内容正文:
正源学校高一年级第一次月考物理试题(A)
一题:本题共11小题,共49分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,每小题4分;第7~11题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用试验航天器,在轨飞行276天后,于5月8日成功返回预定着陆场。此次试验的圆满成功,标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破,后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。卫星两翼的太阳能电池板可把太阳能转化为电能供卫星使用。下列关于电源和电流的说法,正确的是( )
A. 电源内正、负离子定向移动的方向相反时,形成的电流方向是相同的
B. 在电源内部,电源把电子从负极搬运到正极
C. 电流既有大小又有方向,因此它是一个矢量
D. 只要物体两端的电势差不为零,就一定有电流存在
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流方向定义为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动的反方向,则正离子和负离子反向移动时,形成的电流方向是相同的,故A正确。
B.在电源内部,电源把电子从正极搬运到负极,故B错误。
C.电流方向仅表示电荷流动方向,运算时按标量处理(如并联电流相加),故C错误。
D.电流需闭合回路,仅电势差(如孤立带电体)不足以形成电流,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,已知微安表G的电阻,满偏电流,现将其改装,使它最大能测量1mA的电流,则下列四种方案中可行的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】CD.要把满偏电流 200 μA 的微安表改装成量程为 1 mA 的电流表,需要并联一个分流电阻,故C错误,D错误;
AB.电流表两端电压
流过分流电阻的电流强度
分流电阻,故A错误,B正确。
故选B。
3. 如图所示,电路由电源、电阻和、白炽灯L、、、、四根导线组成。原来灯泡正常发光,后来由于电路中某一处断路而突然熄灭。为查明断路点,某同学将电压表的正、负接线柱依次接在线路中,读出对应的电压表的示数如下:d、e间0V;e、h间2.95V;a、d间0V;c、f间2.94V。由此可以判定断路点在( )
A. d、e间 B. c、d间 C. g、h间 D. e、f间
【答案】D
【解析】
【详解】由d、e间和a、d间电压为0V可知,断路在efgh部分,由e、h间为2.95V和c、f间为2.94V可确定,断路在公共部分e、f部分。
故选D。
4. 长、宽、高分别为3m、2m、1m的长方体导体如图所示,当电流从面A流入时,导体电阻为R,则当电流从面B流入时,导体电阻为( )
A. B. C. D. R
【答案】A
【解析】
【详解】设导体的电阻率为,当电流从面A流入时,导体电阻为
则当电流从面B流入时,导体电阻为
可得 ,A正确。
故选A。
5. 用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,分别使用图甲和图乙两种连接方式测量同一电阻。使用图甲时,电流表示数为4.50mA,电压表示数为3.10V;使用图乙时,电流表示数为6.76mA,电压表示数为3.00V。比较这两次的测量结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近689Ω,且大于689Ω
B. 电阻的真实值更接近689Ω,且小于689Ω
C. 电阻的真实值更接近444Ω,且大于444Ω
D. 电阻的真实值更接近444Ω,且小于444Ω
【答案】B
【解析】
【详解】比较题中甲、乙两图的电压表读数,可知
电流变化为
可知
即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采取电流表内接法,即
此方法得到的测量值偏大,真实值小于689Ω。
故选B。
6. 如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V,调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2 ,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
A. P甲<P乙 B. P甲>P乙 C. P1 >P2 D. P1=P2
【答案】D
【解析】
