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文档介绍
物理·湖南省娄底市双峰一中2016-2017学年高二上学期第一次月考物理试卷+Word版含解析
2016-2017学年湖南省娄底市双峰一中高二(上)第一次月考物理试卷 一、选择题(每题4分,共48分,1—10每题只有一个正确答案,11—12每题有2个正确答案) 1.如图,当电解质液体导电时,在2S内通过xy平面的正负离子均为0.4C,则电解液中电流的大小和方向分别为( ) A.0 B.0.2A向右 C.0.4A向右 D.0.4A向左 2.有A.B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图所示,从图线可以判断 ( ) A.A的电阻值大于B的电阻值 B.A的电阻值小于B的电阻值 C.两电阻串联时,电阻A消耗的功率较大 D.两电阻并联时,电阻B消耗的功率较大 3.有AB两段电阻丝,材料相同,长度也相同,它们的横截面的直径之比为dA:dB=1:2,把它们串联在电路中,则下列说法错误的是( ) A.它们的电阻之比RA:RB=4:1 B.通过它们的电流之比IA:IB=4:1 C.电子在两段中定向移动速度之比vA:vB=4:1 D.两段中的电场强度之比EA:EB=4:1 4.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为( ) A.1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0 5.如图是多用电表的原理图,通过选择开关k分别与123456连接,以改变电路结构,分别成为电流表、电压表及欧姆表,则下列说法正确的是( ) A.当选择开关k分别与1、2相连时是电流表,与3、4相连是电压表,与5、6相连时是欧姆表 B.当选择开关k分别与1、2相连时是电流表,与3、4相连是欧姆表电压表,与5、6相连时是电压表 C.作电流表时2比1量程大,作电压表时6比5量程大 D.作电流表或电压表时电流从红表笔流进黑表笔流出,作欧姆表时电流从红表笔流出黑表笔流进 6.一对平行金属板AB水平放置接在一个如图的、电压恒定的电源上,两板间有一带电的粒子P恰好静止在两板之间,现把两板的距离增大,将发生下列哪种现象( ) A.电路中有逆时针方向的电流同时P向下运动 B.电路中有顺时针方向的电流同时P向下运动 C.电路中有逆时针方向的电流同时P向上运动 D.电路中有顺时针方向的电流同时P向上运动 7.在一个圆的直径上有一对等量异种电荷,它们 在圆心O处产生的电场强度是大小是E1;如果把负电荷从b处移到c,已知oc与oa的夹角为600,此时O点的电场强度大小变为E2,则E1与E2之比为( ) A.1:2 B.2:1 C.2: D.4: 8.如图所示,定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω,当开关S接“1”时,电流表示数为0.20A,那么当S接“2”时,电流表示数的可能值为(电源内阻不可忽略)( ) A.0.28 A B.0.24 A C.0.22 A D.0.19 A 9.如图,AB两灯原来正常发光,现因某一电阻发生断路或短路的故障,使A灯变亮,B灯变暗,那么,故障原因是( ) A.R0断路 B.R1断路 C.R2断路 D.R2短路 10.如图,E=10V,内阻不计,C1=C2=30μF,R1=4Ω,R2=6Ω,先闭合开关S,待电路稳定后,再将开关断开,则断开S后流过R1的电量为( ) A.1.8×10﹣4C B.6×10﹣4C C.4.2×10﹣4C D.1.2×10﹣4C 11.一带电粒子从静止开始,先经过加速电场后,又垂直匀强电场方向进入偏转电场,已知加速电压是U1,偏转电压是U2,偏转电极板长为L,两板间的距离是d,带电粒子穿出偏转电场后,速度方向偏转了一个角度,不计粒子重力,要增大粒子穿出偏转电场后偏转的角度,可采取的办法是( ) A.增大U1 B.增大U2 C.增大L D.增大d 12.如图,虚线表示电场中的三个等差等势面,实线是某一带正电的粒子在此电场中的运动轨迹,不计粒子重力,比较电场中ab两点,下列说法正确的是 ( ) A.粒子在a点时的加速度大于它在b点时的加速度 B.粒子在a点时的速度大于它在b点时的速度 C.粒子在a点的电势能大于它在b点时的电势能 D.电场中a点的电势低于b点的电势 二.实验: 13.如图所示的游标卡尺,游标尺上共有20个分度,用它测量某工件的外径时,示数如图,则此工件的外径是 mm 14.用螺旋测微器测量某电阻丝的直径如图,则此电阻丝的直径为 mm 15.