内容正文:
物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 关于电流,下列说法中正确的是( )
A. 因为电流有方向,所以电流是矢量
B. 某手机的说明书标明电池容量为,其中为能量单位
C. 由可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D. 电流的微观表达式中,n是指单位体积内的自由电荷数
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流虽有方向,但运算遵循代数加减而非矢量合成,故电流是标量,故A错误;
B.根据可知,是电荷量单位,故B错误;
C.由可知,电流大小由电荷量和时间共同决定。若大但更大,电流可能反而小,故C错误;
D.电流微观式中,为单位体积内的自由电荷数,符合定义,故D正确。
故选D。
2. 图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,为待测电阻.如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则( )
A. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
B. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
C. 电压表示数等于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
D. 电压表示等于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知,电流表与待测电阻串联,所以电流表的读数等于通过待测电阻的实际电流;电压表测量的是待测电阻与电流表的串联电压,所以电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压.故B项正确,ACD三项错误.
3. 如图所示的电路中电源电压保持不变。闭合开关,观察到小灯泡发光,然后将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动一段距离,观察到的现象是( )
A. 小灯泡变暗,电流表示数变小
B. 小灯泡变亮,电流表示数变大
C. 小灯泡变暗,电流表示数变大
D. 小灯泡变亮,电流表示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知电路中电流减小,电流表示数变小,由可知小灯泡两端的电压减小,小灯泡的亮度由实际功率决定,由可知小灯泡的实际功率减小,小灯泡变暗。
故选A。
4. 一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为、电阻率为;将该金属棒的长度拉伸至原来的3倍后,仍为圆柱形,其电阻为、电阻率为,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电阻率是材料特性,拉伸后不变,即
金属棒拉伸后体积不变,金属棒拉伸后的体积
则横截面积变为
根据电阻定律
可知
故选C。
5. 图甲是一个温度报警器简化电路图,电阻R随温度变化的规律如图乙所示,通过电阻R0的电流随它两端电压变化的规律如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. R的阻值随它的温度的升高而变大
B. R0的阻值随它两端电压的升高而变大
C. 闭合开关后,R的温度升高时,的电功率变大
D. 闭合开关后,R的温度升高时,电压表和电流表的示数都变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙知道,R的阻值随它的温度的升高而变小,故A错误;
B.由图丙知道,的图像是一条过原点的倾斜的直线,说明是定值阻值,阻值不随它两端电压的变化而变化,故B错误;
CD.由图知道,R与串联,闭合开关后,由于R的阻值随它的温度的升高而变小,则由串联电路电阻的特点知道,电路的总电阻减小,由欧姆定律知道,电流增大,电流表的示数变大,由知道,的电功率变大;由串联分压知道,R两端电压减小,即电压表示数减小,故C正确,D错误。
故选C。
6. 某同学用伏安法对4个长度和横截面积均相同的电阻各测量一次,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点,得到甲、乙、丙、丁四个点,如图所示.则电阻率最大的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】C
【解析】
【详解】根据
可知四个点与原点连线的斜率最大的丙,则丙的电阻最大;根据
四个电阻的长度和横截面积均相同,可知丙的电阻率最大。
故选C。
7. 如图所示为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A) ,甲的图线与U轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是
A. 随电压的增大,元件乙的图像斜率越来越小,故其电阻随电压的增大而减小
B. 在A点,甲、乙两元件的电阻相等
C. 元件甲的电阻为R=k= tanθ=
D. 若将甲、乙元件并联,理想电源的电压为5 V,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.5C
【答案】B
【解析】
【详解】A.随电压的增大,元件乙的图象斜率越来越小,根据欧姆定律可知,其电阻随电压的增大而增大,故A错误;
B.在A点,甲、乙两元件的电压、电流相同,则电阻相等,故B正确;
C.I-U图象的斜率表示电阻的倒数,元件甲的电阻
故C错误;
D.将甲、乙两元件并联接到5V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两元件两端的电压均为5V,由图象可知通过两元件的电流分别为
