- 2021-05-26 发布 |
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文档介绍
河南省洛阳市栾川县实验高中2020学年高二物理9月月考试题(含解析)
河南省洛阳市栾川县实验高中2020学年高二物理9月月考试题(含解析) 一、选择题 1.一根均匀电阻丝的电阻为R,在温度不变的情况下,下列情况中其电阻值为2R的是( ) A. 当长度不变,横截面积增大一倍时 B. 当横截面积不变,长度增大一倍时 C. 长度和横截面积都缩小一倍时 D. 长度和横截面积都增大一倍时 【答案】B 【解析】 【详解】A.由是阻定律可知,长度不变,横截面积增为2倍时,电阻变为原来的一半,故A项错误; B. 由是阻定律可知,当横截面积不变,长度增大一倍时,电阻变化原来的2倍,故B正确; C. 由是阻定律可知,当长度和横截面积都缩小一半时,电阻不变;故C错误; D. 由是阻定律可知,当长度和横截面积都增大一倍时,电阻不变;故D错误。 2.闭合电路中E=I(R+r),若电池电动势为3 V,输出电流为3 A,由此可知( ) A. 内、外电阻相差1 Ω B. 内、外电阻之和为1 Ω C. 外电阻为1 Ω D. 内电阻为1 Ω 【答案】B 【解析】 【详解】由题电源的电动势 E=3V,输出电流 I=3A,根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r) 得内、外电阻之和为: 由于条件不充分,无法确定内、外电阻之差、外电阻和内电阻 A. 内、外电阻相差1 Ω与分析不符,故A项错误; B. 内、外电阻之和为1 Ω与分析相符,故B项正确; C. 外电阻为1 Ω与分析不符,故C项错误; D. 内电阻为1 Ω与分析不符,故D项错误。 3.如图,电源为“9 V 1 Ω”的电池组,要将“4 V 4 W”的灯泡接入虚线框中,在正常发光的条件下,最多能接( ) A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 【答案】D 【解析】 【详解】灯泡正常发光,则每个灯泡两端的电压为UL=4V,通过灯泡的电流为: 灯泡的电阻为: 当灯泡全部并联时,能接的个数最多,设并联n个,则根据闭合电路欧姆定律得: UL+nILr=E 解得: 当n=5时,并联部分的总电阻为: 得: 符合题意,则最多接5个 A. 2个与分析不符,故A项错误; B. 3个与分析不符,故B项错误; C. 4个与分析不符,故C项错误; D.5个与分析相符,故D项正确。 4.下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象 ( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析:根据公式可得,故图像的斜率表示白炽灯电阻的倒数,我们知道家庭所用的白炽灯的电阻随着电压的增大而增大,所以在减小,即图像的斜率在减小,故选C 5.如左图所示电路,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3 为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如右图所示.当开关闭合后,下列说法中正确的是( ) A. L3的电流为L1电流的2倍 B. L3的电阻约为0.17 Ω C. L1的电功率约为0.60 W D. L2的电功率约为1.5 W 【答案】C 【解析】 试题分析:灯泡L1、L2串联,电压U2=U1=1.5V,由图读出其电流I2=I1=0.40A,灯泡L3的电压等于3V,电流为0.5A,故A错误;当开关闭合后,灯泡L3的电压U3=3V,由图读出其电流I3=0.5A,则灯泡L1的电阻,故B错误;L1消耗的功率P1=I1U1=0.4×1.5=0.6W,与L2的电功率相等,故C正确,D错误.故选C. 考点:U-I图线;电功率 【名师点睛】题关键抓住电源的内阻不计,路端电压等于电动势,来确定三个灯泡的电压.要能从给定的U-I图线中读出有用的信息,读图能力是基本功。 6.如图所示为监控汽车安全带使用情况的报警电路,S为汽车启动开关,汽车启动时S闭合.RT为安全带使用情况检测传感器,驾驶员系好安全带时RT阻值变大.要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警,则在图中虚线框内应接入的元件是( ) A. “与”门 B. “或”门 C. “非”门 D. “与非”门 【答案】A 【解析】 【详解】未系安全带时RT阻值很小,RT两端电势差很小,即输入端为高电势,另一输入端已为高电势,此时蜂鸣器报警,知输出端为高电势。若系安全带,RT阻值大,两端电势差也大,即输入端为低电势,此时蜂鸣器不报警,知输出端为低电势。所以该该元件为“与”门。 A. “与”门与分析相符,故A项正确; B. “或”门与分析不符,故B项错误; C. “非”门与分析不符,故C项错误; D. “与非”门与分析不符,故D项错误。 7.某同学用电流表外接法测电阻时,误将两电表互换位置,则造成的结果为( ) A. 电阻烧坏 B. 电流表烧坏 C. 电压表示数几乎为零 D. 