精品解析:上海市闵行中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段检测物理试卷
2026-10-16
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内容正文:
2026学年第一学期阶段性考试卷
高二年级 物理学科
考试时间:60分钟 满分:100分
提示:
1、本试卷标注“多选”的试题,应选两个及以上的选项,但不可全选;未特别标注的选择题,只能选一个选项。
2、本试卷标注“计算”“简答”的试题,在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、概念辨析(16分)
理解物理概念不仅推动技术创新,也有助于解释日常生活中的各种现象,提高生活技能。
1. 下列物理量是矢量的是( )
A. 电流 B. 电势 C. 电动势 D. 电场强度
2. 关于导体的电阻,下列表述正确的是( )
A. 跟导体两端的电压成正比 B. 跟导体中的电流强度成反比
C. 与导体的材料、长度和横截面积有关 D. 与导体的温度无关
3. 关于电源和电流,以下说法正确的是( )
A. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有稳定的电势差
B. 金属导体中,电子运动速率越大,电流不一定越大
C. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越少,导体中的电流越大
D. 电流一定是由自由电子的定向移动形成的
4. (配对)将下列物理量和物理意义相对应。
A.电动势 B.电阻率 C.电势 D.电场强度 E.电容
(1)( )反映材料的导电性能。
(2)( )描述电容器储存电荷的本领。
(3)( )从能量的角度客观地反映电场的性质。
(4)( )描述电源将其他形式的能转化为电能的本领。
5. 三个阻值都是的电阻可以用不同的方法连接起来,下面四个图中等效电阻(即总电阻)等于的是( )
A. B.
C. D.
二、喷墨打印机(17分)
下图为喷墨打印机的结构简化图。当计算机有信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行金属板,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。
6. 静电在喷墨打印机中起到了重要的作用,下列属于静电利用的是( )
A. 静电喷雾 B. 良好接地 C. 静电除尘 D. 工艺控制
7. 设墨滴穿过电场前后,电势能的变化量为,墨滴初末位置的电势差为U,若仅改变板间电压,则随U的变化图线是( )
A. B.
C. D.
8. 已知两金属板间电压,距离,板长。墨滴的质量,电荷量,以水平初速进入平行金属板,假设平板之间为匀强电场,全程仅考虑墨滴受到的电场力。
(1)两板间匀强电场强度大小为________V/m,墨滴受到的电场力大小为________N。
(2)计算墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小y________。(计算题)
(3)若打印如图所示照片时,将平行金属板两端的电压增大,不改变其他条件,则最终打印稿上可能会出现的照片图样是( )
A.横纵均缩小
B.仅纵向缩小
C.横纵均扩大
D.仅纵向扩大
三、超级电容车(19分)
超级电容公交车通过车载电容驱动,不用油、无噪音、低污染,是一款清洁能源汽车,我国是唯一将超级电容公交车投入量产的国家。
9. 为厉行低碳环保,很多城市用超级电容车替换城市公交。某款公交车在车底部安装超级电容器(如图),其标称为“2.7 V 3000 F”,则( )
A. 该电容器的击穿电压为2.7 V
B. 充电时,电源的正极应接超级电容器的正极
C. 该电容器充满电后,所带电荷量是8100 C
D. 超级电容器的电容随电压的增大而增大
10. 平行板电容器存储的电荷量为,则该电容器两极板所带电荷量分别为( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
11. 平行板电容器充电完成后保持电键闭合,两极板间的电压是,电荷量为,两极板间场强为,电容为,将两极板间的距离减小,则引起变化情况是( )
A. 变小 B. 变大 C. 变小 D. 变小
12. 某同学用电流传感器做“观察电容器的充放电现象”实验,电路图如图所示,其中电源电动势为3 V,电流传感器和电源内阻可忽略不计。
(1)将开关S掷到1,稳定后将开关S掷到2,则掷到2后通过定值电阻的电流方向为________(选填“向右”或“向左”)。
(2)开关掷到2之后,通过电流传感器的电流随时间的变化图像如图所示,则定值电阻的阻值约为________(保留到整数),可得电容器的电容为________(保留2位有效数字)。
(3)仅增大定值电阻的阻值,则电容器的放电时间会________(选填“不变”、“变长”或“变短”)。
(4)电容器从充电到放电过程中,电容器两端的电压随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
四、电阻率的测定(16分)
