内容正文:
高二物理上学期10月月考试卷
一、选择题:共24分。第1~8题每题3分。
1. 下列各图中,电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据右手螺旋定则判断直导线周围的磁场方法是:伸开右手,大拇指指向电流的方向,此时弯曲的四指指向就是周围磁场的方向。所以题图中的磁场方向为左边垂直纸面向里,右边垂直纸面向外,故A错误,符合题意;
BC.根据右手螺旋定则判断环形电流或通电螺线管周围的磁场方法是:伸开右手,弯曲的四指方向与电流方向相同,则此时大拇指所指的方向为螺线管或圆环内部磁场的方向,故BC正确,不符合题意;
D.由A选项分析可知,伸开右手,大拇指与电流的方向相同,即垂直纸面向外,则此时弯曲的四指指向就是磁场方向,所以题图磁场方向为逆时针方向,故D正确,不符合题意;
故选A。
2. 《天工开物》舞剧在2025年10月10日北京场次的谢幕环节中,首次引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供,它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。假设机器人的电池容量为30A·h,工作时输出电压为24V,输出功率为48W。关于该机器人,下列说法正确的是( )
A. 机器人的电阻是12Ω
B. 电池储存的电能为30A·h
C. 机器人正常工作时的电流是2A
D. 机器人充满电后一次工作时间约为10 h
【答案】C
【解析】
【详解】B.电池容量是指电池所能储存的电荷量的多少,不是储存电能的大小,故B错误;
AC.机器人正常工作时的电流
由于机器人不是纯电阻,则,故A错误,C正确;
D.机器人充满电后一次工作时间,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,某电解池内有一价正负离子的电解液,在外部电源E作用下,经时间t到达负极板的正离子数为,到达正极板的负离子数为,设元电荷电荷量为e,则溶液内电流的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】正离子向负极定向移动,负离子向正极定向移动,二者的运动方向相反,但形成的电流方向是相同的;时间内,到达负极的个正离子总带电量为,到达正极的个负离子总带电量为,这两部分电荷的定向移动,等效于总电荷量
穿过电解液的任意横截面。 因此溶液内的电流大小为 。
故选C。
4. 如图所示,直线为某电源的图线,直线和曲线分别为电阻A、B的图线,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6V,内阻为1.5Ω
B. 单独把A与该电源相连时,电路的总功率为2.25W
C. 单独把B与该电源相连时,B消耗的功率为9W
D. 把A、B串联后与该电源相连时,B消耗的功率小于A消耗的功率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由闭合电路欧姆定律得
结合图线a可知,内阻为
则
故A错误;
B.单独把A与该电源相连时,电流,电路的总功率为
故B错误;
C.单独把B与该电源相连时,电压,电流,B消耗的功率为
故C错误;
D.把A、B串联后与该电源相连时,电流会小于1.5A,由图可知,A分得的电压大于B分得的电压,则B消耗的功率小于A消耗的功率。故D正确。
故选D。
5. 如图所示为一含电解槽A的工作电路,闭合开关S,再闭合,调节滑动变阻器电阻,当时,灯泡正常发光。保持S闭合,断开,再闭合,电解槽工作,灯泡仍正常发光。已知电源电动势,灯泡额定电压为3V,额定功率为0.6W,电解槽内阻为,则电解槽工作时将电能转化为化学能的功率为( )
A. 0.4W B. 0.38W C. 0.2W D. 0.02W
【答案】B
【解析】
【详解】灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为
闭合开关S,再闭合时,滑动变阻器两端的电压为
因为保持S闭合,断开,再闭合,电解槽工作,灯泡仍正常发光,则电解槽两端的电压
则电解槽的输入功率为
电解槽的热功率为
则电解槽工作时将电能转化为化学能的功率为
故选B。
6. 某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由电阻定律得
由欧姆定律得
由图乙可知
联立可得
故选D。
7. 某微安表满偏电流为200μA,内阻为500Ω,用该微安表改装电表,下列说法正确的是( )
A. 若要改装成量程为0~1A的电流表,需串联阻值为0.1Ω的电阻
B. 若并联阻值为125Ω的电阻,改装后电流表的量程为0~800μA
C. 若要改装成量程为0~2V的电压表,需串联阻值为9500Ω的电阻
D. 若串联阻值为7500Ω的电阻,改装后电压表的量程为0~1.5V
【答案】C
【解析】
【详解】A.改装电流表(量程)需并联电阻,而非串联。计算并联电阻值:满偏时表头电压
总电流
分流电流
分流电阻,故A错误;
B.并联电阻时,满偏时表头电压
分流电流
总电流,故B错误。
C.改装电压表(量程)需串联电阻。满偏时总电压
表头满偏电流
总电阻
串联电阻,故C正确;
D.串联电阻时,总电阻
满偏电压,故D错误。
故选C。