用伏安法测定一个定值电阻的阻值,所用器材规格如下: (1)被测电阻Rx,阻值约100Ω (2)电流表(0﹣0.6A,内阻约1Ω); (3)电压表(0﹣3V,内阻约3KΩ); (4)直流电源(4V,内阻不计) (5)滑动变阻器(0﹣15Ω) (6)电键 先在虚线方框中画出原理图,再在实物图上连线 16.利用如图1所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有: 待测电源, 电阻箱R(最大阻值999.9Ω), 电阻R0(阻值为3.0Ω) 电阻R1(阻值为3.0Ω), 电流表A(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω), 开关S. 改变电阻箱R的值,得到不同R时的电流I,以为为纵坐标,R为横坐标,作﹣R图线(图2)(用直线拟合),分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系为 (2)根据图象求出该电源的电动势和内阻. 三.计算题 17.如图,电源的电动势是E=8V,内阻r=4Ω,灯泡的电阻是2Ω,变阻器的最大电阻是10Ω, (1)当则变阻器的电阻调到4Ω时,电路中的电流是多少? (2)当变阻器的电阻调到多大时,可使变阻器和灯泡消耗的功率最大,这个最大值是多少? 18.如图,电阻R=16Ω,当电键K断开时,电阻R消耗的功率是1W,电源内阻消耗的功率是0.125W,当K闭合时,R消耗的功率是0.64W,求: (1)电源的电动势和内阻; (2)电键K闭合时,灯泡L消耗的功率. 19.如图,AB是固定在水平面上的同种电荷,相距L,O是AB的中点,C、D与O的距离均为L/4.一质量是m、电荷量是q的带正电的物块在C点以初动能E0向右运动,到达O点时的动能是kE0(k>1),到达D点的速度为零,最终停在O点,求 (1)物块与水平面间的动摩擦因数 (2)OD间的电势差 (3)物块滑行的总距离 2016-2017学年湖南省娄底市双峰一中高二(上)第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(每题4分,共48分,1—10每题只有一个正确答案,11—12每题有2个正确答案) 1.如图,当电解质液体导电时,在2S内通过xy平面的正负离子均为0.4C,则电解液中电流的大小和方向分别为( ) A.0 B.0.2A向右 C.0.4A向右 D.0.4A向左 【考点】电流、电压概念. 【分析】在电解质液体导电时,通过某一个横截面的电荷量是正负电荷电荷量绝对值的总和,由此再根据I=求电流. 【解答】解:根据电流强度的定义式可得10s通过电解槽横截面积的电荷量绝对值之和: q=0.4C+0.4C=0.8C 所以电解液中的电流为: I=A=0.4A; 方向与正电荷定向移动的方向相同,故电流方向向右; 故选:C 2.有A.B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图所示,从图线可以判断 ( ) A.A的电阻值大于B的电阻值 B.A的电阻值小于B的电阻值 C.两电阻串联时,电阻A消耗的功率较大 D.两电阻并联时,电阻B消耗的功率较大 【考点】欧姆定律. 【分析】伏安特性曲线中直线的斜率表示的是电阻的倒数,根据斜率的大小可以判断AB电阻的大小;根据电阻的大小,再由欧姆定律可以判断流过电阻的电流的大小. 【解答】解:A、在伏安特性曲线中直线的斜率表示的是电阻的倒数,从图中可得A的斜率大,所以A的电阻小,所以A错误,B正确; C、两电阻串联接在电路中,根据P=I2R,由于A的电阻小,所以电阻A的电功率较小,所以C错误; D、当两电阻并联时,电阻的电压相同,由P=可得,电阻大的电阻的功率小,所以电阻A消耗的功率较大,所以D错误. 故选:B 3.有AB两段电阻丝,材料相同,长度也相同,它们的横截面的直径之比为dA:dB=1:2,把它们串联在电路中,则下列说法错误的是( ) A.它们的电阻之比RA:RB=4:1 B.通过它们的电流之比IA:IB=4:1 C.电子在两段中定向移动速度之比vA:vB=4:1 D.两段中的电场强度之比EA:EB=4:1 【考点】串联电路和并联电路. 【分析】根据影响电阻大小的因素以及串并联电路的作用进行分析,即导线的长度越长、横截面积越小以及电阻率越大,导线的电阻越大;并依据电流的微观表达式,即可判定定向移动速度之比;最后根据E=进行分析. 【解答】解:A、长度、材料均相同,它们的横截面的直径之比为dA:dB=1:2,则横截面积之比为SA:SB=1:4, 根据R=ρ可知,电阻之比RA:RB=4:1,故A正确; B、因两者是串联,它们的电流总相等,故B错误; C、根据电流的微观表达式I=neSv,则有,定向移动速率与横截面成反比,因此定向移动速度之比vA:vB=4:1,故C正确; D、串联电路,电流相等,设为I,则两段中的电场强度E=,因此电场强度与电压成正比,则有,电场强度之比EA:EB=UA:UB=RA:RB=4:1,故D正确; 本题选择错误的,故选:B. 4.