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）

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。 ‎