内容正文:
高二年级10月测试
物理试题
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 电荷量的单位是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电荷量的国际单位为库仑(),可结合物理公式推导对应导出单位,逐一分析选项:
A.(法拉)是电容的单位,不是电荷量单位,故A错误;
B.由电流定义式得,是电流单位、是时间单位,因此是电荷量单位(),故B正确;
C.由电功公式得,可知电荷量单位为,不是电荷量单位,故C错误;
D.由电容定义式得,可知电荷量单位为,不是电荷量单位,故D错误。
故选B。
2. 如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为,过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为,小灯泡两端的电压为时,电阻等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当伏安曲线为直线时,斜率表示电阻的大小,但伏安曲线为曲线时切线的斜率不能表示电阻大小。小灯泡两端电压为时,通过的电流为,根据欧姆定律电阻
故选B。
3. 如图,电源电动势,内阻,,当滑动变阻器取以下哪个值时,电源内阻消耗的功率最大( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由闭合电路欧姆定律得
电源内阻消耗功率
代入数据联立得
故当时,电源内阻消耗的功率最大。
故选A。
4. 如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联,再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律可知,干路电流即经过R1的电流为
并联部分各支路电流大小与电阻成反比,则,
四个灯泡的实际功率分别为,,,
故四个灯泡中功率最小的是。
故选C。
5. 如图,图线是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,是固定电阻两端的电压随电流变化的图像,用该电源直接与电阻相连组成闭合回路,由图像可知( )
A. 的阻值为
B. 电源内阻为
C. 电源的总功率为
D. 电源的效率约为
【答案】D
【解析】
【详解】B.根据闭合电路欧姆定律可得
由图线AB可知,电源的电动势为
内阻为,故B错误;
A.由图线OM可知,固定电阻R的阻值为,故A错误;
CD.由图像交点可知,电源的总功率为
电源的输出功率为
电源的效率为,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,闭合开关后电流表没有示数,小明用多用电表排除电路故障,测得B、C两点间的电压接近电源的电动势,故障可能是( )
A. 滑动变阻器短路
B. 导线2断路
C. 断路
D. 导线2短路
【答案】B
【解析】
【详解】AD.若滑动变阻器短路或导线2短路,电路仍为通路,电流表应有示数,故AD错误;
C.若断路,电路断路,电流表无示数,但将多用电表电压挡接在B、C两点间时,由于断点在处,电压表与电源不能构成闭合回路,读数应为零,故C错误;
B.若导线2断路,电路断路,电流表无示数;将电压表接在B、C间时,电压表经、电流表、开关、滑动变阻器与电源构成闭合回路,B、C间电压接近电源电动势,与题意相符,故B正确。
故选B。
7. 如图,把一个电流计G改装成电流、电压两用的电表,和为电阻箱。以下正确的是( )
A. 接是电流表,且的电阻值越大,量程越大
B. 接是电压表,且的电阻值越大,量程越大
C. 接是电压表,且的电阻值越大,量程越大
D. 接是电流表,且的电阻值越小,量程越大
【答案】C
【解析】
【详解】B.接接线柱时,电流计与电阻箱并联,利用并联电阻的分流作用改装成电流表,故B错误;
A.设电流计满偏电流为、内阻为,满偏时两端电压与两端电压相等,通过的电流为,则电流表量程为
可见的电阻值越大,量程越小,故A错误;
D.接接线柱时,在与并联的基础上再串联电阻箱,利用串联电阻的分压作用改装成电压表,故D错误;
C.满偏时通过的总电流为
电压表量程为
可见的电阻值越大,量程越大,故C正确。
故选C。
8. 如图所示为欧姆表内部电路图,图中S为开关,其中a是“”倍率的挡位,另外b是“”倍率的挡位。关于该欧姆表,以下正确的是( )
A. 该欧姆表可以测量正在发光的灯泡的电阻
B. 换倍率测电阻,无需再次欧姆调零
C. 表笔1为红表笔
D. 若测二极管电阻,发现指针偏角大,说明表笔1接二极管正极
【答案】D
【解析】
【详解】A.欧姆表靠内部电源供电测量电阻,使用时被测元件必须与外部电源断开。正在发光的灯泡处于通电状态,不能用欧姆表直接测量其电阻,故A错误;
B.换用不同倍率挡后,应重新将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向电阻零刻度,以保证测量准确,故B错误;
C.图中电池符号的长线在左侧,表示内电源正极,该极经毫安表接到表笔1。欧姆挡的黑表笔接内电源正极,红表笔接内电源负极,因此表笔1为黑表笔,故C错误;
D.测二极管电阻时指针偏角大,说明所测电阻较小,流过表头的电流较大,二极管处于正向导通状态。按图中电源极性,电流从表笔1流出,经二极管流入表笔2,因此表笔1接二极管正极,故D正确。
故选D。
9. 如图,电表均为理想电表,其中电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别用、、表示,电压表示数变化量的绝对值用表示,其中阻值大于电源内阻r,滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,以下正确的是( )
A. 电源输出功率一定越来越小
B. 变大
C.
