2026-2027学年高二上学期物理期中模拟测试卷(粤教版适用)
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内容正文:
粤教版高二物理《静电场 恒定电路 闭合回路 电能与能源的可持续发展》期中测试卷
本试卷分第Ι卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分
满分:100分;考试时间:75分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题,共46分)
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计,下列说法正确的是( )
A.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电
B.针状电极上,针尖附近的电场较弱
C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,其速度和加速度均不断增大
D.两电极相距越远,熔喷布捕获的带电粒子速度越大
2.如图所示为静电分析器中一段极窄的真空圆弧分析管道。电子束沿圆弧匀速运动穿过管道,形成恒定电流I。已知单位长度的电子数量为n,电子的电荷量为e,横截面积为S,不计电子之间的相互作用力,则电子的定向移动速率为( )
A. B. C. D.
3.如图甲所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内,充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A,可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻r=0.5Ω,则1min内( )
A.充电宝输出的电功率小于3W
B.充电宝产生的热功率为0.18W
C.手机电池储存的化学能为169.2J
D.手机电池产生的焦耳热为18J
4.太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源,其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示,太阳能电池板负载的U-I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时,下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板的效率约为50%
B.太阳能电池板的输出功率约为
C.太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D.太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
5.(2026·广东·高考)图(a)为某梳齿状可变电容器截面图,上端为固定极板,下端为可上下运动的动极板。将该电容器接入图(b)所示电路,探究其电荷量、极板电压和电容的变化。过程为:①当动极板运动到最高处,开关接端,电源向电容器充电;②充电结束后接 端空置,动极板向下运动;③当动极板运动到最低处,接端,电容器通过放电。关于该过程,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,电源电动势为E,内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.若断开开关S,带电微粒向上运动
B.只逐渐减小对R1的光照强度时,电压表示数变大,电阻R0消耗电功率变大
C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数不变,带电微粒向上运动
D.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流
7.图甲所示,光滑绝缘斜面顶端固定带电量为+q的小球A,质量为0.1 kg的带电小球B(与A带同种等量电荷,小球A、B均可视为点电荷)从斜面底端,以某一初速度沿斜面向上运动。以小球A位置为坐标原点沿斜面向下建立x轴,物块B沿斜面向上运动过程中,A、B系统的电势能和B的重力势能随x变化规律如图乙实线部分所示,M点的切线与重力势能随变化的直线平行。已知斜面总长度L=0.8 m,规定地面为重力场零势面,无穷远为电场零势面,重力加速度g取10 m/s2,在小球B向上运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球B速度变化率的绝对值越来越小
B.斜面倾角为30°
C.小球B的初始动能为1.66 J
D.小球B运动到xm处,B受到的库仑力与重力大小相等
二、多项选择题(本题共3小题,每题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电荷 B.M点的电场强度比N点的小
C.粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
9.如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为SA∶SB=1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面,元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是( )
A.流经导线A的电流为0.16 A
B.导线A、B的电阻之比为2∶1
C.5 s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面
D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比为vA∶vB=2∶1
10.如图所示为某喷墨打印机的工作原理图,墨盒喷出质量为的墨滴,墨滴经过带电室后带上电荷量为的电荷,后以速度垂直进入偏转电场,最终打在与偏转极板垂直的纸面上。已知偏转极板长,偏转极板间距,偏转极板间电压,偏转极板右端到纸面的距离,不计墨滴重力,下列说法正确的是( )
A.墨滴离开电场时其偏转位移大小为
B.墨滴离开电场时其偏转位移大小为
C.墨滴打在纸上时其偏转位移大小为
D.墨滴打在纸上时其偏转位移大小为
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共15分).
11.(6分)某同学测量金属丝的电阻R大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”档挡正确测量,指针偏转如图所示对应的读数大小为 Ω;
(2)该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程0—15V,内阻约15kΩ) B.电压表(量程0—3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0—3A,内阻约0.025Ω) D.电流表(量程0—0.6A,内阻约0.125Ω)
①为了测量准确,实验时应选用 测量电压U,应选用 测量电流I;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
12.(9分)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆档,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在 区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于 (选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。 。
四、解答题(本大题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,用干电池组给玩具电动机供电,小灯泡标有“3V 3W”字样,小灯泡标有“2V 4W”字样,电动机的内阻,当闭合电键S,将滑动变阻器的阻值调到时,两灯泡和玩具电动机均能正常工作。求:
(1)流过电动机的电流;
(2)电动机输出的机械功率。
14.(13分)如图所示的电路中,电源电动势20V、内阻3Ω,定值电阻、、滑动变阻器可调节范围0~10Ω,一对边长的正方形金属板水平放置,板间距。闭合开关S,电路稳定后一质量、电荷量的带电微粒,从两金属板左侧中点以速度沿平行于金属板方向射入电场。不考虑空气阻力,重力加速度
(1)若微粒沿直线射出电场,求此时两金属板间电压和滑动变阻器连入电路部分电阻;
(2)为使微粒能够射出金属板间电场区域,求滑动变阻器的调节范围。
15.(16分)(2026·广西·高考)车的总质量为,重力加速度为。
(1)单位换算,对应的电荷量为多少库仑?
