内容正文:
广西钦州市第四中学2025年秋季学期高二年级第十四周考试物理试卷
注意事项∶
1、答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2、四答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。四答非选择题时,将答案写在签题卡上。
写在本试卷上无效。
3、考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B. 电流表的量程应该选择0~3A
C. 图乙中电压表的读数为2.30V
D. 多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
2. 某同学采用如下器材测量阻值约为50Ω的电阻:电流表A(内阻约2.0Ω),电压表V(内阻约10kΩ),滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω),直流电源E(电动势3V,内阻约1.0Ω)、开关S、导线若干。下列电路设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,某同学用螺旋测微器测量金属丝直径时涉及到的步骤。请选出需要的步骤,并按实验时的先后顺序排列,其合理的是( )
A. 甲乙 B. 甲丙 C. 甲乙丙 D. 丙甲乙
4. 在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
5. 某同学想利用伏安法测电阻Rx(阻值很小)。在实验过程中,该同学欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加,应选择的电路图是( )
A. B. C. D.
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 如图所示的电路中,电压表和电流表的示数分别为3V和1A,电流表的内阻为,那么有关待测电阻,下列说法正确的是( )
A. 若电流表内阻未知,则的测量值比真实值大
B. 若电流表内阻未知,则的测量值比真实值小
C. 的真实值为
D. 的真实值为
7. 由某种特殊金属材料制成的线性元件,外形为粗细均匀的导体棒,在导体棒两端加上电压时,通过导体棒的电流为,导体棒中自由电子定向移动的平均速率为v,将其两端的电压增大到后,下列说法正确的是( )
A. 导体棒的电阻仍为
B. 时间内,通过导体棒任一横截面的电荷量为
C. 导体棒中自由电子定向移动的平均速率为
D. 导体棒的电阻率为之前的3倍
8. 在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的是( )
A. 实验中应调节滑动变阻器,测得多组U和I的值,分别求出U和I的平均值,再求出电阻
B. 实验中应调节滑动变阻器,测得多组U和I的值,分别求出各组对应电阻,然后求出电阻平均值
C. 应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值
D. 实验中电流强度不得太大,以免电阻率发生明显变化
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 如图所示,直线A为某电源的图像,曲线B为某小灯泡L1的图像的一部分,用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时小灯泡L1恰能正常发光,求
(1)电源的电动势和内阻;
(2)此时小灯泡的电阻及额定功率;
(3)电源内阻消耗的热功率;
(4)把小灯泡L1换成阻值恒为的纯电阻,电源的输出功率。
10. 某种灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电源的内阻):
(1)若把两个这样的灯泡串联后,接到电动势为的电源上,求每个灯泡的实际功率;
(2)将三个这样的灯泡并联后再与的定值电阻串联,接在电动势为的电源上,如图乙所示。求每个灯泡的实际功率。
11. 一个标有“12V”字样、功率未知的灯泡,测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示,利用这条图线计算:
(1)在正常发光情况下,灯泡的电功率P为多少?
(2)若一定值电阻R0与该灯泡串联,接在E=20V,r=1Ω的电源上,灯泡恰能正常发光,则串联电阻R0此时消耗的电功率为多少?
(3)假设灯丝电阻R与温度t满足R=K(273+t)的关系,其中K为比例系数,室温为t0=20℃,则灯泡在正常发光情况下,灯丝的温度为多少?
12. 一研究小组通过实验画额定电压为3 V的小灯泡的伏安特性曲线,实验时,要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大,该小组应选用如图所示电路中哪个电路进行实验?为什么?
13. 某电阻器Rx的伏安特性曲线如图所示,将其与定值电阻R0=5 Ω串联起来后,接在电动势E=3.0 V、内阻r=1 Ω的电源两端,则该电阻器的实际功率是多少?
