生故障,接通S时,灯泡和均不亮。电压表测,,,则可能出现了下列哪种故障( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 滑动变阻器断路 D. 灯泡短路
二、双选题
5. 如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线,用该电源与电阻R组成闭合电路,则下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为 B. 电阻R是
C. 电源的输出功率是 D. 电源内阻消耗的功率是
6. 将一电动势和内阻恒定的电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示,则( )
A. 电源的内阻为1Ω
B. 电源电动势为12V
C. 电阻箱阻值分别为1Ω和4Ω时,电阻箱消耗的功率相等
D. 电源的最大功率为54W
7. 物理实验室中,天天同学在老师的指导下利用各种物理实验器材,将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是( )
A. 图b为输出功率随电流I变化的图线
B. 图a为总功率随电流I变化的图线
C. 当电流时,电源的输出功率最大
D. 电流越大,电源的效率越大
8. 如图所示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流、内阻,可变电阻的最大阻值为,电池的电动势、内阻,下列说法正确的是( )
A. 与接线柱相连的是黑表笔
B. 按正确使用方法测量电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则
C. 若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,但此表仍能调零,则测量的阻值时,测量值比真实值大
D. 测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位,重新调零后测量
9. 如图所示电路中,定值电阻大于电源内阻,为光敏电阻,随着光照强度增加,阻值减小,电表均为理想电表.现闭合开关S,随着光照强度减小,电压表示数变化量的绝对值分别为,电流表A示数变化量的绝对值为,则下列说法正确的是( )
A. A的示数减小,的示数减小,的示数增大
B. 不变,变大
C. 电源的输出功率一定减小
D. 光敏电阻的功率一定增大
三、实验题
10.
(1)某同学用20分度的游标卡尺测得该样品的长度如图所示,其示数L=_________mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图所示,其示数D=_________mm。
(2)如图甲所示的电流表使用0~0.6 A量程时,图中表针所指示数为________ A;如图乙所示的电压表使用0~15V量程时,图中表针所指示数为________ V。
11. 在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于挡并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图甲所示,为了使测量值更准确,“选择开关”应置于___________(填“”、“”或“”),并两表笔短接,调节图乙中___________(“A”或“B”)重新调零后进行测量.
(2)若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很大,则与二极管正极相连的是多用电表的___________(选填“红表笔”或“黑表笔”).
12. 研究某型号灯泡的伏安特性,所使用的器材有:
灯泡L(额定电压,额定电流);电压表V(量程,内阻为);
电流表A(量程,内阻为);固定电阻(阻值);滑动变阻器(阻值);
滑动变阻器(阻值);电源E(电动势,内阻不计);开关S:导线若干。
(1)实验要求能够描绘完整的灯泡的伏安特性曲线,实验中滑动变阻器R应选用___________(选填“”或“”)
(2)通过实验测得该灯泡曲线如图甲。根据曲线可知,随着电压的升高该灯泡的电阻___________(选填“增大”或“减小”)。
(3)现将两个这样的灯泡并联后再与一个的定值电阻串联,接在一电动势为、内阻为的电源两端,如图乙所示,则两个灯泡的总功率为___________(结果保留两位有效数字)。
13. 利用伏安法测量电阻(阻值约为)的阻值.实验室可供选用的器材如下:
A.直流电源E(,内阻不计)
B.滑动变阻器
C.电流表(,内阻约为)
D.电流表(,内阻约为)
E.电压表(,内阻约为)
F.电压表(,内阻约为)
G.开关及导线若干
(1)实验的电流表选用的是___________,电压表选用的是___________(填写器材前的字母);
(2)为获得更多测量数据且尽量精确测量的阻值,应采用下图中的___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图.
14. 某小组测量一粗细均匀的金属丝的电阻率.
(1)用刻度尺测出该金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得该金属丝的直径d
(2)用图所示电路测量该金属丝的电阻为已知阻值的定值电阻,为一段粗细均匀的电阻丝;
(3)闭合开关S,调整触头D的位置,使D与接触时,电流表G中有从C流向D的电流,要使电流表G中电流为零,需将D向___________(选填“A”“B”)端移动;电流表G中电流为零时,用刻度尺测出,则电阻___________,由此可知该金属丝的电阻率___________(用题给物理量符号表示).
