精品解析:山东聊城市茌平区部分校2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷
2026-10-12
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内容正文:
高二物理
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第三册第十一章到第十二章第2节。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 电动汽车充电时,充电桩电缆铜导线中的自由电子发生定向移动。已知导线横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,电子电荷量为e,自由电子定向移动的速率为v。下列说法正确的是( )
A. 导线中的电流大小为
B. 自由电子定向移动的速率接近光速
C. 电流的方向与自由电子定向移动的方向相同
D. 导体中的自由电子定向移动的原因是导体两端有电势差
【答案】D
【解析】
【详解】A.取时间内通过导线某一横截面的电子为研究对象,它们对应的导体体积为,故通过横截面的电荷量大小为
由电流的定义,导线中的电流为,故A错误;
B.自由电子在金属导线中的定向移动速率很小,远小于光速,故B错误;
C.电流方向规定为正电荷定向移动的方向,自由电子带负电,因此电流方向与自由电子定向移动的方向相反,故C错误;
D.导体两端存在电势差时,导体内部建立电场,自由电子受到电场力作用而发生定向移动,故D正确。
故选D。
2. 某电路中正电荷定向移动形成电流,下列说法正确的是( )
A. 电源外部静电力对正电荷做正功,正电荷的电势能减小
B. 电源外部静电力对正电荷做负功,正电荷的电势能增大
C. 电源内部静电力对正电荷做正功,正电荷的电势能减小
D. 电源内部静电力对正电荷做负功,正电荷的电势能减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.电源供电时,电源外部的正电荷从正极移向负极,即从高电势处移向低电势处,静电力做正功。静电力做功等于电势能的减少量,因此正电荷的电势能减小,故A正确,B错误;
CD.电源内部,非静电力将正电荷从负极移向正极,即从低电势处移向高电势处,静电力做负功,正电荷的电势能增大,故CD错误。
故选A。
3. 某手机锂电池标称参数为“电动势3.7V、容量4000mA·h”。下列说法正确的是( )
A. 电池放电时,电源内部非静电力把正电荷从正极搬运到负极
B. “4000mA·h”表示该电池能够输出的电荷量约为 1.44×104C
C. “电动势3.7V”表示手机电池内每通过1C电荷,电池把3.7J的电能转化为化学能
D. 电池用旧后,其电动势明显增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.电池放电时,电源内部非静电力克服静电力做功,将正电荷从负极搬运到正极,故A错误;
B.电池容量表示可输出的电荷量。设恒定放电电流为、放电时间为、输出电荷量为,由电流定义,将容量中的毫安换算为安、小时换算为秒,得,故B正确;
C.电动势定义为,其中为非静电力搬运电荷量所做的功。电池放电时,每通过电荷,非静电力做功,电池将化学能转化为电能,故C错误;
D.电动势由电源内部非静电力的性质决定。电池用旧后通常内阻增大,电动势不会明显增大,故D错误。
故选B。
4. 我国某科研团队成功研制出一种高导电性弹性导体材料,可用于柔性可穿戴电子设备。该材料制成的某圆柱形导体两端的电压恒定,若将导体的长度均匀拉长为原来的4倍,则( )
A. 导体的电阻率变为原来的4倍
B. 导体的电阻变为原来的4倍
C. 通过导体的电流变为原来的
D. 导体中自由电荷定向移动的平均速率变为原来的
【答案】D
【解析】
【详解】A.电阻率由材料性质和温度决定,不由导体的几何尺寸决定。本题按拉伸前后材料性质、温度不变处理,电阻率保持不变,故A错误;
BC.设拉伸前导体的长度、横截面积、电阻和电流分别为,,和,拉伸后的对应量,,和加撇号。均匀拉伸前后导体体积不变,长度变为原来的4倍,有
整理得