D. 电压表V示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.滑片向a端移动,R1阻值增大,外电路总电阻R外增大。
已知,则
当外电阻大于内阻时,外电阻增大,电源输出功率减小,故A正确;
B.根据闭合电路欧姆定律有
可知,电源内阻不变,故该比值不变,故B错误;
C.根据并联电路电流规律有
外电路总电阻R外增大导致I3减小,并联部分电压
可见并联部分电压增大,因此I2增大,I1减小;
由变化量关系可知(此处Δ均指绝对值)
所以,故C错误;
D.路端电压
滑片向a端移动,总电阻增大,总电流I3减小,路端电压U增大,即电压表V示数变大,故D错误。
故选A。
10. 图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的原刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
A. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度均匀
B. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度不均匀
C. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度均匀
D. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度不均匀
【答案】B
【解析】
【详解】电源电动势E不变,电路中电流
由图甲,温度越低,金属丝电阻R越小。由于,所以对应的电阻更小,电流更大,标在电流较大刻度。
甲图中R与t是一次函数关系,设
代入电流公式
I与t不是一次函数,属于非线性关系,所以温度刻度不均匀。
故选B。
11. 用如图所示的电路测量两节干电池的电动势和内电阻,实验测量得到关系图线和理论值图线正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律,理论值图线方程为
纵截距为
考虑电压表内阻的影响,实际测量满足
整理得
故测量图线纵截距,故测量图线的纵截距小于理论图线,故A错误;
B.由推导可知,理论图线纵截距大于测量图线纵截距。当时,两方程均解得
即两图线在横轴上的截距相同,交于一点。图B中理论线在上方,测量线在下方,且交于横轴同一点,故B正确;
C.由上述推导可知,两图线横轴截距相等,C选项两线横轴截距不等,故C错误;
D.由推导可知,两图线纵截距不相等,故D错误。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第14题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 测金属丝的电阻率实验,需要用螺旋测微器测量金属丝的直径,用伏安法测出金属丝的电阻,请回答下面问题:
(1)如图所示,螺旋测微器测量金属丝直径的读数为________mm。
(2)实验室提供如下器材:电源、待测金属丝()、电流表()、电压表()、滑动变阻器(最大阻值5 Ω)、开关、导线若干,若要求电压表示数调节范围尽可能大,在方框内画出实验电路图。
(3)若金属丝有效长度为,直径为,测得其电阻为,则计算金属丝电阻率的表达式为________。
【答案】(1)6.724##6.725##6.723
(2) (3)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精度为,读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和。由图可知,固定刻度读数为;可动刻度读数为
因此金属丝直径为
【小问2详解】
题给滑动变阻器最大阻值小于待测金属丝电阻,且题目要求电压表示数调节范围尽可能大,故滑动变阻器必须采用分压式接法。因,故电流表采用外接法。电路图如下
【小问3详解】
由电阻定律
其中
解得
13. 某小组用如图甲所示电路测定蓄电池的电动势和内电阻,除蓄电池、电键和足量导线外,还提供以下器材:电流表A(0~0.6 A)、电压表V(0~3 V)、滑动变阻器(10 Ω,2 A)、滑动变阻器(1000 Ω,1 A)、定值电阻(阻值1 Ω)。
(1)实验时,滑动变阻器应选________(填“”或“”)。
(2)请按图甲电路完善图乙实物的连线________。
(3)根据数据得到如图丙所示的图线,则待测蓄电池的电动势为________V,内阻为________。(结果均保留2位有效数字)
(4)该小组在实验后发现所用电流表未调零,未闭合开关时,指针指在零刻度右侧。该小组将电流表调零后重新实验测得的电源电动势和内阻,小明认为、。你是否同意他的观点________________?请说明理由________________________________。
【答案】(1)
(2) (3) ①. ②.