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广西钦州市第四中学2025年秋季学期高二年级第十四周考试物理试卷
注意事项∶
1、答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
2、四答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。四答非选择题时,将答案写在签题卡上。
写在本试卷上无效。
3、考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回
一、单选题( 本题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B. 电流表的量程应该选择0~3A
C. 图乙中电压表的读数为2.30V
D. 多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移至b端,故A错误;
B.电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,则滑动变阻器阻值为0时,电路中的最大电流
由于电路中的最大电流小于0.6A,所以电流表的量程应该选择0~0.6A,故B错误;
C.由于电源电压为3V,所以R两端电压不会超过3V,故图乙中电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.30V,故C正确;
D.测量R的阻值实验中,多次测量求平均值是为了减小测量误差,故D错误。
故选C。
2. 某同学采用如下器材测量阻值约为50Ω的电阻:电流表A(内阻约2.0Ω),电压表V(内阻约10kΩ),滑动变阻器R(阻值范围0~10Ω),直流电源E(电动势3V,内阻约1.0Ω)、开关S、导线若干。下列电路设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由于滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻的阻值,因此滑动变阻器应采用分压接法;又因为,说明待测电阻的阻值较小,因此电流表应采用外接法。
故选D。
3. 如图所示,某同学用螺旋测微器测量金属丝直径时涉及到的步骤。请选出需要的步骤,并按实验时的先后顺序排列,其合理的是( )
A. 甲乙 B. 甲丙 C. 甲乙丙 D. 丙甲乙
【答案】D
【解析】
【详解】使用螺旋测微器测量金属丝直径的操作过程是:缓慢旋转粗调旋钮(图丙),当测微螺杆接近被测物体时,改用棘轮即微调旋钮(图甲),当棘轮发出“咔咔”声时,停止旋转并锁上止动旋钮(图乙),此时被测物体已被夹紧,可进行读数。所以合理的顺序为丙甲乙。
故选D。
4. 在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】金属阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法。
故选D。
5. 某同学想利用伏安法测电阻Rx(阻值很小)。在实验过程中,该同学欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加,应选择的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC.两个选项中的电路不能实现待测电阻两端的电压由零开始缓慢地增加,故AC错误;
B.选项中的电路虽然采用变阻器的分压式接法,但待测电阻Rx的阻值很小,应采用电流表外接法,故B错误;
D.选项中的电路采用了电流表外接法,同时采用变阻器的分压式接法,可实现待测电阻两端的电压由零开始缓慢地增加,故D正确。
故选D。
二、多选题( 本题共3小题,每小题6分,共18分。有多项符合题目要求)
6. 如图所示的电路中,电压表和电流表的示数分别为3V和1A,电流表的内阻为,那么有关待测电阻,下列说法正确的是( )
A. 若电流表内阻未知,则的测量值比真实值大
B. 若电流表内阻未知,则的测量值比真实值小
C. 的真实值为
D. 的真实值为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.电压表测的是待测电阻和电流表两端的总电压,若电流表内阻未知,则
故A正确,B错误;
CD.的真实值为
故C正确,D错误。
故选AC。
7. 由某种特殊金属材料制成的线性元件,外形为粗细均匀的导体棒,在导体棒两端加上电压时,通过导体棒的电流为,导体棒中自由电子定向移动的平均速率为v,将其两端的电压增大到后,下列说法正确的是( )
A. 导体棒的电阻仍为
B. 时间内,通过导体棒任一横截面的电荷量为
C. 导体棒中自由电子定向移动的平均速率为
D. 导体棒的电阻率为之前的3倍
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据题意知该导体棒为线性元件,故将其两端的电压增大到后,电阻不变,为,故A正确;
B.将其两端的电压增大到后,根据
解得
故时间内,通过导体棒任一横截面的电荷量为
故B错误;
C.根据电流的微观表达式
知,当导体棒两端的电压增大到后,
故导体棒中自由电子定向移动的平均速率也增大为3倍,为,故C正确;
D.根据A项分析知,导体棒的电阻不变,根据
知导体棒的电阻率也不变,故D错误。