由电阻定律,拉伸前后分别有和,其中为导体的电阻率。结合长度和横截面积的变化,得
导体两端电压保持不变,由欧姆定律,拉伸前后分别有和,因此,故BC错误;
D.设单位体积内的自由电荷数为,单个自由电荷的电荷量绝对值为,拉伸前后自由电荷定向移动的平均速率分别为和。导体体积和自由电荷总数不变,故不变,也不变。根据电流的微观表达式,拉伸前后分别有和,结合前述电流和横截面积的变化,得,故D正确。
故选D。
5. 在如图所示的电路中,电阻R1为8Ω,R2为6Ω,R3为3Ω,在M、N两点间加上30V的电压,则通过电阻R2的电流为( )
A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图可知,与并联后再与串联。设并联部分的等效电阻为,由并联电路的电阻关系得
解得
电路的总电阻为
设点与点间所加的电压为,由欧姆定律,干路电流为
并联部分的电压为
由于并联电路各支路电压相等,通过的电流为
故选A。
6. 如图所示的图像中,曲线a为某灯泡两端的电压U随电流I变化的图线,直线b为某电源的路端电压U与电流I的关系图线,两图线相交于P点。现将该灯泡接在该电源两端,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6V,内阻为3Ω B. 电源的总功率为4W
C. 电源内部消耗的功率为8W D. 灯泡功率与电源总功率的比值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.直线是电源的路端电压随电流变化的图线,由闭合电路欧姆定律有。纵轴截距对应电流为零时的路端电压,故电动势为;横轴截距对应路端电压为零时的短路电流,记为,读图得。短路时,由上述关系得内阻,故A错误;
BC.灯泡接在该电源两端时,两者的电流及两端电压分别相同,故两图线交点对应实际工作状态,读图得,。将电源总功率记为,由电功率公式得
将电源内部消耗功率记为,由焦耳定律得,故B错误,C正确;
D.将灯泡功率记为,由电功率公式有,因此灯泡功率与电源总功率之比为,故D错误。
故选C。
7. 某同学用电动势为3V的旧干电池组做实验,直接把电池组与电阻箱串联,构成闭合回路。他将电阻箱分别调到0.5Ω和2Ω时,测得电池组的输出功率恰好相同。忽略温度对电池组内阻的影响,该电池组的最大输出功率约为( )
A. 1.5W B. 2W C. 2.25W D. 3W
【答案】C
【解析】
【详解】设电池组的内阻为,电阻箱接入的电阻为,回路电流为,电池组的电动势为、输出功率为。由闭合电路欧姆定律有,输出功率等于电阻箱消耗的功率,结合电功率公式可得
将两次外电阻分别记为和,由题给两次输出功率相同,有
因且内阻为正,整理并代入数据得
对于任意正的外电阻,由平方项非负可知
因此输出功率满足
当时取等号,电池组的最大输出功率为
故选C。
8. 如图所示,带正电的小球A固定于水平绝缘天花板上,质量为m的带负电小球B恰能以小球A正下方的O点为圆心,在水平面内做匀速圆周运动。已知小球A、B(均可视为点电荷)带电荷量大小相等且两者之间的距离为L,两小球连线与竖直方向的夹角为37°,重力加速度大小为g,静电力常量为k,sin37°=0.6,cos37°=0.8。小球B做圆周运动形成的等效电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设两小球带电荷量的大小均为,静电力大小为。两球均可视为点电荷,按库仑定律,两球间静电力大小为
小球只受重力和指向小球的静电吸引力,竖直方向受力平衡,静电力的水平分量提供向心力。下图中实线箭头表示实际受力,虚线箭头和分别表示静电力的水平、竖直分量。
小球的竖直加速度为零,由牛顿第二定律得
与库仑力表达式联立,解得
设圆周运动的半径为、周期为,由题图中两球连线与竖直方向的夹角可得
在水平方向,静电力的水平分量指向圆心,根据牛顿第二定律,并结合匀速圆周运动的向心加速度公式,静电力的水平分量满足
联立上述两个方向的受力方程,并代入半径表达式,整理得
小球每运动一周,通过轨道某一固定位置的电荷量大小为,所用时间为。由电流定义得,代入电荷量和周期的表达式得
故选D。
