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海谊中学高二年级10月考试物理试题
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示).在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉爽.该装置的能量转化情况是( )
A. 太阳能→电能→机械能
B. 太阳能→机械能→电能
C. 电能→太阳能→机械能
D. 机械能→太阳能→电能
【答案】A
【解析】
【详解】帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能,供小电扇工作.小电扇工作时消耗电能,将电能转化为扇叶的机械能.故选A.
2. 一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示.下列分析正确的是( )
A. N极指向该点磁场方向
B. S极指向该点磁场方向
C. 该磁场是匀强磁场
D. a点的磁场方向水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】AB:小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向,故A项正确,B项错误.
C:磁感线的疏密表场磁场强弱,该磁场各处疏密程度有差异不是匀强磁场,故C项错误.
D:磁感线的切线方向表示该点磁场方向,则a点的磁场方向不是水平向右.故D项错误.
选不正确的,答案是BCD.
点睛:在磁场中画一些曲线,用(虚线或实线表示)使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线.磁感线是闭合曲线,磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在磁体内部磁感线从S极到N极.需要注意的是磁感线是人为假设的曲线,不真实存在.
3. 下列说法正确的是( )
A. 电阻值大的为绝缘体,电阻值小的为导体
B. 一般金属材料的电阻率随温度升高而减小
C. 材料的电阻率与导体的电阻、横截面积和长度有关
D. 当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零
【答案】D
【解析】
【详解】金属的电阻率随着温度的升高而增大,半导体电阻率随着温度的升高而减小;超导体的电阻率为零。电阻率的大小与电阻、导线的长度、横截面积无关。
解决本题的关键知道各种材料电阻率与温度的关系,知道判断导体和绝缘体,不是看电阻的大小,而是看电阻率的大小。
【解答】A.判断导体与绝缘体,不是看电阻值的大小,而是看电阻率的大小,故A错误;
B.一般金属材料的电阻率随温度升高而增大,故B错误;
C.材料的电阻率由材料本身决定,与导体的电阻、横截面积、长度无关,故C错误;
D.当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零,故D正确。
故选D。
4. 关于电阻、电压和电流下列说法中错误的是( )
A. 由R=可知,电阻与电压、电流都有关
B. 半导体的电阻率随温度的升高而减小
C. 金属的电阻率随温度的升高而增大
D. 由R=ρ可知,导体的电阻与导体的长度和横截面积都有关系
【答案】A
【解析】
【分析】导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关;金属材料的电阻率越大,导电能力越差,材料的电阻率由材料决定,受温度影响;根据电阻定律分析答题.
【详解】A项:导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关,故A错误;
B、C项:金属材料的电阻率越大,导电能力越差,材料的电阻率由材料决定,受温度影响,但半导体的电阻率随温度的升高而减小故B、C正确;
D项:由电阻定律可知导体的电阻与导体的长度和横截面积都有关系.则D正确.
因选错误的,故选A.
【点睛】本题考查了电阻率、电流定义式、电阻等问题,涉及的知识点较多,但难度不大,是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题.
