1、睢宁一中高二年级选修物理 10 月份月考试卷一、单项选择题(本大题共 5 个小题,每小题 4 分,共 20 分)1.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设带电荷量为 e 的电子以速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度 I 和方向为( )A. 顺时针B. 顺时针C. 逆时针D. 逆时针【答案】C【解析】【详解】电子绕核运动可等效为一环形电流,电子运动周期为:根据电流的定义式得:电流强度为:因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故 C 正确,选项 ABD 错误。【点睛】本题是利用电流强度
2、的定义式求解电流,这是经常用到的思路,要知道电流方向与正电荷定向移动方向相同,而与负电荷定向移动方向相反。2. 把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,A 电阻丝长为 L,直径为 d,B 电阻丝长为 3L,直径为 3d要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等,加在两电阻丝上的电压之比应当满足( )A. UA:U B=1:1 B. U A:U B= :1C. UA:U B= :3 D. U A:U B=3:4【答案】B【解析】试题分析:根据电阻定律 可知, ,由于是纯电阻,则由,Q、t 相同得:加在两电阻丝上的电压之比为 故选 B考点:电阻定律;焦耳定律【名师点睛】本题考查运用比例法解题的能力对
3、于纯电阻电路,求解热量三个公式通用,即 Q=UIt=I2Rt=3. 如图所示,直线 a 为某电源的路端电压随干路电流强度的变化图线,直线 b 为某一电阻R 两端的电压随电流变化图线,把该电源和该电阻组成的闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别为( )A. 4W,0.5 B. 6W,1C. 4W,1 D. 2W,0.5【答案】A【解析】试题分析:由 a 图线纵截距知:电源的电动势为 E=3V;由横截距知电源短路电流为 I0=6A;电源的内阻 ,由交点坐标知工作电压为 U=2v,工作电流为 I=2A,则输出功率为 P 出 =UI=22=4W,故选 A考点:U-I 图线;电功率【名师点睛】本题关
4、键要理解电源的 U-I 线与电阻的伏安特性曲线的交点的物理意义,知道交点表示该电源与电阻组合时的工作状态。4.如图所示的电路中,电源电动势为 6V,当开关 S 接通后,灯泡 L1和灯泡 L2都不亮,用电压表测得各部分电压是 Uab=0V,U ad=0V,U cd=6V,由此可断定A. L1和 L2的灯丝都烧断了B. L1的灯丝烧断了C. L2的灯丝烧断了D. 变阻器 R 断路【答案】D【解析】试题分析:串联电路中两灯均不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,测不断的位置电压为零,由题意可知,变阻器 R 断路,故 D 正确,考点:考查了电路故障分析点评:电压表如果示数为零,那么被测
5、部分短路,或被测部分外部断路电压表如果示数为电源电压,那么被测部分断路,或被测部分外部短路电流表如果为零,那么电路中有断路的地方,也有少数可能是电流表短路电流表如果示数突然变大,那么电路中有短路的地方两灯均不亮,可能是某处断路两灯一亮一灭,可能是某灯短路5.某同学用如图所示的电路进行小电机 M 的输出功率的研究,其实验步骤如下所述,闭合电键后,调节滑动变阻器,电动机未转动时,电压表的读数为 U1,电流表的读数为 I1;再调节滑动变阻器,电动机转动后电压表的读数为 U2,电流表的读数为 I2,则此时电动机输出的机械功率为( )A. U2I2 B. C. U2I2U 1I1 D. U2I2【答案】
6、A【解析】【分析】闭合电键后,电动机未转动时,其电路是纯电阻电路,利用欧姆定律求出电动机的内阻 R,电动机转动后,由电压表的读数为 U2,电流表的读数为 I2求出电动机的电功率 ,由求出发热功率,根据能量守恒得到电动机的输出功率 ;【详解】闭合电键后,电动机未转动时,电动机的内阻电动机转动后,电动机的电功率 ,发热功率 ,则电动机的输出功率,故选项 A 正确,选项 BCD 错误。【点睛】对于电动机电路是不是非纯电阻电路不能一概而论,要具体情况具体分析,当电动机不转动时,其电路是纯电阻电路,而转动时是非纯电阻电路。二、多项选择题(本题共 5 个小题,每小题 6 分,共 30 分)6.关于电动势,
7、下列说法正确的是( )A. 电源两极间的电压等于电源电动势B. 电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能就越多C. 电源电动势的数值等于内、外电压之和D. 电源电动势由电源本身决定,与外电路的组成无关【答案】CD【解析】【分析】电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量;电源电动势等于电源没有接入电路前两极间的电压,等于电路内外电压之和;【详解】A、电源没有接入电路时两极间的电压等于电源电动势,在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压,电源电动势的数值等于内、外电压之和,故 A 错误,C 正确;B、电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大,但不是将其他形式的能转化为电能