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. 关于电流和电阻,下列说法正确的是( )
A. 由可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多
B. 电流有方向,所以电流是矢量
C. 导体的电阻率由导体的材料和温度决定,与导体的长度和横截面积无关
D. 由可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量,所以电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,故A正确;
B.电流有方向,规定正电荷的定向移动方向为电流方向,但其不遵循矢量运算法则,是标量,故B错误;
C.导体的电阻率由导体的材料和温度决定,与导体的长度和横截面积无关,故C正确;
D.导体的电阻R是由导体本身的性质决定的,与电压U和电流I无关,故D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,三个规格完全相同的灯泡接在输出电压为3V的电源两端,灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A. 灯泡的电阻随电压增大而减小
B. 通过L1、L2的电流之比为5:4
C. 通过L1、L2的电流之比为2:1
D. 此时L2的电阻为7.5Ω
【答案】BD
【解析】
【详解】A.灯泡的伏安特性曲线上的点与坐标原点连线的斜率倒数表示灯泡的电阻,由图可知,电压增大,曲线上的点与坐标原点连线的斜率不断减小,则其倒数不断增大,电阻不断增大,即灯泡的电阻随电压增大而增大,故A错误;
BC.由图可知,电源的输出电压为3V,即灯泡L1两端的电压为3V,流过灯泡L1的电流为0.25A,灯泡L2、L3两端的总电压为3V,则各自电压为1.5V,流过灯泡L2、L3的电流为0.20A,所以通过L1、L2的电流之比为,故B正确,C错误;
D.根据欧姆定律可得,故D正确。
故选BD。
11. 如图所示的电路中,电源的输出电压恒定,闭合开关,灯泡正常发光。一段时间后因电路故障,灯泡变亮。已知电路中只有一处故障,且只发生在R1、R2、R3或R4上,则该故障可能是( )
A. R2断路 B. R3断路 C. R4短路 D. R1断路
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电路为两条支路并联,下支路仅,上支路为灯泡与并联,再和与并联的部分串联。断路后,灯泡所在的并联支路总电阻变大,整个上支路的总电阻随之变大。由于电源输出电压恒定,两条并联支路的分压都等于电源输出电压,上支路中灯泡侧并联部分的分压占比会提升,灯泡两端电压升高,灯泡变亮,故A正确;
B.断路后,、的并联总电阻变大,上支路总电阻变大,上支路电流减小;但灯泡侧的并联电阻没有变化,由可知,灯泡两端电压会降低,灯泡变暗,故B错误;
C.短路后,会直接将所在并联部分短路,相当于灯泡所在的上支路后续直接接在电源两端,灯泡电压会升高,灯泡变亮,故C正确;
D.所在支路断路后,不会影响上支路的分压,上支路的电压始终等于电源输出电压,灯泡的亮度不会发生变化,故D错误。
故选AC。
12. 某温度报警器简易原理图如图所示,M为温度传感器,其阻值随着温度的升高而增大,R0为定值电阻,滑动变阻器R的滑片P调整至合适位置,电源两端电压恒定不变,电表均为理想电表。当温度降低到一定程度时,电表示数增大导致指针偏转到某区域,从而触发报警。下列说法正确的是( )
A. 触发报警的电表应为电流表
B. 触发报警的电表应为电压表
C. 若将滑片P向右移动少许,则温度需要更高才能触发报警
D. 若将滑片P向左移动少许,则温度需要更高才能触发报警
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.电源两端电压恒定不变,设为,温度降低时温度传感器阻值减小,电路总电阻减小,总电流即电流表示数增大,温度传感器和滑动变阻器并联后与定值电阻串联,根据闭合回路欧姆定律
可知,电压表读数减小,因此触发报警的电表为电流表,故A正确,B错误;
