精品解析:山东省临沂市兰陵县九校2025-2026学年高二上学期11月联考物理试卷
2026-08-24
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内容正文:
2025—2026学年高二11月联考
物理试题
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为90分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 下列说法正确的是( )
A. 图甲,匀强磁场中矩形闭合导线框(始终与磁感线垂直)上、下运动时,会产生感应电流
B. 图乙,紫外线的波长比可见光的波长长,医学中常用于杀菌消毒
C. 地球的磁性可能是由图丙所示绕过地心的轴的环形电流I引起的
D. 图丁,高温的铁块会辐射电磁波,当温度升高时,热辐射中波长较短的成分越来越强
2. 如图为某多用电表示意图,关于用多用电表测量电阻,下列说法正确的是( )
A. 每次更换电阻挡位后,必须先将红黑表笔短接,旋动A旋钮进行欧姆调零
B. 欧姆调零后,将红黑表笔分开,指针仍在表盘最右端
C. 若某次测量指针偏转过小,应换用小挡位后直接接入电阻测量
D. 完成测量后要将C旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡
3. 有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积导线有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子的定向移动速度为v,在△t时间里,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. nvS△t B. nv△t C. D.
4. 如图所示,两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点,O'为MN的中点,c、d位于MN的连线上,且c、d到O'点的距离相等,两导线中通有等大反向的恒定电流,下列说法正确的是( )
A. c处的磁感应强度方向向左 B. d处的磁感应强度方向向下
C. O'点处的磁感应强度为零 D. c、d处的磁感应强度方向相反
5. 如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A. 乙是小灯泡的图像
B. 定值电阻的阻值为5Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4 V的电源上,甲、乙消耗的电功率之比为
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在5 V的电源上,电路的总功率为4W
6. 如图,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2:1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则导体A与B( )
A. 电阻率之比为2:1 B. 电阻之比为1:2
C. 串联在电路中,两端的电压之比为1:1 D. 串联在电路中,消耗的功率之比为1:4
7. 如图所示,电路中电源E=6V,内阻不计,a、b、c、d为电路中的四个接触点,闭合开关S后,左右滑动滑动变阻器滑片,电路中的电流表没有示数,电路中两个灯泡L1和L2都不亮,用多用电表的电压挡检查电路时,测得Uab=0,Ucd=0,Uac=6V,Uad=6V,整个电路中只有一个故障,则故障原因可能是( )
A. 电流表断路 B. 滑动变阻器R断路 C. 灯泡L1短路 D. 灯泡L2断路
8. 如图甲所示的电路中,将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动,用两个电表分别测量电压和电流,得到部分U-I图像如图乙所示,两电表均为理想电表,则下列说法不正确的是( )
A. 当电压表示数为5.0V时,滑片位于R2的中央
B. 电源的电动势为9V
C. 电源的内阻为4Ω
D. 滑动变阻器的总阻值为20Ω
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列说法不正确的是( )
A. 奥斯特通过实验发现了电磁感应现象,首次揭示了电与磁的联系
B. 两根靠得很近的通电导线之间也有作用力,电流反向时相互排斥
C. 磁感线是真实存在的,任意两条磁感线都不可能相交,也不可能相切
D. 根据定义式可知,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