(2)车配备的电池已知电压为,电池电量参数为,则该电池可储备的能量最多为多少?
(3)轮胎受地面阻力为,车受到的空气阻力,则车匀速以速度行驶时,电池输出功率只有倍用于牵引力做功(),求电池的输出功率。
(4)当速度时,传动效率;当时,传动效率;当,,时,现要进行实验:行驶400千米,要求在时间内完成;(重力加速度取)
现有如下三个方案,应该选哪个方案?
实验方案
设置速度
方案一
90 km/h
方案二
108km/h
方案三
120km/h
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粤教版高二物理《静电场 恒定电路 闭合回路 电能与能源的可持续发展》期中测试卷
本试卷分第Ι卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分
满分:100分;考试时间:75分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题,共46分)
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计,下列说法正确的是( )
A.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电
B.针状电极上,针尖附近的电场较弱
C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,其速度和加速度均不断增大
D.两电极相距越远,熔喷布捕获的带电粒子速度越大
【答案】A
【解析】A.空气受电场影响被电离产生带电粒子,电场线方向从正极指向负极,正电荷沿电场线方向运动被熔喷布捕获带正电,故A正确;
BC.导体尖端的电荷特别密集,所以电场强度比较大,远离尖端的地方电场强度逐渐减小,电场力减小,加速度也减小,故BC错误;
D.带电粒子的运动速度由动能定理可知与合外力做功有关,即电场力做功,根据W=Uq可知,电场力做功只与电势差有关,和运动距离无关,故D错误。
故选A。
2.如图所示为静电分析器中一段极窄的真空圆弧分析管道。电子束沿圆弧匀速运动穿过管道,形成恒定电流I。已知单位长度的电子数量为n,电子的电荷量为e,横截面积为S,不计电子之间的相互作用力,则电子的定向移动速率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,可得;故选A。
3.如图甲所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内,充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流I=0.6A,可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻r=0.5Ω,则1min内( )
A.充电宝输出的电功率小于3W
B.充电宝产生的热功率为0.18W
C.手机电池储存的化学能为169.2J
D.手机电池产生的焦耳热为18J
【答案】C
【解析】A.充电宝的输出电压为5.0V、输出电流为0.6A,所以充电宝输出的电功率为,故A错误;
B.充电宝内的电流为0.6A,但其内阻未知,所以产生的热功率无法计算,故B错误;
C.由题意及能量守恒定律,可得手机电池储存的化学能为,代入数据解得,故C正确;
D.根据焦耳定律,可知手机电池产生的焦耳热为,故D错误。故选C。
4.太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源,其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示,太阳能电池板负载的U-I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时,下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板的效率约为50%
B.太阳能电池板的输出功率约为
C.太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D.太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
【答案】B
【解析】A.由图可知,太阳能电池板的电动势约为2.80V,交点为负载工作时的电压和电流,则太阳能电池板负载两端电压约为1.80V,则太阳能电池板的效率约为故A错误;
B.由图可知,太阳能电池板负载两端电压为1.80V,电路中电流为1.80mA。则太阳能电池板的输出功率约为故B正确;
CD.由图可知路端电压与干路电流的关系图线为曲线,则太阳能电池板负载的内阻是变化的。故无法计算太阳能电池板的内阻和内阻消耗的功率,故CD错误。故选B。
5.(2026·广东·高考)图(a)为某梳齿状可变电容器截面图,上端为固定极板,下端为可上下运动的动极板。将该电容器接入图(b)所示电路,探究其电荷量、极板电压和电容的变化。过程为:①当动极板运动到最高处,开关接端,电源向电容器充电;②充电结束后接 端空置,动极板向下运动;③当动极板运动到最低处,接端,电容器通过放电。关于该过程,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB.由题意可知①过程为电容器充电过程,电容器两端电势差逐渐增大,根据可知电容器电荷量逐渐增大;②过程接端,则电容器Q不变,动极板向下运动,S减小,根据可知U增大,C减小;③过程为放电过程,动极板在最低处电容为更小的恒定值,故对应Q-U图线为过原点、斜率更小的直线,A正确,B错误;
CD.通过前面的分析可知①过程的电容C大于③过程的电容C,②过程中Q不变,因为,所以U与C成反比,图像为双曲线的一支,故CD均错误。故选A。
6.如图所示,电源电动势为E,内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A.若断开开关S,带电微粒向上运动
B.只逐渐减小对R1的光照强度时,电压表示数变大,电阻R0消耗电功率变大
