物理卷·2018届湖南省长沙一中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届湖南省长沙一中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年湖南省长沙一中高二（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．1〜8题只有一个选项正确，9〜12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1．关于电流，下列说法中正确的是（　　）‎ A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速度越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 ‎2．用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零 B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好 C．待测电阻若是连在电路中，无需把它与其他元件断开再测量 D．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡 ‎3．如图所示，虚线表示某电场的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A、B点的加速度分别为aA、aB，电势能分别为EA、EB，下列判断正确的是（　　）‎ A．aA＞aB，EA＞EB B．aA＞aB，EA＜EB C．aA＜aB，EA＞EB D．aA＜aB，EA＜EB ‎4．如图电路所示，当ab两端电压接如100V电压时，cd两端电压为20V；当cd两端接入100V电压时，M两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是（　　）‎ A．4：2：1 B．2：1：1 C．3：2：2 D．以上都不对 ‎5．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足（　　）‎ A． =1 B． = C． = D． =2‎ ‎6．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）‎ A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同 ‎7．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω．电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A．电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（　　）‎ A．2A B．8A C．50A D．58A ‎8．如图所示，A、B两导体板平行放置，在t=0时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）．分别在A、B两板间加四种电压，它们的UAB﹣t图线如下列四图所示．其中可能使电子到不了B板的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是（　　）‎ A．R1短路 B．R2断路 C．R3断路 D．R4短路 ‎10．如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中正确的是（　　）‎ A．电源的电动势为4V B．电源的内电阻为1Ω C．电源输出功率最大值为8W D．电源被短路时，电源消耗的功率为16W ‎11．如图所示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A．电压表V1、电流表A的读数都增大 B．电压表V1与电流表A读数的比值保持不变 C．电压表V2与电流表A读数的比值保持不变 D．电压表V1、电流表A读数变化量的比值保持不变 ‎12．如图1所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电荷位于原点O，a、b是它们的连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L．现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从 a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为υa、υb，其速度随坐标x变化的图象如图2所示，则以下判断正确的是（　　）‎ A．Q2带负电且Q1与Q2的电荷量之比为4：9‎ B．b点的电势一定为零 C．b点的电场强度一定为零 D．粒子在a点的电势能比b点的电势能小 ‎　‎ 二、填空题（本题包括3小题．13题每空1分，14、15题每空2分，共14分）‎ ‎13．用游标卡尺测得某样品的长度如图（甲）所示，其示数L=　　cm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图（乙）所示，其示数D=　　mm．‎ ‎14．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下：‎ A．待测螺线管L（符号绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，直径为D，阻值约几十欧 B．电流表A1：量程10mA，内阻n=40Ω C．电流表A2：量程500 μA，内阻r2=750Ω D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ E．保护电阻尺：阻值为100n F．滑动变阻器尺R2：总阻值约为10Ω G．电源E，电动势约为1.5V，内阻忽略不计 H．开关一个及导线若干 ‎（1）用多用电表想厘建遇别选择倍率“×l”和“×l0”，经正确操作后，两次测量中多用电表表盘示数如图1所示，则金属丝的电阻约为　　Ω．