8. 某电路图如图甲所示,M为电动机,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端过程中,两电压表示数随电流表示数的变化关系如图乙所示。已知电流表示数小于0.8A时,电动机不转动,各电表均视为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为9.5Ω B. 电源电动势为4.0V,内阻为1.0Ω
C. 电动机的最大发热功率为2.16W D. 电动机的最大输入功率为4.56W
【答案】C
【解析】
【详解】B.由题意可知,当通过电动机的电流小于0.8A时,电动机属于纯电阻元件,其U-I图线应为直线,当通过电动机的电流大于0.8A时,电动机属于非纯电阻元件,U-I图线将不再是直线,结合图像可知,当电流为0.4A时,路端电压为3.8V,此时滑动变阻器接入回路的电阻最大,当电流为1.2A时,路端电压为3.0V,此时滑动变阻器接入回路的电阻为零,根据闭合电路欧姆定律可得,
解得,,故B错误;
A.电动机线圈电阻为
当电流为0.4A时,路端电压为3.8V,此时滑动变阻器接入回路的电阻最大,则
即滑动变阻器的最大阻值为8,故A错误;
C.电动机的最大发热功率为,故C正确;
D.电动机的最大输入功率为,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:共18分。第9、11题每题5分,漏选得2分,第10、12题每题4分,漏选得2分。
9. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻,下列说法正确的是( )
A. 由甲图可知,该表头满偏电流
B. 甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为15V
C. 乙图是改装成的双量程电流表,,
D. 乙图是改装成的双量程电流表,,
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】AB.由题图甲可知
其中b的量程为
所以AB正确;
CD.改装为电流表时,通过电阻的电流为
分流电阻的阻值为
改装为电流表时,有
联立解得
,
所以C错误D正确;
故选ABD。
10. 如图所示,某电路中电源电动势为,内阻为,,为定值电阻,R1为光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度增强,电压表V示数的变化量绝对值为,电流表A示数的变化量绝对值为,电流表示数的变化量绝对值为,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电流表A和电压表V示数都变小 B.
C. D. 电源的效率一定降低
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.当光照强度增强时,光敏电阻R1阻值减小,并联阻值减小,回路总电阻减小,回路总电流增大,故定值电阻和电源内阻上的电压增大,并联部分电压减小,电压表示数减小,定值电阻R2电流减小,根据并联分流,电流表示数增大,且电流表电流的增加量大于电流表A电流的增加量,即,故 B正确,A错误;
C.根据闭合电路欧姆定律,有
所以有,故C错误;
D.电源的效率
当光照强度增强时,回路总外电阻R外减小,电源的效率降低,故D正确。
故选BD。
11. 如图甲所示的电路中,定值电阻。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势,内阻不计。当开关断开时,灯泡消耗的实际电功率为,下列说法正确的是( )
A. 当开关断开时,灯泡的阻值约为 B. 定值电阻
C. 开关闭合后,灯泡消耗的实际功率约 D. 开关闭合后,灯泡的阻值约为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当开关S断开时,灯泡消耗的实际电功率为,即电压电流的乘积为24W,根据乙图可知,电压为40V,电流为0.6A,根据欧姆定律可知,灯泡的阻值约为,故A错误;
B.闭合电路欧姆定律
由于
解得,故B正确;
CD.开关闭合后,电源和、构成一个新电源,此新电源电动势和内阻分别为,
此新电源短路电流为
图中画出此新电源的图像,图像与白炽灯泡的伏安特性曲线交点即为灯泡的电压电流,分别为26V,0.46A,灯泡消耗的实际功率
电阻为
故C错误,D正确;
故选BD。
12. 如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为100Ω,定值电阻R2阻值未知,滑动变阻器R3的滑片P从最左端滑至最右端,电源的路端电压U随流过电源的电流I变化关系图线如图乙所示,其中A、B两点是P在R3的两个端点得到的。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为20V,内阻为25Ω
B. R3的总阻值为300Ω
C. P从最左端滑至最右端过程,R2消耗的最大功率为3.2W
D. P从最左端滑至最右端过程,电源的输出功率一直增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电源的路端电压公式为,由图乙可知:纵轴截距为电动势
斜率绝对值为内阻,A错误;