四、解答题
15. 如图甲所示的电路中,R2=6Ω,电容器的电容C=5μF,开关S闭合、S1断开。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E、内阻r和电阻R1的阻值;
(2)求滑动变阻器R消耗的最大功率P;
(3)将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,求通过电阻R3的电荷量Q。
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20241213高二月考物理试卷
一、单选题
1. 下列物理量的单位采用国际单位制中基本单位表示,正确的是( )
A. 加速度: B. 动能: C. 电场强度: D. 电动势:
【答案】C
【解析】
【详解】A.加速度的单位为,是由导出单位与基本单位组合而成的单位,并非全由基本单位表示,故A错误;
B.动能的单位为焦耳(),由
可得其用基本单位表示为,故B错误;
C.根据
可得
又有,
则电场强度的单位可用基本单位表示为,故C正确;
D.电动势的单位为伏特(),根据,,
可得电动势用基本单位表示为,故D错误。
故选C。
2. 一非线性元件的伏安特性曲线如图所示,则该元件两端的电压为2V时,该元件的电阻为( )
A. 1Ω B. 0.5Ω C. 2Ω D. 4Ω
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,该元件两端的电压为2V时电流为2A,该元件的电阻为
故选A。
3. 图为一有两个量程的电压表的内部电路,当使用A、B两个端点时,量程为0~10 V;当使用A、C两个端点时,量程为0~100 V。已知表头的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA,电阻R1、R2的值分别为( )
A. 950Ω、9000Ω B. 9500Ω、90000Ω
C. 99500Ω、9500Ω D. 90000Ω、9500Ω
【答案】D
【解析】
【详解】当使用A、B两个端点时,有
代入数据解得
当使用A、C两个端点时,有
代入数据解得
故选D。
4. 如上右图所示电路有一处发生故障,接通S时,灯泡和均不亮。电压表测,,,则可能出现了下列哪种故障( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路 C. 滑动变阻器断路 D. 灯泡短路
【答案】B
【解析】
【详解】A.若灯泡短路,接通S时,应该会亮,故A错误;
B.若灯泡断路,接通S时,灯泡和均不亮,且ab电势相同,cb间电势等于电动势,cd电势相同,满足题意,故B正确;
C.若滑动变阻器断路,cb间电势应相等,故C错误;
D.若灯泡短路,接通S时,灯泡会亮,故D错误。
故选B。
二、双选题
5. 如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线,用该电源与电阻R组成闭合电路,则下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为 B. 电阻R是
C. 电源的输出功率是 D. 电源内阻消耗的功率是
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电源的图像在纵轴上的截距等于电源电动势,由图得,故A正确;
B.直线表示定值电阻,其阻值为,故B错误;
C.两图线的交点对应电源与电阻组成闭合电路时的工作状态,此时端电压,电流,电源的输出功率为,故C正确;
D.由直线的横、纵轴截距可得电源内阻,两图线交点对应的工作电流为,电源内阻消耗的功率为,故D错误。
故选AC。
6. 将一电动势和内阻恒定的电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示,则( )
A. 电源的内阻为1Ω
B. 电源电动势为12V
C. 电阻箱阻值分别为1Ω和4Ω时,电阻箱消耗的功率相等
D. 电源的最大功率为54W
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设电源电动势为E、内阻为r,根据闭合电路输出功率P与外电阻R的关系可得电源的输出功率
则当时,输出功率最大
由图像的最大值对应的横坐标可得
A错误;
B.根据A选项分析可知
代入题图中数据、解得
B正确;
C.根据闭合电路输出功率P与外电阻R的关系的规律可得,当时,每个输出功率对应两个外电阻和,且满足
代入题中数据
满足结论,C正确;
D.根据闭合电路、可得,当电源短路即时,电源总功率最大
代入数据可得
D错误。
故选BC。
7. 物理实验室中,天天同学在老师的指导下利用各种物理实验器材,将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是( )
A. 图b为输出功率随电流I变化的图线
B. 图a为总功率随电流I变化的图线
C. 当电流时,电源的输出功率最大
D. 电流越大,电源的效率越大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题意,电源的输出功率为
可知PR随电流I变化的图线为开口向下的曲线,电源的输出功率为图线c。故A错误;
B.根据电源的总功率
可知PE与I成正比,所以电源的总功率为图线a,故B正确;
C.由图线c可知,当电流I=1.5A时,电源的输出功率最大,故C正确;
D.电源的效率为
可知电流越大,电源的效率越小,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流、内阻,可变电阻的最大阻值为,电池的电动势、内阻,下列说法正确的是( )
A. 与接线柱相连的是黑表笔
B. 按正确使用方法测量电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则
C. 若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,但此表仍能调零,则测量的阻值时,测量值比真实值大
D. 测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位,重新调零后测量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.欧姆表是电流表改装的,电流需从红表笔流进多用电表,电流需从黑表笔流出多用电表,结合表内电源正负可知,所以与A相连的表笔颜色是红色,故A错误;