‎ ‎（2）为了尽可能准确的测量RL，要求电表的指针偏转至少达到满刻度的，同学们设计了一种适合的电路，如图2所示，请在图中标明所选电表的符号．‎ ‎（3）已知金属丝的直径为D，利用上述电路图通过实验测得a表的读数为m，b表的读数为n，已知量和测得量的表示金属丝的长度l，则l=　　．‎ ‎15．小汽车仪表台内的鼓风机靠的是一种电动势约为10V，内阻约为30Ω的电池驱动的，已知该电池允许输出的最大电流为0.2A，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA=15Ω，R为电阻箱，阻值范围0﹣999.9Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用．‎ ‎（1）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E=　　V，r=　　Ω ‎（2）冬天为了防止汽车仪表玻璃起雾，可用通电电阻加热，用图丙所示10根阻值皆为30Ω的电阻条和上述电池，现在要使整个电路中电阻条上消耗的功率最大，且要求电阻条数最少，请在图丙中画出电路连线．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题包括4小题．16题8分，17、18、19每题10分，共38分）‎ ‎16．一只规格为“220V　2000W”的电炉，求在正常工作时的电阻．若电网电压为200V，求电炉的实际功率．在220V电压下，如果平均每天使用电炉2h，求此电炉一个月要消耗多少度电？（一个月按30天计算）‎ ‎17．如图所示的电路中，电源电动势E=6.00V，其内阻可忽略不计．电阻R1的阻值为2.4kΩ，电容器的电容C=3.0 μF．闭合开关S，待电流稳定后，用内阻为4.8kΩ的电压表测尺两端的电压，其稳定值为1.50V．‎ ‎（1）R2的电阻为多大？‎ ‎（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？‎ ‎18．一个允许通过最大电流为2A的电源和一个滑动变阻器，接成如下图甲所示的电路．滑动变阻器最大阻值为R0=22Ω，电源路端电压U随外电阻R变化的规律如下图乙所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线．试求：‎ ‎（1）电源电动势E和内阻r；‎ ‎（2）A、B空载时输出电压的范围；‎ ‎（3）若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过2A，则A、B两端所接负载电阻至少为多大？‎ ‎19．如图所示，一质量为所、电荷量为q的带正电小球（可看做质点） 从y轴上的A点以初速度υ0水平拋出，两长为L的平行金属板M、NV倾斜放置且与水平方向间的夹角为θ=37°．‎ ‎（1）若带电小球恰好能垂直于M板从其中孔及进入两板间，试求带电小球在y轴上的抛出点A的坐标及小球抛出时的初速度υ0；‎ ‎（2）若该平行金属板M、N间有如图所示的匀强电场，且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足试计算两平行金属板M、N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上． （sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）（重力加速度为g）‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年湖南省长沙一中高二（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．1〜8题只有一个选项正确，9〜12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1．关于电流，下列说法中正确的是（　　）‎ A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速度越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】电流强度由通过导线截面的电量和通电时间共同决定，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大；电流的微观表达式I=nesv可知电流的大小跟导体的材料、横截面积和电荷定向移动的速率共同决定；矢量的运算满足平行四边形定则，标量的运算满足代数法则，而电流的运算满足代数法则．‎ ‎【解答】解：A、通过某一横截面积的电量与所用时间的比值等于通过导体的电流强度，故电流强度由通过导线截面的电量和通电时间共同决定，故A错误．‎ B、由电流的微观表达式I=nesv，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、根据I=可知，单位时间（t一定）内通过导体截面的电量（q）越多，导体中的电流（I）越大．故C正确．‎ D、矢量的运算满足平行四边形定则，标量的运算满足代数法则，而电流的运算满足代数法则，故电流是标量．故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零 B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好 C．待测电阻若是连在电路中，无需把它与其他元件断开再测量 D．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡 ‎【考点】用多用电表测电阻．‎ ‎【分析】应用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，每选定一次欧姆档位后电路发生改变要重新进行欧姆调零，测量电阻要把电阻与其它元件独立；测完要把选择开关正确放置；根据欧姆表使用方法与注意事项分析答题．