内容正文:
2026—2027学年度第一学期10月模块检测
高二物理试题
一、单项选择题:本题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. 下列有关电源电动势的说法中正确的是( )
A. 电动势和电压单位相同,电动势和电压物理意义也相同
B. 电源电动势与非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比
C. 电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关
D. 在电源内部把正电荷从负极移动到正极,非静电力做正功,电荷的电势能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.电动势和电压单位相同,电动势和电压物理意义不相同,电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极的电压,故A错误;
B.电源电动势等于非静电力在电源内部把正电荷从负极移动到正极所做的功,不能说与非静电力做正功做的功成正比,跟通过的电荷量成反比,故B错误;
C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成无关,故C错误;
D.在电源内部把正电荷从负极移动到正极,非静电力做正功,电荷的电势能增加,故D正确。
故选D。
2. 2022年7月14日凌晨,本年度“最大满月”亮相夜空,这是本年度最大的“超级月亮”。某同学用数码相机拍摄“超级月亮”,该数码相机的锂电池电动势为7.2V,容量为800mA·h,能连续拍摄约300张照片。根据以上信息估算每拍摄一张照片消耗的电能最接近( )
A. 0.7J B. 7J C. 70J D. 700J
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,锂电池存储的总电能
则拍摄一张照片消耗的电能
故选C。
3. 如图所示的电路中,电源的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3V,额定功率为4.5W。当开关S接位置1时,理想电压表的读数为3V,假如小灯泡电阻阻值不变,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为4Ω
B. 小灯泡的电阻为3Ω
C. 当开关S接到位置2时,小灯泡很暗
D. 当开关S接到位置2时,小灯泡两端的电压为3V
【答案】C
【解析】
【详解】A.当开关S接位置1时,通过电阻R的电流为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
故A错误;
B.小灯泡的电阻为
故B错误;
CD.当开关S接到位置2时,小灯泡两端的电压为
所以此时小灯泡两端的电压只达到其额定电压的约53%,小灯泡发光很暗,故C正确,D错误。
故选C。
4. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。为了能让质子进入癌细胞,质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经电压为U的加速器加速,形成细柱形的质子流。若质子流横截面积为S,质子的质量为m,电量为e,质子流内单位长度的质子数为n。则质子流形成的电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】质子经过加速电场加速后的速度有
取一横截面,t时间内经过此横截面的电荷量为
根据电流的定义有
故选B。
5. 中国大型太阳能无人机“启明星—50”翼展50米量级,9月初顺利完成首飞引发高度关注,假定该无人机电池容量为,电机额定工作电压为20 V,无人机正常工作时电机总额定功率为400 W,下列说法正确的是( )
A. “mAh”是能量的单位
B. 无人机的电机电阻是1
C. 无人机正常工作时的电流是20 A
D. 无人机充满电后可持续飞行时间约为2小时
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电荷量的表达式
可知“mAh”是电荷量的单位。故A错误;
C.根据
可知电流为
故C正确;
B.根据欧姆定律,有
由于不是纯电阻电路,所以无人机的电机电阻一定小于1。故B错误;
D.无人机充满电后可持续飞行时间为
故D错误。
故选C。
6. 近年来,我国太阳能光伏发电技术不断研发,日趋成熟。当前人们生活对于电能的需求与日俱增,而不可再生资源逐渐减少,利用太阳能等可再生能源发电已经成为全世界都在研究的课题。硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,则( )
A. 电源电动势为5V
B. 电阻两端电压为3.6V
C. 电源内阻为5.5Ω
D. 电阻消耗的功率为0.72W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图线a与纵轴的交点可知,当电流时,路端电压等于电源电动势,所以电源的电动势为,故A错误;