(4) ①. 不同意 ②. 电流表未调零时,指针初始位置在零刻度右侧,设未闭合开关时的示数为,则每次测量的读数都比真实电流偏大,根据闭合电路欧姆定律可知,第一次实验作出的图像斜率不变,而纵轴截距偏大,所以测得的电动势偏大,而内阻不受影响
【解析】
【小问1详解】
蓄电池的内阻较小,定值电阻的阻值也较小,若选用,其最大阻值远大于电路中其他电阻,调节时滑片大部分行程电流过小,不便操作;的阻值与电路电阻相当,便于大范围调节电流,且额定电流2A满足要求,所以为了测量准确、操作方便,滑动变阻器应选。
【小问2详解】
按图甲电路完善图乙连线,如图所示:
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆有
解得
所以图像的纵轴截距等于电源的电动势,则有
图像斜率的绝对值等于蓄电池内阻与定值电阻之和,即
解得蓄电池的内阻为
【小问4详解】
[1]不同意
[2]电流表未调零时,指针初始位置在零刻度右侧,设未闭合开关时的示数为,则每次测量的读数都比真实电流偏大,所以真实电流为
代入得
所以第一次实验作出的图线斜率不变,纵轴截距偏大,即测得的电动势偏大,而内阻不受影响。所以将电流表调零后重新实验,测得的,
故小明的观点错误。
14. 发光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“,”的灯泡恰能正常发光(小灯泡电阻不随温度变化),且电动机带动车轮转动,已知电动机的内阻,求:
(1)灯泡电阻;
(2)电动机的输出功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
灯泡为纯电阻元件,已知其额定电压、额定功率
根据纯电阻功率公式
变形可得灯泡电阻
【小问2详解】
灯泡正常发光,流过灯泡的电流为额定电流,由
可得
灯泡与电动机并联,因此路端电压等于灯泡的额定电压。根据闭合电路欧姆定律
可得电路总电流
求流过电动机的电流
电动机输入的总功率为,自身内阻的热功率为
因此输出的机械功率
15. 如图所示,电源的电动势,内阻,电阻,,,,电容器的电容,电容器原来不带电,闭合开关至电路稳定,求:
(1)两端电压;
(2)流过的总电荷量;
(3)断开开关S,求断开开关S后流过的电荷量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关至电路稳定后,电容器所在支路(与串联的支路)没有电流,两端电压为零,此时外电路为与、的串联支路并联
外电路总电阻
由闭合电路欧姆定律,干路电流
路端电压
通过、支路的电流
则两端的电压
【小问2详解】
电路稳定时,上无电流、其两端电压为零,电容器两端的电压等于两端的电压,即
电容器所带电荷量
由于与电容器串联,充电过程中通过的电荷量等于电容器所带的电荷量,故流过的总电荷量为
【小问3详解】
断开开关S后,电容器通过电阻放电:放电电荷经流到节点后,在节点与电源负极之间分为两支,一路经,另一路经和(与串联)流回电容器,即与并联分流
放电的总电荷量为,由并联分流关系,流过与的电流之比
则流过的电荷量
16. 如图所示的电路中,、均为定值电阻,且,,是一个滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得两端电压随干路电流的变化图线如图所示,其中图线上的、两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求:
(1)的最大值;
(2)电源的电动势和内电阻;
(3)上述过程中上得到的最大功率和的最大功率。
【答案】(1)30Ω (2)
(3)1.8W,1.6W
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻并联,再与串联后接在电源两端,为两端电压,即并联部分电压,为干路电流。当滑片使时被短路,,对应图线上的点;当滑片使取最大值时对应图线上的点,由图读出、。在点,通过的电流为
由并联电路电流关系,通过的电流为
故的最大值为
【小问2详解】
由闭合电路欧姆定律,对图线上任一状态均有
其中为干路中的定值电阻。代入点数据,得
在点,得
联立解得,
【小问3详解】
的功率为
因为定值电阻,最大时最大,由图线知的最大值为,故上得到的最大功率为
研究的功率时,功率
其中
整理得
根据数学知识可知,当时,最大,解得。
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高二年级10月测试
物理试题
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 电荷量的单位是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为,过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为,小灯泡两端的电压为时,电阻等于( )
