高中江苏省东海县第二中学学年高二上物理试题答案解析.docx
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高中江苏省东海县第二中学学年高二上物理试题答案解析
江苏省东海县第二中学【精品】高二(上)9月物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.关于电流,下列各种说法中正确的是( )
A.电流的定义式I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流
B.由I=nqsv可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大
C.电荷定向移动的方向就是电流的方向
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
2.如图所示的电路中,电阻R=2Ω.断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为
A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω
3.充电宝内部的主要部件是锂电池,充电宝中的锂电池在充电后,就是一个电源,可以给手机充电.机场规定:
严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝搭乘飞机.某同学的充电宝铭牌上面写着“10000mA·h”和“3.7V”下列说法正确的是
A.按规定不能携带该充电宝搭乘飞机B.160W·h是指功率
C.10000mA·h是指电荷量D.10000mA·h是指电动势
4.下图为多用电表的表盘,关于多用电表的使用,下列说法正确的是
A.表盘电阻的刻度线不均匀,越靠近右侧刻度线越密集
B.只有测量电阻阻值时,才需要调节指针定位螺丝,使指针指在最左端刻度
C.测量电阻时,假如事先知道电阻的大致阻值,应该选择适当倍率使测量时表针落在刻度盘的中间区域
D.在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时,发现指针非常靠近欧姆零点,应该选择更大倍率档
5.甲、乙、丙三个长度、横截面积都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量,把通过上述导体的电流I,导体两端电压U在U-I坐标系中描点,O为坐标原点,甲、乙、丙三个点恰好在一条直线上,如图所示,则下列表述中正确的是
A.甲电阻率最大B.乙电阻率最大
C.丙电阻率最大D.三个电阻率一样大
6.某同学测量一个圆柱体工件的电阻率,分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体工件的直径和长度,某次测量的示数如图甲和乙所示,下列读数都正确的是
A.4.83cm5.387mm
B.5.03cm5.313mm
C.5.93cm5.813mm
D.6.03cm6.313mm
7.如图所示,电源和电压表都是好的,当滑片由a滑到b的过程中,电压表的示数都为U,下列判断正确的是[]
A.a处接线断开B.触头P开路
C.a、b间电阻丝开路D.b处接线开路
8.如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线,用该电源分别于R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为
,则( )
A.
B.
C.
D.
9.一个简单的闭合电路由内外两部分电路构成,已知内电路的电源是一个化学电池,电池的正、负极附近分别存在着化学反应层,反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处,在这两个地方,电势会沿电流方向跃升,这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图所示,图中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低,D点的高度略低于C点。
若增大外电路电阻R,则下列说法正确的是( )
A.C、D两点的高度差将变大
B.A、B两点的高度差将不变
C.A与D、C与B高度差的总和将变小
D.设电路中定向移动的正电荷为正电荷,则单位正电荷从B处经C、D移至A处,非静电力做功不变
10.某种角速度计,其结构如图所示.当整个装置绕轴OO′转动时,元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压,电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号.已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为l,电源的电动势为E、内阻不计.滑动变阻器总长也为l,电阻分布均匀,装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端,当系统以角速度ω转动时,则( )
A.电路中电流随角速度的增大而增大
B.电路中电流随角速度的增大而减小
C.弹簧的伸长量为x=
D.输出电压U与ω的函数式为U=
11.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路,当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和2.0V。
重新调节R使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。
则这台电动机正常运转时输出功率为( )
A.47WB.44WC.32WD.18W
二、多选题
12.如图甲、乙所示的电路图为电表改装的示意图,G为表头、R为可调电阻,则下列说法正确的是
A.图甲为电流表改装的原理图,减小可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
B.图甲为电流表改装的原理图,减小可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
C.图乙为电压表改装的原理图,减小可调电阻的阻值,改装后电表的量程增大
D.图乙为电压表改装的原理图,减小可调电阻的阻值,改装后电表的量程减小
13.如图所示,Rt为正温度系数热敏电阻,R1为光敏电阻,R2和R3均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,V为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是( )
A.热敏电阻温度升高,其他条件不变
B.热敏电阻温度降低,其他条件不变
C.光照增强,其他条件不变
D.光照减弱,其他条件不变
三、实验题
14.在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,提供下列器材:
A.小灯泡(3V0.6W);B.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);
C.电流表(0~250mA,内阻约1Ω);D.电流表(0~0.6A,内阻约0.4Ω);
E.滑动变阻器(10Ω2A);F.滑动变阻器(100Ω0.5A);
G.电池组(电动势6V);H.开关、导线若干.