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为( ) A.1和0 B.0和1 C.1和1 D.0和0 【考点】简单的逻辑电路. 【分析】该电路有中一个与门(上)与一个非门(下).与门的两个输入端电信号都为“1”时,输出为“1”,否则为零.非门输入“1”,输出为零;输入“0”,输出为“1”. 【解答】解:B端电信号经过一个非门,变为“1”,从D端输出,故D端输出为“1”;B端的输出信号又作为输入信号与A端输入信号一起经过上面的与门,两者都是“1”,故C端输出为“1”. 故选C 5.如图是多用电表的原理图,通过选择开关k分别与123456连接,以改变电路结构,分别成为电流表、电压表及欧姆表,则下列说法正确的是( ) A.当选择开关k分别与1、2相连时是电流表,与3、4相连是电压表,与5、6相连时是欧姆表 B.当选择开关k分别与1、2相连时是电流表,与3、4相连是欧姆表电压表,与5、6相连时是电压表 C.作电流表时2比1量程大,作电压表时6比5量程大 D.作电流表或电压表时电流从红表笔流进黑表笔流出,作欧姆表时电流从红表笔流出黑表笔流进 【考点】用多用电表测电阻. 【分析】灵敏电流表表头G与分流电阻并联可以改装成电流表,表头与分压电阻串联可以改装成电压表,欧姆表有内置电源;电流表的分流电阻越小,电流表量程越大,电压表分压电阻越大,电压表量程越大;多用电流电流总是由红表笔流入黑表笔流出. 【解答】解:AB、由图示电路图可知,开关K接1、2时表头与两电阻并联,此时多用电表为电流表,接1时分流电阻阻值小,此时电流表量程大; 由图示电路图可知,开关接3、4时多用电表有内置电源,此时多用电表为欧姆表; 由图示电路图可知,开关接5、6时多表头与分压电阻串联,此时多用电表是电压表,接6时串联电阻大,接6时电压表量程大,故A错误,B正确; C、接1时分流电阻阻值小,此时电流表量程大,接6时串联电阻大,接6时电压表量程大,故C错误; D、多用电表作电流表或电压表时红表笔电势高黑表笔电势低,电流从红表笔流进黑表笔流出,多用电表作欧姆表时内置电源正极与黑表笔相连,电源负极与红表笔相连,多用电表作欧姆表时电流从红表笔流入黑表笔流出,故D错误; 故选:B. 6.一对平行金属板AB水平放置接在一个如图的、电压恒定的电源上,两板间有一带电的粒子P恰好静止在两板之间,现把两板的距离增大,将发生下列哪种现象( ) A.电路中有逆时针方向的电流同时P向下运动 B.电路中有顺时针方向的电流同时P向下运动 C.电路中有逆时针方向的电流同时P向上运动 D.电路中有顺时针方向的电流同时P向上运动 【考点】电容器的动态分析. 【分析】带电液滴在两板之间正好处于静止状态,电场力与重力平衡.当增大两板之间的距离时,根据板间场强与板间电压的关系E= 分析场强的变化,确定电场力的变化,判断带电液滴如何运动.根据电容的决定式判断电容如何变化,分析电容器的电量的变化,再判断电流表中电流的方向. 【解答】解:由题可知,电容器板间的电压U不变,当增大两板之间的距离d时,由E=分析得知,板间场强减小,液滴所受电场力减小,带电液滴向下加速运动. 当增大两板之间的距离d时,根据电容的决定式C= 可知,电容C减小,而电压U不变,由C= 分析得到电容器的带电量Q减小,电容器处于放电状态,通过电流表G中的电流方向为顺时针方向.故ACD错误,B正确. 故选:B. 7.在一个圆的直径上有一对等量异种电荷,它们 在圆心O处产生的电场强度是大小是E1;如果把负电荷从b处移到c,已知oc与oa的夹角为600,此时O点的电场强度大小变为E2,则E1与E2之比为( ) A.1:2 B.2:1 C.2: D.4: 【考点】电场的叠加;匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【分析】由电场的叠加原理可得到两个点电荷单独在O点形成的场强大小,移动之后两电荷距O点的距离不变,故电场强度大小不变,则由矢量合成的方向可得出移动之后的合电场;即可求得比值. 【解答】解:依题意得,每个点电荷在O点产生的场强大小为,当N点处的点电荷移至P点时,O点场强如图所示,由几何关系可知,合场强大小为 E2=,所以E1:E2=2:1,故B正确,ABC错误. 故选:B 8.如图所示,定值电阻R1=10Ω,R2=8Ω,当开关S接“1”时,电流表示数为0.20A,那么当S接“2”时,电流表示数的可能值为(电源内阻不可忽略)( ) A.0.28 A B.0.24 A C.0.22 A D.0.19 A 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【分析】根据欧姆定律求出电键S接位置1时路端电压.