‎ ‎【解答】解：A、用欧姆表测量电阻，换挡后要进行欧姆调零，用同一挡位测不同的电阻不需要重新进行欧姆调零，故A错误；‎ B、两个表笔与待测电阻要接触良好才能测得准确，测量时不要用手碰到笔尖，更不能将两只手分别将两只表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，故B错误．‎ C、测量电路中的电阻时，由于多用电表内部电源被接通，用欧姆表测电阻时要将待测电阻与其它元件断开，故C错误．‎ D、多用电表使用完毕，应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高挡，故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，虚线表示某电场的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A、B点的加速度分别为aA、aB，电势能分别为EA、EB，下列判断正确的是（　　）‎ A．aA＞aB，EA＞EB B．aA＞aB，EA＜EB C．aA＜aB，EA＞EB D．aA＜aB，EA＜EB ‎【考点】等势面．‎ ‎【分析】根据曲线的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据电场力做功情况断电势能高低．‎ ‎【解答】解：根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，根据U=Ed知，等差等势面越密的位置场强越大，B处等差等势面较密集，则场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度也大，即aA＜aB；‎ 从A到B，电场线对带电粒子做负功，电势能增加，则知B点电势能大，即EA＜EB；故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎4．如图电路所示，当ab两端电压接如100V电压时，cd两端电压为20V；当cd两端接入100V电压时，M两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是（　　）‎ A．4：2：1 B．2：1：1 C．3：2：2 D．以上都不对 ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】当ab端接入电压时，两个R1与R2串联，cd端测得R2两端的电压；而当cd端接入时，两个R3与R2串联，ab端测得R2两端的电压；则欧姆定律可得出输出电压与输出电压的关系式，联立即可得出三个电阻的比值 ‎【解答】解：当ab端接入时，由欧姆定律可得20=R2； ‎ 解得R1：R2=2：1； ‎ 当cd端接入时，50=R2‎ 解得R2：R3=2：1； ‎ 故R1：R2：R3=4：2：1．‎ 故选：A ‎　‎ ‎5．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足（　　）‎ A． =1 B． = C． = D． =2‎ ‎【考点】电阻定律．‎ ‎【分析】根据电阻定律求出两电阻丝电阻之比，由公式分析要使两电阻丝消耗的电功率相等时两电阻丝上的电压之比．‎ ‎【解答】解：‎ 根据电阻定律：R甲=ρ，R乙=ρ，‎ 由公式可知甲乙的功率分别为：‎ ‎，‎ ‎，‎ 根据题意，若使P甲=P乙，即：‎ ‎，‎ 解得：‎ ‎．‎ 故C正确．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎6．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）‎ A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大．当它们串联时，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，两电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．‎ ‎【解答】解：A、B图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同．故A错误，B正确．‎ ‎ C、D图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．故CD错误．‎ 故选B ‎　‎ ‎7．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω．电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A．电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（　　）‎ A．2A B．8A C．50A D．58A ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】只接通S1时，电流是纯电阻电路，可以用闭合电流的欧姆定律求出电动势及灯泡的电阻，再接通S2后，通过启动电动机的电流等于总电流减去灯泡电流．‎ ‎【解答】解：只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：‎ E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V，‎ R灯==Ω=1.2Ω，‎ 再接通S2后，流过电动机的电流为：‎ I电动机=﹣I′=A﹣8A=50A 故选C．‎ ‎　‎ ‎8．如图所示，A、B两导体板平行放置，在t=0时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）．分别在A、B两板间加四种电压，它们的UAB﹣t图线如下列四图所示．其中可能使电子到不了B板的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】首先分析电子在四种图象下分别做什么运动，必要的情况下，作出一个周期的v﹣t图象进行分析．‎ ‎【解答】解：A．加A图电压，电子从A板开始向B板做匀加速直线运动一定能到达B板．故A错误．‎ ‎ B．