电流表示数几乎为零 【答案】D 【解析】 互换电表后的电路图为: 此时电路中的电流为: ,因为电压表的电阻很大,故电流很小几乎为零,电流表的示数几乎为零,电压表的示数接近U,电表不会烧坏.故选D. 【点睛】本题考查了电路现象分析,根据题意作出电路图、应用欧姆定律可以解题;本题是一道基础题,平时要注意基础知识的学习与掌握. 8.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,电流表示数为I,电压表示数为U,电容器C所带电荷量为Q.将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,待电流达到稳定后,与P移动前相比( ) A. U变小 B. I变小 C. Q不变 D. Q减小 【答案】B 【解析】 【详解】当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时,其接入电路的电阻值增大,外电路总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律可知,干路的电流I减小;变阻器两端的电压U=E-I(R2+r),由I减小,可知U增大,即电容器C两端的电压增大,再据C=,得Q=CU,可判断出电容器的电荷量Q增大,故B正确,ACD错误。 故选:B。 9.在如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则( ) A. 电压表的示数变大 B. 小灯泡消耗的功率变小 C. 通过R2的电流变小 D. 电源内阻的电压变大 【答案】B 【解析】 试题分析:由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化,则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化,由欧姆定律可得出电压表示数的变化;同时还可得出路端电压的变化;由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化,再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化,由功率公式即可得出灯泡功率的变化. 解:A、光敏电阻光照减弱,故光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可得,电路中电流减小,故R1两端的电压减小,故A错误; B、由并联电路的电流规律可知,流过灯泡的电流一定减小,故由P=I2R可知,小灯泡消耗的功率变小,故B正确; C、因电路中电流减小,故电源内阻的电压减小,路端电压增大,同时R1两端的电压减小,故并联电路部分电压增大;则流过R2的电流增大,故CD错误; 故选:B. 【点评】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行;分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压,而外电路较为复杂,要注意灵活应用电路的性质. 10. 如图所示电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况是( ) A. 电流表示数一直减小,电压表示数一直增大 B. 电流表示数一直增大,电压表示数一直减小 C. 电流表示数先增大后减小,电压表示数先减小后增大 D. 电流表示数先减小后增大,电压表示数先增大后减小 【答案】D 【解析】 设滑动变阻器的总电阻为,被滑片分为两部分,这两部分并联,然后再 与串联在电路中,电压表测量的是路端电压,电流表测量的是电路总电流,电路总电阻为,,其中为关于的二次方程,为开口向下的抛物线,其值应线增大后减小,所以电路总电阻应先增大后减小,所以电流表示数先减小后增大,路端电压即电压表示数先增大后减小,选D。 11.如图所示,经过精确校准的电压表V1和V2,分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时,读数依次为12.7 V和12.3 V,则( ) A. a、b间的实际电压略大于12.7 V B. a、b间的实际电压略小于12.7 V C. 电压表V1的内阻大于V2的内阻 D. 电压表V1的内阻小于V2的内阻 【答案】AC 【解析】 【详解】AB. 由于电压表不是理想电表(内阻不是无穷大),当a、b两端接入电压表后,电阻R与电压表的并联电阻小于电阻R,根据欧姆定律和串并联规律可知,电阻R与电压表的并联总电压小于电阻R的实际电压,即a、b两端实际电压将大于电压表的示数,当然大于电压表V1的示数,即a、b间的实际电压略大于12.7 V ,故A项正确,B项错误; CD. 根据欧姆定律可知,若电压表的内阻越大,电压表与R的并联电阻就越大,电压表的示数也越大,即电压表V1的内阻大于电压V2的内阻,故C项正确,D项错误。 12.如图所示,电源电动势E=12V.内阻r=3Ω.R0=1Ω.直流电动机内阻R0’=1Ω,当调节滑动变阻器R1=2Ω时,图甲电路输出功率最大,调节R2使图乙电路输出功率最大,且此时电动机正好正常工作((额定功事为6W).