8、就越多,故 B 错误;D、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量,大小由电源本身决定,与外电路的组成无关,故 D 正确。【点睛】本题考查了电动势的概念、电源工作时能量的转化等问题,重点掌握电动势的物理意义,需要熟练掌握基础知识即可正确解题。7.关于电功,下列说法中正确的有( )A. 电功的实质是电场力所做的功B. 电场力做功使金属导体内所有自由电子运动的速率越来越大C. 电动机正常工作时,电功率大于热功率D. 电功是电能转化为其他形式能量的量度【答案】ACD【解析】【详解】A、电功即电流做的功,其实质是电场力所做的功,故 A 正确;B、由于电阻的存在,金属导体内的自由电子定向移
9、动的平均速度不变,电场力做功使得电能转化为焦耳热,故 B 错误;C、电流流过电动机做功时,电能一部分通过线圈发热转化为焦耳热,一部分转化为机械能输出,电动机的总功率大于热功率,故 C 正确;D、电功是指电流做功的多少,是电能转化为其他形式的能的量度,故 D 正确。【点睛】本题考查电流做功的决定因素及能量转化的方向,应注意分析能量关系,明确能量的转化方向。8.如图所示,闭合开关 S 后, A 灯与 B 灯均发光,当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,以下说法中正确的是( )A. A 灯变亮B. B 灯变亮C. 电源的输出功率可能减小D. 电源的总功率增大【答案】AC【解析】【详解】当滑动变阻器的滑
10、片 P 向左滑动时,电阻变大,电路的总电阻变大,总电流减小,则 B 灯变暗,内阻和 B 灯上的电压减小,则 A 灯上电压变大,则 A 灯变亮,选项 A 正确,选项 B 错误;由于外电路电阻增大,输出电流减小,根据 P=IE 可知,电源的总功率减小,当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,由于不明确内外电阻变化的关系,则电源的输出功率可能减小,也可能变大,选项 C 正确,选项 D 错误9.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. 电阻 A 的阻值大于电阻 BB. 电阻 A 的阻值小于电阻 BC. 两电阻串联时,电阻 A 消耗的功率较小D. 两电阻并联时,流过电阻
11、B 的电流强度较大【答案】BC【解析】【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;【详解】A、I-U 图线的斜率表示电阻的倒数,A 图线的斜率大,则 A 的电阻小,故 A 错误,B 正确;C、当两电阻串联时,电阻的电流相同,由 可得,电阻小的电阻的功率小,所以电阻 A消耗的功率较小,所以 C 正确;D、两电阻并联时,即电压相同的时,由于 A 的电阻小,流过电阻 A 的电流强度较大,则流过电阻 B 的电流强度较小,所以 D 错误。【点睛】本题就是考查学生对于伏安特性曲线的理解,在做题时一定
12、要区分开 U-I 图象和 I-U 图象,不同的图象中的直线的斜率的含义不同。10.如图所示,A 1、A 2是两只完全相同的电流表(内阻不可忽略) ,电路两端接恒定电压 U,这时 A1、A 2的示数依次为 5mA 和 3mA若将 A2改为与 R2串联,整个电路仍接在恒定电压 U 之间,这时电表均未烧坏下列说法正确的是( )A. 通过电阻 R1的电流必然增大B. 通过电阻 R2的电流必然增大C. 通过电流表 A1的电流必然增大D. 通过电流表 A2的电流必然增大【答案】AC【解析】试题分析:将 A2改接在 R2所在的支路上,根据串并联电路的特点判断总电阻的变化,抓住总电压不变,得出电流的变化,从而
13、得知电流表 A1分担电压的变化,得出两电阻并联部分的电压变化,从而判断出两支路电流的变化解:当电路两端接入恒定电压的电源时,A l的示数为 5mA,A 2的示数为 3mA,则知通过 R2的电流为 2mA,知 = ;可知将 A2改接在 R2所在的支路上,总电阻减小,总电压不变,则干路中电流增大,即电流表 Al的示数必增大则电流表 A1分担的电压增大,所以两电阻并联部分的电压减小,则通过 R2的电流更减小,所以电流表 A2的示数必减小因为总电流增大,通过 R2的电流减小,则通过 R1电流增大故 AC 正确,BD 错误;故选:AC【点评】本题是一道电路动态分析题,要注意理清解题思路,注意串并联电路特
14、点的应用、欧姆定律的应用三、填空题(共 20 分)11.(1)用 20 分度的游标卡尺测物体的长度,如图甲所示,读数为_m,用螺旋测微器测物体的厚度,如图乙所示,读数为_m.(2)为了描绘标有“3 V,0.4 W”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化所给器材如下:A电流表(0200 mA,内阻 0.5 ); B电流表(00.6 A,内阻 0.01 ); C电压表(03 V,内阻 5 k);D电压表(015 V,内阻 50 k); E滑动变阻器(010 ,0.5 A);F滑动变阻器(01 k,0.1 A);G电源(3 V); H电键一个,导线若干为了完成上述实验,实验中应选择的仪器