5. 如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表读数变小,电压表读数变大 B. 电容器C上电荷量减小
C. 小电灯泡L变暗 D. 电源的总功率变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流增大,电压表的读数为
U=E-Ir
则U减小,即电流表读数变大,电压表读数变小,故A错误;
B.电容器电压
UC=E-I(RL+r)
减小,电容器电量
Q=CUC
减小,故B正确;
C.灯泡功率为
P=I2RL
RL不变,I增大,P增大,则灯泡变亮,故C错误;
D.电源的总功率
P总=EI
E不变,I增大,P总增大,故D错误。
故选B。
6. 某同学使用多用电表测量电阻时,将多用电表选择开关调至挡,调好零点,测一未知电阻R,其指针位置如图所示,则被测电阻R的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】多用电表欧姆挡的读数等于表盘示数乘以倍率。由图可知,指针指在欧姆刻度线(最上一行)的12位置(10与15之间,分度值为1),选择开关置于“”挡,则被测电阻
故选A。
7. 宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A. 磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
B. “磁星”表面某点静止一小磁针,其N极指向该点磁场方向
C. “磁星”表面的磁场强,磁感线密集,故磁感线可能相交
D. 在“磁星”表面有一个封闭多面体,穿过该封闭多面体的磁通量不可能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁感线为闭合曲线,故而在“磁星”内部仍然存在磁场,故A错误;
B.磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向,而小磁针N极所指的方向就是该点的磁感线切线方向,故B正确;
C.磁场中某点不能有两个磁场方向,故而磁感线不能相交,故C错误;
D.任意闭合区域的磁通量都为零,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A. ab向右运动,同时使θ减小
B. 使磁感应强度B减小,θ角同时也减小
C. ab向左运动,同时增大磁感应强度B
D. ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
【答案】A
【解析】
【详解】A.设此时回路面积为S,据题意,磁通量,S增大,θ减小,cos θ增大,则Φ增大,A正确;
B.设此时回路面积为S,据题意,磁通量,B减小,θ减小,cos θ增大,Φ可能不变,B错误;
C.设此时回路面积为S,据题意,磁通量,S减小,B增大,Φ可能不变,C错误;
D.设此时回路面积为S,据题意,磁通量, S增大,B增大,θ增大,cos θ减小,Φ可能不变,D错误。
故选A。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,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)
9. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球赤道上方的小磁针的极在静止时指向地理南极
D. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于地磁场的磁场方向沿磁感线的切线方向,由题图可知,只有地球赤道处的地磁场方向与地面平行,故A错误;
B.磁场是闭合的曲线,地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,故B正确;
C.地磁北极在地理南极附近,地球赤道上方的小磁针的极在静止时不指向地理南极,故C错误;
D.地理南、北极与地磁场的南、北极存在一个夹角,这个角为磁偏角,所以两者不重合,故D正确。
故选BD。
10. 下列哪些现象属于能量耗散( )
A. 利用水能发电转变成电能
B. 电池的化学能转变成电能
C. 电能通过电灯中的电阻丝放出热量和光能
D. 火炉把房间的温度升高
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.水力发电、化学能转变成电能,电能可以利用,不属于能量耗散,AB错误;
CD.可再一步进行利用,直到都转变成不可回收的内能,就是能量耗散了,CD正确;
故选CD。
11. 如图所示的电路中,电表均为理想电表.闭合电键S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列说法正确的是
A. 电流表A读数变大
B. 电压表V1读数变大
C. 电压表V2读数变大
D. 灯泡L变亮
【答案】BC
【解析】
【详解】滑动变阻器滑片P向左移动,电阻变大,总电阻变大,总电流减小,内电压变小,外电压变大,电流表读数变小,电压表读数V1变大;总电流减小,灯两端电压减小,小灯泡L变暗,根据并联分压则有滑动变阻器两端电压变大,所以电压表V2读数变大 ,故AD错误,BC正确;
故选BC.
12. 某同学把一量程为,内阻为的电流表改装成欧姆表,所用电源的电动势为,线路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 此欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的
B. 调零电阻可用的滑动变阻器
C. 红表笔应接M点
D. 若在表盘满偏刻度的处标记电阻刻度,其电阻值为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.欧姆表的工作原理是闭合电路欧姆定律,通过电流和外接电阻的对应关系刻度,故A正确;
B.欧姆调零时,有
解得
则调零电阻不可用的滑动变阻器,故B错误;
C.欧姆表规则:红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,由电路连接可知,红表笔应接N点,黑表笔应接M点,故C错误;
D.若在表盘满偏刻度的处标记电阻刻度,根据闭合电路欧姆定律可得
又
联立解得,故D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题共4小题,共48分)
13.