B.滑片在最右端时,接入电阻为0,被短路,外电路只有,由图乙得此时外阻
滑片在最左端时,与并联后再与串联,由图乙得此时外阻
代入串并联公式
将,代入,解得。B正确。
C.P从最左端滑至最右端时,R2消耗的功率最大,,C正确;
D.电源输出功率在时最大,滑片移动过程中,外阻从5Ω(右端)变到40Ω(左端),故输出功率先增大后减小,D 错误。
故选BC。
三、实验题:共32分。第13题每题6分,第14~15题每题8分,第16题每题10分。
13. 某实验小组要测定水的电阻率,选择下面的仪器进行实验。
A.两节干电池(每节干电池的电动势为1.5V)
B.电压表V(0~1V,内阻为6kΩ)
C.毫安表G(0~6mA)
D.滑动变阻器R(0~20Ω)
E.定值电阻R0(阻值为12kΩ)
F.开关、导线若干
次数
1
2
3
4
5
U/V
0
0.28
0.45
0.65
0.80
I/mA
0
1.40
2.20
3.20
4.00
(1)将水装入如图甲所示的均匀长玻璃管中,两端各装一个电极,测得水柱的长度为25cm;用游标卡尺测量玻璃管的内径如图乙所示,读数为___________cm;
(2)为了测出玻璃管内水柱的电阻,该实验小组设计的实验电路如图丙所示,请在图丁中将实物图补充完整___________;
(3)按照电路图连接电路,闭合开关,移动滑片,测得多组电压表示数U与电流表示数I,如图戊表格所示,则水的电阻率约为___________Ω·m(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2) (3)4.8
【解析】
【小问1详解】
20分度的游标卡尺的最小分度为0.05mm
玻璃管的内径读数为
【小问2详解】
电压表量程小了,故串联定值电阻改装成了量程是的电压表
【小问3详解】
根据欧姆定律水的电阻
水的电阻的平均值为
由电阻定律
得
解得水的电阻率约为
14. 某实验小组要测量一个未知电阻的阻值,先用多用电表的欧姆挡粗测电阻的阻值。
(1)首先检查多用电表的指针,进行机械调零,然后把选择开关置于“”倍率,经过欧姆调零后测量电阻,发现指针偏转角度过大,几乎达到满偏,这说明倍率选择不当。应该换用______(选填“×1”“×100”或“×1k”)倍率;更换合适的倍率后,______(选填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。
(2)更换合适的倍率,测量结果如图1所示,被测电阻的阻值为______Ω。
(3)实验小组打算进一步精确测量电阻的阻值,实验室中可利用的实验器材有:
①电流表(量程,内阻)
②电流表(量程,内阻)
③定值电阻,
④电源、滑动变阻器、导线、开关。
他们设计了如图2所示的电路,请在实物连线图中画上一条导线,把实验电路图补充完整______。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现当电流表半偏时,电流表也刚好半偏。由于,,可以认为通过的电流近似等于通过的电流,在此种情形之下,的测量值为______Ω。(保留2位有效数字)
【答案】(1) ①. ×1 ②. 需要
(2)3.5 (3)
(4)4.0
【解析】
【小问1详解】
[1]指针偏转角度过大,表明通过表头的电流过大,待测电阻的阻值较小,为了减小读数误差,使指针指在中央刻线附近,应选择小倍率,即应该换用×1倍率;
[2]欧姆表更换倍率后,需要重新进行欧姆调零。
【小问2详解】
更换合适的×1倍率,根据欧姆表的读数规律,该读数为
【小问3详解】
连接实物图如图所示
【小问4详解】
电流表半偏时,电流表也刚好半偏,则有,
由于,,可以认为通过的电流近似等于通过的电流,则有
解得
15. 某同学要精确测量某定值电阻的阻值,现备有下列器材:
待测电阻(阻值约)
电池组(电动势,内阻约为)
滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
电流表A(量程,内阻)
电压表(量程,内阻)
电压表(量程,内阻)
开关一个,导线若干。
(1)请在虚线框中画出测量定值电阻的电路图并标明各电表符号_____;
(2)闭合开关,适当调节滑动变阻器的阻值,记下电表读数,则待测电阻的表达式__________(用题干的已知量和相应的电表示数表示);
(3)该同学通过上述实验测得。为测量某水果电池的电动势和内阻,该同学又设计了如图甲所示的实验电路,连接好仪器进行实验,调节电阻箱的阻值,得到电阻箱消耗的功率与其阻值的关系如图乙所示。由图乙可得该水果电池电动势__________,内阻__________。
【答案】(1) (2)
(3) ①. 1.5 ②. 495
【解析】
【小问1详解】
因电路中的最大电流,故电流表不能使用
滑动变阻器的全阻值比小得多,若使用限流式接法,则滑动变阻器不起作用,故使用分压式接法,故电路图如下
【小问2详解】
由串并联电路知识得
【小问3详解】
将等效为电源内阻的一部分
当时,电源对电阻箱的输出功率最大
解得,
16. 某学校的物理兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻,现有如下实验器材:
A.电压表V(0∼3V,内阻约为3kΩ)
B.电流表(0∼0.6A,内阻约为0.5Ω)
C.滑动变阻器(0∼999.9Ω)