C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数不变,带电微粒向上运动
D.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R3中有向上的电流
【答案】C
【解析】A.带电微粒受向下的重力和向上的电场力,当断开开关S,电容将对所处的回路放电,即带电微粒所受电场力减小,所以带电微粒将向下运动,故A错误;
B.当减小对R1的光照强度时,R1的阻值增大,电路中的总电阻增大,总电流减小,则电路的内压减小,路端电压增大,所以电压表示数增大。根据热功率的公式可知电阻R0消耗的电功率减小,故B错误;
C.分析电路可知,电容器的电压与R2上半部分电阻的电压相等,只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电路中的总电流不变,但是R2上端电阻增大,电压增大,即电容器两端电压增大,根据公式可知电场的场强增大,带电微粒所受电场力将增大,所以带电微粒向上运动,故C正确;
D.由电路结构可知,电路稳定时,R3没有电流通过,所以当只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,不会影响电路中的电流,即电路中的电流不变,电源消耗的电功率不变。电阻R3中也没有电流通过,故D错误。故选C。
7.图甲所示,光滑绝缘斜面顶端固定带电量为+q的小球A,质量为0.1 kg的带电小球B(与A带同种等量电荷,小球A、B均可视为点电荷)从斜面底端,以某一初速度沿斜面向上运动。以小球A位置为坐标原点沿斜面向下建立x轴,物块B沿斜面向上运动过程中,A、B系统的电势能和B的重力势能随x变化规律如图乙实线部分所示,M点的切线与重力势能随变化的直线平行。已知斜面总长度L=0.8 m,规定地面为重力场零势面,无穷远为电场零势面,重力加速度g取10 m/s2,在小球B向上运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球B速度变化率的绝对值越来越小
B.斜面倾角为30°
C.小球B的初始动能为1.66 J
D.小球B运动到xm处,B受到的库仑力与重力大小相等
【答案】C
【解析】A.小球B沿斜面向上运动过程中A、B间的库仑力在增大,小球B受的合力在增大,根据牛顿第二定律,小球B的速率变化率越来越大,故A错误;
B.小球B的重力势能随x变化关系为,图像斜率为,所以,,故B错误;
C.根据图线上实线部分的横坐标截止到可知,小球B在该处时速度为零,到达最高点,根据图中曲线可知初始位置时AB间的电势能为,最高点时AB间的电势能为,整个过程根据能量守恒有,解得,故C正确;
D.根据题意可知小球B沿斜面向上运动过程中,表示A、B系统的电势能的变化曲线上某点处斜率绝对值为该位置A、B间库仑力的大小,M点的切线与直线平行,故可知该处库仑力的大小等于,故D错误.故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电荷 B.M点的电场强度比N点的小
C.粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
【答案】BCD
【解析】A.根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知,带电粒子带正电,故A错误;
B.等差等势面越密集的地方场强越大,故M点的电场强度比N点的小,故B正确;
CD.粒子带正电,因为M点的电势大于在N点的电势,故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能;由于带电粒子仅在电场作用下运动,电势能与动能总和不变,故可知当电势能最大时动能最小,故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小,故CD正确。
故选BCD。
9.如图所示,两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比为SA∶SB=1∶2。已知5 s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截面,元电荷e=1.6×10-19C,则下列说法正确的是( )
A.流经导线A的电流为0.16 A
B.导线A、B的电阻之比为2∶1
C.5 s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面
D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比为vA∶vB=2∶1
【答案】 ABD
【解析】根据题意可知,流经导线A的电流为I== A=0.16 A,A正确;根据电阻定律R=ρ,可得导线A、B的电阻之比为RA∶RB=SB∶SA=2∶1,B正确;因导线A、B串联,通过导线A、B的电流相等,所以相同时间内通过的电荷量相等,即5 s内有5×1018个自由电子通过导线B的横截面,C错误;根据电流微观表达式I=neSv,可得v=,由于通过导线A、B的电流相等,单位体积内的自由电子数相等,则自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比为vA∶vB=SB∶SA=2∶1,D正确。
10.如图所示为某喷墨打印机的工作原理图,墨盒喷出质量为的墨滴,墨滴经过带电室后带上电荷量为的电荷,后以速度垂直进入偏转电场,最终打在与偏转极板垂直的纸面上。已知偏转极板长,偏转极板间距,偏转极板间电压,偏转极板右端到纸面的距离,不计墨滴重力,下列说法正确的是( )
A.墨滴离开电场时其偏转位移大小为
B.墨滴离开电场时其偏转位移大小为
C.墨滴打在纸上时其偏转位移大小为
D.墨滴打在纸上时其偏转位移大小为
【答案】AC
【解析】AB.墨滴进入偏转电场时做类平抛运动,则,,,解得,
代入数据可知,A正确,B错误;
CD.粒子出离偏转电场后做匀速直线运动,根据平抛运动的规律,粒子射出偏转电场时速度的偏向角,由比例关系,解得r=2.0mm,C正确,D错误。故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共15分).
