上海市黄浦区大同中学2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

上海市黄浦区大同中学2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

‎2019-2020学年上海市黄浦区大同中学高二（上）10月月考物理试卷 一、单选题（本大题共5小题，共15.0分）‎ ‎1.如图所示，伏安法测电阻的电路中，电压表的量程为3V，内阻为1kΩ，测量时发现电压表的量程过小，在电压表上串联一个阻值为1kΩ的定值电阻R0，最后电压表示数为2.00 V，电流表示数为0.10 A，下列说法正确的是( )‎ A. Rx略大于40 Ω B. Rx略小于40 Ω C. Rx略小于20 Ω D. Rx略大于20 Ω ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：因为串联的电阻R0与RV相同，电压表示数为2V，则Rx两端的电压为4V；Rx的电流：，则，故选项A正确。‎ 考点：欧姆定律的应用.‎ ‎2.如图直线A为电源的伏安特性曲线，直线B为电阻R的伏安特性曲线，用该电源和该电阻组成一个闭合电路，以下说法不正确的是( )‎ A. 电源内阻为 B. 电源电动势为3V C. 电源的效率是 D. 电源输出功率为6W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 由图可知，电源电动势为，电源内阻为：‎ 故选项A，B不符合题意；‎ CD. 用该电源和该电阻组成一个闭合电路，电路中的电流为，路端电压为 ‎ 则电源输出功率为：‎ 电源总功率是：‎ 总 根据电源的效率定义可得：‎ 故选项C符合题意，D不符合题意。‎ ‎3.如图所示，在长直导线A通电后，小磁针静止在图示位置，则直导线中的电流方向和P点的磁场方向分别为 ‎ ‎ A. 垂直纸面向里，向上 B. 垂直纸面向里，向下 C. 垂直纸面向外，向上 D. 垂直纸面向外，向下 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由题意可知，小磁针N极指向即为磁场方向，根据右手螺旋定则可知，通电导线电流方向垂直纸面向里，那么通电直导线右侧的P点的磁场方向向下，故ACD错误，B正确．故选B．‎ ‎4. 一台电动机的额定电压是220V，额定电流为5A，电动机线圈的电阻是0.4Ω．当该电动机正常工作时，每秒钟产生的热量是（ ）‎ A. 1100J B. 110J C. 1210J D. 10J ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：已知电流和线圈的电阻以及通电时间，由Q=I2Rt就可计算出线圈产生的热量．‎ 解：电流是5A，线圈电阻是0.4Ω，则线圈每秒钟产生的热量：‎ Q=I2Rt=（5A）2×0.4Ω×1s=10J．‎ 故选：D ‎【点评】本题考查了产生热量的计算方法，注意电动机是非纯电阻电路，不能根据Q=UIt求解，是一道基础题，掌握相应的公式可正确解题．‎ ‎5.如图所示，直线A为电源的图线，直线B为电阻R的图线；用该电源和电阻组成的闭合电路，电源输出功率和电路的总功率分别是( )‎ A. 4W，8W B. 2W，4W C. 4W，6W D. 2W，3W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，电源电动势为，用该电源和该电阻组成一个闭合电路，电路中的电流为，路端电压为 ‎ 则电源输出功率为：‎ 电源总功率是：‎ 总 A. 4W，8W与分析不符，故A错误；‎ B. 2W，4W与分析不符，故B错误；‎ C. 4W，6W与分析相符，故C正确；‎ D. 2W，3W与分析不符，故D错误。‎ 二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）‎ ‎6.关于磁感应强度B的单位，下列等式中正确的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据磁感应强度的定义式，可知：‎ A. 与分析不符，故A错误；‎ B. 与分析相符，故B正确；‎ C. 与分析不符，故C错误；‎ D. 与分析相符，故D正确。‎ ‎7.如图所示，电源的电动势为 6V，内阻为lΩ，R1为2Ω，R2全阻值为 3Ω，闭合开关，下列说法错误的是（ ）‎ A. 当 R2 为 1Ω时，R1 消耗的功率最大 B. 通过改变 R2 的阻值，路端电压的最大值为 5 V，最小值为 4V C. R2 的阻值越小，R1 消耗的功率越大 D. 当 R2 的阻值为 3Ω时，R1 消耗的功率最大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A、是定值电阻，由知，当时，电路中电流最大时，其功率最大，故A错误； B、路端电压随外电阻增大而增大，则当时，路端电压最大，最大值为，当时，路端电压最小，最小值为，故B正确． C、是定值电阻，由知，的阻值越小，电路中电流越大，消耗的功率越大，故C正确． D、当的阻值为时，电路中电流最小，消耗的功率最小，故D错误。‎ 点睛：本题关键是求解出各个功率的表达式，掌握路端电压随外电阻增大而增大的规律，即可进行判断。