【详解】设灯泡的额定电流为I,则甲电路干路电流2I,=,=因为所以可确定=
变阻器消耗的功率等于总功率减去电灯消耗功率,因为灯泡相同且都正常发光说明在两电路中消耗功率相同,即P1=P2选D
7. 某同学练习使用多用电表测电流、电压和电阻。下列操作正确的是( )
A. 测通过灯泡的电流 B. 测灯泡两端的电压
C. 测电阻阻值 D. 测二极管正向阻值
【答案】AD
【解析】
【详解】A.测电流时,多用电表应串联在电路中,且红表笔接高电势端、黑表笔接低电势端。图中表笔接法正确,故A正确;
B.测电压时,多用电表应并联在被测元件两端,且红表笔接高电势端、黑表笔接低电势端,图中表笔接法错误,故B错误;
C.测电阻时,应将电阻从原电路中断开,图中电阻仍在原电路中,故C错误;
D.测二极管正向电阻时,多用电表黑表笔接内部电源正极,应接二极管正极;红表笔接内部电源负极,应接二极管负极。图中表笔接法正确,故D正确。
故选AD。
8. 带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,不计粒子所受的重力,则( )
A. 粒子带正电 B. 粒子的加速度增大
C. A点的电场强度大于B点的电场强度 D. 粒子的速度减小
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.由运动与力关系可知,电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边,且电场力偏向轨迹的内侧,故在A点电场力沿电场线向左,而电场的方向向右,所以电场力的方向与电场方向相反,则粒子带负电,故A错误;
BC.根据电场线的疏密可知,A点的电场强度大于B点的电场强度,所以粒子在A点的电场力大B点的电场力,根据牛顿第二定律可知,粒子在A点的加速度大于B点的加速度,即加速度减小,故B错误,C正确;
D.粒子从A到B电场力做负功,动能减小,速度减小,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示,A、B两块相互平行的金属板(板间距离足够大),其中A板接地,A、B板间的电势差随时间的变化关系如图乙所示,靠近A板有一带正电粒子,从t=0开始,只在电场力作用下从Q点由静止开始运动。关于该粒子的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 粒子在A、B板间可能做往复运动
B. 粒子一直向B板运动
C. 在一个周期T内,粒子一直做加速运动
D. 在一个周期T内,电场力对粒子做功为0
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.由图可知,前一半周期内A板电势更高,则粒子向B板做匀加速运动,后一半周期内A板电势更低,则粒子向B板做匀减速直线运动,由对称性可知,在一个周期末粒子的速度减为0,由周期性可知,粒子一直向B板运动,故AC错误,B正确;
D.由于粒子在一个周期内先做匀加速后做匀减速且一个周期末粒子的速度刚好减为0,由动能定理可知,在一个周期T内,电场力对粒子做功为0,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V、12W”字样,电动机线圈的电阻,若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A. 电动机的输出功率为12W B. 电动机的热功率为2.0W
C. 整个电路消耗的电功率为22W D. 电动机若卡住不转动,灯泡将可能烧坏
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小灯泡正常发光时,电路中的电流
电动机两端的电压
电动机的电功率
电动机的热功率
则电动机的输出功率,故A错误,B正确;
C.整个电路消耗的功率,故C错误;
D.根据上述分析可知,灯泡的电阻
电动机若卡住不转动,电动机成为纯电阻电路,此时电路中的电流
即此时电路中的电流远大于灯泡正常发光时的电流,灯泡有可能烧坏,故D正确。
故选BD。
11. 真空中两个点电荷、分别固定于x轴上和两点(图中未画出)处,它们的连线上的电场强度E与x的关系图像如图所示。已知带负电,取无穷远处为电势零点,下列说法正确的是( )
A. 带负电 B. 与的电荷量大小之比是
C. 处的电势为零 D. 处的电势大于处的电势
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图像知处合场强为零,则两个电荷为同种电荷,a到3a处电场方向水平向右,因为带负电,故也带负电,故A正确;
B.由图像知处合场强为零,则有
解得,故B错误;