10. 图甲为某脂肪测量仪,其原理是根据人体电阻的大小判断脂肪所占比例(人体含水量约为70%,水中含有钠离子、钾离子等容易导电的离子,而脂肪几乎不导电),其模拟电路如图乙所示,电流表、电压表均可视为理想电表。测量时,闭合开关,某测试者左、右手分别握住A、B,电流表和电压表的示数分别用I、U表示。若换体型相似但脂肪含量更高的另一测试者进行测量,电流表和电压表示数改变,改变量的大小用、表示,则( )
A. 电流表示数I变大 B. 电源的效率变大
C. 变小 D. 不变
11. 某数据研究中心对新能源汽车内的直流蓄电池进行测试,如图甲所示。测试过程中直流电源的输出功率P与总电流I的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该蓄电池的电动势为12V B. 该蓄电池的内阻为2Ω
C. 该蓄电池的短路电流为24A D. 该蓄电池的断路电压为10V
12. 如图所示为科学家研发出的一款超小型风力发电机,也被称之为郁金香风力发电机,可以供家庭使用,具有噪音极低,启动风速较小等特点。某家庭装有郁金香风力发电机10台,某日该地区的风速是6m/s,风吹到的叶片有效面积为1m2,已知空气的密度为1.2kg/m3,假如该风力发电机能将通过此有效面积内空气动能的40%转化为电能。下列说法正确的有( )
A. 每秒冲击每台风力发电机叶片的空气体积为6m3
B. 每秒冲击每台风力发电机叶片的空气动能为259.2J
C. 每台风力发电机发电的功率为129.6W
D. 该风力发电机组工作24h,发电量约为12.44kW·h
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学测量金属丝的电阻率(阻值约为5Ω),先利用刻度尺测量金属丝的长度L,再用螺旋测微器测量金属丝直径d,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
实验室提供的器材有:
A、电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B、电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C、电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
D、滑动变阻器R(0~20Ω)
E、电源E(输出电压恒为3.0V)、开关和导线若干
(1)实验时电流表应选___________(填器材前的字母序号)。
(2)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化且实验误差更小,实验电路应选用下图中的___________。
A. B.
C. D.
(3)实验中测得金属丝电阻为Rx,长度为L,直径的平均值为d,则该金属材料电阻率的表达式为________(用Rx、L、d等字母表示)。
14. 某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。
A、待测旧电池(电动势约为4.2V)
B、滑动变阻器(0~1000Ω)
C、滑动变阻器(0~50Ω)
D、电压表(0~3V,内阻为3kΩ)
E、电流表(0~0.6A)
F、阻值为1.5kΩ的定值电阻
G、阻值为150Ω的定值电阻
(1)设计的电路图如图甲所示,其中滑动变阻器R应选___________,定值电阻R0应选___________。(填器材前字母序号)
(2)按照图甲电路连接实物,调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以U为纵坐标、I为横坐标建立坐标系,得到U-I图像如图乙所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势E=______V,内阻r =______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差,由上述图线求得的电动势与真实值相比___________,内阻与真实值相比___________。(均填“偏大”“偏小”或“准确”)
15. 如图所示边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,求:
(1)穿过线框的磁通量;
(2)线框从图示位置开始绕着边转动60°,则该过程穿过线框的磁通量的变化量。
16. 一只毫安表的内阻Rg= 500Ω,满偏电流Ig=1mA,现将它改装成电流、电压表,如图所示:接0、1接线柱,为电流表,量程为0~0.6A;接0、2接线柱,为电压表,量程为0~3V。求:(结果可用分数表示)
(1)R1的阻值;
(2)R2的阻值。
17. 小明坐在汽车的驾驶室里看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势为24 V,内阻为1Ω,电动机M的线圈电阻为0.5Ω。车灯接通而电动机未启动时(S1断开),电流表示数为4 A,电动机启动的瞬间(S2已闭合,转子还未转动),电流表示数达到9 A,电动机和车灯均正常工作之后电流表示数为6 A,不计电流表内阻,车灯电阻可以认为不变。求:
(1)电动机启动前车灯的功率与启动瞬间车灯的功率之差;
(2)电动机正常工作时的输出功率;
(3)电动机正常工作时的效率(结果保留三位有效数字)。
18. 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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2025—2026学年高二11月联考
物理试题
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为90分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 下列说法正确的是( )
A. 图甲,匀强磁场中矩形闭合导线框(始终与磁感线垂直)上、下运动时,会产生感应电流
B. 图乙,紫外线的波长比可见光的波长长,医学中常用于杀菌消毒
C. 地球的磁性可能是由图丙所示绕过地心的轴的环形电流I引起的
D. 图丁,高温的铁块会辐射电磁波,当温度升高时,热辐射中波长较短的成分越来越强
【答案】D
【解析】
【详解】A.在匀强磁场中,矩形闭合导线框(始终与磁感线垂直)上、下运动时,穿过线框的磁通量始终等于磁感应强度与线框面积的乘积,磁通量不变,所以不会产生感应电流,A错误;
B.紫外线的波长比可见光的波长短,而不是长,医学中常利用紫外线的杀菌消毒作用,B错误;
C.根据安培定则可知,图示环形电流产生的磁场的N极在地理北极附近,与实际不相符,C错误;
D.高温的铁块会辐射电磁波,根据热辐射的规律,当温度升高时,热辐射中波长较短的成分越来越强,D正确。
故选D。
2. 如图为某多用电表示意图,关于用多用电表测量电阻,下列说法正确的是( )
A. 每次更换电阻挡位后,必须先将红黑表笔短接,旋动A旋钮进行欧姆调零
B. 欧姆调零后,将红黑表笔分开,指针仍在表盘最右端
C. 若某次测量指针偏转过小,应换用小挡位后直接接入电阻测量
D. 完成测量后要将C旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡
【答案】D
【解析】
【详解】A.每次更换电阻挡位后,必须先将红黑表笔短接,旋动B旋钮进行欧姆调零,A错误;
B.欧姆调零后,将红黑表笔分开,指针停在表盘最左端,B错误;
C.指针偏转角度过小,应换用大挡位后重新欧姆调零,再接入电阻测量,C错误;
D.完成测量后要将C旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡,D正确。
故选D。
3. 有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积导线有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子的定向移动速度为v,在△t时间里,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. nvS△t B. nv△t C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据电流的微观表达式
I=nevS
在Δt时间内通过导体横截面的自由电子的电量
q=IΔt
则在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为
故选A。
4. 如图所示,两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点,O'为MN的中点,c、d位于MN的连线上,且c、d到O'点的距离相等,两导线中通有等大反向的恒定电流,下列说法正确的是( )
A. c处的磁感应强度方向向左 B. d处的磁感应强度方向向下
C. O'点处的磁感应强度为零 D. c、d处的磁感应强度方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据右手螺旋定则,M处电流向里,磁感线顺时针,N处电流向外,磁感线逆时针,M在c 点产生的磁场方向向下,N在c点产生的磁场方向也向下,因此叠加后c处磁感应强度方向向下,故A错误;
B.M在d点产生的磁场方向向下,N在d点产生的磁场方向向下,因此叠加后d处磁感应强度方向向下,故B正确;
C.O'点处,M产生的磁场方向向下,N产生的磁场方向也向下,叠加后竖直向下不为零,故C错误。
D.由之前分析c、d处的磁感应强度方向相同,故D错误;
故选B。
5. 如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A. 乙是小灯泡的图像
B. 定值电阻的阻值为5Ω