I乙=1.0A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流
I=I甲+I乙=1.625A
根据电荷量定义可知,每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.625C,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,三个电阻、、的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为、、,则此电路中允许消耗的最大功率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】令电阻值为,额定功率为,则
额定电流为
则三个电阻的额定电流分别为
,,
由于电阻、的阻值相同,并联电路电压相同,则通过两电阻的电流相等,两电阻消耗的实际功率相同,因此并联电路应该先确保电阻的安全,由分析可知
表明若使电阻的功率达到额定功率,则电阻安全,但电阻将被烧毁,因此为确保安全,当电阻的功率达到额定功率时,此电路中允许消耗的最大功率
ABD错误,C正确。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
9. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中,某同学测得该金属丝的长度为L,直径为d,两端电压为U,通过的电流为I,则( )
A. 该金属丝的阻值为
B. 该金属丝的阻值为
C. 该金属丝的电阻率为
D. 该金属丝的电阻率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据欧姆定律,该金属丝的阻值为
故A正确,B错误;
CD.根据电阻定律有
联立解得
故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的图线,电源的电动势和内阻分别用、表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而增大
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为100W
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为80%
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
由图中甲图线可知,电动势为,内阻为,故A正确;
B.根据欧姆定律,由图中乙图线可知该导体的阻值随电流的增大而减小,故B错误;
CD.当该导体直接与该电源相连时,由图中交点可知,电阻的电压和电流分别为,,则该导体消耗的功率为
此时电路消耗的总功率为
则电源的效率为,故C错误,D正确。
故选AD。
11. 如图所示的电路中,电源电动势为,内阻为,为定值电阻。闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片,在此过程中( )
A. 灯泡L变暗 B. 两端电压减小
C. 电源的路端电压减小 D. 经过的电流增大
【答案】ACD
【解析】
【详解】C.向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路阻值减小,则电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小,故C正确;
ABD.由于通过的电流增大,则两端电压增大,由于路端电压减小,则灯泡L和两端电压减小,则通过灯泡L的电流减小,灯泡L变暗,由于电路总电流增大,则经过的电流增大,故AD正确,B错误。
故选ACD。
12. 一个T型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为14V,内阻忽略不计,则( )
A. 当cd端短路时,ab之间的等效电阻是8Ω
B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是14Ω
C. 当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为7V
D. 当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为2V
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当cd端短路时,电路结构为与并联,然后与串联,ab之间的等效电阻为,故A错误;
B.当ab端短路时,电路结构为与并联,然后与串联,cd之间的等效电阻为,故B正确;
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为,故C正确;
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学为了测量待测电阻的阻值,设计了如图甲所示的电路。所用器材有毫安表(量程为)、定值电阻(阻值为),滑动变阻器,电源、开关和导线若干。
(1)请根据图甲,完成图乙中的实物连接。
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片置于______(填“”或“”)端,闭合开关S,断开开关、,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,此时毫安表的示数为40mA;闭合开关,此时毫安表的示数为50mA;再闭合开关,此时毫安表的示数为75mA。根据以上数据,求得的阻值为______。(结果保留两位有效数字)
(3)根据上述实验方案,毫安表的内阻对的测量值______(填“有”或“无”)影响。
【答案】(1) (2) ①. ②. 20
(3)无
【解析】
【小问1详解】
根据电路图可得实物连接如图所示