当电键S接位置2时,外电阻减小,路端电压减小,总电流增大,根据欧姆定律进行分析. 【解答】解:当电键S接位置1时,电流表的示数为0.20A,则根据欧姆定律得知:路端电压U1=I1R1=10×0.2V=2V. A、当电键S接位置2时,若电流表的示数为I2=0.28A,根据欧姆定律得到,路端电压U2=I2R2=0.28×8V=2.24V.但是由于R2<R1,路端电压减小,不可能增大,所以U2<2V,则电流表的示数不可能是0.28A.故A错误. B、当电键S接位置2时,若电流表的示数为I2=0.24A,根据欧姆定律得到,路端电压U2=I2R2=0.24×8V=1.92V.可见U2<2V,而且外电路减小,电路中电流大于0.2A,则电流表的示数可能是0.24A.故B正确. C、当电键S接位置2时,若电流表的示数为I2=0.22A,根据欧姆定律得到,路端电压U2=I2R2=0.22×8V=1.76V,可见U2<2V,而且外电路减小,电路中电流大于0.2A,则电流表的示数可能是0.22A.故C正确. D、由于R2<R1,当电键S接位置2时,电流表的示数大于0.20A.故D错误. 故选:BC 9.如图,AB两灯原来正常发光,现因某一电阻发生断路或短路的故障,使A灯变亮,B灯变暗,那么,故障原因是( ) A.R0断路 B.R1断路 C.R2断路 D.R2短路 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【分析】首先明确电路中各用电器的连接关系:灯泡A和电阻R1并联,灯泡B和电阻R2并联,再与电阻R0并联.可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项. 【解答】解:A、电阻R0单独在一个支路上,断路后使外电阻变大,使两个灯泡所在的并联电路的电压都变大,则两个灯泡的亮度都变亮,不符合题意,故A错误; B、灯泡A和电阻R1并联,如果R1断路,此处只有灯泡A一个电阻,根据并联电路总电阻与分电阻的关系,此处电阻相当于增大,所以灯泡A两端电压增大,灯泡B两端电压降低,则A灯变亮,灯泡B变暗.故B正确; C、同理可知,R2断路时,A灯变暗,灯泡B变亮,不符合题意,故C错误. D、若R2短路,B灯被短路,不亮,与题不符,故D错误. 故选:B 10.如图,E=10V,内阻不计,C1=C2=30μF,R1=4Ω,R2=6Ω,先闭合开关S,待电路稳定后,再将开关断开,则断开S后流过R1的电量为( ) A.1.8×10﹣4C B.6×10﹣4C C.4.2×10﹣4C D.1.2×10﹣4C 【考点】闭合电路的欧姆定律;电容. 【分析】当开关闭合时,R1与R2串联,电容器C2短路,C1与R2并联,故C1两端的电压与R2两端的电压相等;当开关断开时,电路断开,两电容器均与电源相连,电压增大,两电容器均充电,通过R1的电量等于两电容器上增加的电量之和.先求出电容器的电压,再求解断开S后流过R1的电量. 【解答】解:开关闭合时,电路中电流 I==A=1A; R2两端的电压 U=IR2=1×6=6V; 故电容器C1上的带电量 Q1=CU=6×30×10﹣6C=1.8×10﹣4C; 当断开开关后,两电容器直接与电源相连,电压均等于电源的电动势; 故两电容器上的电量均为 Q2=CE=10×30×10﹣6C=3.0×10﹣4C; 故断开S后流过R1的电量为△Q=2Q2﹣Q1=4.2×10﹣4C 故选:C 11.一带电粒子从静止开始,先经过加速电场后,又垂直匀强电场方向进入偏转电场,已知加速电压是U1,偏转电压是U2,偏转电极板长为L,两板间的距离是d,带电粒子穿出偏转电场后,速度方向偏转了一个角度,不计粒子重力,要增大粒子穿出偏转电场后偏转的角度,可采取的办法是( ) A.增大U1 B.增大U2 C.增大L D.增大d 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动. 【分析】粒子先经过加速电场加速,由动能定理可以解得其速度,粒子进入偏转电场做类平抛运动,把其分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的匀加速直线运动,求出竖直分速度,即可求出夹角正切值的表达式,即可明确增大角度的方法. 【解答】解:由动能定理可得:qU1=mv02 粒子在偏转电场中运动的时间为:t= 在偏转电场中的加速度a== 离开时竖直方向的速度为:vy=at=t= 故偏转角的正切值: tanθ===,则可知,增大粒子穿出偏转电场后偏转的角度,应增大U2、减小U1、增大L或减小d,故BC正确,AD错误. 故选:BC. 12.