B.图线a与图线b的交点表示该电源与该电阻组成闭合回路时的工作状态,由图可知交点坐标为(0.2,2.5),则电阻两端电压为U=2.5V,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据(0.2,2.5),解得此时电源的内阻为r=5.5Ω,故C正确;
D.电阻消耗的功率为P=UI=2.5×0.2W=0.5W,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,有一个双量程电流表,其中小量程为0~1A,已知表头G的满偏电流,定值电阻,,则大量程为( )
A. 0~10A B. 0~6A C. 0~3A D. 0~12A
【答案】A
【解析】
【详解】根据并联电路的分流规律可知,接外侧接线柱时,量程为小量程,且最小量程I1=1A,此时R1与R2串联后与电流表并联。则有
解得
接中间接线柱时,量程较大,此时电流表与R2串联后与R1并联。设最大量程为I2,则有
解得
故选A。
【点睛】当达到最大量程时,电流表也达到满偏值。
8. 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知 ( )
A. 反映Pr变化的图线是b
B. 电源电动势为8 V
C. 电源内阻为1 Ω
D. 当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源内部的发热功率为
则图象是抛物线,而且是增函数,则反映变化的图线是c,故A错误;
B.直流电源的总功率为
图象的斜率等于电动势E,则有
故B错误;
C.图中I=2A时,电源内部的发热功率与电源的总功率相等,则有
得到
Ω=2Ω
故C错误;
D.当电流为0.5A时,根据闭合电路欧姆定律得
代入解得Ω,故D正确。
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。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列说法正确的是( )
A. 由可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 由可知,对同种材料的导体,当温度不变时,电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比
C. 由可知,电流与电量成正比,与时间成反比
D. 各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.是电阻的定义式,仅用于计算电阻大小,电阻是导体本身的固有属性,与电压、电流均无关,故A错误;
B.是电阻的决定式,对同种材料的导体,当温度不变时,电阻与导体长度成正比、与横截面积成反比,故B正确;
C.是电流的定义式,仅用于计算电流大小,电流由电路的电压和电阻决定,与电荷量、时间均无关,故C错误;
D.金属的电阻率随温度的升高而增大,部分合金材料的电阻率几乎不随温度变化,故D错误。
故选B。
10. 额定电压均为110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W的A、B两盏灯泡,若接在电压为220 V的电路上,能使两盏灯泡均能正常发光的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图A电路中两灯直接串联,通过两灯的电流相同,由串联电路的分压特点
因,两灯实际电压、,B灯将被烧毁,两灯不能同时正常发光,A错误;
B.图B电路中B灯串联在干路上,A灯与滑动变阻器并联,并联部分的总电阻比还要小,更小于,由串联分压知
B灯电压超过被烧毁,两灯不能同时正常发光,B错误;
C.图C电路中A灯串联在干路上,B灯与滑动变阻器并联,当变阻器接入电路的阻值适当(使并联部分的总电阻等于)时,A灯与并联部分平分电压,两灯电压均为,都能正常发光;此时干路电流为A灯的额定电流
电路消耗的总功率,C正确;
D.图D电路中滑动变阻器串联在干路上,两灯并联,当变阻器接入电路的阻值等于两灯并联的总电阻时,电压被平分,两灯电压均为,也都能正常发光;此时干路电流
电路消耗的总功率,D正确。
故选CD。
11. 在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,C为电容器,开关S1、S2闭合,断开开关S2后( )
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 有短暂电流通过电阻R3 D. 电容器下极板带负电
【答案】AC
【解析】
【详解】A.开关S1、S2都闭合时,电路的连接方式是,R1和R2串联,再和R3并联,电容器的电压等于R2两端的电压;断开开关S2后,R3不起作用,R1和R2串联,电容器的电压等于R1两端的电压;断开开关S2后,外电路总电阻R总增大,根据闭合电路的欧姆定律有,总电流减小,电流表示数减小,A正确;
B.路端电压为,由于I减小,所以U增大,和两端电压的总值始终为路端电压,由串联电路的分压关系可知电压表的示数增大,B错误;
