北京市昌平区临川育人学校2017届高三12月月考物理试题

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www.ks5u.com 注：本试卷满分100分，考试时间90分钟 一、 选择题：（每题4、共7题，共28分）‎ ‎1．将一电源电动势为E、内阻为r的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是（　　）‎ A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大 B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大 C．由U外＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小 D．由P＝IU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：全电路欧姆定律，路端电压。‎ ‎2.（2016·福建上杭一中模拟）如图1所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯恰能正常发光。如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断，则（　　）‎ A.L3变亮，L2、L4变暗 B.L2、L3变亮，L4变暗 C.L4变亮，L2、L3变暗 D.L3、L4变亮，L2变暗 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：当L1的灯丝烧断时，相当于灯泡L1的电阻变大了，故它与L2‎ 并联后的总电阻也变大，则它再与L4串联的电阻及再与L3并联的总电阻变大，故电源的外电阻变大，则路端电压变大，L3的两端电压变大，L3变亮，选项C错误；电路中的总电流变小，所以L4中通过和电流变小，L4变暗，选项D错误；L4的两端电压变小，又因为L4与L1、L2并联后的总电压增大，故L1、L2并联后的电压变大，故L2两端电压增大，L2变亮，选项B正确，A错误。‎ 考点：动态电路的变化。‎ ‎3.如图2所示，两平行金属板间带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）‎ A.电压表读数减小 B.电流表读数减小 C.质点P将向上运动 D.R3上消耗的功率逐渐增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：当P向b端移动时，R4变小，R4与R2串联的总电阻减小，再与R3并联的总电阻也变小，故电容器的两端电压减小，则电容器间的电场强度减小，所以质点P会向下运动，选项C错误；由于电容器与R3并联，故电阻R3的两端电压也变小，则R3上消耗的电功率变小，选项D错误；R3中的电流变小，又因为电路的总电阻变小，总电流变大，故通过R4支路的电流变大，电流表的示数变大，故选项B错误；对于R2、R4来说，总电压减小，而电流又增大，故R2的两端电压增大，所以R4两端电压减小，即电压表的示数变小，选项A正确。‎ 考点：欧姆定律的动态电路，电容。‎ ‎4.在如图所示的电路中，R1＝11 Ω，r＝1 Ω，R2＝R3＝6 Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q2，则（　　）‎ A.Q1∶Q2＝1∶3 B.Q1∶Q2＝3∶1‎ C.Q1∶Q2＝1∶5 D.Q1∶Q2＝5∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：当开关闭合时，电容C的两端电压为U1==；当开关断开时，电容C的两端电压为U2=E，则Q1∶Q2＝：E=1：3，选项A正确。‎ 考点：电容，欧姆定律。‎ ‎5.如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点．以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系．过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流．则过O点的通电直导线所受安培力的方向为（　　）‎ A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向 C．沿x轴正方向 D．沿x轴负方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：AB两个通电导线在O点产生的磁场相互抵消，C导线在O点产生的磁场沿x轴负方向，根据左手定则可知，O点的导线受到竖直向上的安培力，故选项A正确发。‎ 考点：磁场的叠加，左手定则。‎ ‎6.如图所示，电源的电动势E=2V，内阻r=1Ω，定值电阻R0=2Ω，变阻器R的阻值变化范围为0-10Ω，求：R上消耗的功率最大时，变阻器R的阻值为（ ）‎ A．Ω B．2Ω C．1Ω D．3Ω ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：电源相当于电动势为2V，内阻为r与电阻R0并联的总电阻，经计算并联的总电阻为Ω，故当变阻器的电阻为Ω时，变阻器上消耗的电功率才最大，选项A正确。‎ 考点：电源的输出功率问题。‎ ‎7.