C.若将滑片P向右移动少许,滑动变阻器接入电路的阻值增大,触发报警的电流保持不变,因此需要温度传感器的阻值更小,即温度更低时才能触发报警,故C错误;
D.若将滑片P向左移动少许,滑动变阻器接入电路的阻值减小,触发报警的电流保持不变,因此需要温度传感器的阻值更大,即温度更高时才能触发报警,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学想利用多用电表粗略测量电压表的内阻。
(1)测量之前,对多用电表进行了机械调零,并将选择开关旋至“×100”电阻挡。正确的欧姆调零操作应为___________。
A. 将红、黑表笔断开,调节指针定位螺丝,使指针指向零刻度
B. 将红、黑表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向电阻挡“0”刻度线
C. 将红、黑表笔直接接触,调节指针定位螺丝,使指针指向电阻挡“0”刻度线
(2)测量电压表内阻时,应将多用电表的红表笔与电压表的___________(填“正”或“负”)接线柱接触,黑表笔则与电压表另一接线柱接触。
(3)若测量时发现指针偏转角度过小,应在断开多用电表与电压表的连接后,将选择开关旋至___________(填“×1k”或“×10”)电阻挡,重新调零,再去测量。
【答案】(1)B (2)负
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
多用电表的欧姆调零操作规范是:将红、黑表笔直接短接,调节欧姆调零旋钮,让指针指向电阻挡的 “0”刻度线。结合选项内容分析,AC错误,B正确;
故选B。
【小问2详解】
多用电表电阻挡的内部电路中,红表笔连接的是内部电源的负极,黑表笔连接的是内部电源的正极。为了让电压表正常正向导通,需要让电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,因此多用电表的红表笔需要和电压表的负接线柱接触,黑表笔接电压表的正接线柱。
【小问3详解】
使用欧姆挡测量时,指针偏转角度过小,说明被测的电压表内阻很大,当前挡位的量程偏小。此时需要换用倍率更大的电阻挡,在给出的 “×1k” 和 “×10” 两个选项中,“×1k” 的倍率更大,符合测量大电阻的挡位选择要求,换挡后需要重新进行欧姆调零再测量。
【点睛】
14. 某实验小组要测量一导电样品的电阻率,准备了如下器材:
A.待测样品(阻值约为500Ω);
B.直流电源(输出电压恒为15 V);
C.电压表(量程为0~15 V,内阻约为3 kΩ);
D.电流表(量程为0~30 mA,内阻约为1 Ω);
E.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω);
F.游标卡尺、螺旋测微器、开关、导线若干。
(1)已知如图甲所示的样品为长方体且宽度为b,用游标卡尺和螺旋测微器分别测量样品的长度a和厚度d,测量结果分别如图乙、丙所示,则a=___________mm,d=___________mm。
(2)为使样品两端电压调节范围尽量大,并使测量结果尽量准确,下列四个电路图中,应该选用的是___________(填选项字母)。利用该电路测得样品的阻值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
A . B.
C. D.
(3)若测得样品的电阻为Rx,则样品的电阻率_________(用Rx、a、d、b表示)。
【答案】(1) ①. 33.8 ②. 3.100##3.009##3.101
(2) ①. D ②. 大于
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]图乙为十等分游标卡尺,精度为。游标零刻线在主尺的与刻线之间,游标第8条刻线与主尺刻线对齐,故长度为
[2]图丙中螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度的第10条刻线与基准线对齐,估读为10.0,故厚度为
【小问2详解】
[1]AB.两图均采用限流接法,滑动变阻器最大阻值远小于待测样品的阻值约,变阻器能分得的电源电压很小,样品两端电压的调节范围很小,故AB错误;