CD.开关S1、S2都闭合时,电容器的电压等于R2两端的电压,上极板带正电;断开开关S2后,R3不起作用,电容器的电压等于R1两端的电压,下极板带正电,所以开关S2断开后,电容器又反向充电,有短暂电流通过电阻R3,C正确,D错误。
故选AC。
12. 如图所示的电路中,两块正对的平行金属板M、N与电源相连,电源的内阻为r,闭合开关S后,两板中间有一带负电的微粒P恰好处于静止状态。电路中的电压表和电流表均为理想电表,、、均为滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A. 闭合S后,若仅将的滑片向右滑动,电流表示数变大,P向上运动
B. 闭合S后,若仅将的滑片向上滑动,电压表和电流表的示数变化量之比不变
C. 闭合S后,若仅将的滑片向右滑动,电压表示数变大,P向下运动
D. 闭合S一段时间后再断开,短时间内电压表示数不为零,P向下运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 与电容器并联,回路电流为零,所以相当于导线,闭合S后,若仅将的滑片向右滑动,电流表示数不变,P仍然静止,故A错误;
B.闭合S后,若仅将的滑片向上滑动
所以
电压表和电流表的示数变化量之比不变,故B正确;
C.闭合S后,若仅将的滑片向右滑动,回路总电阻减小,根据
干路电流变大,电流表示数变大
电压表示数变大,电场力变大,P向上运动,故C错误;
D.闭合S一段时间后再断开,电容器放电,有放电电流,短时间内电压表示数不为零,场强变小,电场力变小,P向下运动,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 为了测量一精密金属丝的电阻率,某实验小组先用多用表粗测其电阻约为6Ω,
(1)然后用图螺旋测微器测其直径D=______mm,再用毫米刻度尺测其长度为L。然后进行较准确测量,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下
A.电压表(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表(量程3A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器(0~5Ω,0.6A)
F.滑动变阻器(0~2000Ω,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
L.开关S,导线若干
(2)为了测量范围尽可能大一些,则上述器材中电流表选取______、滑动变阻器应选择______(填器材前序号)
(3)请在虚线框内设计最合理的电路图______。
【答案】 ①. 4.700 ②. D ③. E ④.
【解析】
【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
4.5mm+0.01×20.0mm=4.700mm
(2)[2]由于输出电压为3V的直流稳压电源E,为了确保电压测量的精度,电压表选择A,由于金属丝的电阻约为6Ω,则有
为了确保确保电流表读数的精度,电流表选择D;
[3]实验要求测量范围尽可能大一些,则控制电路采用分压式,为了调节方便、测量数据的连续性,滑动变阻器选择E。
(3)[4]由于
表明电流表分压影响大,实验中需要排除电流表分压影响,测量电路采用电流表外接法,控制电路采用滑动变阻器分压接法,电路如图所示
14. 某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,实验器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5V,内阻约为0.5Ω);
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
电流表A(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
开关、导线若干。
(1)实验电路图选择______(选填“A”或“B”)。
(2)用笔画线代替导线,将图中的器材在答题纸上连成实验电路______。
(3)完成实验后,某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像。本次实验分析误差的U-I图像是______。
A. B.
C. D.
(4)为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是______。
A. 换用内阻更小的电压表 B. 换用内阻更大的电压表
C. 换用内阻更小电流表 D. 换用内阻更大的电流表
(5)如图所示是根据实验数据作出的图像,由图可知,电源的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。
【答案】(1)A (2) (3)A (4)B
(5) ①. 1.5 ②. 1.0
【解析】
【小问1详解】
因为电源内阻较小,接近电流表内阻,为了减小误差所以电流表采用相对电源外接.
