内容正文:
苏州实验中学太湖科学城校
高二物理月考模拟试题(一)
(考试时间 75 分钟 满分 100 分 )
一、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 4分,共 40 分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 关于电功、电功率和焦耳热,下列说法正确的是( )
A.电功率越大的用电器,电流做的功一定越多
B.由 W=Pt可知,电功率大的用电器在相同时间内电流做的功多
C.焦耳定律Q=I²Rt 只适用于纯电阻电路
D.1 kW·h 是电功率的单位
2. 一台直流电动机,额定电压 U=220V,额定电流 I=10A,线圈电阻 r=2Ω。电动机正常工作时,输出的机械功率为( )
A.2200W B.200W C.2000W D.2400W
3.下列哪组物质全部属于不可再生能源( )
A.风能、核能、太阳能 B.煤、沼气、石油
C.石油、天然气、煤 D.太阳能、地热能、核能
4.如图为多用表欧姆挡的原理图,其中电流表的满偏电流为 300μA,内阻 rg=100Ω,调零电阻的最大阻值R=50kΩ,串联的固定电阻R=50Ω,电池电动势 E=1.5V。用它测量电阻Rx,能准确测量的范围是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,用 Oa 两端时为电流表,用 Ob 两端时为电压表。已知表头满偏电流 Ig=100 mA,内阻 Rg=100 Ω,定值电阻 =25Ω,=200Ω,下列说法正确的是( )
A.用 Oa 两端时量程为 0.5 A;用 Ob 两端时量程为 22 V
B.用 Oa 两端时量程为 0.5 A;用 Ob 两端时量程为 110 V
C.用 Oa 两端时量程为 0.6 A;用 Ob 两端时量程为 22 V
D.用 Oa 两端时量程为 0.6 A;用 Ob 两端时量程为 110 V
6.如图甲所示,电动势为 E、内阻为 r 的电源与 R=8Ω的定值电阻、滑动变阻器 RP、开关 S 串联组成回路,已知滑动变阻器消耗的功率 P 与其接入电路的有效阻值 RP 的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势 E=4V,内阻 r=2Ω
B.图乙中 Rx=20Ω
C.滑动变阻器的滑片向左移动时,R 消耗的功率先增大后减小
D.调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1.8W
7.如图所示,一重为的通电圆环置于水平桌面上,圆环中电流方向为顺时针方向(从上往下看)。在圆环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁,磁铁的中心轴线通过圆环中心,磁铁的上端为 N 极、下端为 S 极,磁铁自身的重力为。则关于圆环对桌面的压力F和磁铁对轻绳的拉力的大小,下列关系中正确的是( )
A.F>G₁, F′>G₂ B.F<G₁, F′>G₂
C.F<G₁, F′<G₂ D.F>G₁, F′<G₂
8.如图所示,把一根匝数较多的弹簧悬挂起来,弹簧下端和圆柱形水银槽底圆心相连。现给弹簧通入方向如图所示的较大恒定电流,水银槽不离开桌面。稳定后槽中水银的状态为( )
A.水银面保持静止 B.水银面上下振动
C.自上向下看顺时针转动 D.自上向下看逆时针转动
9.1820 年奥斯特发现了电的磁效应,从此人类开始进入电磁时代。下列关于磁场的表述正确的是( )
A.为了形象地描述磁场,安培提出了磁感线的概念
B.两个磁极相近的地方,磁感线可以相交
C.由 B=F/(IL) 可知,B 由 F、I、L 决定
D.磁通量虽然有大小和方向,但它是标量
10.1831 年,法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈 A 和 B。线圈 A 与电池、开关组成回路,线圈 B 的两端用导线连接,导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是( )
A.闭合开关瞬间,观察到小磁针不发生偏转