D.待测干电池
E.开关S、导线若干
(1)为了使测量结果尽量准确,请在图甲中按照实验原理补充连接好实物图。
(2)改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表的示数和对应的电流表的示数,利用描点法作出如图乙所示的图像。由图像可求出该干电池的电动势为________V,内电阻为________。(结果均保留两位小数)
(3)本实验误差主要来源于电表的内阻,为了能测出电压表和电流表的内阻,另一实验小组设计了如图丙所示电路图,闭合开关,单刀双掷开关S先与1接通,移动滑动变阻器的滑片,测量了多组、数据并作出对应的图像,再把S与2接通,进行同样的操作,得到对应图像,两图像如图丁所示,根据图像可求得电压表内阻为________,电流表内阻为________(利用图像中的数值表示)。
【答案】(1) (2) ①. ##1.49 ②. ##0.75
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
因为电池内阻较小,电流表分压明显,所以为了减小实验误差,采用电流表相对电源外接法,如下
【小问2详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律可得
可知图中图像的纵轴截距等于电动势,则有
[2]图像的斜率绝对值等于内阻,则有
【小问3详解】
S先与1接通,外电路断时,电动势测量值等于真实值
把S与2接通,外电路短路时,电流等于真实值
解得
把S与2接通,测量的内阻为电压表和电源内阻并联后的总电阻,即
解得
把S与1接通,测量的内阻为电流表和电源内阻串联后的总电阻,即
解得
四、解答题:共26分。第17题每题10分、第18题每题16分。
17. 如图所示为某电动机工作示意图,定值电阻R和电动机M串联在电路中。t=0时,闭合开关S,重物从静止开始竖直向上做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动;t1=1 s时,理想电流表的示数I=2A,电动机两端的电压UM=6V。已知电源电动势E=12V,定值电阻R=2Ω,电动机内阻rM=1Ω,重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)电源的内阻r;
(2)重物的质量m。
【答案】(1)r=1Ω
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,时:
解得
【小问2详解】
时
电机的输出功率为P,牵引力为F,
解得
,
可得
18. 如图甲所示,电源电动势为E、内阻为r(具体值未知)的电池,合上开关,在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示,电表对电路的影响不计。(Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线;Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线;Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线)
(1)求E、r;
(2)求滑动变阻器的总阻值;
(3)写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标(不要求计算过程)。
【答案】(1),
(2)
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
由图Ⅰ可知,电源输出电功率的最大值为
由分析可知,当变阻器接入电路的电阻与电池的内阻相等时,电源输出的电功率有最大值,且
由图Ⅱ可知,当变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的短路电流为3A,则有
联立解得,
【小问2详解】
由图Ⅲ可知,当变阻器接入电路的阻值最大时,电源的效率为,则有
解得滑动变阻器的总阻值为
【小问3详解】
图Ⅱ中a点的坐标是变阻器接入电路的阻值最大时对应的电流与电压值,电流为
路端电压为
所以a点的坐标为(0.6A,4.8V);图Ⅰ中b点的坐标是功率最大时的路端电压与功率,此时变阻器接入电路的电阻与电源的内阻相等,故路端电压为3V。所以b点的坐标为(3V,4.5W);c点的坐标是变阻器接入电路阻值最大时的路端电压和对应的电功率,此时变阻器接入电路的电阻为,故路端电压为,电路中的电流为,则此时电源输出的电功率为
所以c点的坐标为(4.8V,2.88W)。
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高二物理上学期10月月考试卷
一、选择题:共24分。第1~8题每题3分。
1. 下列各图中,电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 《天工开物》舞剧在2025年10月10日北京场次的谢幕环节中,首次引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供,它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。假设机器人的电池容量为30A·h,工作时输出电压为24V,输出功率为48W。关于该机器人,下列说法正确的是( )