故选A。
【小问2详解】
根据电路图得实物连接图如图所示
【小问3详解】
由于电压表的分流作用,相同的路端电压下,电流表测量的电流值小于流过电源的电流,内电阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻,比实际电源的内阻小,对应实线斜率的绝对值比虚线的小,但当电压为零时,电压表的内阻对测量没有影响,实线和虚线重合。故选A。
【小问4详解】
因为电压表的分流作用产生的误差,为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,电压表内阻越大,电压表的分流越小,可以采取的措施是换用内阻更大的电压表。
故选B。
【小问5详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
整理可得
结合图像可知,电源的电动势
电源的内阻
15. 如图所示,灵敏电流计的内阻,满偏电流。当使用a、b两个端点时,是量程为I的电流表;当使用a、c两个端点时,是量程为U的电压表。已知电阻R1=10Ω,R2=141Ω。求:
(1)量程I的值
(2)量程U的值
【答案】(1)10mA;(2)1.5V
【解析】
【详解】(1)接a、b时,R1与表头并联,根据并联电路特点可得
解得
(2)当使用a、c两个端点时,此时为一电压表,根据串联电路特点,有
解得
16. 如图所示,M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V,当S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0A。求:
(1)电源内阻r0;
(2)开关S闭合时电动机发热功率和机械功率;
(3)开关S闭合时电源的输出功率和电源的效率。
【答案】(1);(2)2.5W,87.5W;(3)144W,
【解析】
【详解】(1)当S断开时,由闭合电路欧姆定律有
代入数据得
解得
(2)当开关S闭合时,由闭合电路欧姆定律有
流过电阻R的电流为
流过电动机的电流为
开关S闭合时电动机发热功率
机械功率
(3)开关S闭合时电源的输出功率
电源的效率
17. 环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下。
(1)求驱动电机的输入功率;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)驱动电机的输入功率
(2)牵引汽车前进的机械功率
则汽车所受阻力
则汽车所受阻力与车重的比值
(3)当太阳光垂直电磁板入射时,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心为r的球面面积
若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为,则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,所以
由于,所以电池板的最小面积
【点睛】本题难度中等,对于非纯电阻电路欧姆定律不再适用,但消耗电功率依然是UI的乘积,求解第3问时从能量守恒定律考虑问题是关键,注意太阳的发射功率以球面向外释放。
18. 如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图,利用电信号来显示物体的质量,托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,电压表的示数为零,放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L=20 cm,电源内阻不计,g取,弹簧的劲度系数k=10 N/m,不计一切阻力。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电动势E和限流电阻的阻值;
(3)滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率;
(4)电压表示数与所称物体质量m的关系式。
【答案】(1);(2);(3)2.025W;(4),
【解析】
【详解】(1)滑动变阻器全部接入时
所以
(2)滑动变阻器不接入时
根据
,
解得
(3)将定值电阻当电源内阻,当等效电源内阻与滑动变阻器电阻相等时,电源输出功率最大,滑动变阻器消耗功率最大
滑动变阻器的最大功率
(3)当物体质量为m时,压缩量
电压表示数
整理得
当电压最大时是6V,代入解得最大质量为0.2kg,所以
,
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2026—2027学年度第一学期10月模块检测
高二物理试题
一、单项选择题:本题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. 下列有关电源电动势的说法中正确的是( )
A. 电动势和电压单位相同,电动势和电压物理意义也相同
B. 电源电动势与非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比
C. 电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关
D. 在电源内部把正电荷从负极移动到正极,非静电力做正功,电荷的电势能增加
2. 2022年7月14日凌晨,本年度“最大满月”亮相夜空,这是本年度最大的“超级月亮”。某同学用数码相机拍摄“超级月亮”,该数码相机的锂电池电动势为7.2V,容量为800mA·h,能连续拍摄约300张照片。根据以上信息估算每拍摄一张照片消耗的电能最接近( )
A. 0.7J B. 7J C. 70J D. 700J
3. 如图所示的电路中,电源的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3V,额定功率为4.5W。当开关S接位置1时,理想电压表的读数为3V,假如小灯泡电阻阻值不变,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为4Ω
B. 小灯泡的电阻为3Ω
C. 当开关S接到位置2时,小灯泡很暗
D. 当开关S接到位置2时,小灯泡两端的电压为3V
4. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。为了能让质子进入癌细胞,质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经电压为U的加速器加速,形成细柱形的质子流。若质子流横截面积为S,质子的质量为m,电量为e,质子流内单位长度的质子数为n。则质子流形成的电流大小为( )