B.闭合开关后,观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间,观察到小磁针发生偏转
D.断开开关后,观察到小磁针保持偏转状态
二、实验题(本题共 2 小题,每小题 8 分,共 16 分)
11. 某同学用螺旋测微器、游标卡尺测量工件的厚度和直径,并用电压表、电流表读取电表示数,各示数分别如图(1)(2)(3)所示。
(1)图(1)中工件的厚度为 ______ mm;(2分)
(2)图(2)中工件的直径为 ______ cm;(2分)
(3)图(3)中电压表(量程 3 V)读数为 ______ V,
电流表(量程 0.6 A)读数为 ______ A。(4 分)
12.某同学通过实验测定一个阻值约为 5 Ω 的电阻 Rx 的阻值。
(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流 2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约 0.025 Ω) B.电流表(0~0.6 A,内阻约 0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约 3 kΩ) D.电压表(0~15 V,内阻约 15 kΩ)
为减小测量误差,电流表应选用 ______,电压表应选用 ______(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 ______(选填“甲”或“乙”)。(3 分)
(2)若在(1)中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ______;若选用乙电路,产生误差的主要原因是 ______。(选填下列选项前的字母)(2 分)
A.电流表测量值小于流经 Rx 的电流值 B.电流表测量值大于流经 Rx 的电流值
C.电压表测量值小于 Rx 两端的电压值 D.电压表测量值大于 Rx 两端的电压值
(3)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片 P 从一端滑向另一端,随滑片移动距离 x 的增加,被测电阻 Rx 两端的电压 U 也随之增加,则 U–x 关系图像大致为 ______。(选填“A”“B”或“C”)(3 分)
三、计算题(本题共 4小题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。)
13.(10分)2024年12月2日《网易》发表文章《1.2万买个蛋?继“剁椒鱼头”后,五菱再出“停车场刺客”?网友:坏了,这真买得起》。如果零蛋电动汽车电源、车灯、电动机构成的电路简化为如图所示,电源的电动势,内阻,电动机的线圈电阻,车灯电阻保持不变,电流表内阻忽略不计。当开关S1、S2都接通时,电流表的示数为,此时电动机正常工作。求:
(1)当只有开关S1接通时,电流表的示数及此时车灯的两端电压;
(2)当开关S1、S2都接通时,电动机的输出功率。
14.(12分)玩具厂出厂一批会发光的电动玩具汽车时,其玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势,内阻,闭合开关S后,标有“8V,4W”的灯泡恰能正常发光(小灯泡电阻不随温度变化),且电动机M带动车轮转动,已知电动机的内阻,求:
(1)小灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)闭合开关S后,电源的输出电流;
(3)闭合开关S后,车轮电动机的输出功率;
15.(10分)氦氖激光器发射波长为m的单色光,这种光的一个光子的能量为多少?若该激光器的发光功率为W,则每秒发射多少个光子?
16.(12 分) 如图所示,面积 S=0.04 m² 的单匝矩形线圈放在磁感应强度 B=0.5 T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。
求:(1)求穿过线圈的磁通量 ;
(2)将线圈绕垂直于磁场的轴顺时针转过 60°,求此时穿过线圈的磁通量 及磁通量的变化量 ;