在图所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值，当分别闭合开关S，移动滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是（ ）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：对电路A，在变阻器由左向右滑动时，灯泡L1逐渐变亮，对L2来说，当P在最左端时，它与L1并联的电阻会小于当P在最右端时L2的电阻，故它也会变亮，A错误；对电路B，当P在最左端时，L1不发光，它会随P向右移动而发亮，当P在最右端时电路中的总电阻与P在最左端时要小，故电流变大，L2也会变亮，B也错误；对电路C，当P在最左端时，L1不亮，L2亮，当P在最右端时，L1亮，而L2不亮，故选项C正确；对电路D，当P在最左端时，L1被短路，不亮，当P向右滑动时，L1始终被短路，故始终不亮，D错误。‎ 考点：动态电路。‎ 二、多项选择题：（每题6分 共24分有错选为0分，选对不全得3分） ‎ ‎8．锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）‎ A．电能转化为化学能的功率为UI－I2r B．充电器输出的电功率为UI＋I2r C．电池产生的热功率为I2r D．充电器的充电效率为×100%‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：由于充电器的两端电压为U，则锂电池的两端电压也为U，电流为I，故锂电池消耗的电功率为UI，锂电池的发热功率为I2r，故转化为化学能的的电功率为UI－I2r，选项A正确；充电器的输出功率为UI，选项B错误；电池产生的热功率为I2r，选项C正确；充电器的充电效率为（1-）×100%，选项D错误。‎ 考点：电源对非纯电阻元件供电。‎ ‎9.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的示数和偏角都相同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角不相同，示数相同。‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：电流表改装时，其实是把电阻与原来的电流表相并联，故甲电路中两个小量程的电流表是并联的，所以图甲中的A1、A2的指针偏角相同，但把每个电流表看成一个电阻的话，由于它们的电阻不同，故两个改装后的电流表的示数不同，选项A错误，B正确；当把两个电表串联在电路中，通过改装前的电流表的电流不相等，故它们的偏转角度不相同，但是它们测量的是串联电路中的电流，示数应该是相等的，选项C错误，D正确。‎ 考点：电流表的改装。‎ ‎10.如图5所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）‎ A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7‎ B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1‎ C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2‎ D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ 考点：电源的伏安特性曲线，灯泡的伏安特性曲线。‎ ‎11.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（　　）‎ A．直线a表示电源的总功率PE－I图线 B．曲线c表示电源的输出功率PR－I图线 C．电源的电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω D．电源的最大输出功率Pm＝2 W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：由欧姆定律可得，电源的总功率PE=IE，而电动势E是不变的，故PE与I成正比例，选项A正确；因为电源内部的发热功率Pr=I2r，它与I的平方成正比，故是曲线c，输出功率PR=IE－I2r，故它是曲线b，选项B错误；当电流为2A时，PE=Pr=8W，故电动势E=4V，r=2 Ω，故选项C错误；由图可知，当电流为1A时，电源的最大输出功率为2W，选项D正确。‎ 考点：电路中的总功率、输出功率的计算。‎ 三、填空题：（每题4分、共3题，共12分）‎ ‎12.（10分）老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1（阻值未知），电压表V（量程为3.0 V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99 Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。‎ 某同学连接了一个如图7所示的电路，他接下来的操作是：‎ 将S2拨到a，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图8所示的位置后，闭合S1，记录此时电压表示数为2.20 V，然后断开S1；保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，闭合S1，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图9所示），然后断开S1。‎ ‎　‎ ‎（1）请你解答下列问题：‎ 电阻箱的读数为________Ω，电压表读数为________V。由此可算出定值电阻R1的阻值为________Ω（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎（2）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：‎ 将S2切换到a，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图10所示的－图象。