(1)实验时电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.(用序号字母表示)
(2)请用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整______.
(3)实验中记录多组电压表示数U和电流表示数I,在图中画出I-U图象_______.
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
15.测定一节电池的电动势和内阻,电路如图甲所示,MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,定值电阻R0=1.0Ω.调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x,绘制了U-I图象如图乙所示.
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图丁所示,则金属丝的直径为____mm.
(2)由图乙求得电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
(3)根据实验数据可绘出
图象,如图丙所示.图象斜率为k,电阻丝横截面积为S,可求得电阻丝的电阻率ρ=________,电表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响.
四、解答题
16.如图所示,电源电动势E=12V,电源内阻不计.定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.
(1)若在ab之间接一个C=100μF的电容器,闭合S,电路稳定后,求电容器上所带的电量;
(2)若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表,求电压表的示数.
17.如图所示,R为电阻箱,
为理想电压表,当电阻箱阻值R1=14Ω时,电压表读数U1=7V;当电阻箱阻值R2=6Ω时,电压表读数U2=6V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)当电阻箱R阻值为多少时,电源的输出功率最大?
最大值Pm为多少?
参考答案
1.A
【详解】
A、电流的定义式I=q/t采用的是比值定义法,具有比值定义法的共性是普遍适用,适用于任何电荷的定向移动形成的电流;故A正确.
B、由I=nqsv可知,电流的大小跟导体的材料(决定n),导体的横截面积(s)和电荷定向移动的速率(v)共同决定;故B错误.
C、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的反方向是电流的方向;故C错误.
D、电流有大小和方向,但方向是指沿着电荷运动的直线上,不同于矢量的方向;故电流是标量;故D错误.
故选A.
2.A
【详解】
开关s断开时有:
,开s闭合时有:
,其中
,解得:
,
故A正确.
3.C
【详解】
A.根据W=IUt=qU=10000mA·h×3.7V=10Ah×3.7V=37W∙h<160W·h,则可带上飞机,选项A错误;
B.160W·h是指能量,选项B错误;
CD.根据q=It可知,10000mA·h是指电荷量,选项C正确,D错误.
4.C
【详解】
A.欧姆档刻度分布不均匀,越靠近左侧刻度线越密集,故A错误;
B.无论是测电流、电压,还是测电阻,都要进行机械调零,即是调节指针定位螺丝,使指针指在最左端刻度,故B错误;
C.为减小测量误差,使用欧姆表测电阻时应应选择合适的挡位,使指针指在表盘中央刻度线附近,故C正确;
D.在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时,发现指针非常靠近欧姆零点,说明电阻很小,应该选择较小倍率档.故D错误.
5.A
【详解】
根据U=IR可知,U-I图象上各点与原点连线的斜率的大小表示电阻,由图像可知,甲与原点连线的斜率最大,那么其对应的电阻最大,丙的斜率最小,那么其对应的电阻最小;由于三个长度、横截面积均相同的金属导体,由电阻定律
可知,电阻率
,因此甲的电阻率最大,丙的电阻率最小;
A.甲电阻率最大,与结论相符,选项A正确;
B.乙电阻率最大,与结论不相符,选项B错误;
C.丙电阻率最大,与结论不相符,选项C错误;
D.三个电阻率一样大,与结论不相符,选项D错误;
6.B
【详解】
甲的读数:
5cm+0.1mm×3=5.03cm;
乙的读数:
5mm+0.01mm×31.3=5.313mm.
A.4.83cm5.387mm,与结论不相符,选项A错误;
B.5.03cm5.313mm,与结论相符,选项B正确;
C.5.93cm5.813mm,与结论不相符,选项C错误;
D.6.03cm6.313mm,与结论不相符,选项D错误;
7.D
【解析】
试题分析:
若a处接线断开,电压表的示数为零,不符合题意.故A错误.若触头P开路,电压表的示数为零,不符合题意.故B错误.若a、b间电阻丝开路,电压表示数几乎为U,后变为零,不符合题意.故C错误.若b处接线开路,ab上没有电压,电压表的示数几乎都为U.故D正确.故选D.
考点:
电路的故障分析
【名师点睛】本题是电路中故障分析问题,考查判断推理能力.关键是能根据题目提供的现象来分析故障;本题电压可以用电势差理解.