加B图电压，开始向B板匀加速，再做相同大小加速度的匀减速，但时间是2倍，然后为相同加速度大小的匀加速，做出一个周期的v﹣t图，可知有可能到不了B板．故B正确．‎ ‎ C．加C图电压，由v﹣t图，电子一直向前运动，可知一定能到达B板．故C错误．‎ ‎ D．加D图电压，可以知道电子在一个周期内速度的方向不变，一直向前运动，一定能到达能到达．故D错误．‎ 故选B．‎ ‎　‎ ‎9．在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是（　　）‎ A．R1短路 B．R2断路 C．R3断路 D．R4短路 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】A灯变暗，说明外电阻总电阻变大了；B灯变亮，说明其分得的电压变大了；根据传并联电路的特点和闭合电路欧姆定律列式求解．‎ ‎【解答】解：A、R1短路，外电路总电阻减小，电流变大，A灯变亮，故A错误；‎ B、R2断路，B灯泡分得的电流变大，变亮；外电阻总电阻变大，电流减小，A灯变暗，故B正确；‎ C、R3断路，B灯泡分得的电压变大，变亮；外电阻总电阻变大，电流减小，A灯变暗，故C正确；‎ D、R4短路，外电路总电阻减小，电流变大，A灯变亮，故D错误；‎ 故选BC．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中正确的是（　　）‎ A．电源的电动势为4V B．电源的内电阻为1Ω C．电源输出功率最大值为8W D．电源被短路时，电源消耗的功率为16W ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】当电路的内电阻和外电阻相等时，电路的输出的功率最大，根据图象可以求得电源的最大输出功率和电源的内阻的大小．‎ ‎【解答】解：根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点的位置，此时的电路的内外的功率相等，由于电路的电流时相等的，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为4W，所以C错误；‎ 根据P=I2R=I2r可知，当输出功率最大时，P=4W，I=2A，所以R=r=1Ω，所以B正确；‎ 由于E=I（R+r）=2×（1+1）=4V，所以电源的电动势为4V，所以A正确；‎ 当电源被短路时，电源消耗的最大功率P大==16W，所以D正确．‎ 故选ABD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A．电压表V1、电流表A的读数都增大 B．电压表V1与电流表A读数的比值保持不变 C．电压表V2与电流表A读数的比值保持不变 D．电压表V1、电流表A读数变化量的比值保持不变 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】当滑片P向右移动过程中，分析变阻器接入电路的电阻的变化，根据闭合电路欧姆定律分析电路中总电流的变化，确定电流表读数的变化．由欧姆定律判断电压表V2读数的变化，分析变阻器的电压变化，判断电压表V1的变化．‎ ‎【解答】解：‎ A、当滑片P向右移动过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析可知，电路中总电流I减小，电流表A的读数减小．电压表V1的读数U1=E﹣I（R0+r），I减小，E、R0、r不变，则U1增大，电压表V1的读数增大．故A错误．‎ B、电压表V1与电流表A读数的比值等于变阻器阻值，可见在增大．故B错误．‎ C、电压表V2与电流表A读数的比值为电阻R0的阻值，所以保持不变．故C正确．‎ D、根据闭合电路欧姆定律得：U1=E﹣I（R0+r），则电压表V1、电流表A读数变化量的比值=R0+r，保持不变．故D正确．‎ 故选CD ‎　‎ ‎12．如图1所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电荷位于原点O，a、b是它们的连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L．现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从 a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为υa、υb，其速度随坐标x变化的图象如图2所示，则以下判断正确的是（　　）‎ A．Q2带负电且Q1与Q2的电荷量之比为4：9‎ B．b点的电势一定为零 C．b点的电场强度一定为零 D．粒子在a点的电势能比b点的电势能小 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0，则在b点受到两点电荷的电场力平衡，从而可得出Q2的电性．可通过电场力做功判断电势能的变化．‎ ‎【解答】解：A、在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0，则在b点受到两点电荷的电场力相等，可知Q2带负电，且有k=k，解得： =，故A错误；‎ BD、该电荷从a点到b点，做减速运动，且该电荷为正电荷，电场力做负功，所以电势能增大，电势升高，所以b点电势较高．但电势与零势能面的选择有关，b点的电势不一定为零，故B错误，D正确；‎ C、在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0，受力为零，故合场强为零，故C正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ 二、填空题（本题包括3小题．13题每空1分，14、15题每空2分，共14分）‎ ‎13．用游标卡尺测得某样品的长度如图（甲）所示，其示数L=　3.035　cm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图（乙）所示，其示数D=　3.204　mm．‎ ‎【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．