C.因无穷远处电势为零,负电荷所在电场中电势处处小于零,故C错误;
D.a到3a处电场方向水平向右,随着电场线方向电势降低,故处的电势大于处的电势,故D正确。
故选AD。
二、实验题:本题共2小题每空2分,共16分
12. “色环电阻”是在电阻表面涂上一定颜色的色环,来代表这个电阻的阻值。其中三环电阻第1条色环代表十位数,第2条色环代表个位数,第3条色环代表倍率,色别对应的数值规格如下表所示。例如,图甲的色环电阻第1、2、3环颜色分别为棕、蓝、红,表示该电阻的阻值为。
色别
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
数值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
某同学用多用电表试测一掉色的色环电阻的阻值,操作过程如下:
(1)先把选择开关旋至欧姆挡“×100”,再将两支表笔_________,调节调零旋钮,使多用电表的指针指向欧姆挡的零刻度线。
(2)将表笔搭在待测色环电阻两端,发现指针偏转太大,如图乙中a所示。
(3)将欧姆挡的倍率更换至_________(选填“×1k”或“×10”)挡,重新调零后,再次测量色环电阻的阻值,指针偏转如图乙中b所示。
(4)可以推断,该色环电阻第3条环色应为_________色。
【答案】 ①. 短接 ②. ×10 ③. 棕
【解析】
【详解】[1]先把选择开关旋至欧姆挡“×100”,再将两支表笔短接,调节调零旋钮,使多用电表的指针指向欧姆挡的零刻线。
[2]将表笔搭在待测电阻两端,发现指针偏转太大,说明待测电阻较小,由图可知应将倍率更换至“×10”挡,重新调零后,再次测量。
[3]由图乙中b指针所示位置,可知待测电阻阻值为
对应表格数据可知,该色环电阻第3条环色应为棕色。
13. 现有一根由新材料制成的粗细均匀的金属丝,为测量其电阻率,实验小组设计了如下实验:
(1)分别用螺旋测微器测出其直径,用游标卡尺测出其长度,如图甲所示,则金属丝的直径________,金属丝的长度_________。
(2)用图乙所示电路图测量金属丝的电阻,其中为一定值电阻。
(3)第一次按图乙所示的电路测量,调节滑动变阻器的滑片,测得多组电压U及电流I的值;第二次将电压表改接在a、b两点测量,测得多组电压U及电流I的值,并作出图像如图丙所示。则第一次测量得到的图线是_________(选填“M”或“N”),由图像可得金属丝的电阻_________Ω。最后,根据电阻定律可求得金属丝的电阻率的表达式_________(用题目中的字母表示)。
【答案】 ①. ②. ③. M ④. ⑤.
【解析】
【详解】[1]由螺旋测微器的读数可知,金属丝的直径为
[2]由游标卡尺的读数可知,金属丝的长度为
[3]电压表第一次测量的是、电流表与的电压之和,第二次测量的为定值电阻、电流表两端的电压,在图像中,图像的斜率表示电阻的大小,因此第一次的图像的斜率对应的为、电流表的内阻及的电阻之和,应为M。
[4]根据上述分析,结合图像可得,
代入数据可得,
解得
[5]根据电阻定律
可得
三、计算题:本题共3小题,共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14. 如图所示的电路中,两端的电压,,,开关S断开时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)电阻;
(2)闭合开关S后,电流表的示数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律可知,当S断开时,则有
代入数据解得
【小问2详解】
闭合开关S后,通过支路的电流
此时电流表的示数
15. 如图所示,三角形ABC处在一匀强电场中,该电场的方向与AB平行,已知AB的长度,AC的长度,。现把带电荷量的点电荷从A点移到B点,该过程克服电场力做功。若取C点电势为零,求:
(1)B、A两点间的电势差UBA;
(2)B点的电势φB。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,可知A、B两点间的电势差
故B、A两点间的电势差
【小问2详解】
匀强电场强度大小
方向从B指向A,则
因为,
联立解得
16. 为了探究带电物体在匀强电场中的运动,某同学利用如图甲所示的电路进行了实验。电路中电压U=500V两块间距为20cm的平行金属板通过导线连在电阻R0的两端,平行金属板间的电场可看成是匀强电场,一个质量为0.1kg的带电小球用不可伸缩的绝缘细线悬挂起来,小球处于两板中间,小球在运动过程中不会与金属板相碰,缓慢调节电阻箱RP,当小球恰好能保持静止时,绝缘细线与竖直方向的夹角为θ,记录多组数据后得出的图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2。