11.(6分)某同学测量金属丝的电阻R大小。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡进行粗测,用“×1”档挡正确测量,指针偏转如图所示对应的读数大小为 Ω;
(2)该同学设计了如图所示的电路,再次开展测量,除学生电源(输出电压为4V)、滑动变阻器、开关、导线外,还提供如下器材:
A.电压表(量程0—15V,内阻约15kΩ) B.电压表(量程0—3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程0—3A,内阻约0.025Ω) D.电流表(量程0—0.6A,内阻约0.125Ω)
①为了测量准确,实验时应选用 测量电压U,应选用 测量电流I;(填器材前对应字母)
②关于该实验下列哪些说法是正确的?
A.电压表内阻分流引起的误差是系统误差
B.闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于b端
C.滑动变阻器采用图示接法电压U可以调为零
D.通过测量多组数据绘制图像可减小系统误差
【答案】(1)7(2分)(2)①B(1分) D(1分) ②AC/CA(2分)
【解析】(1)电阻大小读数为7Ω×1=7Ω
(2)①由于同学们使用学生电源(4V),则为减小读数误差,则应选择量程为0—3V的电压表测量电压U,即实验时应选用B电压表测量电压U。
电路中的最大电流为,则应选用量程0—0.6A的电流表测量电流I,即应选用D电流表测量电流I。
②A.电压表分流属于系统误差,故A正确;
B.为保护电路,实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端,使电压表示数为零,故B错误;
C.如图所示的电路为分压式电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0,即滑动变阻器滑片调到a端,电压表示数为零,故C正确;
D.通过测量多组数据绘制图像可减小偶然误差,故D错误。
故选AC。
12.(9分)某种材料制成的长方体样品如图1所示,和方向分别用导线引出。小明实验测量该样品的电阻率,采用的实验电路图如图2所示,电源、电压表规格已在图中标出,可选用的电流表和滑动变组器有:电流表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约);滑动变阻器(最大阻值),滑动变组器(最大阻值)。
(1)将多用电表的选择开关旋转到欧姆档,试测样品、间的电阻,多用电表的读数如图3所示,电阻值为 。试测样品、间的电阻,电阻值约为。
(2)按图2连接实物电路,如图4所示,其中滑动变阻器应选用 (选填“”或“”)。
(3)图4中有一根导线连接错误,出现在 区域(选填“①”“②”“③”或“④”)。正确连线后,用电压表、电流表测得样品、间的电阻值。
(4)换用电流表对样品、间的电阻进行测量。闭合开关前,应将图4所示的滑动变阻器的滑片置于 (选填“最左端”或“最右端”)。闭合开关,测量样品、间的电压和电流,得到电阻值.