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4 V的电源上,甲、乙消耗的电功率之比为
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在5 V的电源上,电路的总功率为4W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知乙的斜率不变,由可知乙的电阻值不变,乙为定值电阻的图像,故A错误;
B.当时,,定值电阻的阻值,故B错误;
C.将定值电阻R和小灯泡L并联接在4 V的电源上,它们两端的电压均为4 V,由图像可知对应的电流,。
由可得甲、乙消耗的电功率之比为,故C正确;
D.串联电路中各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时,小灯泡L两端的电压为1V,定值电阻R两端的电压为4V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压
符合题目条件,则电路的总功率,故D错误。
故选C。
6. 如图,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2:1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则导体A与B( )
A. 电阻率之比为2:1 B. 电阻之比为1:2
C. 串联在电路中,两端的电压之比为1:1 D. 串联在电路中,消耗的功率之比为1:4
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、B材料相同,则电阻率相同,电阻率之比为1:1,故A错误;
B.根据题意可知SA=2SB,LA=2LB,结合电阻定律可知,A、B的电阻之比为1:1,故B错误;
C.串联电路电流相等,A、B电阻的阻值相等,根据欧姆定律可知,A、B电阻两端的电压相等,即两电阻两端的电压之比为1:1,故C正确;
D.根据P=UI 可知,A、B消耗的功率之比为1:1,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,电路中电源E=6V,内阻不计,a、b、c、d为电路中的四个接触点,闭合开关S后,左右滑动滑动变阻器滑片,电路中的电流表没有示数,电路中两个灯泡L1和L2都不亮,用多用电表的电压挡检查电路时,测得Uab=0,Ucd=0,Uac=6V,Uad=6V,整个电路中只有一个故障,则故障原因可能是( )
A. 电流表断路 B. 滑动变阻器R断路 C. 灯泡L1短路 D. 灯泡L2断路
【答案】D
【解析】
【详解】A.若电流表断路,则电流表无示数,而电压表测量ab间和ac间的电压为零,cd间和ad间的电压不为零,即Uab=0,Ucd=6V,Uac=0,Uad=6V,不符合题意,故A错误;
B.同理可知,若滑动变阻器断路,则有Uab=6V,Ucd=0,Uac=6V,Uad=6V,不符合题意,故B错误;
C.若灯泡L1短路,则电流表有示数,ab间的电压不为零,故C错误;
D.若灯泡L2断路,则有Uab=0,Ucd=0,Uac=6V,Uad=6V,符合题意,故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示的电路中,将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动,用两个电表分别测量电压和电流,得到部分U-I图像如图乙所示,两电表均为理想电表,则下列说法不正确的是( )
A. 当电压表示数为5.0V时,滑片位于R2的中央
B. 电源的电动势为9V
C. 电源的内阻为4Ω
D. 滑动变阻器的总阻值为20Ω
【答案】C
【解析】
【详解】AD.将图甲所示电路等效为如图所示电路
滑动变阻器的滑片左侧部分电阻为Ra,右侧部分电阻为Rb,两部分为并联关系
滑片由a端向b端移动过程中,Ra由零逐渐增大,Rb逐渐减小到零,
因为定值,所以当Ra=Rb,即滑片位于R2的中央时,并联部分的电阻最大,电压表示数最大
由图乙可知此时电压表示数,电流表示数即流过Ra的电流
由欧姆定律得,又
则滑动变阻器的总阻值,故AD正确;
BC.当时,流过Ra、Rb的电流相等,则干路电流
由图乙可知,,则,
可得
干路电流
由闭合电路欧姆定律得,
代入数据解得E=9V,,B正确,C错误。
题目要求选择不正确的,故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列说法不正确的是( )
A. 奥斯特通过实验发现了电磁感应现象,首次揭示了电与磁的联系
B. 两根靠得很近的通电导线之间也有作用力,电流反向时相互排斥
C. 磁感线是真实存在的,任意两条磁感线都不可能相交,也不可能相切