【小问2详解】
[1]闭合开关前,为了保护电路,应该要将滑动变阻器的阻值调到最大,所以应该调到b端;
[2]设毫安表内阻为rA,电源内阻为r,滑动变阻器接入电路的阻值为R,依题意断开、有
闭合开关时有
开关、时有
代入数据联立解得
【小问3详解】
根据前面的解析可知毫安表内阻,电源内阻,滑动变阻器接入电路的阻值,可以整体代换,所以毫安表内阻对的测量值无影响。
14. 某同学利用两只5Ω的标准电阻和一只双量程(0-0.6A和0-3A)电流表测量一未知电源的电动势和内阻。第一次两只标准电阻串联后接入电路,如图甲所示,电流表指针如图乙所示;第二次两只标准电阻并联后接入电路,如图丙所示,电流表指针如图丁所示。
(1)乙图中电流为______A;
(2)若电流表内阻忽略不计,则电源电动势的测量值为______V,电源内阻的测量值为______Ω(结果保留两位有效数字);
(3)若电流表内阻不可忽略,则电源电动势的测量值______真实值,电源内阻的测量值______真实值(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)0.60
(2) ①. 7.2 ②. 2.0
(3) ①. = ②. >
【解析】
【小问1详解】
乙图中电流表量程是0.6A,分度值是0.02A,所以读数估读到本位,读数为0.60A。
【小问2详解】
[1][2]根据,代入数据得
解得。
【小问3详解】
[1][2]将电流表和电源看作一个整体,根据等效电源法可知,该法测的是等效电源的电动势和内阻,故电源电动势没有系统误差,内阻测量值偏大。
15. 如图所示的电路中,电阻,,电路两端所加的电压,用某理想电压表测得两端电压为,求:
(1)两端的电压;
(2)内通过的电荷量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据串联电路的电压特点
代入数据解得两端的电压为
【小问2详解】
根据欧姆定律可知通过的电流为
内通过的电荷量为
16. 如图所示是有两个量程的电流表,已知表头的内阻为90Ω,满偏电流是10mA,R1=1Ω。当使用A、C两个端点时,量程为0~0.1A,求:
(1)R2的阻值;
(2)使用A、B两个端点时的量程。
【答案】(1)R2=9Ω
(2)1A
【解析】
【小问1详解】
接AC时为0.1A量程,则
解得 R2=9Ω
【小问2详解】
接AB时
解得 I2=1A
17. 某均匀直金属丝长,横截面积,将该金属丝接入电路后,其两端的电压,在内有的电荷量通过该金属丝的横截面。
(1)求金属丝中的电流I;
(2)求金属丝材料的电阻率;
(3)金属丝中之所以形成电流,是因为其内部存在恒定电场。已知电子的电荷量,求金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该金属丝中的电流
得
【小问2详解】
金属丝的电阻
根据电阻定律
得
【小问3详解】
金属丝内部恒定电场的电场强度大小为
一个电子所受的电场力
得
18. 如图所示电路,电源电动势为,内阻为,电阻,。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压,线圈电阻,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电动机消耗的电功率;
(3)电动机正常工作时输出的机械功率。
【答案】(1)1A (2)7.2W
(3)7.02W
【解析】
【小问1详解】
电动机恰好正常工作,则有
由闭合电路欧姆定律
可得流过电源的电流
【小问2详解】
由欧姆定律可知流过电阻的电流
流过电动机电流
则电动机消耗的电功率
【小问3详解】
电动机内电阻发热功率
则电动机正常工作时输出的机械功率
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物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 关于电流,下列说法中正确的是( )
A. 因为电流有方向,所以电流是矢量
B. 某手机的说明书标明电池容量为,其中为能量单位
C. 由可知,通过导体横截面的电荷量越多,电流越大
D. 电流的微观表达式中,n是指单位体积内的自由电荷数
2. 图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,为待测电阻.如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则( )
A. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
B. 电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
C. 电压表示数等于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
D. 电压表示等于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
3. 如图所示的电路中电源电压保持不变。闭合开关,观察到小灯泡发光,然后将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动一段距离,观察到的现象是( )
A. 小灯泡变暗,电流表示数变小
B. 小灯泡变亮,电流表示数变大
C. 小灯泡变暗,电流表示数变大
D. 小灯泡变亮,电流表示数变小
4. 一质量分布均匀的圆柱形金属棒的电阻为、电阻率为;将该金属棒的长度拉伸至原来的3倍后,仍为圆柱形,其电阻为、电阻率为,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
5. 图甲是一个温度报警器简化电路图,电阻R随温度变化的规律如图乙所示,通过电阻R0的电流随它两端电压变化的规律如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. R的阻值随它的温度的升高而变大