CD.两图均采用分压接法,测量支路电压可以从零调到接近电源电压,调节范围较大。设样品的真实电阻为,电流表内阻为,电压表内阻为,电流表读数为,电压表读数为,测得的电阻为。选项C采用电流表外接法,电流表读数包含样品电流和电压表电流,由并联电路电流关系和欧姆定律得
整理得测量值
其相对误差为
选项D采用电流表内接法,电流表测量样品电流,电压表测量样品和电流表的总电压,由串联电路电压关系和欧姆定律得
整理得测量值
其相对误差为,故C错误,D正确。
故选D。
[2]所选电路中电压表读数包含电流表的分压,由前述测量关系可知
故测得的样品阻值大于真实值。
【小问3详解】
电流沿样品长度的方向流动,垂直于电流方向的横截面积为
由电阻定律有,代入横截面积并整理得
15. 如图所示,电源的输出电压恒为E=24V,定值电阻,,。初始时,开关S1闭合、S2断开,电流表示数。电表均为理想电表且电压表0刻度线在表盘中间。现将开关S1、S2均闭合,求:
(1)电流表示数I2;
(2)电压表示数U。
【答案】(1)4A (2)8V
【解析】
【小问1详解】
开关S1闭合、S2断开时,有
代入数据解得
开关S1、S2均闭合时,有
代入数据解得
【小问2详解】
开关S1、S2均闭合时,根据并联电路的特点可知,流过R1、R2的电流与流过R3的电流之比等于电阻值的反比,所以流过R1、R2的电流为
流过R3的电流为
所以电压表示数为
16. 某电流表的满偏电流为Ig、内阻为Rg,现准备用电阻箱将该电流表改装成量程为(n为大于1的已知常数)的电流表。
(1)判断电阻箱应与电流表串联还是并联,并计算电阻箱应接入电路的阻值R1;
(2)求改装完成后的电流表的等效内阻R2。
【答案】(1)并联,
(2)
【解析】
【小问1详解】
若电阻箱与原电流表串联,各处电流相等,总电流仍受原表满偏电流限制。要使总电流达到时,流经原表的电流仅为,应将电阻箱与原电流表并联,使电阻箱分流。连接关系如图所示。
设满偏时通过电阻箱的电流为。由并联电路总电流等于各支路电流之和得
因此
两支路两端电压相等,根据欧姆定律并代入,整理得
代入分流电流可得
【小问2详解】
改装后的电流表由原表与电阻箱组成,其等效内阻为二者的并联电阻。满偏时,整个电流表两端的电压与原表相同,设该电压为,分别对原表和改装后整体应用欧姆定律,有
此时总电流为,故等效内阻为
17. 某物流中心使用电动叉车搬运货物。叉车的部分电路简化图如图所示,电源的电动势 E=54V,灯泡的额定电压,额定功率,灯泡电阻可认为不变。仅闭合开关S1时,电流表的示数。同时闭合开关S1、S2,电流表的示数,此时电动机以大小的速度竖直向上匀速提升质量的货物。取重力加速度大小,不计机械传动损失和空气阻力,电流表视为理想电表。
(1)求电源内阻r;
(2)求电动机线圈的电阻RM;
(3)同时闭合开关S1、S2,若电动机被卡住无法转动,求此时电动机的发热功率P。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由灯泡额定功率公式得灯泡电阻:
仅闭合时,灯泡与电源内阻串联,由闭合电路欧姆定律
解得
【小问2详解】
同时闭合、时,灯泡与电动机并联,路端电压:
通过灯泡的电流:
通过电动机的电流:
电动机输出机械功率:
电动机输入功率:
由能量守恒
解得
【小问3详解】
电动机卡住后为纯电阻元件,外电路并联总电阻:
电路总电阻:
总电流:
路端电压:
电动机发热功率:
18. 竖直平行金属板M、N和水平平行金属板P、Q接入如图所示的电路中。M、N板中心开有小孔,两孔连线与P、Q板的中轴线重合。已知电源的电动势E=25V,内阻r=4Ω,定值电阻的阻值 ,P、Q两板的板长和两板间距均为L=0.2m。将一比荷的带正电粒子从M板中心处由静止释放,不计粒子受到的重力,电阻箱的阻值可任意调整。
(1)调节电阻箱阻值至,求粒子射出N板时的速度大小v1;
(2)若粒子恰好从Q板的右边缘飞出,求此时电阻箱的阻值R3;
(3)调节电阻箱的阻值,使得粒子射出P、Q板间时的速度达到最小值vmin(未知),求此时电阻箱的阻值R4及vmin。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