B.两表笔短接时,待测电阻为零,电流表调制满偏电流Ig,设此时表内阻为R内,则
解得
当指针指在刻度盘的正中央时,满偏电流的一半,结合闭合电路欧姆定律得
联立以上解得
故B正确;
C.当电池电动势变小时,欧姆表要重新调零,由于满偏电流Ig不变,由
可知欧姆表内阻R内变小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由
由于R内变小,电流I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了,即测量值比真实值大,故C正确;
D.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,则说明待测电阻较小,应将选择开关拨至倍率较小的挡位重新调零后再进行测量,故D错误。
故选BC 。
9. 如图所示电路中,定值电阻大于电源内阻,为光敏电阻,随着光照强度增加,阻值减小,电表均为理想电表.现闭合开关S,随着光照强度减小,电压表示数变化量的绝对值分别为,电流表A示数变化量的绝对值为,则下列说法正确的是( )
A. A的示数减小,的示数减小,的示数增大
B. 不变,变大
C. 电源的输出功率一定减小
D. 光敏电阻的功率一定增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.光照强度减小时,增大,闭合电路总电阻增大,干路电流减小,因此电流表的示数减小。电压表的示数
减小,电压表的示数增大,故A正确;
B.由欧姆定律及闭合电路欧姆定律可得,,
三个比值均不变,故B错误;
C.外电路总电阻
当外电阻大于电源内阻时,外电阻越大,电源输出功率越小,因此随着增大,电源输出功率减小,故C正确;
D.把和电源内阻等效为电源内阻
光敏电阻的功率在时最大。题目未给出与的大小关系,随着增大,其功率可能增大,也可能减小,故D错误。
故选AC。
三、实验题
10.
(1)某同学用20分度的游标卡尺测得该样品的长度如图所示,其示数L=_________mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图所示,其示数D=_________mm。
(2)如图甲所示的电流表使用0~0.6 A量程时,图中表针所指示数为________ A;如图乙所示的电压表使用0~15V量程时,图中表针所指示数为________ V。
【答案】(1) ①. 33.35 ②. 0.920
(2) ①. 0.44 ②. 8.5
【解析】
【小问1详解】
[1] 20分度的游标卡尺的精确度为0.05mm,故样品的长度
[2]根据螺旋测微器的读法可知,样品的外径
【小问2详解】
[1] 由于电流表使用0~0.6 A量程,其分度值为0.02A,读到该位数即可,无需估读到下一位,故电流表的读数为0.44A;
[2]同理,电压表使用0~15V量程,分度值为0.5V,读到该位数即可,故电压表的读数为8.5V。
11. 在“练习使用多用电表”的实验中:
(1)先用多用电表进行粗略测量,将多用电表选择开关置于挡并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图甲所示,为了使测量值更准确,“选择开关”应置于___________(填“”、“”或“”),并两表笔短接,调节图乙中___________(“A”或“B”)重新调零后进行测量.
(2)若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针偏转角度很大,则与二极管正极相连的是多用电表的___________(选填“红表笔”或“黑表笔”).
【答案】(1) ①. ×1 ②. B
(2)黑表笔
【解析】
【小问1详解】
[1]选择开关置于×10挡时,指针偏转角过大,为使指针指在表盘中央刻度附近,应改用更小的倍率,故选择×1挡。
[2]欧姆挡换挡后须将两表笔短接并重新进行欧姆调零,图乙中标为的旋钮是欧姆调零旋钮。
【小问2详解】
多用电表欧姆挡内部电源的正极与黑表笔相连。指针偏转角度很大,说明二极管处于正向导通状态,因此与二极管正极相连的是黑表笔。
12. 研究某型号灯泡的伏安特性,所使用的器材有:
灯泡L(额定电压,额定电流);电压表V(量程,内阻为);
电流表A(量程,内阻为);固定电阻(阻值);滑动变阻器(阻值);
滑动变阻器(阻值);电源E(电动势,内阻不计);开关S:导线若干。
(1)实验要求能够描绘完整的灯泡的伏安特性曲线,实验中滑动变阻器R应选用___________(选填“”或“”)
(2)通过实验测得该灯泡曲线如图甲。根据曲线可知,随着电压的升高该灯泡的电阻___________(选填“增大”或“减小”)。
(3)现将两个这样的灯泡并联后再与一个的定值电阻串联,接在一电动势为、内阻为的电源两端,如图乙所示,则两个灯泡的总功率为___________(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)增大 (3)1.2
【解析】
【小问1详解】
实验要求能够描绘完整的灯泡的伏安特性曲线,则电压要从零开始测量,滑动变阻器采用分压式电路,为调节方便,选用的滑动变阻器为最大阻值较小的。
【小问2详解】
根据曲线与原点连线的斜率表示电阻,可知随着电压的升高该灯泡的电阻增大。
【小问3详解】
设流过灯泡的电流为I,两端的电压为U,根据闭合电路欧姆定律
变形得
在图甲中作出U-I图像,如图所示
由图可知,交点的横坐标I=0.3A,纵坐标为U=2A,则两个灯泡的总功率
13. 利用伏安法测量电阻(阻值约为)的阻值.实验室可供选用的器材如下:
A.直流电源E(,内阻不计)
B.滑动变阻器
C.电流表(,内阻约为)
D.电流表(,内阻约为)
E.电压表(,内阻约为)
F.电压表(,内阻约为)
G.开关及导线若干
(1)实验的电流表选用的是___________,电压表选用的是___________(填写器材前的字母);
(2)为获得更多测量数据且尽量精确测量的阻值,应采用下图中的___________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图.
