学年江苏盐城市时杨中学高二上学期期中考试选修物理试题解析版Word版含解斩Word下载.docx
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,
联立可得:
,故D正确,ABC错误。
3.有a、b、c、d四个电阻,它们的U—I关系如图所示,则图中电阻最大的是()
A.aB.bC.cD.d
【答案】A
【解析】试题分析:
电阻
,可知电阻R等于I-U图线的斜率倒数.图线d的斜率的最小,电阻最大.故选D.
考点:
欧姆定律
4.如图所示,A、B间电压恒为U,当滑动变阻器的滑片P逐渐向B端移动的过程中灯泡上的电压数值( )
A.一直为UB.一直为0C.逐渐增大到UD.逐渐减小到0
【解析】由图看出,变阻器下部与灯泡并联后与上部串联,当滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动的过程中,并联部分的电阻变大,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,并联部分分担的电压增加,则灯泡的电压逐渐增加.当滑片移到变阻器最上端时,灯泡电压为U,故ABD错误,C正确.故选C.
5.小亮家有一台电风扇,内阻为20Ω,额定电压为220V,额定功率为66W,将它接上220V电源后,发现因扇叶被东西卡住不能转动.则此时电风扇消耗的功率为( )
A.66WB.2420WC.11WD.不确定
【答案】B
【解析】扇片被卡住时,此时可以看做是纯电阻,总的功率即为发热的功率:
,故B正确,ACD错误。
二、多项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。
在每小题给出的四个选项中,有多个正确选项。
全部选对的得5分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)
6.三个阻值都为12Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为()
A.4ΩB.24ΩC.8ΩD.36Ω
【答案】ABC
【解析】当三个电阻串联时,总电阻为:
;
当三个电阻并联时,总电阻为:
当两个电阻串联后与第三个电阻并联,总电阻为
当两个电阻并联后与第三个电阻串联,总电阻为:
,故
不可能,故选项B正确。
点睛:
三个相同电阻有四种不同的连接方式:
三个电阻串联、三个电阻并联、两个电阻串联后与第三个电阻并联,两个电阻并联后与第三个电阻串联,分别求出阻值,即可解答。
7.如图所示,图线1、2分别为两电阻R1和R2的伏安特性曲线.若在两电阻两端加相同的电压,关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是( )
A.电阻R1的阻值较大
B.电阻R2的阻值较大
C.电阻R1的发热功率较大
D.电阻R2的发热功率较大
【答案】BC
【解析】在I-U图象中,图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,所以R2的阻值大于R1的阻值,故A错误,B正确;
根据功率的公式
可知,电压相同,电阻大的功率小,所以R1的发热功率大,故C正确、D错误。
所以BC正确,AD错误。
8.如图为两电源的U-I图象,则下列说法正确的是( )
A.电源①的电动势和内阻均比电源②大
B.当外接相同的电阻时,两电源的输出功率可能相等
C.当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等
D.不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大
【答案】AD
............
由图看出,直线(3)与图线①交点的两坐标的乘积大于直线(3)与图线②交点的两坐标的乘积,说明不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大,故B错误,D正确.C、电源的效率
,当外接同样的电阻,由于内阻r不等,电源的效率不可能相等,电源②的效率总大于电源①的效率,故C错误;
故选AD.
考查测定电源的电动势和内阻.
【名师点睛】本题根据图线的截距、交点、斜率等数学意义来理解图线的物理意义,技巧是作出电阻的伏安特性曲线.
9.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U—I图象,则下列说法中正确的是( )
A.电动势E1=E2,短路电流I1>
I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>
r2
C.电动势E1>
E2,内阻r1<
D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大
【答案】BD
根据闭合电路欧姆定律,路端电压为:
U=E﹣Ir;
U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势,与I轴的交点表示短路电流,斜率表示内阻.
解:
D、根据U=E﹣Ir可知,△U=r•△I,内阻r1<r2,故当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大,故D正确;
本题选不正确的,故选:
AB.
【点评】本题考查了闭合电路电源的U﹣I图象的相关知识,要求同学们理解U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势,与I轴的交点表示短路电流,斜率表示内阻.
10.如图所示,A、B、C三只电灯均能发光,当把滑动变阻器的触头P向下滑动时,三只电灯亮度的变化是( )
A.A、B、C都变亮B.A、B变亮,C变暗
C.A、C变亮,B变暗D.A变亮,B、C变暗
【解析】当滑动变阻器的滑动触头向下移动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据全电路欧姆定律得知,干路中电流I增大,则A灯变亮;
电路中并联部分电压U并=E-I(RA+r),I增大,其他量不变,则U并减小,所以C灯变暗;
通过B灯的电流IB=I-IC,I增大,IC减小,则IB增大,所以B灯变亮,所以A、B灯变亮,C灯变暗,故B正确,ACD错误。
三、实验填空题(本题共2小题,每空3分,共27分)
11.
(1)在“测定金属丝的电阻率”实验中,某同学用游标卡尺测了金属丝长度为L=____cm;
用螺旋测微器测得金属丝的直径,其示数D=________mm.
(2)用多用表测量某元件的电阻,选用“×
100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过大,因此需选择___________倍率的电阻挡(填:
“×
10”或“×
1k”),并需______________(填操作过程)后,再次进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为_________Ω.