(5)根据样品电阻值和尺寸计算沿着和方向的电阻率,结果如下表实验中测量A、B间电阻时选用电流表,测量C、D间电阻时选用电流表,经过一系列测量后得到金属块的电阻率和。
方向
方向
电阻率
1.01
1.13
样品沿各个方向的电阻率应当相等。实验发现,两个方向上测得的电阻率值差异较大。有同学认为,沿方向样品的电阻率的测量值较为准确,因为沿方向所用电流表的内阻比小,对测量结果影响较小。你是否同意该同学的观点?请简要说明理由。 。
【答案】(1)320(2分) (2)(2分) (3)②(1分) (4)最右端(1分)
(5)错误(1分);理由见解析(2分)
【解析】(1)由图可得,多用电表欧姆当选用“×100”倍率,则C、D端电阻;
(2)由图1可得,滑动变阻器采用限流式接入电路,为了多次测量时电压表、电流表数据有明显变化,应该接入阻值和、端电阻接近的滑动变阻器。
(3)电压表测量金属块和电流表两端的电阻,连接错误的区域是②区域,目前电压表只测量电流表两端的电压,应将电压表的的接线柱和电阻的右端相连;
(4)接通开关前,为了保护电阻,滑动变阻阻滑片应放在阻值最大处,即最右端位置;
(5)金属块、间的电阻约为10Ω,用电流表测量,电流表内阻约为1Ω,测量值的相对误差约为;测量金属块、B间约320Ω电阻,测量值得相对误差约为,其误差更小,测得的电阻计算电阻率更准确,则该某学的说法错误。
四、解答题(本大题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,用干电池组给玩具电动机供电,小灯泡标有“3V 3W”字样,小灯泡标有“2V 4W”字样,电动机的内阻,当闭合电键S,将滑动变阻器的阻值调到时,两灯泡和玩具电动机均能正常工作。求:
(1)流过电动机的电流;
(2)电动机输出的机械功率。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)依题意可知,两灯泡和电动机均能正常工作时,由电功率公式可得,流过小灯泡的电流为(1分)
流过小灯泡的电流为(2分)
由并联电路的特点可知流过电动机的电流为(1分)
(2)小灯泡的电阻为(1分)
则电动机两端的电压为(1分)
电动机的输入功率为(1分)
电动机的热功率为(1分)
电动机输出的机械功率为(2分)
14.(13分)如图所示的电路中,电源电动势20V、内阻3Ω,定值电阻、、滑动变阻器可调节范围0~10Ω,一对边长的正方形金属板水平放置,板间距。闭合开关S,电路稳定后一质量、电荷量的带电微粒,从两金属板左侧中点以速度沿平行于金属板方向射入电场。不考虑空气阻力,重力加速度
(1)若微粒沿直线射出电场,求此时两金属板间电压和滑动变阻器连入电路部分电阻;
(2)为使微粒能够射出金属板间电场区域,求滑动变阻器的调节范围。
【答案】(1)2V;2Ω;(2)
【解析】(1)微粒沿直线射出电场,则由力的平衡可知:(1分)
解得:
回路的电流:(1分)
滑动变阻器连入电路部分电阻:(1分)
(2)若粒子从上极板右侧射出,则:
水平方向:(1分)
竖直方向:(1分)
由牛顿第二定律得:(1分)
其中:(1分)
联立解得:
U1=4V, (1分)
若粒子从下极板右侧射出,则
水平方向:(1分)
竖直方向:(1分)
由牛顿第二定律得:(1分)
其中:(1分)
联立解得:U2=0V,(1分)
则滑动变阻器的调节范围。
15.(16分)(2026·广西·高考)车的总质量为,重力加速度为。
(1)单位换算,对应的电荷量为多少库仑?
(2)车配备的电池已知电压为,电池电量参数为,则该电池可储备的能量最多为多少?
(3)轮胎受地面阻力为,车受到的空气阻力,则车匀速以速度行驶时,电池输出功率只有倍用于牵引力做功(),求电池的输出功率。
(4)当速度时,传动效率;当时,传动效率;当,,时,现要进行实验:行驶400千米,要求在时间内完成;(重力加速度取)
现有如下三个方案,应该选哪个方案?
实验方案
设置速度
方案一
90 km/h
方案二
108km/h
方案三
120km/h
【答案】(1)3600C (2) (3) (4)方案二
【解析】(1)由于1h=3600s,所以(1分)
(2)因为(1分)
所以根据题意有(1分)
(3)根据题意可知汽车匀速行驶时,牵引力等于总阻力,即(1分)
汽车牵引力的功率为(1分)
又因为电池的输出功率(1分)
(4)根据题意行驶400千米,要求在时间内完成,则全程最低平均速度(1分)
由于方案一中90km/h<100km/h,故不满足时间要求;(1分)
方案二中v=108km/h=30m/s,则由题可知,此时有(1分)
电池输出功率(1分)
整个过程行驶的时间(1分)
所以消耗的能量为(1分)
方案三中,则由题可知,此时有(1分)
电池输出功率(1分)
整个过程行驶的时间
所以消耗的能量为(1分)
根据前面的计算可知电池的最大储能为,故方案三也不可行;所以应该选择方案二。(1分)
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