(3)判断在转动过程中线圈中是否有感应电流产生,并说明理由。
高二物理试题第 1 页 共 4 页
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高二年级物理月考模拟试题(一)
答案解析
一、单项选择题
1.答案:B
【解析】A 错,由 W=Pt 可知,电流做功的多少不仅取决于电功率,还与通电时间有关;B 对,通电时间相同时,电功率大的用电器电流做功多;C 错,焦耳定律 Q=I²Rt 是电流热效应的普遍规律,对纯电阻电路和非纯电阻电路都适用;D 错,kW·h 是电功(电能)的单位,电功率的单位是瓦特(W)。故选 B。
2.答案:C
【解析】电动机的输入功率(总功率)P入=UI=220×10 W=2200 W;线圈的发热功率 P热=I²r=10²×2 W=200 W。电动机是非纯电阻用电器,其输出功率(机械功率)P出=P入-P热=2200 W-200 W=2000 W。故选 C。
3.答案:C
【解析】可再生能源是能够源源不断地从自然界得到的能源,如风能、水能、太阳能、生物质能等;不可再生能源是短期内不能从自然界得到补充的能源,如煤、石油、天然气、核能等。A 中风能、太阳能属于可再生能源;B 中沼气属于可再生能源;D 中太阳能、地热能属于可再生能源。只有 C 项石油、天然气、煤全部属于不可再生能源。故选 C。
4.答案:B
【解析】欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀,读数误差最小。欧姆表的中值电阻等于其内阻,满偏时 E=Ig·R中,故 R中=E/Ig=1.5 V/(300×10⁻⁶ A)=5×10³ Ω=5 kΩ。为使读数准确,被测电阻应在中值电阻附近,即 3 kΩ~8 kΩ 范围内。故选 B。
5.答案:B
【解析】用 Oa 两端时为电流表,表头两端电压 Ug=IgRg=0.1×100 V=10 V,流过 R₁ 的电流 IR₁=Ug/R₁=10/25 A=0.4 A,故电流表量程 I=Ig+IR₁=0.1 A+0.4 A=0.5 A;用 Ob 两端时为电压表,总电流 I=0.5 A 全部流过 R₂,R₂ 两端电压 UR₂=IR₂=0.5×200 V=100 V,再加上表头(与 R₁ 并联)两端电压 10 V,电压表量程 U=100 V+10 V=110 V。故选 B。
6.答案:A
【解析】把定值电阻 R 等效为电源的内阻,由图乙可知功率最大时 RP=R+r=10 Ω,最大功率为 0.4 W,即 E²/[4(R+r)]=0.4 W,解得 E=4 V,r=2 Ω,A 正确;滑动变阻器接入电路的阻值为 4 Ω 时与接入阻值为 Rx 时消耗的功率相等,由对称关系可得 Rx=25 Ω,B 错误;滑片向左滑动时,其接入电路的电阻增加,电流减小,R 消耗的功率减小,C 错误;因为定值电阻 R=8 Ω 大于电源内阻 r=2 Ω,故滑动变阻器 RP 的阻值为 0 时电源的输出功率最大,Pmax=I²R=[E/(R+r)]²R=[4/(8+2)]²×8 W=1.28 W,D 错误。
7.答案:D
【解析】由安培定则可知,通电圆环(俯视顺时针方向电流)产生的磁场 N 极向下、S 极向上,即圆环上端为 S 极。磁铁下端为 S 极,与圆环上端为同名磁极,相互排斥,故圆环对磁铁产生向上的排斥力,使磁铁对轻绳的拉力 F′<G₂;由牛顿第三定律,磁铁对圆环产生向下的排斥力,使圆环对桌面的压力 F>G₁。故选 D。
8.答案:C
【解析】弹簧各匝线圈通入同向电流,相邻匝间存在吸引力,但题设中弹簧下端与水银槽相连,电流经水银从中心沿半径方向流向槽壁(或反向),径向电流在弹簧(线圈)产生的磁场中受到安培力作用,使水银绕中心轴转动。由安培定则和左手定则可判断,自上向下看水银沿顺时针方向转动。故选 C。
9.答案:D
【解析】A 错,磁感线是法拉第为形象描述磁场而提出的,并非安培;B 错,磁场中任意一点的磁场方向唯一,磁感线不可能相交;C 错,B=F/(IL) 是磁感应强度的定义式(比值定义法),B 由磁场本身决定,与 F、I、L 无关;D 对,磁通量是标量,其正负仅表示磁感线穿过面的方向,运算遵循代数法则。故选 D。