故选AC。
8. 在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的是( )
A. 实验中应调节滑动变阻器,测得多组U和I的值,分别求出U和I的平均值,再求出电阻
B. 实验中应调节滑动变阻器,测得多组U和I的值,分别求出各组对应电阻,然后求出电阻平均值
C. 应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值
D. 实验中电流强度不得太大,以免电阻率发生明显变化
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.实验中应调节滑动变阻器,测得多组U和I的值,分别求出各组对应电阻,为了减小实验误差,然后求出电阻平均值,而不是求出U和I的平均值,再求出电阻,故A错误,B正确;
C.应测量出金属丝连入电路的有效长度三次,求平均值,而不是测整根金属丝长度,故C错误;
D.金属丝的电阻率随温度的改变而改变,为尽可能保持电阻率不变,应尽可能保持温度不变,所以实验中应控制通过金属丝的电流不要太大,故D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、解答题( 本题共5小题,共52分。请按要求作答)
9. 如图所示,直线A为某电源的图像,曲线B为某小灯泡L1的图像的一部分,用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时小灯泡L1恰能正常发光,求
(1)电源的电动势和内阻;
(2)此时小灯泡的电阻及额定功率;
(3)电源内阻消耗的热功率;
(4)把小灯泡L1换成阻值恒为的纯电阻,电源的输出功率。
【答案】(1)4V;;(2);6W;(3)2W;(4)8W
【解析】
【详解】(1)直线A的纵截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示电源内阻,根据图像可得
,
(2)电源的图线与小灯泡的图线的交点为小灯泡接在电源两端的工作电压,所以小灯泡的电阻和额定功率为
,
(3)电源内阻消耗的热功率为
(4)由闭合电路欧姆定律可得
输出功率为
10. 某种灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电源的内阻):
(1)若把两个这样的灯泡串联后,接到电动势为的电源上,求每个灯泡的实际功率;
(2)将三个这样的灯泡并联后再与的定值电阻串联,接在电动势为的电源上,如图乙所示。求每个灯泡的实际功率。
【答案】(1)3W;(2)0.9W
【解析】
【详解】(1)由于两个灯泡完全相同,所以每个灯泡的电压为
结合图像可知,当灯泡电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,则每个灯泡的实际功率为
(2)设灯泡两端电压为,流过每个灯泡的电流为I,由闭合电路欧姆定律可得
整理,可得
这是一个直线方程,把该直线在甲图中画出,如图所示
可得该直线与曲线交点坐标为(3V,0.3A),即流过灯泡的电流为0.3A,灯泡两端电压为3V,则每个灯泡的实际功率为
11. 一个标有“12V”字样、功率未知的灯泡,测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示,利用这条图线计算:
(1)在正常发光情况下,灯泡的电功率P为多少?
(2)若一定值电阻R0与该灯泡串联,接在E=20V,r=1Ω的电源上,灯泡恰能正常发光,则串联电阻R0此时消耗的电功率为多少?
(3)假设灯丝电阻R与温度t满足R=K(273+t)的关系,其中K为比例系数,室温为t0=20℃,则灯泡在正常发光情况下,灯丝的温度为多少?
【答案】(1)24W;(2)12W;(3)1485℃
【解析】
【详解】(1)由图像可知,灯泡正常发光情况下,电压为12V,电阻为6Ω,电功率为
(2)灯泡正常发光情况下,电路中电流为
解得
电阻R0此时消耗的电功率
(3)由图像可看出,灯泡不通电时电阻为R1=1Ω,即室温下小灯泡的电阻为1Ω,正常发光时的电阻为6Ω,设正常发光时灯泡温度为t,有
解得
12. 一研究小组通过实验画额定电压为3 V的小灯泡的伏安特性曲线,实验时,要求小灯泡两端的电压从零开始逐渐增大,该小组应选用如图所示电路中哪个电路进行实验?为什么?
【答案】b,实验要求电压能从零开始变化
【解析】
【详解】该小组应选b图,因为实验要求电压能从零开始变化,故只有分压接法才可实现
13. 某电阻器Rx的伏安特性曲线如图所示,将其与定值电阻R0=5 Ω串联起来后,接在电动势E=3.0 V、内阻r=1 Ω的电源两端,则该电阻器的实际功率是多少?
【答案】0.315 W
【解析】
【详解】电阻器Rx可看作是虚线内等效电源(E′,r′)的外电阻,则Rx两端电压U就是该等效电源的路端电压,通过的电流I就是通过该等效电源的电流,因此,Rx的工作点(Ux,Ix)必然同时在该等效电源的伏安特性曲线U=E-Ir′和该电阻器的伏安特性曲线上,即两曲线的交点处。已知
E′=E=3.0 V
r′=r+R0=6 Ω
代入表达式
U=E-Ir′
中,得
U=3-6I
其函数图线如图所示,则可知
Ux=0.9 V
Ix=0.35 A
则该电阻器的实际功率为
P=UI=0.315 W
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