B. R0的阻值随它两端电压的升高而变大
C. 闭合开关后,R的温度升高时,的电功率变大
D. 闭合开关后,R的温度升高时,电压表和电流表的示数都变大
6. 某同学用伏安法对4个长度和横截面积均相同的电阻各测量一次,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点,得到甲、乙、丙、丁四个点,如图所示.则电阻率最大的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
7. 如图所示为某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A) ,甲的图线与U轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是
A. 随电压的增大,元件乙的图像斜率越来越小,故其电阻随电压的增大而减小
B. 在A点,甲、乙两元件的电阻相等
C. 元件甲的电阻为R=k= tanθ=
D. 若将甲、乙元件并联,理想电源的电压为5 V,则每秒通过干路某一横截面的电荷量为1.5C
8. 如图所示,三个电阻、、的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为、、,则此电路中允许消耗的最大功率为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
9. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中,某同学测得该金属丝的长度为L,直径为d,两端电压为U,通过的电流为I,则( )
A. 该金属丝的阻值为
B. 该金属丝的阻值为
C. 该金属丝的电阻率为
D. 该金属丝的电阻率为
10. 如图所示,图线甲、乙分别为电源和某导体的图线,电源的电动势和内阻分别用、表示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻
B. 该导体的阻值随电流的增大而增大
C. 当该导体直接与该电源相连时,该导体消耗的功率为100W
D. 当该导体直接与该电源相连时,电源的效率为80%
11. 如图所示的电路中,电源电动势为,内阻为,为定值电阻。闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片,在此过程中( )
A. 灯泡L变暗 B. 两端电压减小
C. 电源的路端电压减小 D. 经过的电流增大
12. 一个T型电路如图所示,电路中的电阻,,,另有一测试电源,电源提供的电压为14V,内阻忽略不计,则( )
A. 当cd端短路时,ab之间的等效电阻是8Ω
B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是14Ω
C. 当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为7V
D. 当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为2V
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学为了测量待测电阻的阻值,设计了如图甲所示的电路。所用器材有毫安表(量程为)、定值电阻(阻值为),滑动变阻器,电源、开关和导线若干。
(1)请根据图甲,完成图乙中的实物连接。
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片置于______(填“”或“”)端,闭合开关S,断开开关、,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,此时毫安表的示数为40mA;闭合开关,此时毫安表的示数为50mA;再闭合开关,此时毫安表的示数为75mA。根据以上数据,求得的阻值为______。(结果保留两位有效数字)
(3)根据上述实验方案,毫安表的内阻对的测量值______(填“有”或“无”)影响。
14. 某同学利用两只5Ω的标准电阻和一只双量程(0-0.6A和0-3A)电流表测量一未知电源的电动势和内阻。第一次两只标准电阻串联后接入电路,如图甲所示,电流表指针如图乙所示;第二次两只标准电阻并联后接入电路,如图丙所示,电流表指针如图丁所示。
(1)乙图中电流为______A;
(2)若电流表内阻忽略不计,则电源电动势的测量值为______V,电源内阻的测量值为______Ω(结果保留两位有效数字);
(3)若电流表内阻不可忽略,则电源电动势的测量值______真实值,电源内阻的测量值______真实值(填“>”、“<”或“=”)。
15. 如图所示的电路中,电阻,,电路两端所加的电压,用某理想电压表测得两端电压为,求:
(1)两端的电压;
(2)内通过的电荷量。
16. 如图所示是有两个量程的电流表,已知表头的内阻为90Ω,满偏电流是10mA,R1=1Ω。当使用A、C两个端点时,量程为0~0.1A,求:
(1)R2的阻值;
(2)使用A、B两个端点时的量程。
17. 某均匀直金属丝长,横截面积,将该金属丝接入电路后,其两端的电压,在内有的电荷量通过该金属丝的横截面。
(1)求金属丝中的电流I;
(2)求金属丝材料的电阻率;
(3)金属丝中之所以形成电流,是因为其内部存在恒定电场。已知电子的电荷量,求金属丝中一个电子在此恒定电场中所受的电场力大小。
18. 如图所示电路,电源电动势为,内阻为,电阻,。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压,线圈电阻,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电动机消耗的电功率;
(3)电动机正常工作时输出的机械功率。
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