‎ ‎8.在如图(a)所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表内阻极大的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则（ ）‎ A. 图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线 B. 电源内电阻的阻值为 C. 电源的最大输出功率为 D. 滑动变阻器R2的最大功率为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而两端的电压增大，两端的电压减小，故图线乙表示是示数的变化，图线甲表示示数的变化，故A错误；‎ B. 由图可知，当只有接入电路时，电路中电流为，路端电压为3V，根据闭合电路欧姆定律可得：‎ 当滑动变阻器全部接入时，电路中电流为，路端电压为，由闭合电路欧姆定律可得：‎ 解得：‎ ‎，‎ 故B正确；‎ C 根据欧姆定律可得：‎ 因当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于时，电源的输出功率最大，故此时电流：‎ 故电源的最大输出功率：‎ 故C错误；‎ D. 当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，则有：‎ 可得：‎ ‎，‎ 当滑动变阻器阻值等于时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为 时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流：‎ 则滑动变阻器消耗的总功率：‎ 故D正确。‎ ‎9. 用多用电表欧姆档测电阻时，下列说法正确的是 （ ）‎ 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. 待测电阻若是连接在电路中，应当先把它与其它元件断开后再测量 D. 使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF档或交流电压最高档 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、运用欧姆表测量电阻时，测量前必须欧姆调零，且每次在换挡后要重新调零，如果用同一欧姆档测不同的电阻，不需要重新进行欧姆调零，故A错误；‎ B、为了使测量值比较准确，表笔应与待测电阻紧密接触，由于人体是导体，不应该用两手分别将两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，要将待测电阻与外部电源断开，故C正确；‎ 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。‎ ‎10.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，Ro为定值电阻，电表均为理想电表，R为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是 A. 电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变暗 B. 定值电阻Ro中将有从右向左的电流 C. 电压表示数改变量与电流表示数改变量之比不变 D. 电源输出功率一定变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，相当于断路．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，电路中电流增大，灯L变亮．电容器的电压等于路端电压，分析其电压变化，由Q=CU分析电量的变化．‎ ‎【详解】电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，R0两端的电压为零。当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器电阻减小，外电阻减小，电路中总电流变大，则灯L将变亮，电流表示数变大，电源的内电压变大，则路端电压减小，电压表读数减小，选项A错误。而电容器的电压等于路端电压，所以电容器的电压减小，由Q=CU分析可知其电荷量将减小。电容器放电，则定值电阻R0中将有从右向左的电流出现，选项B正确。根据闭合电路欧姆定律知 U=E-Ir，得 △U/△I =r，可得电压表示数改变量与电流表示数改变量之比保持不变。故C正确。 因不清楚外电路电阻与电源内阻的大小关系，则不能确定电源输出功率的变化，选项D错误；故选BC.‎ ‎【点睛】本题是电路的动态变化分析问题，可直接根据“串反并同”来分析电表读数的变化，也可以由“局部-整体-局部”的方法分析．‎ ‎11. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r．在滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中，下列说法中正确的是 A. 滑动变阻器消耗的功率变小 B. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小 C. 定值电阻R消耗的功率变大 D. 定值电阻R消耗的功率先变大后变小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：将R看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，故A正确，B错误；电路中的电流增大，则定值电阻R消耗的功率变大，故C正确，D错误．故选AC．‎ 考点：电功率；电路的动态分析 ‎【名师点睛】对于功率问题，要分定值电阻还是可变电阻，定值电阻功率的变化只看电流或电压的变化，而可变电阻可采用等效法进行分析；当外电路的电阻等于内阻时电源的输出功率最大．‎ 三、实验题（本大题共3小题，共40.0分）‎ ‎12.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，除开关、导线外，还有如下器材：‎ A.小灯泡“6V3W”，‎ B.直流电源，‎ C电流表（量程3A，内阻约），‎ D.电流表（量程，内阻约），‎ E.电压表（量程6V，内阻约，‎ F.电压表（量程20V，内阻约，‎ G.滑动变阻器（、2A），‎ H.滑动变阻器（、）‎ ‎(1)实验所用到的电流表应选______ ，电压表应选______ ，滑动变阻器应选______ 填字母代号 ‎(2)在如图1虚线框内画出最合理的实验原理图__________．‎ ‎(3)通过实验得到的小灯泡伏安特性曲线是图2中的______ ．‎ ‎【答案】 (1). D (2). E (3). G (4). (5). B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据灯泡额定电压与额定功率求出灯泡额定电流，根据额定电流选择电流表；根据灯泡额定电压选择电压表；在保证安全的前提下，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；描绘小灯泡伏安特性曲线，电压、电流需要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出实验电路图；灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，据此分析图示图象答题；‎ ‎【详解】(1)[1][2]灯泡额定电压6V，电压表应选E；灯泡额定电流：‎ 故电流表应选D；‎ ‎[3]由于描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压、电流需要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选G；‎ ‎(2)[4]描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；‎ 灯泡正常工作时电阻为：‎ 则有：‎ 所以电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：‎ ‎(3)由于灯丝电阻受温度影响，随温度升高而增大，而图线与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数；‎ A. 与分析不符，故A错误；‎ B. 与分析相符，故B正确；‎ C. 与分析不符，故C错误；‎ ‎【点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、电流表读数；要掌握实验器材的选取原则，确定滑动变阻器与电流表的接法是设计实验电路图的关键，也是难点。‎ ‎13.在“探究金属的电阻的影响因素”时，测量电路如图1，测出金属丝的其长度L、横截面积S，电流表和电压表的读数分别为U、I，则：‎ ‎(1)金属丝的电阻率=______ 用以上字母表示．‎ ‎(2)在做实验前，按照所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的滑片应该滑至______ 填“左边”或“右边”．‎ ‎(3)用笔代替导线按图1的电路把图2的实物图连接起来____________．‎ ‎【答案】 (1). (2). 左边 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据电阻定律可得：‎ 且欧姆定律：‎ 解得金属丝的电阻率：‎ ‎(2)[2]根据电路图可知，当滑动变阻器滑片滑到左边时，接入电路的电阻最大，从而起到保护电表的作用；‎ ‎(3)[3]由电路图，即可连接实物图，注意电表的正负极，及电表的量程，实物图，如下图所示：‎ ‎【点睛】考查电阻定律的应用，掌握实物图的连接方法及注意点，同时理解滑动变阻器的限流式与分压式的区别。‎ ‎14.某同学要测定三节干电池组成电池组的电动势和内阻，实验室中提供如下器材：‎ A．电流表G（满偏电流5mA，内阻10Ω）‎ B．电流表（量程0.6A，内阻0.5Ω）‎ C．电压表（量程15V，内阻约为6kΩ）‎ D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流为2A）‎ E．