D. 根据定义式可知,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系,而电磁感应现象是法拉第发现的,故A错误,满足题意要求;
B.两根靠得很近的通电导线之间会有作用力,当电流方向相同时相互吸引,电流方向相反时相互排斥,故B正确,不满足题意要求;
C.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线,并不是真实存在的,任意两条磁感线都不可能相交,也不可能相切,故C错误,满足题意要求;
D.磁场中某点的磁感应强度B是由磁场本身决定的物理量,与放入磁场中的电流元IL以及电流元所受的安培力F无关,故D错误,满足题意要求。
故选ACD。
10. 图甲为某脂肪测量仪,其原理是根据人体电阻的大小判断脂肪所占比例(人体含水量约为70%,水中含有钠离子、钾离子等容易导电的离子,而脂肪几乎不导电),其模拟电路如图乙所示,电流表、电压表均可视为理想电表。测量时,闭合开关,某测试者左、右手分别握住A、B,电流表和电压表的示数分别用I、U表示。若换体型相似但脂肪含量更高的另一测试者进行测量,电流表和电压表示数改变,改变量的大小用、表示,则( )
A. 电流表示数I变大 B. 电源的效率变大
C. 变小 D. 不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.体型相似的两人相比,脂肪含量高者电阻更大,图乙是串联电路,则脂肪含量高者握着手柄时,电路总电阻更大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路电流更小,A错误;
B.电源的效率,脂肪含量高者电阻RAB更大,故电源的效率更大,B正确;
C.根据欧姆定律可得电压表示数与电流表示数的比值为,由于脂肪含量高者电阻RAB更大,所以电压表示数与电流表示数的比值更大,C错误;
D.根据闭合回路欧姆定律有
则有保持不变,D正确。
故选BD。
11. 某数据研究中心对新能源汽车内的直流蓄电池进行测试,如图甲所示。测试过程中直流电源的输出功率P与总电流I的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该蓄电池的电动势为12V B. 该蓄电池的内阻为2Ω
C. 该蓄电池的短路电流为24A D. 该蓄电池的断路电压为10V
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.蓄电池的输出功率
结合图像可得,72W
解得该蓄电池的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω,故A 正确,B错误;
C.该蓄电池的短路电流,故C 正确;
D.该蓄电池的断路电压等于电动势,为 12 V,故D 错误。
故选AC。
12. 如图所示为科学家研发出的一款超小型风力发电机,也被称之为郁金香风力发电机,可以供家庭使用,具有噪音极低,启动风速较小等特点。某家庭装有郁金香风力发电机10台,某日该地区的风速是6m/s,风吹到的叶片有效面积为1m2,已知空气的密度为1.2kg/m3,假如该风力发电机能将通过此有效面积内空气动能的40%转化为电能。下列说法正确的有( )
A. 每秒冲击每台风力发电机叶片的空气体积为6m3
B. 每秒冲击每台风力发电机叶片的空气动能为259.2J
C. 每台风力发电机发电的功率为129.6W
D. 该风力发电机组工作24h,发电量约为12.44kW·h
【答案】AD
【解析】
【详解】A.每秒冲击每台风力发电机叶片的空气体积,故A 正确;
B.1s内气流的质量
气流的动能,故B错误;
C.风的动能转化为的电能
则功率,故 C 错误;
D.该风力发电机组工作24h,发电量, 故D 正确。
故选D。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学测量金属丝的电阻率(阻值约为5Ω),先利用刻度尺测量金属丝的长度L,再用螺旋测微器测量金属丝直径d,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
实验室提供的器材有:
A、电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B、电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.5Ω)
C、电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
D、滑动变阻器R(0~20Ω)
E、电源E(输出电压恒为3.0V)、开关和导线若干
(1)实验时电流表应选___________(填器材前的字母序号)。
(2)为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化且实验误差更小,实验电路应选用下图中的___________。