如图,虚线表示电场中的三个等差等势面,实线是某一带正电的粒子在此电场中的运动轨迹,不计粒子重力,比较电场中ab两点,下列说法正确的是 ( ) A.粒子在a点时的加速度大于它在b点时的加速度 B.粒子在a点时的速度大于它在b点时的速度 C.粒子在a点的电势能大于它在b点时的电势能 D.电场中a点的电势低于b点的电势 【考点】等势面. 【分析】由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向左下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场场强大. 【解答】解;A、由相邻等势面之间的电势差相等,从a到b相邻等势面之间距离变小,可知电场变强,电场力变大,加速度增大,故A错误; B、C、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,根据质点受力情况可知,从a到b过程中电场力做负功,电势能增加,故b点的电势能大于a 点的电势能;从a到b过程中电场力做负功,电势能增大,动能减小,故a点的动能大于b点的动能,在a点时的速度大于它在b点时的速度.故B正确,C错误; D、正电荷在电势高的地方电势能大,故b点的电势能大于a点的电势能,所以,故b点的电势高于a点的电势.故D正确 故选:BD 二.实验: 13.如图所示的游标卡尺,游标尺上共有20个分度,用它测量某工件的外径时,示数如图,则此工件的外径是 4.25 mm 【考点】刻度尺、游标卡尺的使用. 【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读. 【解答】解:游标卡尺的主尺读数为4mm,游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm,所以最终读数为:4mm+0.25mm=4.25mm. 故答案为:4.25 14.用螺旋测微器测量某电阻丝的直径如图,则此电阻丝的直径为 1.569 mm 【考点】螺旋测微器的使用. 【分析】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:螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为6.9×0.01mm=0.069mm,所以最终读数为1.5mm+0.069mm=1.569mm; 故答案为:1.569 15.用伏安法测定一个定值电阻的阻值,所用器材规格如下: (1)被测电阻Rx,阻值约100Ω (2)电流表(0﹣0.6A,内阻约1Ω); (3)电压表(0﹣3V,内阻约3KΩ); (4)直流电源(4V,内阻不计) (5)滑动变阻器(0﹣15Ω) (6)电键 先在虚线方框中画出原理图,再在实物图上连线 【考点】伏安法测电阻. 【分析】根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法,根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法,然后作出电路图,根据电路图连接实物电路图. 【解答】解:待测电阻阻值约为100Ω,电流表内阻约为1Ω,电压表内阻约为3kΩ, 待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,滑动变阻器最大阻值为15Ω, 待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示: 根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示: 故答案为:电路图与实物电路图如图所示. 16.利用如图1所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有: 待测电源, 电阻箱R(最大阻值999.9Ω), 电阻R0(阻值为3.0Ω) 电阻R1(阻值为3.0Ω), 电流表A(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω), 开关S. 改变电阻箱R的值,得到不同R时的电流I,以为为纵坐标,R为横坐标,作﹣R图线(图2)(用直线拟合),分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系为 =R+6.0 (2)根据图象求出该电源的电动势和内阻. 【考点】测定电源的电动势和内阻. 【分析】(1)根据图a所示电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式. (2)根据图象与图象的函数表达式求出电源电动势与内阻. 