A. B. C. D.
5. 中国大型太阳能无人机“启明星—50”翼展50米量级,9月初顺利完成首飞引发高度关注,假定该无人机电池容量为,电机额定工作电压为20 V,无人机正常工作时电机总额定功率为400 W,下列说法正确的是( )
A. “mAh”是能量的单位
B. 无人机的电机电阻是1
C. 无人机正常工作时的电流是20 A
D. 无人机充满电后可持续飞行时间约为2小时
6. 近年来,我国太阳能光伏发电技术不断研发,日趋成熟。当前人们生活对于电能的需求与日俱增,而不可再生资源逐渐减少,利用太阳能等可再生能源发电已经成为全世界都在研究的课题。硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,则( )
A. 电源电动势为5V
B. 电阻两端电压为3.6V
C. 电源内阻为5.5Ω
D. 电阻消耗的功率为0.72W
7. 如图所示,有一个双量程电流表,其中小量程为0~1A,已知表头G的满偏电流,定值电阻,,则大量程为( )
A. 0~10A B. 0~6A C. 0~3A D. 0~12A
8. 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知 ( )
A. 反映Pr变化的图线是b
B. 电源电动势为8 V
C. 电源内阻为1 Ω
D. 当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 Ω
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。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列说法正确的是( )
A. 由可知,电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 由可知,对同种材料的导体,当温度不变时,电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比
C. 由可知,电流与电量成正比,与时间成反比
D. 各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大
10. 额定电压均为110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W的A、B两盏灯泡,若接在电压为220 V的电路上,能使两盏灯泡均能正常发光的电路是( )
A. B.
C. D.
11. 在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,C为电容器,开关S1、S2闭合,断开开关S2后( )
A. 电流表示数减小 B. 电压表示数减小
C. 有短暂电流通过电阻R3 D. 电容器下极板带负电
12. 如图所示的电路中,两块正对的平行金属板M、N与电源相连,电源的内阻为r,闭合开关S后,两板中间有一带负电的微粒P恰好处于静止状态。电路中的电压表和电流表均为理想电表,、、均为滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A. 闭合S后,若仅将的滑片向右滑动,电流表示数变大,P向上运动
B. 闭合S后,若仅将的滑片向上滑动,电压表和电流表的示数变化量之比不变
C. 闭合S后,若仅将的滑片向右滑动,电压表示数变大,P向下运动
D. 闭合S一段时间后再断开,短时间内电压表示数不为零,P向下运动
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 为了测量一精密金属丝的电阻率,某实验小组先用多用表粗测其电阻约为6Ω,
(1)然后用图螺旋测微器测其直径D=______mm,再用毫米刻度尺测其长度为L。然后进行较准确测量,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下
A.电压表(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表(量程15V,内阻约为75kΩ)
C.电流表(量程3A,内阻约为0.2Ω)
D.电流表(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器(0~5Ω,0.6A)
F.滑动变阻器(0~2000Ω,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
L.开关S,导线若干
(2)为了测量范围尽可能大一些,则上述器材中电流表选取______、滑动变阻器应选择______(填器材前序号)
(3)请在虚线框内设计最合理的电路图______。
14. 某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,实验器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5V,内阻约为0.5Ω);
电压表V(量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
电流表A(量程为0~0.6A,内阻约为0.2Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
开关、导线若干。
(1)实验电路图选择______(选填“A”或“B”)。
(2)用笔画线代替导线,将图中的器材在答题纸上连成实验电路______。
(3)完成实验后,某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像。本次实验分析误差的U-I图像是______。
A. B.
C. D.
(4)为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是______。
A. 换用内阻更小的电压表 B. 换用内阻更大的电压表
C. 换用内阻更小电流表 D. 换用内阻更大的电流表
(5)如图所示是根据实验数据作出的图像,由图可知,电源的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。
15. 如图所示,灵敏电流计的内阻,满偏电流。当使用a、b两个端点时,是量程为I的电流表;当使用a、c两个端点时,是量程为U的电压表。已知电阻R1=10Ω,R2=141Ω。求:
(1)量程I的值
(2)量程U的值
16. 如图所示,M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机,R=24Ω,电源电动势E=40V,当S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,理想电流表的示数为I2=4.0A。求:
(1)电源内阻r0;
(2)开关S闭合时电动机发热功率和机械功率;
(3)开关S闭合时电源的输出功率和电源的效率。
17. 环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下。
(1)求驱动电机的输入功率;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
18. 如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图,利用电信号来显示物体的质量,托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,电压表的示数为零,放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L=20 cm,电源内阻不计,g取,弹簧的劲度系数k=10 N/m,不计一切阻力。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)电源电动势E和限流电阻的阻值;
(3)滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率;
(4)电压表示数与所称物体质量m的关系式。
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