(1)当RP=0时,求平行金属板间的电场强度大小;
(2)求电阻R0的阻值;
(3)当RP=1.5kΩ时,将细线拉直,小球从悬点正下方由静止释放,求小球速度最大时,绝缘细线与竖直方向的夹角。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当时,两极板间的电压
则两金属板间的电场强度大小为
【小问2详解】
当小球保持静止时,设悬线与竖直方向的夹角为,对小球分析则有
根据欧姆定律可得
定值电阻两端的电压
极板间的电场强度
联立解得
结合图像可得,
联立解得
【小问3详解】
由题可知,此时电路中的总阻值
极板间的电势差为
极板间的电场强度
小球速度最大时,合力与速度方向垂直,沿切线方向的合力为零,设此时细线与竖直方向的夹角为,根据平衡条件可得
解得
结合
其中,
联立可得
即小球速度最大时,绝缘细线与竖直方向的夹角
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一题:本题共11小题,共49分。在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一项符合题目要求,每小题4分;第7~11题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 我国在酒泉卫星发射中心成功发射的可重复使用试验航天器,在轨飞行276天后,于5月8日成功返回预定着陆场。此次试验的圆满成功,标志着我国可重复使用航天器技术研究取得重要突破,后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。卫星两翼的太阳能电池板可把太阳能转化为电能供卫星使用。下列关于电源和电流的说法,正确的是( )
A. 电源内正、负离子定向移动的方向相反时,形成的电流方向是相同的
B. 在电源内部,电源把电子从负极搬运到正极
C. 电流既有大小又有方向,因此它是一个矢量
D. 只要物体两端的电势差不为零,就一定有电流存在
2. 如图所示,已知微安表G的电阻,满偏电流,现将其改装,使它最大能测量1mA的电流,则下列四种方案中可行的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,电路由电源、电阻和、白炽灯L、、、、四根导线组成。原来灯泡正常发光,后来由于电路中某一处断路而突然熄灭。为查明断路点,某同学将电压表的正、负接线柱依次接在线路中,读出对应的电压表的示数如下:d、e间0V;e、h间2.95V;a、d间0V;c、f间2.94V。由此可以判定断路点在( )
A. d、e间 B. c、d间 C. g、h间 D. e、f间
4. 长、宽、高分别为3m、2m、1m的长方体导体如图所示,当电流从面A流入时,导体电阻为R,则当电流从面B流入时,导体电阻为( )
A. B. C. D. R
5. 用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值,分别使用图甲和图乙两种连接方式测量同一电阻。使用图甲时,电流表示数为4.50mA,电压表示数为3.10V;使用图乙时,电流表示数为6.76mA,电压表示数为3.00V。比较这两次的测量结果,下列说法正确的是( )
A. 电阻的真实值更接近689Ω,且大于689Ω
B. 电阻的真实值更接近689Ω,且小于689Ω
C. 电阻的真实值更接近444Ω,且大于444Ω
D. 电阻的真实值更接近444Ω,且小于444Ω
6. 如图所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中,甲电路两端的电压为8V,乙电路两端的电压为16V,调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2 ,两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是( )
A. P甲<P乙 B. P甲>P乙 C. P1 >P2 D. P1=P2
7. 某同学练习使用多用电表测电流、电压和电阻。下列操作正确的是( )
A. 测通过灯泡的电流 B. 测灯泡两端的电压
C. 测电阻阻值 D. 测二极管正向阻值
8. 带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示,不计粒子所受的重力,则( )
A. 粒子带正电 B. 粒子的加速度增大
C. A点的电场强度大于B点的电场强度 D. 粒子的速度减小