则此时R2的阻值和电动机的焦耳热功率P为 A. R2=2Ω B. R2=1.5Ω C. P=6W D. P=4W 【答案】BD 【解析】 考点:电功、电功率;闭合电路的欧姆定律. 专题:恒定电流专题. 分析:对于甲图,当电路内阻和外阻相等时,电路的输出功率最大,由此可以求得甲图中的最大的功率,根据最大的功率可以求得乙图中的电阻的大小和电动机的机械功率. 解答:解:由闭合电路欧姆定律可得, 甲图中电路的电流为I=A=2A, 所以电路的最大的输出功率为P=I2(R0+R1)=12W, 对于乙图,输出的功率也为12W,所以对于乙图有I2R2+6W=12W, 解得R2═1.5Ω,对于电动机,发热功率为I2R0′=4w,所以BD正确. 故选BD. 点评:对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的. 13. 如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( ) A. 甲表是电流表,R增大时量程增大 B. 甲表是电流表,R增大时量程减小 C. 乙表是电压表,R增大时量程减小 D. 乙表是电流表,R增大时量程增大 【答案】B 【解析】 灵敏电流计G改装电压表需串联大电阻分压,改装成电流表需并联小电阻分流,根据图可知,甲表为电流表,并联的电阻越大,则分流越小,量程越小,A错误、B正确;乙表是电压表,R越大,则分压越大,量程越大,CD错误。 14.如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向上滑动时,则 ( ) A. 电源的功率变小 B. 电容器储存的电荷量变小 C. 电源内部消耗的功率变大 D. 电阻R消耗的电功率变小 【答案】BC 【解析】 【分析】 在变阻器R的滑片向上滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,外电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化,由欧姆定律分析并联部分电压的变化,从而分析电容的电量如何变化,根据功率的公式分析功率的变化. 【详解】在变阻器R的滑片向上滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,外电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律,可知干路电流I变大,根据P=EI,可知电源的功率变大,根据,可知电源内部消耗的功率变大,故A错误,C正确;因干路电流I变大,则路端电压U变小,而电压变大,而,则并联部分的电压变小,即电容器两端的电压变小,根据Q=CU,可知电容器储存的电荷量变小,故B正确;因不知道R与的大小关系,无法判断电阻R消耗的电功率变化情况,故D错误;故选BC。 【点睛】本题为闭合电路欧姆定律中的含容电路,要注意明确与电容器串联的电阻在电路稳定时,可以将其作为导线处理. 二、实验题 15.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。 ②按图(c)链接电路后,实验操作如下: (a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0; (b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω; ③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。 【答案】①5.01 5.315 ②(a)大 (b)大 ③1280 【解析】 ①根据游标卡尺读数规则,主尺读数为5cm,游标尺读数为0.05×3mm,长度为5.015cm,根据螺旋测微器的读数规则,主尺读数为5mm,可动刻度为31.0×0.01mm,所以直径为5.310mm。 ②(a)为了保护电路,因此闭合电键前,滑动变阻器一定调到阻值最大; (b) 将固柱体电阻换成电阻箱时,也一定将电阻箱调到最大,也是为了保护电路安全; ③此题采用等效替代法测量电阻,圆柱体的电阻等于电阻箱R2的阻值为1280Ω。 点晴:首先应明确实验原理,本实验中测量电阻所采取的方法是替代法。 16.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a)。 (1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接______。 (2)请完成下列主要实验步骤: A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是______; B.将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V; C.将开关S2 __________,电压表的示数是1.16 V;断开开关S1。 (3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________ (结果保留两位有效数字)。 (4)由于所用电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏____(填“大”或“小”)。 【答案】 (1). 20 (2). 20 (3). 闭合 (4). 0.7 (5). 小 【解析】 (1)由原理图可知,两电键与电阻箱为串联关系,将其连接在电源的两端即可;电压表并联在电阻箱两端,故连线如图所示; (2)A.电阻箱只有×10档位有示数为2,故电阻箱的接入电阻应为2×10=20Ω; C.将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数为电源的电动势;为了测量内阻,应再测量滑动变阻器两端的电压;故应闭合S2测出电压表的示数; (3)由题意可知,电源的电动势为1.49V,当接入电阻箱时,路端电压为1.16V;由电路欧姆定律可知电路中电流为;则内电阻与之和为,内电阻; (4)因电压表内阻不能忽略,故电路中电流存在,电压表示数为电源的输出电压,要比电动势要小; 三、计算题 17.在如图所示的电路中,R1是由某金属氧化物制成的导体棒,实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循I=的规律(式中k=0.2 A/V3),R2、R3是普通电阻,遵循欧姆定律,R3=20 Ω,按图示电路连接后,接在一个两端电压为6.0 V内阻可忽略的电源上,闭合开关S后,电流表的示数为0.25 A.求R2的阻值是多少? 【答案】20 【解析】 【详解】由欧姆定律得: U3=IR3=0.25A×20Ω=5V 则R1、R2并联部分的电压为: U1=6.0V-5.0V=1.0V 由I=kU3得R1中的电流为: I1=kU13=0.2×1.0A=0.2A 所以R2中的电流为: I2=I-I1=025A-0.2A=0.05A 则有: 。 18.在如图甲所示的电路中,电阻R1和R2都是纯电阻,它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa、Ob所示.现在电路两端BC之间加上恒定的电压U0=7.0 V.调节滑动变阻器R3,使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等,求此时电阻R1和R2的阻值为多大?R3接入电路的阻值为多大? 【答案】R1=R2=1 000 Ω R3=800 Ω 【解析】 【分析】 电阻R1和R2串联使用,因此它们的电流相等,功率相等,故电压也相等,故是图象中交点处对应的电流和电压,然后根据闭合电路欧姆定律求解电阻. 【详解】R1、R2和R3串联,电流相等.当电阻R1和电阻R2消耗的电功率相等时, 有R1=R2 由伏安特性曲线可知,此时电路中的电流I=2.5 mA 这时加电阻R1和R2上的电压U1=U2=2.5 V 由欧姆定律得R1=R2==1 000 Ω 滑动变阻器R3两端电压为U3=U0-U1-U2=2 V 由欧姆定律得R3==800 Ω. 19.如图所示的电路中A、B、C为三个规格不同的小电珠,R为滑动变阻器,在A、B上分别标有“2 V,0.2 W”和“1.5 V,0.15 W”字样,而C上只看得出标有“2 V”字样.当滑片P在图示位置时,A、B、C三个小电珠均能正常发光,已知电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,求: (1)滑动变阻器的阻值R; (2)三个小电珠正常发光时,滑动变阻器所消耗的电功率. 【答案】(1) (2)0.41W 【解析】 【详解】(1)A、B、C三个小电珠均能正常发光,由得 回路总电流 I= IA + IB = 0.2A 回路的路端电压 U = E - Ir = 6V-0.2×1V=5.8V 滑片P距a端阻值 滑片P距b端阻值 所以滑动变阻器的阻值 R=Ra+Rb=14Ω (2)滑动变阻器所消耗的电功率 20.一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后,消耗功率66W. (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少? (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率多少? (3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少? 【答案】(1)0.3 A (2)1.8 W 64.2 W 97.3% (3)11 A 2 420 W 2 420 W 【解析】 【详解】(1)由P=UI可得电流为:I==0.3A; 线圈电阻发热功率:PQ=I2r=1.8W; 机械功率:P机=P-PQ=64.2W; η=×100%=97.3% (2)当叶片不转动时,作纯电阻,根据欧姆定律,有:I==11A; 电动机消耗的电功率等于电机的发热功率:P=UI=I2r=11×11×20=2420W。 【点睛】对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的。 查看更多