内容正文:
2025高二年级期中考试试卷
一、单选题
1. 下列关于能源的说法正确的是( )
A. 太阳能是地球上最主要的能量源泉 B. 珠江的水能是用之不尽的
C. 天然气是可再生能源 D. 基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能是地球上最主要的能量源泉,故A正确;
B.珠江的水能不是用之不尽的,故B错误;
C.天然气是不可再生能源,故C错误;
D.基本粒子的运动规律遵守能量守恒定律,故D错误。
故选A。
2. 某一电场的电场线分布如图所示,则下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点的电势
B. a点的电场强度大于b点的电场强度
C. 一正电荷由a点运动到b点,电场力做负功
D. 一负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.沿着电场线方向电势降低,所以a点的电势高于b点的电势,故A错误;
B.电场线的疏密表示电场强弱,a点的电场强度小于b点的电场强度,故B错误;
C.正电荷受电场力的方向与电场线方向相同,一正电荷由a点运动到b点,电场力做正功,故C错误;
D.由,,可知一负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,故D正确。
故选D。
3. 有一充电的电容器,两极板间的电压为2V,所带电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 该电容器的电容为
B. 电容器电压降为1V时,该电容器的电容为
C. 电容器电压降为1V时,所带电荷量为
D. 电容器电压升为3V时,该电容器的电容为
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.根据电容定义式可得该电容器的电容为
由于电容器的电容只由电容器自身决定,所以电容器电压降为1V时,或电压升为3V时,该电容器的电容均为,故ABD错误;
C.电容器电压降为1V时,所带电荷量为,故C正确。
故选C。
4. 一长度为的铜导线,共有个自由电子,电子的电量为e。若时间内通过铜导线某一横截面的电量为q,则电子定向移动的平均速率为( )
A. B. C. D. 光速c
【答案】A
【解析】
【详解】设铜导线的横截面积为,则单位体积内电子数为
根据电流定义式和微观表达式可得
,
联立可得电子定向移动的平均速率为
故选A。
5. 如图所示,图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C. 将与串联在电路中,它们两端的电压之比为2:1
D. 将与并联在电路中,通过它们的电流之比为2:1
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据电阻的定义式和题中图像可知,当电流都为2A时,电阻之比等于电压之比
故A、B错误;
C.根据公式
得当两个电阻中的电流相等时,它们两端的电压之比
故C错误;
D.将与并联在电路中,流过它们的电压是相等的,所以通过它们的电流之比为电阻之比的反比,得
故D正确。
故选D。
6. 如图所示的电路中,,滑动变阻器 的最大值为, ,当滑片P滑至中点时, 、两端的电压为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:由题,滑片P滑至的中点,变阻器下半部分电阻为,下半部分电阻与并联的阻值为,则两端的电压为:,故A正确,BCD错误.
考点:串联电路和并联电路
【名师点睛】本题中滑动变阻器采用分压式接法,当滑片位置改变时,端输出电压随之改变.
7. 如图所示,闭合开关S,电路稳定后,水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动,则( )
A. 电压表读数减小 B. 电流表读数增大
C. 质点P将向下运动 D. R1消耗的功率减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,R1与滑动变阻器串联;电容器与变阻器并联;当滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流减小;路端电压增大,同时R1两端的电压减小,所以电压表示数增大,电流表示数减小,故AB错误;
D.流过R1的电流减小,由公式
知R1消耗的功率减小,故D正确;
C.电容器板间电压增大,板间电场强度增大,故质点P受到的向上电场力增大,则重力小于电场力,质点P将向上运动,故C错误。
故选D。
二、多选题
8. 关于电势差UAB和电势φA、φB的理解,正确的是( )
A. 电势与电势差均是相对量,均与零电势点的选取有关
B. UAB和UBA是不同的,它们存在关系:UAB=-UBA
C. φA、φB都有正、负,所以电势是矢量
D. 若φB=0,则φA=UAB
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.电势差与零电势点的选取无关,A错误;
B.两点间的电势差满足
UAB=-UBA
B正确;
C.电势虽有正、负之分,但电势是标量,C错误;
D.由电势差与电势的关系
UAB=φA-φB
可知,若φB=0,则
φA=UAB
D正确。
故选BD。
9. 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,内阻忽略不计,则( )
A. 当端短路时,之间的等效电阻是
B. 当端短路时,之间的等效电阻是
C. 当两端接通测试电源时,两端的电压为
D. 当两端接通测试电源时,两端的电压为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当cd端短路时,R2和R3并联再与R1串联,ab之间的等效电阻
故A错误;
B.当ab端短路时,R1和R3并联再与R2串联,cd之间的等效电阻
故B正确;
C.当cd两端接通测试电源时,R1中没有电流, R2与R3串联,ab两端的电压为R3分得的电压,则有
故C正确;
D.当ab两端接通测试电源时,R2中没有电流,R1与R3串联,cd两端的电压为R3分得的电压
故D错误。
故选BC。
10. 如图1所示,电源的电动势为,内阻为。图2为电源的输出功率与电阻箱读数的关系图像,电源输出功率最大值为,电阻箱读数分别为、时电源输出功率相等为,下列说法中正确的是( )
A. 电源的电动势为
B. 电源的内阻为
C. 当电阻箱阻值为时,电源效率较大
D. 当电阻箱阻值为时,电源输出功率最大