由图可知,定值电阻、电阻箱和电源内阻串联,则电路电流为
定值电阻两端的电压为
所以板间电压为
对粒子在板间的加速过程,运用动能定理有
则粒子射出板时的速度大小。
【小问2详解】
粒子恰好从板的右边缘飞出,设此时板间电压为,则粒子经板加速后的速度为
粒子在板间的运动时间为
粒子在板间竖直方向的位移满足关系
则粒子在板间的加速度大小为
板间的电压为
由串联分压可得,此时电阻箱的阻值为。
【小问3详解】
设板间电压为,则粒子经板加速后的速度为
粒子在板间的运动时间为
粒子射出板时竖直方向的速度为
则粒子射出板间时的速度为
将、代入上式,可得
令,则有
判别式
解得(不合题意,舍去)或
当时,电阻箱的阻值为
粒子速度达到最小值,为。
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高二物理
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第三册第十一章到第十二章第2节。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 电动汽车充电时,充电桩电缆铜导线中的自由电子发生定向移动。已知导线横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,电子电荷量为e,自由电子定向移动的速率为v。下列说法正确的是( )
A. 导线中的电流大小为
B. 自由电子定向移动的速率接近光速
C. 电流的方向与自由电子定向移动的方向相同
D. 导体中的自由电子定向移动的原因是导体两端有电势差
2. 某电路中正电荷定向移动形成电流,下列说法正确的是( )
A. 电源外部静电力对正电荷做正功,正电荷的电势能减小
B. 电源外部静电力对正电荷做负功,正电荷的电势能增大
C. 电源内部静电力对正电荷做正功,正电荷的电势能减小
D. 电源内部静电力对正电荷做负功,正电荷的电势能减小
3. 某手机锂电池标称参数为“电动势3.7V、容量4000mA·h”。下列说法正确的是( )
A. 电池放电时,电源内部非静电力把正电荷从正极搬运到负极
B. “4000mA·h”表示该电池能够输出的电荷量约为 1.44×104C
C. “电动势3.7V”表示手机电池内每通过1C电荷,电池把3.7J的电能转化为化学能
D. 电池用旧后,其电动势明显增大
4. 我国某科研团队成功研制出一种高导电性弹性导体材料,可用于柔性可穿戴电子设备。该材料制成的某圆柱形导体两端的电压恒定,若将导体的长度均匀拉长为原来的4倍,则( )
A. 导体的电阻率变为原来的4倍
B. 导体的电阻变为原来的4倍
C. 通过导体的电流变为原来的
D. 导体中自由电荷定向移动的平均速率变为原来的
5. 在如图所示的电路中,电阻R1为8Ω,R2为6Ω,R3为3Ω,在M、N两点间加上30V的电压,则通过电阻R2的电流为( )
A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A
6. 如图所示的图像中,曲线a为某灯泡两端的电压U随电流I变化的图线,直线b为某电源的路端电压U与电流I的关系图线,两图线相交于P点。现将该灯泡接在该电源两端,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6V,内阻为3Ω B. 电源的总功率为4W
C. 电源内部消耗的功率为8W D. 灯泡功率与电源总功率的比值为
7. 某同学用电动势为3V的旧干电池组做实验,直接把电池组与电阻箱串联,构成闭合回路。他将电阻箱分别调到0.5Ω和2Ω时,测得电池组的输出功率恰好相同。忽略温度对电池组内阻的影响,该电池组的最大输出功率约为( )
A. 1.5W B. 2W C. 2.25W D. 3W
8. 如图所示,带正电的小球A固定于水平绝缘天花板上,质量为m的带负电小球B恰能以小球A正下方的O点为圆心,在水平面内做匀速圆周运动。已知小球A、B(均可视为点电荷)带电荷量大小相等且两者之间的距离为L,两小球连线与竖直方向的夹角为37°,重力加速度大小为g,静电力常量为k,sin37°=0.6,cos37°=0.8。小球B做圆周运动形成的等效电流大小为( )