【答案】
(1).10.02
(2).0.900(3).×
10(4).欧姆调零(5).70
【解析】
(1)游标卡尺的固定刻度读数为10cm,游标尺上第2个刻度游标读数为:
0.1×
2mm=0.2mm=0.02cm,所以最终读数为:
10cm+0.02cm=10.02cm;
螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01×
40.0mm=0.400mm,所以最终读数为:
0.5mm+0.400mm=0.900mm。
(2)偏角大说明阻值小,要换较小挡:
为×
10,换档后要重新欧姆调零.示数为:
13×
10=130Ω。
12.一研究性学习小组研究小灯泡的伏安特性,小灯泡上标有额定电压“4V”字样,但额定功率和电流均不清晰,实验室备有的器材是:
电压表(6V,6kΩ)、电流表(0~0.6A,0.1Ω)、电池组(电动势为6V)、开关、滑动变阻器、小灯泡、导线若干.实验时要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上.
(1)他们应选用下图中____________图所示电路进行实验.
(2)根据实验测得数据描绘出如图所示U-I图象,由图分析可知,小灯泡电阻随温度T变化的关系是_________________________________________。
(3)根据U-I图象可知小灯泡的额定功率为_______W,电压为2V时的实际功率为_____W。
【答案】
(1).A
(2).小灯泡电阻随温度的升高而变大(3).2(4).0.8
(1)描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流用从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡电阻远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,故选A所示电路。
(2)由图示图可知,灯泡温度升高,灯泡两端电压与电流的比值变大,灯泡电阻增大。
(3)由图示图象可知,灯泡额定电压4V对应的电流为你0.5A,灯泡额定功率P=UI=4×
0.5=2W,电压2.0V对应的电流为0.40A,则灯泡实际功率:
P′=U′I′=2.0×
0.40=0.80W.
四、计算题:
本题共4小题,共53分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.如图所示电路中,电源电动势E=12V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=9.0Ω,R2=15Ω,电流表A的示数为0.4A,求电阻R3的阻值和它消耗的电功率.
【答案】30Ω1.2W
求电阻的基本原理是伏安法,即求出电压和电流,再求电阻.
已知电流表读数,由欧姆定律求出R2两端电压,根据全电路欧姆定律求出内阻r及R1两端电压,由欧姆定律求出干路电流,得到通过R3的电流,即可由欧姆定律求出R3的阻值.R3功率为:
P3=U3I3.
R2两端电压为:
U2=I2R2=0.4×
15V=6V
内阻r及R1两端电压为:
U=E﹣U2=12V﹣6V=6V
干路中电流为:
I=
=
A=0.6A
R3中电流为:
I3=I﹣I2=0.6A﹣0.4A=0.2A
R2和R3并联,电压相等即U2=U3=6V
R3阻值为:
R3=
Ω=30Ω
R3功率为:
P3=U3I3=6×
0.2W=1.2W;
答:
电阻R3的阻值为30Ω,它消耗的电功率为1.2W.
【点评】对于直流电路的计算问题,关键理清电路结构,然后结合串并联电路电流与电压的关系、闭合电路欧姆定律列式求解.
14.如图所示,电源电动势为10V,内阻为0.5Ω.将一盏标有“8V、16W”的灯泡与一只线圈电阻为1Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,求:
(1)流过电源的电流;
(2)电源消耗的总功率;
(3)电动机的输出功率.
【答案】
(1)4A
(2)40W (3)12W
灯泡和电动机并联,它们的电压相同,根据闭合回路欧姆定律可以求得电源的内电压,以及总电流的大小,根据灯泡的电流可以求得电动机的电流的大小,求出电动机发热功率P热,电动机的输出功率等于电动机输入功率减去发热功率。
(1)由题意可知,电路的路端电压U=8V,则内电压U内=E-U=10V-8V=2V,干路的电流为:
(2)根据功率表达式可得:
(3)流过灯泡的电流为:
流过电动机的电流为:
电动机的输入功率为:
电动机的发热功率为:
电动机的输出功率为:
本题主要考查了电动机问题,要注意非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的。
15.如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=0.6Ω,电阻R2=0.5Ω,当开关S断开时,电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3V,试求:
(1)电阻R1和R3的阻值;
(2)当S闭合后,电压表的示数以及R2上消耗的电功率.
(1)1.4Ω2Ω
(2)1V2W
(1)S断开时,由U1=I1R3代入数据解得:
R3=2Ω
又由
代入数据解得:
R1=1.4Ω
(2)S闭合时,R2、R3并联电阻
由闭合电路欧姆定律得回路总电流:
电压表示数为:
U2=I2R23=1V
R2上消耗的功率为:
16.如图甲所示的平行板电容器,板间距为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电荷量为q的粒子以平行于极板的速度v0射入电容器,t=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器,带电粒子的重力不计.求:
(1)平行板电容器板长L;
(2)粒子射出电容器时偏转的角度φ;
(3)粒子射出电容器时竖直偏转的位移y.
(1)3v0T
(2)
(3)
带电粒子在电场中受电场力作用做匀加速直线运动,在垂直电场方向粒子做匀速直线运动,根据运动的合成与分解求解板长L;
根据电压随时间变化的图象知,在T-2T时间内板间无电场,粒子不受力做匀速直线运动,根据运动的合成与分解求解粒子在电场中偏转角;
同样根据有电场时粒子在竖直方向做匀加速直线运动,没有电场时在竖直方向做匀速运动,分三段考虑粒子偏转的位移。
(1)带电粒子在t=3T时间内沿水平方向匀速直线运动则有:
(2)带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动加速度为:
竖直分速度:
,射出电容器时,偏转角度为φ,由分速度与合速度关系可得:
。
(3)电场方向粒子先匀加速再匀减速然后又匀加速至出电容器,
在0~T内偏转的位移为:
在T~2T时间内偏转的位移为:
在2T~3T内偏转的位移为:
则偏移量:
本题主要考查了粒子在匀强电场中的运动的偏转,在水平方方向和竖直方向分别应用运动学公式即可解题。