【答案】(1) ①. D ②. E
(2)甲
【解析】
【小问1详解】
[1]C.电流表的量程为。当待测电阻两端电压为时,通过待测电阻的电流约为
超过电流表量程,故C错误;
D.电流表的量程为,待测电流约为,量程适当,故D正确。
故选D。
[2]E.待测电阻两端电压可由分压电路从零开始调节,将电压控制在以内,电压表量程较小,读数精度较高,故E正确;
F.电压表的量程为,远大于电源电动势,测量时指针偏转较小,读数精度较低,故F错误。
故选E。
【小问2详解】
甲.滑动变阻器采用分压接法,待测电阻两端电压可从零开始调节,可以获得较多测量数据;又有
电流表采用外接法误差较小,故甲正确;
乙.滑动变阻器采用限流接法,电流的最小值约为
最大值约为
电流调节范围较窄,不能获得足够多的测量数据,故乙错误;
丙.滑动变阻器采用分压接法,但电流表采用内接法;由于,内接法的测量误差较大,故丙错误;
丁.滑动变阻器采用限流接法,且电流表采用内接法,既不能获得足够多的测量数据,又会产生较大的测量误差,故丁错误。
故选甲。
14. 某小组测量一粗细均匀的金属丝的电阻率.
(1)用刻度尺测出该金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得该金属丝的直径d
(2)用图所示电路测量该金属丝的电阻为已知阻值的定值电阻,为一段粗细均匀的电阻丝;
(3)闭合开关S,调整触头D的位置,使D与接触时,电流表G中有从C流向D的电流,要使电流表G中电流为零,需将D向___________(选填“A”“B”)端移动;电流表G中电流为零时,用刻度尺测出,则电阻___________,由此可知该金属丝的电阻率___________(用题给物理量符号表示).
【答案】 ①. A ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表中的电流由流向,说明点电势高于点电势。要使电流表中的电流为零,应提高点电势,即将点向端移动。
故选A。
[2]电流表示数为零时,,两点等势,根据两支路的电势关系有
解得
[3]金属丝的横截面积为
由电阻定律有
解得
四、解答题
15. 如图甲所示的电路中,R2=6Ω,电容器的电容C=5μF,开关S闭合、S1断开。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E、内阻r和电阻R1的阻值;
(2)求滑动变阻器R消耗的最大功率P;
(3)将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,求通过电阻R3的电荷量Q。
【答案】(1)E=6V,r=2Ω,R1=2Ω
(2)P=2.25W (3)
【解析】
【小问1详解】
依题开关S闭合、S1断开,根据闭合电路欧姆定律
结合图像,得
解得
E=6V,r=2Ω
图像可知,当滑动变阻器的滑片滑到b处时,R1电压为3V,流过R1电流为1.5A,故
【小问2详解】
将R1等效为电源内阻一部分,故电源等效内阻
此时外电路只有滑动变阻器,结合闭合闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器消耗功率
可知R滑=r等效时,功率最大,即
【小问3详解】
结合图像当滑动变阻器的滑片置于a端时,外电阻
解得
R滑=8Ω
将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,此时电容器两端电压为滑动变阻器电压
将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,干路电流
故通过R1的电流为
此时电容器两端电压为R1两端电压,又因为极板间所带正负电荷与之前相反,即
故求通过电阻R3的电荷量
Q=C(UC1-UC2)
解得
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