(1)图为一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R的最大值为,电池的电动势,内阻,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是______色。按正确使用方法测量电阻的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则______ 。
(2)某同学用多用电表粗测某电阻的阻值,当用“”倍率的挡位测量时,发现表头指针向右偏转角度过大,为减小误差,应将选择开关拨到“ ______ ”倍率的挡位选填“”或“”如果换挡后立即用表笔连接电阻读数,该同学欠缺的实验步骤是: _______________________________________________。
【答案】(1) ①. 红 ②. 5
(2) ①. ②. 重新欧姆调零
【解析】
【小问1详解】
[1]根据欧姆表原则,电路从红表笔流入,黑表笔流出,可知黑表笔接电源的正极,红表笔接电源的负极;由电路图可知与接线柱A相连的表笔颜色应是红色;
[2]欧姆调零时,根据闭合电路欧姆定律可得
解得欧姆表内阻为
按正确使用方法测量电阻的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则有
可得
【小问2详解】
[1]同学用多用电表粗测某电阻的阻值,当用“”倍率的挡位测量时,发现表头指针向右偏转角度过大,可知待测电阻阻值相对所选倍率较小,为减小误差,应将选择开关拨到“”倍率的挡位;
[2]如果换挡后立即用表笔连接电阻读数,该同学欠缺的实验步骤是:重新欧姆调零。
14. 某同学要测量一粗细均匀的某种新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度L和直径d,如图甲所示,由图可知其长度为________由图乙可知其直径d为__________mm。
(2)圆柱体阻值大约为,用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻有影响,为了减小系统误差,则选择______图a或图b)的电路图,此做法使得结果_____偏大、偏小。
【答案】(1) ①. 11.4 ②. 0.920
(2) ①. 图b ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]10分度游标卡尺的精确值为,由图可知长度为
[2]螺旋测微器的精确值为,由图可知直径为
【小问2详解】
[1]圆柱体阻值大约为,由于待测电阻较小,远小于电压表的内阻,所以电压表的分流很小,为了减小系统误差,电流表应采用外接法,则选择图b的电路图;
[2]电流表应采用外接法,由于电压表的分流使得电流表的读数大于通过待测电阻的电流,由欧姆定律可知,待测电阻的测量值小于真实值,即此做法使得结果偏小。
15. 如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,则金属膜的电阻为多少?镀膜材料的电阻率为多少?
【答案】,
【解析】
【详解】由欧姆定律可得,金属膜的电阻
R=
沿着L的方向将膜层展开,如图所示
则膜层等效为一电阻,其长为L,横截面积为管的周长×厚度d。由电阻定律
可得
则
解得
16. 如图所示电路中,电源电动势E=12V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=9.0Ω,R2=15Ω,电流表A的示数为0.4A,求电阻R3的阻值和它消耗的电功率.
【答案】30Ω;1.2W
【解析】
【详解】R2两端电压为
U2=I2R2=0.4×15V=6V
内阻r及R1两端电压为
U=E-U2=12V-6V=6V
干路中电流为
R3中电流为
I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A
R2和R3并联,电压相等即
U2=U3=6V
R3阻值为
R3功率为
P3=U3I3=6×0.2W=1.2W
【点睛】对于直流电路的计算问题,关键理清电路结构,然后结合串并联电路电流与电压的关系、闭合电路欧姆定律列式求解.
17. 如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则:
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?
(2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量为多少?当θ为多大时,穿过线圈的磁通量最大?