【解答】解:(1)由图示图象可知,图象斜率k==1,由图示可知,图象截距:b=6.0;故表达式为: =R+6.0; (2)电流表与电阻R1并联,两端电压相等,电阻R1的阻值为3.0Ω,电流表内阻为RA=6.0Ω,则通过电阻R1的电流为为通过电流表的2倍, 电流表示数为I,电路电流为3I,并联电阻R并=2Ω,由图a所示电路图可知:E=3I(R并+R0+R+r),则有: =+3=+(5.0+r); 由图示图象与图象的函数表达式可知:k=,b=(5.0+r), 代入数据解得,电源电动势为:E=3.0V,内阻为:r=1.0Ω; 故答案为:(1)=R+6.0; (2)电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω; 三.计算题 17.如图,电源的电动势是E=8V,内阻r=4Ω,灯泡的电阻是2Ω,变阻器的最大电阻是10Ω, (1)当则变阻器的电阻调到4Ω时,电路中的电流是多少? (2)当变阻器的电阻调到多大时,可使变阻器和灯泡消耗的功率最大,这个最大值是多少? 【考点】闭合电路的欧姆定律;电功、电功率. 【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律求电路中的电流. (2)当变阻器和灯泡的总电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大,则变阻器和灯泡消耗的功率最大,再由功率公式求解. 【解答】解:(1)根据闭合电路欧姆定律得: I===0.8A (2)当RL+Rx=r时,Rx=r﹣RL=4﹣2=2Ω时,电源的输出功率最大,则变阻器和灯泡消耗的功率最大,这个最大值是 P===4W 答: (1)电路中的电流是0.8A. (2)当变阻器的电阻调到2Ω时,可使变阻器和灯泡消耗的功率最大,这个最大值是4W. 18.如图,电阻R=16Ω,当电键K断开时,电阻R消耗的功率是1W,电源内阻消耗的功率是0.125W,当K闭合时,R消耗的功率是0.64W,求: (1)电源的电动势和内阻; (2)电键K闭合时,灯泡L消耗的功率. 【考点】闭合电路的欧姆定律;电功、电功率. 【分析】(1)当电键K断开时,根据电功率公式P=I2R求出电路中的电流,由P=I2r求电源的内阻.再根据闭合电路欧姆定律求电源的电动势. (2)当K闭合时,根据电功率公式P=I2R求出电压,由闭合电路欧姆定律求出总电流,求得灯泡L的电流,最后由P=UI求L消耗的功率. 【解答】解:(1)当电键K断开时,根据PR=I2R得: I===0.25A 由Pr=I2r得 r===2Ω 根据闭合电路欧姆定律得 E=I(R+r)=0.25×(16+2)V=4.5V (2)当K闭合时,由PR′=得 U==V=3.2V 电路中总电流 I总===0.65A 流过R的电流 IR===0.2A 故流过灯泡L的电流 IL=I总﹣IR=0.45A 灯泡L消耗的功率 PL=UIL=3.2×0.45W=1.44W 答: (1)电源的电动势是4.5V,内阻是2Ω; (2)电键K闭合时,灯泡L消耗的功率是1.44W. 19.如图,AB是固定在水平面上的同种电荷,相距L,O是AB的中点,C、D与O的距离均为L/4.一质量是m、电荷量是q的带正电的物块在C点以初动能E0向右运动,到达O点时的动能是kE0(k>1),到达D点的速度为零,最终停在O点,求 (1)物块与水平面间的动摩擦因数 (2)OD间的电势差 (3)物块滑行的总距离 【考点】电势差与电场强度的关系;库仑定律. 【分析】(1)A、B两点处分别固定着两个等量正电荷,则C、D两点的电势相等,则a、b两点的电势差为0,对CD段运用动能定理求出摩擦力的大小,从而得出滑块与水平面间的动摩擦因数. (2)与OD段运用动能定理,求出OD两点间的电势差. (3)小滑块从C开始运动到最终在O点停下的整个过程,运用动能定理求出小滑块的总路程s. 【解答】解:(1)由AC=BD=,O为AB连线的中点得:C、D关于O点对称,则有: UCD=0…① 设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f,对于滑块从a→b过程,由动能定理得:qUCD﹣f=0﹣E0…② 而f=μmg…③ 由①②③式得:μ=…④ (2)对于滑块从O→D过程,由动能定理得:qUOD﹣f=0﹣kE0…⑤ 由③④⑤式得:UOD=﹣…⑥ (3)对于小滑块从C开始运动到最终在O点停下的整个过程,由动能定理得: q•UCO﹣fs=0﹣E0…⑦ 而UCO=﹣UOD=…⑧ 由③④⑤⑥⑦⑧式得:s=L…⑨ 答:(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数为; (2)OD两点间的电势差为﹣; (3)小滑块运动的总路程为L. 2016年11月29日查看更多