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E＝______V，电源内阻r＝______Ω。（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】（1）20；2.8；5.45；（2）2.86；0.26.‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）读出电阻箱的示数为20Ω，电压表的示数为2.8V，当开关接a时，电压表测R的电压，为2.20V，当开关接到b时，电压表测R与R1的总电压，示数为2.80V，故R1==5.45Ω；（2）由全电路欧姆定律得：E=U+（r+R1），则=+，故=0.35V-1，则E=2.86V，当=0.10Ω-1时，=0.55V-1，故r=0.26Ω。‎ 考点：待测电源的电动势及内阻。‎ ‎13.（8分）在测定某金属丝的电阻率的实验中。‎ ‎（1）甲同学进行了如下操作：‎ ‎①利用螺旋测微器测量金属丝的直径d如图11所示，则d＝________mm。‎ ‎②测量金属丝电阻Rx的电路图如图12所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表的示数如下表所示。‎ U/V I/A 接线端P接a ‎1.84‎ ‎0.15‎ 接线端P接b ‎2.40‎ ‎0.15‎ 该同学认真观察发现，在两次测量中，电流表的读数几乎不变，发生这种现象的原因是________________________________________________，比较合理且较准确的金属丝电阻Rx测＝________Ω（结果保留两位有效数字），从系统误差的角度分析，Rx的测量值Rx测与其真实值Rx真相比较，有Rx测________Rx真（选填“＞”、“＜”或“＝”）。‎ ‎【答案】（1）①1.704（1.702～1.706均对）；②电压表内阻比金属丝电阻大得多，电路的总电阻几乎未变；12；＜。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①直径d=1.5mm+20.5×0.01mm=1.705mm；②电流表的示数几乎不变，是因为电压表内阻比金属丝电阻大得多，电路的总电阻几乎未变造成的；故将P接在a端，误差较小，故比较合理且较准确的金属丝电阻Rx==12Ω；从系统误差的角度分析，电流表的示数偏大，故测量电阻偏小。‎ 考点：测定某金属丝的电阻率。‎ 四．解答题：‎ ‎14.如右图所示，电源电动势E=10 V，内阻r=0. 5Ω，标有“8 V,16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1Ω，求：‎ E M r ‎（1）路端电压； （2）电源的总功率； （3）电动机的输出功率。‎ ‎【答案】（1）8 V；（2）40 W；（3）12 W.。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）路端电压等于电灯L的电压，即为8 V.（2分）‎ ‎（2）由E＝U＋Ir得 I＝＝ A＝4 A（1分）‎ 电源总功率P总＝EI＝40 W.（1分）‎ ‎（3）电动机的电流IM＝I－IL＝2 A （1分）‎ 电动机消耗的总功率 P入＝UMIM＝8×2 W＝16 W（1分）‎ 电动机内阻消耗的功率 P内＝IR0＝22×1 W＝4 W（1分）‎ 所以输出功率为 P出＝P入－P内＝16 W－4 W＝12 W.（1分）‎ 考点：欧姆定律，电源输出电功率、总功率及电动机问题。‎ ‎15.如图所示的电路中，电阻R1＝R2＝R3＝10Ω，电源内阻r＝5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V.求：‎ ‎（1） 电源的电动势；‎ ‎（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数和此时电源的效率。‎ ‎【答案】（1）20V；（2）16V；80%。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）电阻R2中的电流I==1A；‎ 当开关S1和S2均闭合时，电路中的总电阻R总=+R2+r=20Ω，‎ 故电源的电动势E=IR总=20V；‎ ‎（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表测量电源的路端电压 电路的总电阻为R=R1+R2+r=25Ω，‎ 故电路中的电流I==0.8A；‎ 故电压表的示数U=I（R1+R2）=16V；‎ 电源的效率η==80%。‎ 考点：全电路欧姆定律，路端电压，电源的效率。‎ ‎16．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：‎ ‎（1）电源的电动势和内阻；‎ ‎（2）定值电阻R2的阻值；‎ ‎（3）滑动变阻器的最大阻值．‎ ‎【答案】（1）20 V；20 Ω；（2）5 Ω；（3）300 Ω。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）题中图乙中AB延长线，交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为E＝20 V，内阻r＝20 V/1.0 A＝20 Ω.‎ ‎（2）当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4 V、I2＝0.8 A，得R2＝＝5 Ω.‎ ‎（3）当P滑到R3的左端时，由图乙知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A，‎ 所以R外＝＝80 Ω 因为R外＝＋R2，‎ 所以滑动变阻器的最大阻值为：R3＝300 Ω.‎ 考点：全电路欧姆定律，电源的伏安特性曲线。‎ ‎ ‎