A. B. C. D.
3. 如图,电源电动势,内阻,,当滑动变阻器取以下哪个值时,电源内阻消耗的功率最大( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为,,电源电动势,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最小的是( )
A. B. C. D.
5. 如图,图线是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,是固定电阻两端的电压随电流变化的图像,用该电源直接与电阻相连组成闭合回路,由图像可知( )
A. 的阻值为
B. 电源内阻为
C. 电源的总功率为
D. 电源的效率约为
6. 如图所示,闭合开关后电流表没有示数,小明用多用电表排除电路故障,测得B、C两点间的电压接近电源的电动势,故障可能是( )
A. 滑动变阻器短路
B. 导线2断路
C. 断路
D. 导线2短路
7. 如图,把一个电流计G改装成电流、电压两用的电表,和为电阻箱。以下正确的是( )
A. 接是电流表,且的电阻值越大,量程越大
B. 接是电压表,且的电阻值越大,量程越大
C. 接是电压表,且的电阻值越大,量程越大
D. 接是电流表,且的电阻值越小,量程越大
8. 如图所示为欧姆表内部电路图,图中S为开关,其中a是“”倍率的挡位,另外b是“”倍率的挡位。关于该欧姆表,以下正确的是( )
A. 该欧姆表可以测量正在发光的灯泡的电阻
B. 换倍率测电阻,无需再次欧姆调零
C. 表笔1为红表笔
D. 若测二极管电阻,发现指针偏角大,说明表笔1接二极管正极
9. 如图,电表均为理想电表,其中电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别用、、表示,电压表示数变化量的绝对值用表示,其中阻值大于电源内阻r,滑动变阻器的滑片向a端移动过程中,以下正确的是( )
A. 电源输出功率一定越来越小
B. 变大
C.
D. 电压表V示数变小
10. 图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的原刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
A. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度均匀
B. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度不均匀
C. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度均匀
D. 应标在电流较大的刻度上,且温度刻度不均匀
11. 用如图所示的电路测量两节干电池的电动势和内电阻,实验测量得到关系图线和理论值图线正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共56分。其中第14题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 测金属丝的电阻率实验,需要用螺旋测微器测量金属丝的直径,用伏安法测出金属丝的电阻,请回答下面问题:
(1)如图所示,螺旋测微器测量金属丝直径的读数为________mm。
(2)实验室提供如下器材:电源、待测金属丝()、电流表()、电压表()、滑动变阻器(最大阻值5 Ω)、开关、导线若干,若要求电压表示数调节范围尽可能大,在方框内画出实验电路图。
(3)若金属丝有效长度为,直径为,测得其电阻为,则计算金属丝电阻率的表达式为________。
13. 某小组用如图甲所示电路测定蓄电池的电动势和内电阻,除蓄电池、电键和足量导线外,还提供以下器材:电流表A(0~0.6 A)、电压表V(0~3 V)、滑动变阻器(10 Ω,2 A)、滑动变阻器(1000 Ω,1 A)、定值电阻(阻值1 Ω)。
(1)实验时,滑动变阻器应选________(填“”或“”)。
(2)请按图甲电路完善图乙实物的连线________。
(3)根据数据得到如图丙所示的图线,则待测蓄电池的电动势为________V,内阻为________。(结果均保留2位有效数字)
(4)该小组在实验后发现所用电流表未调零,未闭合开关时,指针指在零刻度右侧。该小组将电流表调零后重新实验测得的电源电动势和内阻,小明认为、。你是否同意他的观点________________?请说明理由________________________________。
14. 发光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“,”的灯泡恰能正常发光(小灯泡电阻不随温度变化),且电动机带动车轮转动,已知电动机的内阻,求:
(1)灯泡电阻;
(2)电动机的输出功率。
15. 如图所示,电源的电动势,内阻,电阻,,,,电容器的电容,电容器原来不带电,闭合开关至电路稳定,求:
(1)两端电压;
(2)流过的总电荷量;
(3)断开开关S,求断开开关S后流过的电荷量。
16. 如图所示的电路中,、均为定值电阻,且,,是一个滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得两端电压随干路电流的变化图线如图所示,其中图线上的、两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求:
(1)的最大值;
(2)电源的电动势和内电阻;
(3)上述过程中上得到的最大功率和的最大功率。
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