【答案】(1)0.12 Wb;0.36 Wb;(2)0;0
【解析】
【分析】
【详解】(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量
线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量
Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb
故磁通量的变化量
ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb
(2)当θ=90°时,线圈在垂直磁场方向上的投影面积
S⊥′=0
据
Φ=BS⊥
知,此时穿过线圈的磁通量为零。当θ=0时,线圈平面与磁场垂直,此时
S⊥″=S
穿过线圈的磁通量最大。
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海谊中学高二年级10月考试物理试题
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示).在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉爽.该装置的能量转化情况是( )
A. 太阳能→电能→机械能
B. 太阳能→机械能→电能
C. 电能→太阳能→机械能
D. 机械能→太阳能→电能
2. 一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中,静止时的指向如图所示.下列分析正确的是( )
A. N极指向该点磁场方向
B. S极指向该点磁场方向
C. 该磁场是匀强磁场
D. a点的磁场方向水平向右
3. 下列说法正确的是( )
A. 电阻值大的为绝缘体,电阻值小的为导体
B. 一般金属材料的电阻率随温度升高而减小
C. 材料的电阻率与导体的电阻、横截面积和长度有关
D. 当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零
4. 关于电阻、电压和电流下列说法中错误的是( )
A. 由R=可知,电阻与电压、电流都有关
B. 半导体的电阻率随温度的升高而减小
C. 金属的电阻率随温度的升高而增大
D. 由R=ρ可知,导体的电阻与导体的长度和横截面积都有关系
5. 如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表读数变小,电压表读数变大 B. 电容器C上电荷量减小
C. 小电灯泡L变暗 D. 电源的总功率变小
6. 某同学使用多用电表测量电阻时,将多用电表选择开关调至挡,调好零点,测一未知电阻R,其指针位置如图所示,则被测电阻R的阻值为( )
A. B. C. D.
7. 宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”,危险程度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A. 磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
B. “磁星”表面某点静止一小磁针,其N极指向该点磁场方向
C. “磁星”表面的磁场强,磁感线密集,故磁感线可能相交
D. 在“磁星”表面有一个封闭多面体,穿过该封闭多面体的磁通量不可能为零
8. 如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A. ab向右运动,同时使θ减小
B. 使磁感应强度B减小,θ角同时也减小
C. ab向左运动,同时增大磁感应强度B
D. ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,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)
9. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球赤道上方的小磁针的极在静止时指向地理南极
D. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
10. 下列哪些现象属于能量耗散( )
A. 利用水能发电转变成电能
B. 电池的化学能转变成电能
C. 电能通过电灯中的电阻丝放出热量和光能
D. 火炉把房间的温度升高
11. 如图所示的电路中,电表均为理想电表.闭合电键S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列说法正确的是
A. 电流表A读数变大
B. 电压表V1读数变大
C. 电压表V2读数变大
D. 灯泡L变亮
12. 某同学把一量程为,内阻为的电流表改装成欧姆表,所用电源的电动势为,线路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 此欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的
B. 调零电阻可用的滑动变阻器
C. 红表笔应接M点
D. 若在表盘满偏刻度的处标记电阻刻度,其电阻值为
三、非选择题(本题共4小题,共48分)
13.
(1)图为一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R的最大值为,电池的电动势,内阻,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是______色。按正确使用方法测量电阻的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则______ 。
(2)某同学用多用电表粗测某电阻的阻值,当用“”倍率的挡位测量时,发现表头指针向右偏转角度过大,为减小误差,应将选择开关拨到“ ______ ”倍率的挡位选填“”或“”如果换挡后立即用表笔连接电阻读数,该同学欠缺的实验步骤是: _______________________________________________。
14. 某同学要测量一粗细均匀的某种新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用游标卡尺和螺旋测微器测量其长度L和直径d,如图甲所示,由图可知其长度为________由图乙可知其直径d为__________mm。
(2)圆柱体阻值大约为,用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻有影响,为了减小系统误差,则选择______图a或图b)的电路图,此做法使得结果_____偏大、偏小。
15. 如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,则金属膜的电阻为多少?镀膜材料的电阻率为多少?
16. 如图所示电路中,电源电动势E=12V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=9.0Ω,R2=15Ω,电流表A的示数为0.4A,求电阻R3的阻值和它消耗的电功率.
17. 如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则:
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?
(2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量为多少?当θ为多大时,穿过线圈的磁通量最大?
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