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD.根据题意可知,电源的输出功率为
由数学知识可知,当
即
时,电源输出功率最大,最大功率为
当时,有
当时,有
解得
则当电阻箱阻值为时,电源输出功率最大,则有
解得
故AD正确,B错误;
C.电源效率为
又有
可知,当电阻箱接入电路的阻值最大时,电源效率最大,故C错误。
故选AD。
三、实验题
11. 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为L=______mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为D=______mm;
(3)该同学用多用电表粗略测量金属丝的电阻,首先把选择开关置于欧姆挡“×10”倍率挡处,将红黑表笔短接,需要旋动________(选填“A”“B”或“C”)旋钮,使指针指在右端的零刻度;然后将红黑表笔接触待测电阻两端,发现指针偏转角度过大,因此需选择________(选填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡,并需________(填操作过程)后,再次进行测量,多用电表的示数如图所示,测量结果为______Ω。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. A ②. ③. 重新进行欧姆调零 ④.
【解析】
【小问1详解】
如图甲是20分度游标卡尺,精度为,则长度
【小问2详解】
螺旋测微器精度为,由图乙可知,直径
【小问3详解】
[1]A是欧姆调零旋钮,B是机械调零旋钮,C是选择开关。选好欧姆倍率后,红黑表笔短接,需要旋动欧姆调零旋钮A进行欧姆调零,使指针指在右端的零刻度;
[2]欧姆挡指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值小,当前×10倍率过大,应换更小倍率,因此需选择倍率的欧姆挡;
[3][4]更换欧姆倍率后,必须重新进行欧姆调零,即红黑表笔短接,调节调零旋钮使指针指右端欧姆零刻度,再次进行测量,由图可知测量结果为。
12. 某研究性课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究:一是电阻(约为),二是手机的锂电池(电动势E标称值为,允许最大放电电流为)。在实验室备有如下实验器材:
A.电压表V(量程,内阻约为);
B.电流表(量程,内阻为);
C.电流表(量程,内阻约为);
D.滑动变阻器R(,额定电流);
E.电阻箱;
F.开关S一个、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,小组的一位成员设计了如图甲所示的电路原理图,电源用待测的锂电池,则电流表应该选用___________(选填“”或“”)。他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值,则测量值___________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)小组的另一位成员设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r,在实验中,他多次改变电阻箱阻值,取得多组数据,画出图像为一条直线(如图丙)。
①图像在考虑电流表内阻的前提下的原理函数表达式为___________(用表示)
②由图可知,该电池的电动势___________V,内阻___________。(结果均保留两位有效数字)
【答案】 ①. ②. 大于 ③. ④. 3.3 ⑤. 8.3
【解析】
【详解】(1)[1]通过电流表的最大电流约为
故电流表应选用;
[2]电压表测的是待测电阻和电流表串联后的电压,他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值,电压测量值大于真实值,则电阻测量值大于真实值;
(2)①[3]根据闭合电路欧姆定律有
解得
②[4][5]由图像可得
,
解得
,
四、计算题
13. 如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~3V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15V。已知电流表的内阻Rg为100Ω,满偏电流为1mA,则电阻R1的阻值是________Ω,电阻R2的阻值是________Ω。
【答案】 ①. 2900 ②. 12000
【解析】
【详解】[1]接a、b时,串联的电阻为R1,则有
[2]接a、c时,串联的电阻为R1和R2,则有
14. 有一台直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;把它接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1 A。
(1)求这台电动机的内阻;
(2)求电动机正常工作时的输出功率;
(3)若电动机在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电动机不转时为纯电阻,由欧姆定律得
【小问2详解】
正常工作时为非纯电阻,输入总功率
线圈发热功率
因此输出功率
【小问3详解】
转子卡住后电动机变回纯电阻,全部功率用于发热,因此
15. 如图甲所示的电路中,使滑动变阻器的滑片位置从最右端滑动到最左端,测得电压表V随电流表A的示数变化的图像如图乙所示,不计电表内阻的影响。求:
(1)定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值Rm;
(2)电源的电动势E和内阻r;
(3)电源输出功率的最大值与最小值。
【答案】(1),;(2),;(3),
【解析】
【详解】(1)当滑到最左端时,回路电流最大,根据欧姆定律可得
滑动变阻器的触头在最右端时,回路电流最小,此时
因此
(2)根据
可知图线斜率的绝对值等于内电阻
将滑动变阻器滑到最左端时,电压,电流代入欧姆定律可得
(3)当
时,电源的输出功率最大,此时
当内电阻与外电阻差距越大,输出功率越小,因此当
时,电源的输出功率最小,最小功率为
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一、单选题
1. 下列关于能源的说法正确的是( )
A. 太阳能是地球上最主要的能量源泉 B. 珠江的水能是用之不尽的