电阻率的测定有非常重要的意义。如:为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定;又如利用盐水电阻率探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。
13. “测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示,实验过程中:
(1)用________测量金属丝长度,用________(选填:A.刻度尺;B.螺旋测微器)测量金属丝的直径,为减小误差进行多次测量求平均值,得到金属丝长度L和直径d。
(2)根据电路图连接电路,开关S处于断开状态,滑动变阻器滑动片滑到________(选填:A.;B.)端。闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组电压和电流。
(3)根据实验数据,画出________图,由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率为________(用L、d、R表示)。
14. 某校兴趣小组想探究盐水的电阻率,于是他们首先测量圆柱形空笔芯的内径d,然后在空笔芯内装入配制好的盐水,并把它的两端用两导电活塞(活塞电阻可忽略)塞好,有一端活塞可以自由移动,当活塞移动改变管内盐水柱长度时,可用针管注射器配合增减笔芯内盐水,保证管内没有气泡。该兴趣小组利用实验电路图进行实验,主要步骤如下:
(1)闭合开关S1,双掷开关S2扳到“1”位置,调节电阻箱R1,使电流表为某一适当的示数I,测量并记下空笔芯里盐水的长度L1;
(2)保持R1不变,开关S2扳到“2”位置,调节R2使得电流表示数为________时,R2的阻值即为长度为L1的盐水的阻值;
(3)改变笔芯管内盐水柱长度,重复实验步骤(1)(2),记录每一次盐水柱长度L和电阻箱R2的阻值R,作出的R-L图像如图的________(选填“Ⅰ线”或“Ⅱ线”),根据测得的空笔芯内径d和该图像中标注的有关字母,可得盐水的电阻率的表达式________。(用a、b、c、d表示)
五、生活中的电路(16分)
从早期简单的照明回路,到如今功能复杂的电控模块,电路技术一直在持续发展。家庭电器、便携数码产品不断更新迭代,各式各样的电路悄悄服务于衣食住行。
15. 关于电动势、内电压、外电压,正确的理解是( )
A. 外电压就是端电压,内电压就是电源两极间的电压
B. 同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化
C. 电源断开时外电压的大小等于电动势的大小
D. 电动势越大,非静电力做功越多
16. 如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是( )
A. 细导体中的电流小于粗导体中的电流
B. 细导体两端的电压U1等于粗导体两端的电压U2
C. 细导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率
D. 细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度
17. 在如图电路中,电源电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻。当滑动变阻器R的滑片向右移动时,电流表A的示数如何变化?
分析思路为:①R接入电路的阻值增大→②回路总电阻增大→③总电流I减小→④端电压U增大→⑤流过R0的电流I0增大→⑥电流表中的电流IA减小
由③推得④的理由是:____________________________________;
由⑤推得⑥的理由是:____________________________________。
18. 如图是某同学做电路实验的实物连接图。闭合电键后A、B两灯都不亮。
(1)当用数字式多用电表的直流电压挡进行故障排查时:选择开关应置于________。
A.600 mV挡 B.6 V挡 C.60 V挡
(2)测试a、f间电压时,红表笔应该接触________
A.a B.f
(3)该同学在不同点间测得的电压情况如下表所示
测试点
a、f
c、f
b、c
c、e
电压示数
示数不为零
示数不为零
示数为零
示数不为零
由此可以判定,故障是( )
A.灯A短路 B.灯B短路
C.b、c间断路 D.c、e间断路
六、便携式电源(17分)
电力是现代社会必不可少的能源。电不仅能作为能源使用,也能用于传递信息。目前,电力、电讯的应用已深入到生活、生产的方方面面。
19. “用DIS测电源的电动势和内阻”实验电路如图(a):
(1)传感器1应选用______传感器,传感器2应选用______传感器。
(2)正确连接电路,闭合开关移动变阻器滑片,测出多组和的值,并记录。以为纵轴,为横轴,得到如图(b)所示的图线,则电源电动势______V;内阻______Ω。
(3)为测未知电阻,某同学将改接在、之间,原处用导线直接相连,其他部分保持不变。重新实验,得到另一条图像,图线与横轴的交点坐标为,与纵轴的交点坐标为。用、和表示电阻的关系式______。