15、是_在虚线框中画出完成此实验的电路原理图,并将实物按电路图用导线连好_此实验描绘出的 IU 图线是_(填“曲线”或“直线”),其原因是_.【答案】 (1). (2). (3). ACEGH (4). 如图所示:(5). 曲线 (6). 电压升高,电流增大,产生的热量增多,温度升高,电阻增大【解析】【分析】(1)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,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;(2)器材选取的原则需安全精确,根据灯泡的额定电压和额定电流选择电流表、电压表的量程,灯泡电压能从零开始变化,滑动变阻器采用分压式接法;通过
16、灯泡电阻的大小分析其是大电阻还是小电阻,确定电流表的内外接。根据电路图连接实物图,灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以 I-U 图线是一条曲线;【详解】 (1)游标卡尺的主尺读数为: ,游标尺上第 8 个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为 ,所以最终读数为:;螺旋测微器的固定刻度为 ,可动刻度为:所以最终读数为 ;(2)灯泡的额定电压为 3V,所以电压表的量程选择 3V 的误差较小,额定电流,所以电流表的量程选择 的,由于本实验采用分压接法,故滑动变阻器应选择 E,故为了完成上述实验,实验中应选择的仪器是 ACEGH;灯泡电压能从零开始变化,滑动变阻器采用分压式接法,灯泡正常工作时的电阻,
17、远小于电压表的内阻,属于小电阻,电流表采用外接法,电路图和实物连线图如图所示:由于电压升高,电流增大,产生的热量增多,温度升高,导致电阻变大,所以描绘出的 I-U 图线是曲线。【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,正确使用这些基本仪器进行有关测量;同时要掌握器材选择的原则,以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别,电流表内外接的区别。四、计算题(3 个题目,共 50 分)12.如下图所示的电路,E=9V,r=1,R 2=2灯 A 标有“12V,12W” ,灯 B 标有“4V,4W” 如果要使灯 B 正常发光,求:(1)R1应是多大?(2)这时灯 A 的实际功率是多
18、大?(设灯丝通电后电阻不变)【答案】1 3W【解析】根据题意得:A 灯的电阻 RA 12,B 灯的电阻 RB 4,灯泡 B 正常发光, IB 1 A,所以并联部分的电压 U 并 =UB+IBR2=6V所以 A 灯的实际功率则干路电流 I=1.5A根据闭合电路欧姆定律得:13.如图所示,电源电动势 E14 V,内电阻 r1 ,小灯泡标有“2 V,4 W” ,电动机 D的内阻 r0.5 ,当变阻器的阻值 R 调到 1 时,电灯和电动机均能正常工作,求:(1)电动机两端的电压;(2)电动机输出的机械功率;(3)电路消耗的总功率【答案】 (1)8V (2)14 W (3)28 W【解析】试题分析:由电
19、功率变形公式可以求出灯泡额定电流,由串联电路特点及欧姆定律可以求出电动机两端电压;由功率公式求出电动机输入功率与热功率,然后求出电动机的机械功率;根据 P 总 =EI 求解电源的总功率。(1)电灯和电动机正常工作,通过灯泡的电流为: 设电动机两端电压为 U,由闭合电路欧姆定律:代入数据解得: U8 V (2)电动机输出功率: (3)电路消耗的总功率为:点睛:本题主要考查了非纯电阻电路,注意电动机的总功率等于热功率与输出功率(机械功率)之和。14.在如图所示的电路中,R 12 ,R 2R 34 ,当开关 S 接 a 时,R 2上消耗的电功率为4 W,当开关 S 接 b 时,电压表示数为 4.5
20、V,试求:(1)开关 S 接 a 时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)开关 S 接 b 时,电源的电动势和内电阻;(3)当开关 S 接 c 时,通过 R2的电流【答案】(1) , (2) , (3) 【解析】【分析】(1)开关 S 接 a 时,R 1被短路,由 R2上消耗的电功率求解通过电源的电流,根据欧姆定律求得电源两端的电压;(2)对两种情况,分别运用闭合电路欧姆定律列方程,即可求解;(3)当电开关 S 接 c 时,R 2、R 3并联后与 R1串联,根据闭合电路欧姆定律和并联电路分流规律求解;【详解】 (1)开关 S 接 a 时, 被短路,由 得:通过电源的电流电源两端的电压等于 的两端电压为: ;(2)由闭合电路欧姆定律得:当开关 S 接 a 时,有: ,代入得: 当开关 S 接 b 时,电压表示数为 ,有:联立以上两式解得: , ;(3)当电开关 S 接 c 时,通过 的电流为 。【点睛】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别,运用闭合电路欧姆定律求解。