10.答案:C
【解析】产生感应电流(“磁生电”)的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。闭合或断开开关的瞬间,线圈 A 中的电流发生变化,穿过线圈 B 的磁通量随之变化,线圈 B 中产生感应电流,小磁针发生偏转;电路稳定后磁通量不变,无感应电流,小磁针不再偏转。A 错,闭合开关瞬间小磁针会发生偏转;B、D 错,稳定后小磁针不保持偏转状态;C 对,断开开关瞬间小磁针发生偏转。故选 C。
二、实验题(每小题 8 分,共 16 分)
11.答案:(1)0.01;6.122(6.121~6.124 均对) (2)0.05;10.230 (3)2.20;0.48
【解析】(1)螺旋测微器的精度为 0.01 mm,固定刻度读出 6 mm,可动刻度约 12.2 格,故厚度为 6 mm+12.2×0.01 mm=6.122 mm(估读,6.121~6.124 均可)。
(2)20 分度游标卡尺的精度为 0.05 mm,主尺读出 10.2 cm=102 mm,游标第 6 格对齐,故直径为 102 mm+6×0.05 mm=102.30 mm=10.230 cm。
(3)电压表量程 3 V,最小分度 0.1 V,估读到 0.01 V,读数为 2.20 V;电流表量程 0.6 A,最小分度 0.02 A,读数为 0.48 A。
12.答案:(1)B;C;甲 (2)B;D (3)A
【解析】(1)电源电动势 4 V,15 V 的电压表量程太大、读数误差大,故电压表选 C;电压表满偏时电路最大电流约=3 V/5 Ω=0.6 A,故电流表选 B。因 Rx 约为5Ω,而电压表内阻3 kΩ、电流表内阻约为0.125Ω,,应采用电流表外接法(甲电路)。
(2)甲电路(外接法)中,电压表的分流使电流表测量值大于流经的电流,选 B;乙电路(内接法)中,电流表的分压使电压表测量值大于两端电压,选 D。
(3)滑动变阻器接入阻值随 x 增大而减小(滑片由左向右),两端电压 U 增大,且增大得越来越快,U–x 图像应为上凸曲线,选 A。
三、计算题(共 34 分)
13.(10 分)答案:(1)300V(2)6448W
【解析】(1)当只有S1接通时,由闭合电路欧姆定律得
由部分电路欧姆定律得,此时车灯的两端电压为
(2)根据题意,由闭合电路欧姆定律得
根据题意,由闭合电路欧姆定律得
此时通过车灯的电流为
因此通过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
电动机的输出功率为
14.(12 分)答案(1)0.5A,(2)2A (3)7.5W
【解析】
(1)小灯泡正常发光时,电压等于额定电压,功率等于额定功率,由,得;由欧姆定律得小灯泡电阻
(2)由闭合电路欧姆定律 ,外电路并联部分电压等于灯泡额定电压
代入得
(3)电动机与灯泡并联,因此电动机两端电压也为,流过电动机的电流,电动机的输入功率为 ,内阻热功率为
输出功率等于输入功率减去热功率
15.
(10分)答案:;
【解析】光子能量
每秒发射光子数
16.(12 分)答案(1)0.02 Wb;(2)减少了 0.01 Wb;(3)有感应电流。理由见解析。
【解析】(1)线圈平面与磁场垂直,磁通量Φ₁=BS=0.5×0.04 Wb=0.02 Wb
(2)线圈绕垂直于磁场的轴转过 60°后,线圈法线与磁场方向夹角为 60°(线圈平面与磁场夹角为 60°),磁通量Φ₂=BScos 60°=0.02×0.5 Wb=0.01 Wb
磁通量变化量 ΔΦ=Φ₂-Φ₁=0.01 Wb-0.02 Wb=-0.01 Wb(即减少了 0.01 Wb)
(3)有感应电流。
理由:线圈回路闭合,在转动 60° 的过程中,穿过线圈的磁通量由 0.02 Wb 减小到 0.01 Wb,发生了变化。根据产生感应电流的条件——闭合回路中磁通量发生变化,线圈中会产生感应电流。
(
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) 高二物理模拟一答案
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