20. 如图所示,闭合电键后,电压表示数为2V,一段时间后,电阻发生了断路,两表的示数变为6V和1.5A。已知电源电动势,,求:
(1)的阻值;
(2)电源内阻;
(3)断路之前,通过的电流;
(4)的阻值。
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2026学年第一学期阶段性考试卷
高二年级 物理学科
考试时间:60分钟 满分:100分
提示:
1、本试卷标注“多选”的试题,应选两个及以上的选项,但不可全选;未特别标注的选择题,只能选一个选项。
2、本试卷标注“计算”“简答”的试题,在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、概念辨析(16分)
理解物理概念不仅推动技术创新,也有助于解释日常生活中的各种现象,提高生活技能。
1. 下列物理量是矢量的是( )
A. 电流 B. 电势 C. 电动势 D. 电场强度
2. 关于导体的电阻,下列表述正确的是( )
A. 跟导体两端的电压成正比 B. 跟导体中的电流强度成反比
C. 与导体的材料、长度和横截面积有关 D. 与导体的温度无关
3. 关于电源和电流,以下说法正确的是( )
A. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有稳定的电势差
B. 金属导体中,电子运动速率越大,电流不一定越大
C. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越少,导体中的电流越大
D. 电流一定是由自由电子的定向移动形成的
4. (配对)将下列物理量和物理意义相对应。
A.电动势 B.电阻率 C.电势 D.电场强度 E.电容
(1)( )反映材料的导电性能。
(2)( )描述电容器储存电荷的本领。
(3)( )从能量的角度客观地反映电场的性质。
(4)( )描述电源将其他形式的能转化为电能的本领。
5. 三个阻值都是的电阻可以用不同的方法连接起来,下面四个图中等效电阻(即总电阻)等于的是( )
A. B.
C. D.
【答案】1. D 2. C 3. B
4. ①. B ②. E ③. C ④. A 5. C
【解析】
【1题详解】
A.电流虽有方向,但其叠加遵循代数加法,不遵循平行四边形定则,属于标量,故A错误;
B.电势从能量角度描述电场的性质,只有大小,没有方向,属于标量,故B错误;
C.电动势描述电源将其他形式的能转化为电能的本领,只有大小,没有方向,属于标量,故C错误;
D.电场强度既有大小又有方向,其叠加遵循平行四边形定则,属于矢量,故D正确。
故选D。
【2题详解】
ABC.对材料均匀、粗细均匀的导体,设其电阻为,电阻率为,长度为,横截面积为,由电阻定律有,可知导体的电阻与材料、长度和横截面积有关。温度一定时,导体的电阻不由两端电压或通过的电流决定,故AB错误,C正确;
D.导体材料的电阻率通常与温度有关,例如金属导体温度升高时,电阻率通常增大,电阻也随之增大,故D错误。
故选C。
【3题详解】
A.电源内部的非静电力将正电荷由负极移到正极,负电荷的移动方向相反,从而维持两极间的电势差,故A错误;
B.金属导体中的电流由自由电子的定向移动形成。设单位体积内的自由电子数为,电子电荷量的绝对值为,导体横截面积为,电子定向移动速率为,由电流的微观表达式可知,电流还与和有关,因此电子运动速率越大,电流不一定越大,故B正确;
C.设时间内通过导体横截面的电荷量为,由电流定义式可知,单位时间内通过的电荷量越少,电流越小,故C错误;
D.电流由电荷的定向移动形成,载流粒子可以是自由电子,也可以是正、负离子等。例如电解液中的电流由离子的定向移动形成,故D错误。
故选B。
【4题详解】
(1)电阻率反映材料的导电性能,电阻率越小,材料的导电性能越好。
故选B。
(2)电容描述电容器储存电荷的本领,同一电压下,电容越大,储存的电荷量越多。
故选E。
(3)电势等于试探电荷的电势能与其电荷量之比,从能量角度反映电场的性质。
故选C。
(4)电动势描述电源将其他形式的能转化为电能的本领,等于非静电力做的功与所移送电荷量之比。
故选A。
【5题详解】
A.设每个电阻的阻值为。该图中三个电阻串联,由串联电路的电阻关系有
代入得等效电阻,故A错误;
B.该图中三个电阻接在相同的两个节点之间,构成并联,由并联电路的电阻关系有
解得等效电阻,故B错误;
C.该图上支路的两个电阻串联,设这条支路的等效电阻为,则
上支路与下支路的一个电阻并联,满足
解得全电路的等效电阻,故C正确;
D.该图左侧两个电阻并联,设这部分的等效电阻为,则
这部分与右侧的一个电阻串联,全电路的等效电阻为,故D错误。
故选C。
二、喷墨打印机(17分)
下图为喷墨打印机的结构简化图。当计算机有信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行金属板,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。
6. 静电在喷墨打印机中起到了重要的作用,下列属于静电利用的是( )
A. 静电喷雾 B. 良好接地 C. 静电除尘 D. 工艺控制
7. 设墨滴穿过电场前后,电势能的变化量为,墨滴初末位置的电势差为U,若仅改变板间电压,则随U的变化图线是( )