A. 机器人的电阻是12Ω
B. 电池储存的电能为30A·h
C. 机器人正常工作时的电流是2A
D. 机器人充满电后一次工作时间约为10 h
3. 如图所示,某电解池内有一价正负离子的电解液,在外部电源E作用下,经时间t到达负极板的正离子数为,到达正极板的负离子数为,设元电荷电荷量为e,则溶液内电流的大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,直线为某电源的图线,直线和曲线分别为电阻A、B的图线,下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为6V,内阻为1.5Ω
B. 单独把A与该电源相连时,电路的总功率为2.25W
C. 单独把B与该电源相连时,B消耗的功率为9W
D. 把A、B串联后与该电源相连时,B消耗的功率小于A消耗的功率
5. 如图所示为一含电解槽A的工作电路,闭合开关S,再闭合,调节滑动变阻器电阻,当时,灯泡正常发光。保持S闭合,断开,再闭合,电解槽工作,灯泡仍正常发光。已知电源电动势,灯泡额定电压为3V,额定功率为0.6W,电解槽内阻为,则电解槽工作时将电能转化为化学能的功率为( )
A. 0.4W B. 0.38W C. 0.2W D. 0.02W
6. 某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
7. 某微安表满偏电流为200μA,内阻为500Ω,用该微安表改装电表,下列说法正确的是( )
A. 若要改装成量程为0~1A的电流表,需串联阻值为0.1Ω的电阻
B. 若并联阻值为125Ω的电阻,改装后电流表的量程为0~800μA
C. 若要改装成量程为0~2V的电压表,需串联阻值为9500Ω的电阻
D. 若串联阻值为7500Ω的电阻,改装后电压表的量程为0~1.5V
8. 某电路图如图甲所示,M为电动机,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端过程中,两电压表示数随电流表示数的变化关系如图乙所示。已知电流表示数小于0.8A时,电动机不转动,各电表均视为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大阻值为9.5Ω B. 电源电动势为4.0V,内阻为1.0Ω
C. 电动机的最大发热功率为2.16W D. 电动机的最大输入功率为4.56W
二、多项选择题:共18分。第9、11题每题5分,漏选得2分,第10、12题每题4分,漏选得2分。
9. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻,下列说法正确的是( )
A. 由甲图可知,该表头满偏电流
B. 甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为15V
C. 乙图是改装成的双量程电流表,,
D. 乙图是改装成的双量程电流表,,
10. 如图所示,某电路中电源电动势为,内阻为,,为定值电阻,R1为光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度增强,电压表V示数的变化量绝对值为,电流表A示数的变化量绝对值为,电流表示数的变化量绝对值为,所有电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电流表A和电压表V示数都变小 B.
C. D. 电源的效率一定降低
11. 如图甲所示的电路中,定值电阻。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势,内阻不计。当开关断开时,灯泡消耗的实际电功率为,下列说法正确的是( )
A. 当开关断开时,灯泡的阻值约为 B. 定值电阻
C. 开关闭合后,灯泡消耗的实际功率约 D. 开关闭合后,灯泡的阻值约为
12. 如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为100Ω,定值电阻R2阻值未知,滑动变阻器R3的滑片P从最左端滑至最右端,电源的路端电压U随流过电源的电流I变化关系图线如图乙所示,其中A、B两点是P在R3的两个端点得到的。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为20V,内阻为25Ω
B. R3的总阻值为300Ω
C. P从最左端滑至最右端过程,R2消耗的最大功率为3.2W
D. P从最左端滑至最右端过程,电源的输出功率一直增大
三、实验题:共32分。第13题每题6分,第14~15题每题8分,第16题每题10分。
13. 某实验小组要测定水的电阻率,选择下面的仪器进行实验。
A.两节干电池(每节干电池的电动势为1.5V)
B.电压表V(0~1V,内阻为6kΩ)
C.毫安表G(0~6mA)
D.滑动变阻器R(0~20Ω)
E.定值电阻R0(阻值为12kΩ)
F.开关、导线若干
次数
1
2
3
4
5
U/V
0
0.28
0.45
0.65
0.80
I/mA
0
1.40
2.20
3.20
4.00