A. B. C. D.
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. 关于电流和电阻,下列说法正确的是( )
A. 由可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多
B. 电流有方向,所以电流是矢量
C. 导体的电阻率由导体的材料和温度决定,与导体的长度和横截面积无关
D. 由可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比
10. 如图甲所示,三个规格完全相同的灯泡接在输出电压为3V的电源两端,灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A. 灯泡的电阻随电压增大而减小
B. 通过L1、L2的电流之比为5:4
C. 通过L1、L2的电流之比为2:1
D. 此时L2的电阻为7.5Ω
11. 如图所示的电路中,电源的输出电压恒定,闭合开关,灯泡正常发光。一段时间后因电路故障,灯泡变亮。已知电路中只有一处故障,且只发生在R1、R2、R3或R4上,则该故障可能是( )
A. R2断路 B. R3断路 C. R4短路 D. R1断路
12. 某温度报警器简易原理图如图所示,M为温度传感器,其阻值随着温度的升高而增大,R0为定值电阻,滑动变阻器R的滑片P调整至合适位置,电源两端电压恒定不变,电表均为理想电表。当温度降低到一定程度时,电表示数增大导致指针偏转到某区域,从而触发报警。下列说法正确的是( )
A. 触发报警的电表应为电流表
B. 触发报警的电表应为电压表
C. 若将滑片P向右移动少许,则温度需要更高才能触发报警
D. 若将滑片P向左移动少许,则温度需要更高才能触发报警
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学想利用多用电表粗略测量电压表的内阻。
(1)测量之前,对多用电表进行了机械调零,并将选择开关旋至“×100”电阻挡。正确的欧姆调零操作应为___________。
A. 将红、黑表笔断开,调节指针定位螺丝,使指针指向零刻度
B. 将红、黑表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向电阻挡“0”刻度线
C. 将红、黑表笔直接接触,调节指针定位螺丝,使指针指向电阻挡“0”刻度线
(2)测量电压表内阻时,应将多用电表的红表笔与电压表的___________(填“正”或“负”)接线柱接触,黑表笔则与电压表另一接线柱接触。
(3)若测量时发现指针偏转角度过小,应在断开多用电表与电压表的连接后,将选择开关旋至___________(填“×1k”或“×10”)电阻挡,重新调零,再去测量。
14. 某实验小组要测量一导电样品的电阻率,准备了如下器材:
A.待测样品(阻值约为500Ω);
B.直流电源(输出电压恒为15 V);
C.电压表(量程为0~15 V,内阻约为3 kΩ);
D.电流表(量程为0~30 mA,内阻约为1 Ω);
E.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω);
F.游标卡尺、螺旋测微器、开关、导线若干。
(1)已知如图甲所示的样品为长方体且宽度为b,用游标卡尺和螺旋测微器分别测量样品的长度a和厚度d,测量结果分别如图乙、丙所示,则a=___________mm,d=___________mm。
(2)为使样品两端电压调节范围尽量大,并使测量结果尽量准确,下列四个电路图中,应该选用的是___________(填选项字母)。利用该电路测得样品的阻值___________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
A . B.
C. D.
(3)若测得样品的电阻为Rx,则样品的电阻率_________(用Rx、a、d、b表示)。
15. 如图所示,电源的输出电压恒为E=24V,定值电阻,,。初始时,开关S1闭合、S2断开,电流表示数。电表均为理想电表且电压表0刻度线在表盘中间。现将开关S1、S2均闭合,求:
(1)电流表示数I2;
(2)电压表示数U。
16. 某电流表的满偏电流为Ig、内阻为Rg,现准备用电阻箱将该电流表改装成量程为(n为大于1的已知常数)的电流表。
(1)判断电阻箱应与电流表串联还是并联,并计算电阻箱应接入电路的阻值R1;
(2)求改装完成后的电流表的等效内阻R2。
17. 某物流中心使用电动叉车搬运货物。叉车的部分电路简化图如图所示,电源的电动势 E=54V,灯泡的额定电压,额定功率,灯泡电阻可认为不变。仅闭合开关S1时,电流表的示数。同时闭合开关S1、S2,电流表的示数,此时电动机以大小的速度竖直向上匀速提升质量的货物。取重力加速度大小,不计机械传动损失和空气阻力,电流表视为理想电表。
(1)求电源内阻r;
(2)求电动机线圈的电阻RM;
(3)同时闭合开关S1、S2,若电动机被卡住无法转动,求此时电动机的发热功率P。
18. 竖直平行金属板M、N和水平平行金属板P、Q接入如图所示的电路中。M、N板中心开有小孔,两孔连线与P、Q板的中轴线重合。已知电源的电动势E=25V,内阻r=4Ω,定值电阻的阻值 ,P、Q两板的板长和两板间距均为L=0.2m。将一比荷的带正电粒子从M板中心处由静止释放,不计粒子受到的重力,电阻箱的阻值可任意调整。
(1)调节电阻箱阻值至,求粒子射出N板时的速度大小v1;
(2)若粒子恰好从Q板的右边缘飞出,求此时电阻箱的阻值R3;
(3)调节电阻箱的阻值,使得粒子射出P、Q板间时的速度达到最小值vmin(未知),求此时电阻箱的阻值R4及vmin。
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