C. 天然气是可再生能源 D. 基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律
2. 某一电场的电场线分布如图所示,则下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点的电势
B. a点的电场强度大于b点的电场强度
C. 一正电荷由a点运动到b点,电场力做负功
D. 一负电荷在a点的电势能小于在b点的电势能
3. 有一充电的电容器,两极板间的电压为2V,所带电荷量为,下列说法正确的是( )
A. 该电容器的电容为
B. 电容器电压降为1V时,该电容器的电容为
C. 电容器电压降为1V时,所带电荷量为
D. 电容器电压升为3V时,该电容器的电容为
4. 一长度为的铜导线,共有个自由电子,电子的电量为e。若时间内通过铜导线某一横截面的电量为q,则电子定向移动的平均速率为( )
A. B. C. D. 光速c
5. 如图所示,图线a、b分别表示电阻、的伏安特性曲线,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C. 将与串联在电路中,它们两端的电压之比为2:1
D. 将与并联在电路中,通过它们的电流之比为2:1
6. 如图所示的电路中,,滑动变阻器 的最大值为, ,当滑片P滑至中点时, 、两端的电压为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,闭合开关S,电路稳定后,水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动,则( )
A. 电压表读数减小 B. 电流表读数增大
C. 质点P将向下运动 D. R1消耗的功率减小
二、多选题
8. 关于电势差UAB和电势φA、φB的理解,正确的是( )
A. 电势与电势差均是相对量,均与零电势点的选取有关
B. UAB和UBA是不同的,它们存在关系:UAB=-UBA
C. φA、φB都有正、负,所以电势是矢量
D. 若φB=0,则φA=UAB
9. 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,内阻忽略不计,则( )
A. 当端短路时,之间的等效电阻是
B. 当端短路时,之间的等效电阻是
C. 当两端接通测试电源时,两端的电压为
D. 当两端接通测试电源时,两端的电压为
10. 如图1所示,电源的电动势为,内阻为。图2为电源的输出功率与电阻箱读数的关系图像,电源输出功率最大值为,电阻箱读数分别为、时电源输出功率相等为,下列说法中正确的是( )
A. 电源的电动势为
B. 电源的内阻为
C. 当电阻箱阻值为时,电源效率较大
D. 当电阻箱阻值为时,电源输出功率最大
三、实验题
11. 某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为L=______mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为D=______mm;
(3)该同学用多用电表粗略测量金属丝的电阻,首先把选择开关置于欧姆挡“×10”倍率挡处,将红黑表笔短接,需要旋动________(选填“A”“B”或“C”)旋钮,使指针指在右端的零刻度;然后将红黑表笔接触待测电阻两端,发现指针偏转角度过大,因此需选择________(选填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡,并需________(填操作过程)后,再次进行测量,多用电表的示数如图所示,测量结果为______Ω。
12. 某研究性课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究:一是电阻(约为),二是手机的锂电池(电动势E标称值为,允许最大放电电流为)。在实验室备有如下实验器材:
A.电压表V(量程,内阻约为);
B.电流表(量程,内阻为);
C.电流表(量程,内阻约为);
D.滑动变阻器R(,额定电流);
E.电阻箱;
F.开关S一个、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,小组的一位成员设计了如图甲所示的电路原理图,电源用待测的锂电池,则电流表应该选用___________(选填“”或“”)。他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值,则测量值___________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)小组的另一位成员设计了如图乙所示的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r,在实验中,他多次改变电阻箱阻值,取得多组数据,画出图像为一条直线(如图丙)。
①图像在考虑电流表内阻的前提下的原理函数表达式为___________(用表示)
②由图可知,该电池的电动势___________V,内阻___________。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题
13. 如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~3V,当使用a、c两个端点时,量程为0~15V。已知电流表的内阻Rg为100Ω,满偏电流为1mA,则电阻R1的阻值是________Ω,电阻R2的阻值是________Ω。
14. 有一台直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;把它接入2 V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1 A。
(1)求这台电动机的内阻;
(2)求电动机正常工作时的输出功率;
(3)若电动机在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?
15. 如图甲所示的电路中,使滑动变阻器的滑片位置从最右端滑动到最左端,测得电压表V随电流表A的示数变化的图像如图乙所示,不计电表内阻的影响。求:
(1)定值电阻R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值Rm;
(2)电源的电动势E和内阻r;
(3)电源输出功率的最大值与最小值。
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