A. B.
C. D.
8. 已知两金属板间电压,距离,板长。墨滴的质量,电荷量,以水平初速进入平行金属板,假设平板之间为匀强电场,全程仅考虑墨滴受到的电场力。
(1)两板间匀强电场强度大小为________V/m,墨滴受到的电场力大小为________N。
(2)计算墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小y________。(计算题)
(3)若打印如图所示照片时,将平行金属板两端的电压增大,不改变其他条件,则最终打印稿上可能会出现的照片图样是( )
A.横纵均缩小
B.仅纵向缩小
C.横纵均扩大
D.仅纵向扩大
【答案】6. AC 7. A
8. ①. ②. ③. ④. D
【解析】
【6题详解】
A.静电喷雾是让喷出的雾滴带上电荷,在电场力作用下雾滴定向运动并均匀吸附到被喷涂物体表面,属于静电的利用,A正确;
B.良好接地是把物体上积累的静电及时导走,防止静电积累产生危害,属于静电的防止,B错误;
C.静电除尘是让烟气中的尘埃颗粒带上电荷,在电场力作用下向收集电极运动并被收集,属于静电的利用,C正确;
D.工艺控制是通过控制温度、湿度等工艺条件减少静电的产生和积累,属于静电的防止,D错误。
故选AC。
【7题详解】
墨滴带负电,上极板带正电、下极板带负电,板间电场方向竖直向下,墨滴所受电场力竖直向上,墨滴向上极板方向偏转,电场力做正功;
墨滴穿过电场的过程中仅电场力做功,电场力做功(为墨滴电荷量的大小,为初、末位置电势差的大小),电势能减少,
电势能的变化量
即与成正比,其图线为过原点的倾斜直线。
故选A。
【8题详解】
[1]两板间为匀强电场,场强大小
[2]墨滴受到的电场力大小
[3]墨滴在板间做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,运动时间
竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度
竖直方向的位移大小
[4]由可知,竖直方向的位移与电压成正比,电压增大时,相同电荷量的墨滴竖直偏移增大,照片在纵向被拉伸扩大;墨滴在水平方向以匀速运动,打在纸上的水平位置不受板间电压影响,横向不变,即打印稿上仅纵向扩大。
故选D。
三、超级电容车(19分)
超级电容公交车通过车载电容驱动,不用油、无噪音、低污染,是一款清洁能源汽车,我国是唯一将超级电容公交车投入量产的国家。
9. 为厉行低碳环保,很多城市用超级电容车替换城市公交。某款公交车在车底部安装超级电容器(如图),其标称为“2.7 V 3000 F”,则( )
A. 该电容器的击穿电压为2.7 V
B. 充电时,电源的正极应接超级电容器的正极
C. 该电容器充满电后,所带电荷量是8100 C
D. 超级电容器的电容随电压的增大而增大
10. 平行板电容器存储的电荷量为,则该电容器两极板所带电荷量分别为( )
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
11. 平行板电容器充电完成后保持电键闭合,两极板间的电压是,电荷量为,两极板间场强为,电容为,将两极板间的距离减小,则引起变化情况是( )
A. 变小 B. 变大 C. 变小 D. 变小
12. 某同学用电流传感器做“观察电容器的充放电现象”实验,电路图如图所示,其中电源电动势为3 V,电流传感器和电源内阻可忽略不计。
(1)将开关S掷到1,稳定后将开关S掷到2,则掷到2后通过定值电阻的电流方向为________(选填“向右”或“向左”)。
(2)开关掷到2之后,通过电流传感器的电流随时间的变化图像如图所示,则定值电阻的阻值约为________(保留到整数),可得电容器的电容为________(保留2位有效数字)。