‎ ‎【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎【解答】解：游标卡尺的主尺读数为：3cm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm=0.035cm，‎ 所以最终读数为：3cm+0.035cm=3.035cm；‎ 螺旋测微器的固定刻度读数为3mm，可动刻度读数为0.01×20.4mm=0.204mm，所以最终读数为：3mm+0.204mm=3.204mm．‎ 故答案为：3.035；3.204．‎ ‎　‎ ‎14．某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度．可选用的器材如下：‎ A．待测螺线管L（符号绕制螺线管的金属丝电阻率为ρ，直径为D，阻值约几十欧 B．电流表A1：量程10mA，内阻n=40Ω C．电流表A2：量程500 μA，内阻r2=750Ω D．电压表V：量程为10V，内阻为10kΩ E．保护电阻尺：阻值为100n F．滑动变阻器尺R2：总阻值约为10Ω G．电源E，电动势约为1.5V，内阻忽略不计 H．开关一个及导线若干 ‎（1）用多用电表想厘建遇别选择倍率“×l”和“×l0”，经正确操作后，两次测量中多用电表表盘示数如图1所示，则金属丝的电阻约为　48　Ω．‎ ‎（2）为了尽可能准确的测量RL，要求电表的指针偏转至少达到满刻度的，同学们设计了一种适合的电路，如图2所示，请在图中标明所选电表的符号．‎ ‎（3）已知金属丝的直径为D，利用上述电路图通过实验测得a表的读数为m，b表的读数为n，已知量和测得量的表示金属丝的长度l，则l=　　．‎ ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】（1）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数；‎ ‎（2）根据实验目的与实验电路、实验器材确定需要的实验器材，然后完成电路图．‎ ‎（3）根据实验测量的量，应用欧姆定律与电阻定律求出金属丝的长度表达式．‎ ‎【解答】解：（1）欧姆表示数等于指针示数与倍率的乘积，倍率越大指针示数越小，指针越偏右，‎ 由于欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，由图示表盘可知，欧姆表应选择×1挡位，‎ 与表盘可知，40刻线到60刻线间有4条刻度线共5分度，则每一刻度线数值为4Ω，欧姆表示数为：1×48=48Ω；‎ ‎（2）由于电源电动势为1.5V，小于电压表量程，所以不能使用电压表V来测量电压，‎ 由于两电流表的满偏电压分别为U1=I1r1=0.4V，U2=I2r2=0.375V，‎ 可以用电流表A2与待测电阻并联测电阻，用电流表A1 测电流，电路图如图所示：‎ ‎（3）螺线管两端电压：U=I2r2=mr2，‎ 螺线管的电阻：R===，‎ 由电阻定律可知：R=ρ=ρ，‎ 解得，螺线管长度：l=；‎ 故答案为：（1）48；（2）如图所示；（3）．‎ ‎　‎ ‎15．小汽车仪表台内的鼓风机靠的是一种电动势约为10V，内阻约为30Ω的电池驱动的，已知该电池允许输出的最大电流为0.2A，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA=15Ω，R为电阻箱，阻值范围0﹣999.9Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用．‎ ‎（1）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E=　10　V，r=　35　Ω ‎（2）冬天为了防止汽车仪表玻璃起雾，可用通电电阻加热，用图丙所示10根阻值皆为30Ω的电阻条和上述电池，现在要使整个电路中电阻条上消耗的功率最大，且要求电阻条数最少，请在图丙中画出电路连线．‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】（1）根据电路图求出图象的函数表达式，然后根据函数表达式与图象求出电源电动势与内阻；‎ ‎（2）外电路电阻与内阻相等时，外电阻消耗的功率最大，根据并联电路的特点即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）由图甲所示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R0+RA+R），则=+（R+R0），由图乙所示图象可知，图象截距b==5，图象斜率k====0.1，‎ 则电源电动势：E==10V，电源内阻：r=bE﹣RA=5×10﹣15=35Ω；‎ ‎（2）当外电路电阻与内阻相等时，外电阻消耗的功率最大，则外电路总电阻R总=35Ω，‎ 每根电阻条的阻值都为30Ω，6个电阻并联的阻值为5Ω，然后再与一个电阻串联，即需要将6根据电阻条并联然后再与一个电阻串联，然后接到电源上，电路图如图所示．‎ 故答案为：（1）10；35；（2）如图所示．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题包括4小题．16题8分，17、18、19每题10分，共38分）‎ ‎16．一只规格为“220V　2000W”的电炉，求在正常工作时的电阻．若电网电压为200V，求电炉的实际功率．在220V电压下，如果平均每天使用电炉2h，求此电炉一个月要消耗多少度电？（一个月按30天计算）‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】根据功率的公式P=，可以求得电炉在正常工作时的电阻；当电网电压为200V，根据功率的公式P=计算电炉工作时的实际功率；根据Q=Pt计算在220V电压下，电炉每天使用2h产生的热量和一个月（30天）要消耗的电量．‎ ‎【解答】解：设电炉电阻为R，由P=得 R===24.2Ω 当电压为U′=200 V时，电炉的实际功率为 P′===1653W 在220 V的电压下，一个月耗用电能：‎ W=Pt=2×30×2 kW•h=120 kW•h 答：在正常工作时的电阻为24.2Ω；若电网电压为200V，电炉的实际功率为1653W；在220V电压下，如果平均每天使用电炉2h，此电炉一个月要消耗120度电．