定值电阻R0（阻值990Ω）‎ D．电建S一个，导线若干．‎ ‎（1）完成虚线框内的电路连接．为了减小实验误差以及便于数据处理，电路图1中的导线应该连接到 ‎_____（填“①”或“②”）的位置．‎ ‎（2）调节滑动变阻器，测得虚线框中电表的示数x与电流表的示数I的多组数值，作出x﹣I图象如图2所示，则由图线可以得到被测电池组的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（保留两位有效数字）．‎ ‎（3）实验时，小明进行多次测量，花费了较长的时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_____．‎ ‎【答案】 (1). 如图所示：‎ ‎ (2). 4.5 (3). 4.5； (4). 干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大 ‎【解析】‎ ‎（1）三节干电他电动势大约为4.5V，由于所给电压表的量程过大，因此需要用电流表G和定值电阻R0组成了一个量程为5V的电压表，因此虚线框内的电路连接如右图所示。‎ 由于安培表的电阻已知，因此将导线连接到②可以减小电池电阻测量的误差。‎ ‎（2）由电路连接可知，X为电流表G的示数，将图线延长，图线与纵轴的交点是4.5mA，为电路断路时电流表G的示数，因此电源的电动势等于路端电压，‎ 即E=4.5×10-3×（990+10）V=4.5V，电源的内阻.‎ ‎（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。‎ 点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，注意电表改装原基本方法，同时掌握闭合电路欧姆定律的正确使用即可准确求解．‎ 四、计算题（本大题共3小题，共41.0分）‎ ‎15.如图用直流电动机提升重物，重物的质量，电源电动势，不计电源内阻及各处的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度，试求：‎ ‎(1)电动机输出的功率是多少？‎ ‎(2)电动机线圈的电阻r为多少？(已知：)‎ ‎【答案】(1)450W；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电动机输出的功率等于提升重物功率，则有：‎ ‎(2)电源输出功率：‎ 电动机线圈的内阻消耗功率：‎ 由题意得：‎ 解得电动机线圈的内阻：‎ ‎【点睛】解决本题关键知道输入功率和输出功率以及线圈发热功率的区别和联系，注意对于电动机电路，在电动机正常工作的情况下，不能运用闭合电路欧姆定律进行求解。‎ ‎16.电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V.求：(1)电源的内阻是多少?(2)如果在外电路再并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大?‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ 由闭合电路欧姆定律求出电源内阻，然后由闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律求出路端电压。‎ ‎（1）外电阻4.0Ω时，由欧姆定律得： ，解得r=0.5Ω。‎ ‎（2）在外电路并联一个6.0Ω的电阻时，，路端电压为 ‎17.如图电路中，电源的电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，R2=R4=1Ω，R3=8Ω，R5=5Ω，电容器的电容C=100μF，求：‎ ‎（1）电键K断开时，电容器电量Q1？‎ ‎（2）闭合电键K后，通过电阻R3的电量Q．‎ ‎【答案】（1）7.5×10-5C且上正下负；（2）1.75×10-4C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）闭合电键K之前，R1与R2串联，R3、R4、R5上没有电流流过．根据闭合电路欧姆定律得：电路中的电流 ‎ 电容器的电压等于R2的电压，为 UC=I1R2=0.75×1V=0.75V 所以电容器带电量 Q1=CUC=0.75×10-4C=7.5×10-5C 根据电流的方向可知，电容器上极板电势高，带正电，下极板电势低，带负电． （2）闭合电键K后，R1与R2串联，R4与R5串联，两条支路并联．R3上没有电流流过． 外电路的总电阻为 总电流为 路端电压为 U=E-Ir=3V-1×1V=2V  R1的电压 ‎ R4的电压 电容器的电压等于R1与R4电压之差，为 UC′=U1-U2=1V 则得电容器的带电量 Q2=CUC′=1×10-4C． 因为U1＞U2，外电路中顺着电流方向电势降低，可知电容器下极板的电势高，带正电，上极板的电势低，带负电．所以闭合电键K后，通过电阻R3的总电量为 Q=Q1+Q2=1.75×10-4C．‎ ‎【点睛】本题是电路桥式电路，对于电容器，关键求电压．本题电路稳定时，电容器的电压等于电容器这一路同侧两个电阻的电压之差．‎ ‎ ‎