(3)仅增大定值电阻的阻值,则电容器的放电时间会________(选填“不变”、“变长”或“变短”)。
(4)电容器从充电到放电过程中,电容器两端的电压随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】9. B 10. C 11. B
12. ①. 向右 ②. 1250 ③. ④. 变长 ⑤. C
【解析】
【9题详解】
A.标称的是电容器的额定电压,表示正常工作时允许的最大电压,不是击穿电压,故A错误;
B.超级电容器有正、负极,充电时应使电源正极接电容器正极,故B正确;
C.标称的额定电压不等于题目未明确给出的实际充电电压,不能据此确定充满电时的电荷量为,故C错误;
D.电容由电容器的结构和电介质决定,不随所加电压的增大而增大,故D错误。
故选B。
【10题详解】
平行板电容器的两个极板带有等量异种电荷。储存的电荷量为时,一个极板带,另一个极板带.
故选C。
【11题详解】
AB.电键保持闭合,电容器仍与电源相连,所以两极板间电压保持不变。设两极板正对面积为、间距为、电介质的介电常数为,由平行板电容器决定式可知,减小极板间距时电容增大;再由电容定义式可知,在不变时电荷量增大,故A错误,B正确;
C.两板间可视为匀强电场,由可知,不变而减小时场强增大,故C错误;
D.电容器仍与电源相连,电压由电源保持不变,故D错误。
故选B。
【12题详解】
(1)[1]电源符号的长线在右侧,右侧为正极。开关拨至1并充电稳定后,电容器右极板带正电、左极板带负电;拨至2后,电容器经定值电阻和电流传感器放电,电流从右极板流出,经电阻左端流向右端,因此通过定值电阻的电流方向向右。
(2)[2]充电稳定时,电容器两端电压为。由放电电流图像读出时的初始电流,此时电阻两端电压等于
由欧姆定律得,因此,定值电阻为
[3]由电流定义,在足够短的时间内,通过电路的电荷量为
因此,放电电荷量等于图线与时间轴围成的面积。图中每小格的横向跨度为,纵向跨度为,曲线下约有40个小格,故初始电荷量约为
由电容定义式得
(3)[4]放电过程中,在电容器剩余电荷量相同时,两端电压相同。由欧姆定律可知,增大定值电阻会使放电电流减小,放出相同电荷量所需的时间变长,因此放电时间变长。
(4)[5]充电过程中,电源电压分配给电容器和定值电阻,有
随着电荷积累,电容器电压从0逐渐升高,充电电流逐渐减小,所以电压上升越来越慢,充电稳定后保持在电源电压。放电时,电容器电压越小,放电电流越小,电压下降越来越慢并最终趋近于0;电容器两端电压的极性不变。
A.图像出现负电压,且充电、放电过程的电压极性相反,故A错误;
B.图像表示充电前电压已经不为0,且缺少充电过程,故B错误;
C.图像表示电压先逐渐升高、随后保持稳定,再逐渐降低,符合电容器的充放电过程,故C正确;
D.图像中充电后电压保持稳定,但放电过程的变化特征与实际不符,故D错误。
故选C。
四、电阻率的测定(16分)
电阻率的测定有非常重要的意义。如:为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定;又如利用盐水电阻率探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。
13. “测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示,实验过程中:
(1)用________测量金属丝长度,用________(选填:A.刻度尺;B.螺旋测微器)测量金属丝的直径,为减小误差进行多次测量求平均值,得到金属丝长度L和直径d。