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示的电路中，电源电动势E=6.00V，其内阻可忽略不计．电阻R1的阻值为2.4kΩ，电容器的电容C=3.0 μF．闭合开关S，待电流稳定后，用内阻为4.8kΩ的电压表测尺两端的电压，其稳定值为1.50V．‎ ‎（1）R2的电阻为多大？‎ ‎（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电容．‎ ‎【分析】（1）本题要求电压表的内阻，故电压表不能看作理想电压表，可作为电阻处理；因能读出电压表示数，则可得出R1两端的电压；则由串联电路的电压规律可得出RV；‎ ‎（2）电容器两端的电压等于并联部分电阻上的电压，则可分别求得接入电压表前后电容器两端的电压，由Q=UC可求得电量，即可得出电量的变化．‎ ‎【解答】解：（1）设电压表的内阻为RV，测得R1两端的电压为U1，R1与RV并联后的总电阻为R，则有： =+…①‎ 由串联电路的规律有： =…②‎ 联立①②得：RV=‎ 代入数据得：RV=4.8 kΩ ‎（2）电压表接入前，电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压，R1两端的电压为UR1，则=‎ 又E=Uc+UR1．‎ 接入电压表后，电容器上的电压为：UC′=E﹣U1‎ 由于电压表的接入，电容器带电量增加了：△Q=C（UC′﹣UC）‎ 由以上各式解得：△Q=C（﹣U1）．‎ 代入数据，可得电容器的带电量变化了：△Q=1.5×10﹣6C．‎ 答：（1）R2的电阻为4.8kΩ； ‎ ‎（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了.5×10﹣6C ‎　‎ ‎18．一个允许通过最大电流为2A的电源和一个滑动变阻器，接成如下图甲所示的电路．滑动变阻器最大阻值为R0=22Ω，电源路端电压U随外电阻R变化的规律如下图乙所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线．试求：‎ ‎（1）电源电动势E和内阻r；‎ ‎（2）A、B空载时输出电压的范围；‎ ‎（3）若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不能超过2A，则A、B两端所接负载电阻至少为多大？‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）根据乙图知，当R→∞时，U=E．当U=6V时，r=R；‎ ‎（2）A、B空载时当滑片滑至上端时，输出电压最大，当滑片滑至下端时，输出电压为零，由欧姆定律和串并联电路的特点求出输出电压的范围；‎ ‎（3）A、B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大．根据欧姆定律得到干路电流与负载电阻的关系式，再根据条件：干路电流不能超过2A，求出负载电阻的最小值．‎ ‎【解答】解：（1）由乙图可知，当R→∞时，U=E，则得电源的电动势E=12 V ‎ 而当U=6V=时，应有r=R=2Ω．‎ ‎（2）A、B空载时，当滑片滑至上端时，UAB最大为 Umax=E=11 V ‎ 当滑片滑至下端时，UAB为零 因此，A、B空载时输出电压范围为0～11 V．‎ ‎（3）A、B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大．‎ 此时I=‎ 为了使电源不过载，应保证I≤2 A 代入数据得Rx≥4.9Ω ‎ 即所接负载电阻最小值为4.9Ω．‎ 答：‎ ‎（1）电源电动势E是12V，内阻r是2Ω；‎ ‎（2）A、B空载时输出电压的范围是0～11 V；‎ ‎（3）所接负载电阻最小值为4.9Ω．‎ ‎　‎ ‎19．如图所示，一质量为所、电荷量为q的带正电小球（可看做质点） 从y轴上的A点以初速度υ0水平拋出，两长为L的平行金属板M、NV倾斜放置且与水平方向间的夹角为θ=37°．‎ ‎（1）若带电小球恰好能垂直于M板从其中孔及进入两板间，试求带电小球在y轴上的抛出点A的坐标及小球抛出时的初速度υ0；‎ ‎（2）若该平行金属板M、N间有如图所示的匀强电场，且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足试计算两平行金属板M、N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上． （sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）（重力加速度为g）‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；平抛运动．‎ ‎【分析】（1）根据平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，结合进入两板间的速度方向，通过运动学公式求出初速度的大小以及竖直位移，从而得出A点的坐标．‎ ‎（2）根据动能定理求出小球进入电场时的速度，结合小球的受力分析出合力方向与电场方向垂直，通过类平抛运动的规律求出平行金属板M、N之间的垂直距离的最小值．‎ ‎【解答】解：（1）设小球从A到M板的时间为t，小球的初速度为，A的纵坐标为y ‎…①‎ ‎…②‎ ‎…③‎ 由方程组解得：，‎ ‎（2）进入电场时，垂直于板方向有：mgcosθ=0.8mg qE=0.8mg v方向合力为0‎ 平行于板方向的力为mgsinθ，故进入电场后做类平抛运动，设刚好从N点离开板间 a=gsinθ…④‎ ‎…⑤‎ ‎…⑥‎ 由方程组解得：‎ 答：（1）若带电小球恰好能垂直于M板从其中孔及进入两板间，带电小球在y轴上的抛出点A的坐标及小球抛出时的初速度为；‎ ‎（2）若该平行金属板M、N间有如图所示的匀强电场，且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足试计算两平行金属板M、N之间的垂直距离d至少为时才能保证小球不打在N板上 ‎　‎ ‎2016年12月9日