A. B.
C. D.
(3)实验中测得金属丝电阻为Rx,长度为L,直径的平均值为d,则该金属材料电阻率的表达式为________(用Rx、L、d等字母表示)。
【答案】(1)B (2)A
(3)
【解析】
【小问1详解】
由于金属丝电阻为Rx=5Ω,电源输出电压为3.0V,则电路最大电流,则电流表选A1,故选B。
【小问2详解】
因为,所以电流表采用外接法;金属丝的电流能从0开始变化,则滑动变阻器采用分压式接法,A正确。
【小问3详解】
根据电阻定律
整理得
14. 某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。
A、待测旧电池(电动势约为4.2V)
B、滑动变阻器(0~1000Ω)
C、滑动变阻器(0~50Ω)
D、电压表(0~3V,内阻为3kΩ)
E、电流表(0~0.6A)
F、阻值为1.5kΩ的定值电阻
G、阻值为150Ω的定值电阻
(1)设计的电路图如图甲所示,其中滑动变阻器R应选___________,定值电阻R0应选___________。(填器材前字母序号)
(2)按照图甲电路连接实物,调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以U为纵坐标、I为横坐标建立坐标系,得到U-I图像如图乙所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势E=______V,内阻r =______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差,由上述图线求得的电动势与真实值相比___________,内阻与真实值相比___________。(均填“偏大”“偏小”或“准确”)
【答案】(1) ①. C ②. F
(2) ①. 4.0 ②. 1.2
(3) ①. 偏小 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了方便调节,滑动变阻器R应选阻值较小的C;定值电阻R0应选与电压表阻值相当的 F。
【小问2详解】
[1][2]电压表接R0后相当于量程变为
即U-I图像的纵轴坐标的1.5倍等于路端电压,则由该图像可求得这个旧电池的电动势
内阻
【小问3详解】
[1][2]实验中电流表测得的电流为通过滑动变阻器的电流,由于电压表分流,流过内阻 r 的实际干路电流大于测得的电流,此时有
整理可得
又,由此可知,
所以由此可知E测<E真,r测<r真。
即若只考虑实验中电表内阻引起的系统误差,由上述图线求得的电动势与真实值相比偏小,内阻与真实值相比偏小。
15. 如图所示边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,求:
(1)穿过线框的磁通量;
(2)线框从图示位置开始绕着边转动60°,则该过程穿过线框的磁通量的变化量。
【答案】(1);(2)0
【解析】
【详解】(1)穿过线框的磁通量为
(2)当线框转过60°后,根据几何关系可知此时线框左边刚好运动至磁场区域左边界的正上方,则线框在虚线框内的投影面积不变,所以该过程穿过线框的磁通量的变化量为0。
16. 一只毫安表的内阻Rg= 500Ω,满偏电流Ig=1mA,现将它改装成电流、电压表,如图所示:接0、1接线柱,为电流表,量程为0~0.6A;接0、2接线柱,为电压表,量程为0~3V。求:(结果可用分数表示)
(1)R1的阻值;
(2)R2的阻值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
依题意,接0、1接线柱,为电流表,量程为0~0.6A,则有
代入数据解得
【小问2详解】
接 0、2接线柱,为电压表,量程为0~3V,则有
代入数据解得
17. 小明坐在汽车的驾驶室里看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势为24 V,内阻为1Ω,电动机M的线圈电阻为0.5Ω。车灯接通而电动机未启动时(S1断开),电流表示数为4 A,电动机启动的瞬间(S2已闭合,转子还未转动),电流表示数达到9 A,电动机和车灯均正常工作之后电流表示数为6 A,不计电流表内阻,车灯电阻可以认为不变。求:
(1)电动机启动前车灯的功率与启动瞬间车灯的功率之差;
(2)电动机正常工作时的输出功率;
(3)电动机正常工作时的效率(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)35W (2)40.32W
(3)93.3%
【解析】
【小问1详解】
电动机未启动时,车灯的功率
解得
车灯的电阻为
解得 R=5Ω
电动机启动瞬间,并联部分的电压 U=E-I2r
解得 U=15V
车灯的功率
解得 P2=45W
则车灯的功率减少量
解得
【小问2详解】
电动机正常工作后,电源的路端电压 U1=E-I3r
解得 U1=18V
车灯的电流
解得 I4=3.6A
电动机输入电流I5=I-I4
解得 I5=2.4A
电动机的输入功率P入=U1I5
电动机的输出功率
解得 P出=40.32W
【小问3详解】
电动机正常工作时的效率
解得
18. 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),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
开关S闭合、S1断开,根据闭合电路欧姆定律可得
结合图像可得,
解得,
图像可知,当滑动变阻器的滑片滑到b端时,R1电压为3V,流过R1电流为1.5A,故有
【小问2详解】
将R1等效为电源内阻的一部分,故电源等效内阻为
此时外电路只有滑动变阻器,结合闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器消耗功率为
可知时,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,外电阻为,
解得
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为
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,干路电流为
故通过R1的电流为
此时电容器两端电压等于R1两端电压,即
因为极板间所带正负电荷与之前相反,故通过电阻R3的电荷量为
解得
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