(2)根据电路图连接电路,开关S处于断开状态,滑动变阻器滑动片滑到________(选填:A.;B.)端。闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组电压和电流。
(3)根据实验数据,画出________图,由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率为________(用L、d、R表示)。
14. 某校兴趣小组想探究盐水的电阻率,于是他们首先测量圆柱形空笔芯的内径d,然后在空笔芯内装入配制好的盐水,并把它的两端用两导电活塞(活塞电阻可忽略)塞好,有一端活塞可以自由移动,当活塞移动改变管内盐水柱长度时,可用针管注射器配合增减笔芯内盐水,保证管内没有气泡。该兴趣小组利用实验电路图进行实验,主要步骤如下:
(1)闭合开关S1,双掷开关S2扳到“1”位置,调节电阻箱R1,使电流表为某一适当的示数I,测量并记下空笔芯里盐水的长度L1;
(2)保持R1不变,开关S2扳到“2”位置,调节R2使得电流表示数为________时,R2的阻值即为长度为L1的盐水的阻值;
(3)改变笔芯管内盐水柱长度,重复实验步骤(1)(2),记录每一次盐水柱长度L和电阻箱R2的阻值R,作出的R-L图像如图的________(选填“Ⅰ线”或“Ⅱ线”),根据测得的空笔芯内径d和该图像中标注的有关字母,可得盐水的电阻率的表达式________。(用a、b、c、d表示)
【答案】13. ①. A ②. B ③. A ④. ⑤.
14. ①. I ②. Ⅱ线 ③.
【解析】
【13题详解】
[1][2]测量金属丝长度用刻度尺,测量金属丝直径用螺旋测微器,故分别选A、B
[3]由电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,接入电路的是滑片P与b端之间的电阻;闭合开关前为了保护电路,应使接入电路的电阻最大,即滑动片应滑到a端。
故选A
[4][5]根据实验数据画出-图,图线的斜率
即由图线的斜率得出金属丝的阻值;由电阻定律,其中金属丝横截面积
解得
【14题详解】
[1]本实验采用等效替代法测盐水柱的电阻:扳到“1”时调节使电流表示数为;保持不变,扳到“2”时调节使电流表示数仍为,此时电路的工作状态与接入盐水柱时完全相同,则的阻值等于长度为的盐水柱的阻值,故电流表示数应为
[2][3]由电阻定律,长度为的盐水柱电阻
与成正比,图线过原点,故为Ⅱ线;
图线的斜率
解得
五、生活中的电路(16分)
从早期简单的照明回路,到如今功能复杂的电控模块,电路技术一直在持续发展。家庭电器、便携数码产品不断更新迭代,各式各样的电路悄悄服务于衣食住行。
15. 关于电动势、内电压、外电压,正确的理解是( )
A. 外电压就是端电压,内电压就是电源两极间的电压
B. 同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化
C. 电源断开时外电压的大小等于电动势的大小
D. 电动势越大,非静电力做功越多
16. 如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,加在两段导体的总电压为U。下列说法正确的是( )
A. 细导体中的电流小于粗导体中的电流
B. 细导体两端的电压U1等于粗导体两端的电压U2
C. 细导体中自由电子定向移动的平均速率大于粗导体中自由电子定向移动的平均速率
D. 细导体内的电场强度等于粗导体内的电场强度
17. 在如图电路中,电源电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻。当滑动变阻器R的滑片向右移动时,电流表A的示数如何变化?