9. 如图甲所示,A、B两块相互平行的金属板(板间距离足够大),其中A板接地,A、B板间的电势差随时间的变化关系如图乙所示,靠近A板有一带正电粒子,从t=0开始,只在电场力作用下从Q点由静止开始运动。关于该粒子的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 粒子在A、B板间可能做往复运动
B. 粒子一直向B板运动
C. 在一个周期T内,粒子一直做加速运动
D. 在一个周期T内,电场力对粒子做功为0
10. 如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V、12W”字样,电动机线圈的电阻,若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A. 电动机的输出功率为12W B. 电动机的热功率为2.0W
C. 整个电路消耗的电功率为22W D. 电动机若卡住不转动,灯泡将可能烧坏
11. 真空中两个点电荷、分别固定于x轴上和两点(图中未画出)处,它们的连线上的电场强度E与x的关系图像如图所示。已知带负电,取无穷远处为电势零点,下列说法正确的是( )
A. 带负电 B. 与的电荷量大小之比是
C. 处的电势为零 D. 处的电势大于处的电势
二、实验题:本题共2小题每空2分,共16分
12. “色环电阻”是在电阻表面涂上一定颜色的色环,来代表这个电阻的阻值。其中三环电阻第1条色环代表十位数,第2条色环代表个位数,第3条色环代表倍率,色别对应的数值规格如下表所示。例如,图甲的色环电阻第1、2、3环颜色分别为棕、蓝、红,表示该电阻的阻值为。
色别
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
数值
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
某同学用多用电表试测一掉色的色环电阻的阻值,操作过程如下:
(1)先把选择开关旋至欧姆挡“×100”,再将两支表笔_________,调节调零旋钮,使多用电表的指针指向欧姆挡的零刻度线。
(2)将表笔搭在待测色环电阻两端,发现指针偏转太大,如图乙中a所示。
(3)将欧姆挡的倍率更换至_________(选填“×1k”或“×10”)挡,重新调零后,再次测量色环电阻的阻值,指针偏转如图乙中b所示。
(4)可以推断,该色环电阻第3条环色应为_________色。
13. 现有一根由新材料制成的粗细均匀的金属丝,为测量其电阻率,实验小组设计了如下实验:
(1)分别用螺旋测微器测出其直径,用游标卡尺测出其长度,如图甲所示,则金属丝的直径________,金属丝的长度_________。
(2)用图乙所示电路图测量金属丝的电阻,其中为一定值电阻。
(3)第一次按图乙所示的电路测量,调节滑动变阻器的滑片,测得多组电压U及电流I的值;第二次将电压表改接在a、b两点测量,测得多组电压U及电流I的值,并作出图像如图丙所示。则第一次测量得到的图线是_________(选填“M”或“N”),由图像可得金属丝的电阻_________Ω。最后,根据电阻定律可求得金属丝的电阻率的表达式_________(用题目中的字母表示)。
三、计算题:本题共3小题,共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14. 如图所示的电路中,两端的电压,,,开关S断开时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)电阻;
(2)闭合开关S后,电流表的示数。
15. 如图所示,三角形ABC处在一匀强电场中,该电场的方向与AB平行,已知AB的长度,AC的长度,。现把带电荷量的点电荷从A点移到B点,该过程克服电场力做功。若取C点电势为零,求:
(1)B、A两点间的电势差UBA;
(2)B点的电势φB。
16. 为了探究带电物体在匀强电场中的运动,某同学利用如图甲所示的电路进行了实验。电路中电压U=500V两块间距为20cm的平行金属板通过导线连在电阻R0的两端,平行金属板间的电场可看成是匀强电场,一个质量为0.1kg的带电小球用不可伸缩的绝缘细线悬挂起来,小球处于两板中间,小球在运动过程中不会与金属板相碰,缓慢调节电阻箱RP,当小球恰好能保持静止时,绝缘细线与竖直方向的夹角为θ,记录多组数据后得出的图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2。
(1)当RP=0时,求平行金属板间的电场强度大小;
(2)求电阻R0的阻值;
(3)当RP=1.5kΩ时,将细线拉直,小球从悬点正下方由静止释放,求小球速度最大时,绝缘细线与竖直方向的夹角。
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