(1)将水装入如图甲所示的均匀长玻璃管中,两端各装一个电极,测得水柱的长度为25cm;用游标卡尺测量玻璃管的内径如图乙所示,读数为___________cm;
(2)为了测出玻璃管内水柱的电阻,该实验小组设计的实验电路如图丙所示,请在图丁中将实物图补充完整___________;
(3)按照电路图连接电路,闭合开关,移动滑片,测得多组电压表示数U与电流表示数I,如图戊表格所示,则水的电阻率约为___________Ω·m(计算结果保留两位有效数字)。
14. 某实验小组要测量一个未知电阻的阻值,先用多用电表的欧姆挡粗测电阻的阻值。
(1)首先检查多用电表的指针,进行机械调零,然后把选择开关置于“”倍率,经过欧姆调零后测量电阻,发现指针偏转角度过大,几乎达到满偏,这说明倍率选择不当。应该换用______(选填“×1”“×100”或“×1k”)倍率;更换合适的倍率后,______(选填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零。
(2)更换合适的倍率,测量结果如图1所示,被测电阻的阻值为______Ω。
(3)实验小组打算进一步精确测量电阻的阻值,实验室中可利用的实验器材有:
①电流表(量程,内阻)
②电流表(量程,内阻)
③定值电阻,
④电源、滑动变阻器、导线、开关。
他们设计了如图2所示的电路,请在实物连线图中画上一条导线,把实验电路图补充完整______。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现当电流表半偏时,电流表也刚好半偏。由于,,可以认为通过的电流近似等于通过的电流,在此种情形之下,的测量值为______Ω。(保留2位有效数字)
15. 某同学要精确测量某定值电阻的阻值,现备有下列器材:
待测电阻(阻值约)
电池组(电动势,内阻约为)
滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
电流表A(量程,内阻)
电压表(量程,内阻)
电压表(量程,内阻)
开关一个,导线若干。
(1)请在虚线框中画出测量定值电阻的电路图并标明各电表符号_____;
(2)闭合开关,适当调节滑动变阻器的阻值,记下电表读数,则待测电阻的表达式__________(用题干的已知量和相应的电表示数表示);
(3)该同学通过上述实验测得。为测量某水果电池的电动势和内阻,该同学又设计了如图甲所示的实验电路,连接好仪器进行实验,调节电阻箱的阻值,得到电阻箱消耗的功率与其阻值的关系如图乙所示。由图乙可得该水果电池电动势__________,内阻__________。
16. 某学校的物理兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻,现有如下实验器材:
A.电压表V(0∼3V,内阻约为3kΩ)
B.电流表(0∼0.6A,内阻约为0.5Ω)
C.滑动变阻器(0∼999.9Ω)
D.待测干电池
E.开关S、导线若干
(1)为了使测量结果尽量准确,请在图甲中按照实验原理补充连接好实物图。
(2)改变滑动变阻器滑片的位置,记录多组电压表的示数和对应的电流表的示数,利用描点法作出如图乙所示的图像。由图像可求出该干电池的电动势为________V,内电阻为________。(结果均保留两位小数)
(3)本实验误差主要来源于电表的内阻,为了能测出电压表和电流表的内阻,另一实验小组设计了如图丙所示电路图,闭合开关,单刀双掷开关S先与1接通,移动滑动变阻器的滑片,测量了多组、数据并作出对应的图像,再把S与2接通,进行同样的操作,得到对应图像,两图像如图丁所示,根据图像可求得电压表内阻为________,电流表内阻为________(利用图像中的数值表示)。
四、解答题:共26分。第17题每题10分、第18题每题16分。
17. 如图所示为某电动机工作示意图,定值电阻R和电动机M串联在电路中。t=0时,闭合开关S,重物从静止开始竖直向上做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动;t1=1 s时,理想电流表的示数I=2A,电动机两端的电压UM=6V。已知电源电动势E=12V,定值电阻R=2Ω,电动机内阻rM=1Ω,重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)电源的内阻r;
(2)重物的质量m。
18. 如图甲所示,电源电动势为E、内阻为r(具体值未知)的电池,合上开关,在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示,电表对电路的影响不计。(Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线;Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线;Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线)
(1)求E、r;
(2)求滑动变阻器的总阻值;
(3)写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标(不要求计算过程)。
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