分析思路为:①R接入电路的阻值增大→②回路总电阻增大→③总电流I减小→④端电压U增大→⑤流过R0的电流I0增大→⑥电流表中的电流IA减小
由③推得④的理由是:____________________________________;
由⑤推得⑥的理由是:____________________________________。
18. 如图是某同学做电路实验的实物连接图。闭合电键后A、B两灯都不亮。
(1)当用数字式多用电表的直流电压挡进行故障排查时:选择开关应置于________。
A.600 mV挡 B.6 V挡 C.60 V挡
(2)测试a、f间电压时,红表笔应该接触________
A.a B.f
(3)该同学在不同点间测得的电压情况如下表所示
测试点
a、f
c、f
b、c
c、e
电压示数
示数不为零
示数不为零
示数为零
示数不为零
由此可以判定,故障是( )
A.灯A短路 B.灯B短路
C.b、c间断路 D.c、e间断路
【答案】15. C 16. C
17. ①. ,因不变,减小,所以端电压增大 ②. ,因减小,增大,所以减小
18. ①. B ②. A ③. D
【解析】
【15题详解】
A.外电压就是端电压;内电压是电源内阻两端的电压,大小为。电源两极间的电压是端电压,故A错误;
B.同一电源的电动势由电源本身决定,接入不同电路时电动势不变,故B错误;
C.电源断开时外电路电流,由闭合电路欧姆定律得,故C正确;
D.电动势定义为,非静电力做功还取决于通过电源的电荷量,因此仅由电动势大小不能判断做功多少,故D错误。
故选C。
【16题详解】
AB.据串联分压关系,细导体两端电压较大,故A错误,B错误
C.由电流的微观表达式,两段导体中相同,且和相同,截面越小,电子定向移动的平均速率越大,故C正确;
D.导体内电场强度满足。两段导体长度相等而,所以,故D错误。
故选C。
【17题详解】
[1]闭合电路的端电压满足。电源的和不变,减小,所以增大。
[2]在分流节点处总电流满足。减小且增大,所以减小。
【18题详解】
[1]A.挡量程可能小于被测电压,容易超量程,故A错误;
B.应选不小于被测电压且尽量小的直流电压量程,挡满足要求并有较好的分辨率,故B正确;
C.挡虽可避免超量程,但量程过大、读数分辨率较低,故C错误;
故选B。
[2]A.点接近电池正极,电势高于点;测量电压时红表笔应接高电势端,故A正确;
B.点为低电势端,红表笔接在此处会使电压表反偏,故B错误;
故选A。
[3]A.若灯短路,电路中仍可有电流,灯应发光,与两灯都不亮不符,故A错误;
B.若灯短路,灯应发光,与两灯都不亮不符,故B错误;
C.若间断路,点与点之间没有电势差,测得的应为零,与表中示数不为零不符,故C错误;
D.若间断路,电路无电流,故;断路处两端及电源两端均可测得非零电压,和表中,和均不为零相符,故D正确。
故选D。
六、便携式电源(17分)
电力是现代社会必不可少的能源。电不仅能作为能源使用,也能用于传递信息。目前,电力、电讯的应用已深入到生活、生产的方方面面。
19. “用DIS测电源的电动势和内阻”实验电路如图(a):
(1)传感器1应选用______传感器,传感器2应选用______传感器。
(2)正确连接电路,闭合开关移动变阻器滑片,测出多组和的值,并记录。以为纵轴,为横轴,得到如图(b)所示的图线,则电源电动势______V;内阻______Ω。
(3)为测未知电阻,某同学将改接在、之间,原处用导线直接相连,其他部分保持不变。重新实验,得到另一条图像,图线与横轴的交点坐标为,与纵轴的交点坐标为。用、和表示电阻的关系式______。
20. 如图所示,闭合电键后,电压表示数为2V,一段时间后,电阻发生了断路,两表的示数变为6V和1.5A。已知电源电动势,,求:
(1)的阻值;
(2)电源内阻;
(3)断路之前,通过的电流;
(4)的阻值。
【答案】19. ①. 电压 ②. 电流 ③. 4.8 ④. 0.96 ⑤.
20. (1)4Ω;(2)2Ω;(3)1A;(4)
【解析】
【19题详解】
(1)[1][2]电压传感器要并联在电路中,而电流传感器要串联在电路中,则传感器1应选用电压传感器,传感器2应选用电流传感器。
(2)[3][4]根据闭合电路欧姆定律
从图(b)中可知,纵截距为,斜率绝对值为
电源电动势为
电源的内阻为
(3)[5]根据题意,由闭合电路欧姆定律有
则有,
解得
【20题详解】
(1)当电阻发生断路后,电压表的示数即为两端的电压,故
(2)当电阻发生断路后,根据闭合电路的欧姆定律
代入数据得电源内阻为
(3)断路前,根据欧姆定律可知通过的电流
(4)根据闭合电路的欧姆定律
代入数据得
断开前,根据并联电路电压相等得
代入数据得
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