8.B
【详解】
AB.由图线的交点读出,B接在电源上时,电源的输出输出功率为:
P1=UI=8W
C接在电源上时,电源的输出输出功率为:
P2=UI=8W
故A错误B正确;
CD.电源的效率为:
效率与路端电压成正比,B接在电源上时路端电压大,效率高,η1>η2.故CD错误。
故选:
B。
9.D
【详解】
电动势不变,当R增大时,总电流减小,内电压减小,路端电压增加;
A.CD两点高度差类似于内电压,内电压减小;故A错误;
B.AB两点的高度差为外电压,外电压增加;故B错误;
C.而图中A与D,C与B高度差的总和为电动势,故应不变;故C错误;
D.正电荷从B处经CD至A处,非静电力做功W=Uq,不变;故D正确。
故选D。
10.D
【分析】
当系统在水平面内以角速度ω转动时,电路中电阻保持不变,根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况.系统匀速转动时,由弹簧的弹力提供元件A的向心力,根据牛顿第二定律得到角速度ω与弹簧伸长的长度x的关系式.根据串联电路电压与电阻成正比和电阻定律,得到电压U与x的关系式,再联立解得电压U与ω的函数关系式.
【详解】
系统在水平面内以角速度ω转动时,无论角速度增大还是减小,BC的总电阻不变,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中电流保持不变,故A、B错误;设系统在水平面内以角速度ω转动时,弹簧伸长的长度为x,则对元件A,根据牛顿第二定律得kx=mω2(l+x),又输出电压U=
,联立两式得
,
,故C错误,D正确;故选D.
11.C
【详解】
电动机内阻为
电动机正常运转时
解得
,C正确,ABD错误。
故选C。
12.AD
【详解】
AB.图甲可变电阻与电流计并联,为电流表改装的原理图,减小可调电阻的阻值,则可调电阻上的分流会变大,则改装后电表的量程增大,选项A正确,B错误;
CD.图乙可变电阻与电流计串联,则为电压表改装的原理图,减小可调电阻的阻值,可调电阻上的分压会减小,则改装后电表的量程减小,选项C错误,D正确.
13.BD
【详解】
AB.热敏电阻温度升高时,其阻值增大,外电路总电阻增大,总电流减小,路端电压随之增大,而R2的电压减小,则并联部分的电压增大小,通过光敏电阻的电流增大,所以通过热敏电阻的电流减小,电压表的读数减小.相反,同理可得热敏电阻温度降低,其他条件不变,电压表的示数增大,符合题意.故A错误,B正确.
CD.光照增强,光敏电阻的阻值减小,外电路总电阻减小,并联部分的电压减小,则电压表的示数减小.光照减弱,光敏电阻的阻值增大,外电路总电阻增大,路端电压增大,则电压表的示数增大,故D正确,C错误;
故选BD.
点睛:
该题考查光敏电阻和热敏电阻的特性与闭合电路的欧姆定律的应用,关键是光敏电阻的特性是当光敏电阻上的光照强度增大,热敏电阻的特性是随着温度的升高阻值增大,再由欧姆定律进行动态分析.
14.DF
【详解】
[1][2]灯泡额定电压为3V,电压表应选择B;由表中实验数据可知,最大电流为0.205A,电流表应选择D;为方便实验操作,滑动变阻器应选择F;
[3]由实验数据可知,最小电流为0.02A,滑动变阻器应采用分压接法,由于电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实物电路图如图所示:
[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象如图所示:
15.0.398(0.397-0.399)1.49-1.500.45-.050kS没有
【详解】
[1]读数为固定刻度加可调刻度:
0+39.8×0.01mm=0.308mm;(0.397-0.399)
[2][3]由闭合电路欧姆定律可知:
;
则可知,图2中的图象与纵坐标间的交点表示电动势,故
;
图象的斜率表示内电阻,则
;
解得:
;
[4]由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U−I图象如图所示,
由图象可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值,
[5]根据欧姆定律可知,电阻
;
则可知
;
解得:
;
若考虑电阻内阻,则图象的斜率不变,所以得出的电阻率没有影响;
16.
(1)
C;
(2)6V
【详解】
(1)设电容器上的电压为
,则有:
电容器的带电量:
代入数据解得:
C
(2)设电压表与
并联后电阻为:
解得:
6V
17.
(1)8V;2Ω.
(2)2Ω;8W
【详解】
(1)由闭合电路欧姆定律得:
①
②
联立①②并代入数据解得:
E=8V
r=2Ω
(2)由电功率表达式:
③
将③式变形为:
④
由④式可知,当R=r=2Ω时P有最大值,则有:
W
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