福建省漳州市东山第二中学学年高二上学期期中考试物理试题Word文档格式.docx
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90.0%
频率
50Hz
A.该电动机的发热功率为110W
B.该电动机转化为机械能的功率为1100W
C.该电动机的线圈电阻R为4.4Ω
D.该电动机正常工作时每分钟对外做的功为5.94×
104J
【答案】B
【详解】根据表格可知该电动机的发热功率为
,机械功率为
,A正确B错误;
根据
可知该电动机的线圈电阻为
,C正确;
该电动机正常工作时每分钟对外做的功为
,D正确.
【点睛】一般利用
计算电动机的总功率,利用
计算电动机的发热功率,根据能量守恒,利用公式
计算电动机的输出功率.
3.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.
C.
逆时针
D.
【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。
4.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d.在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A.A、K之间的电场强度为
B.电子到达A极板时的动能大于eU
C.由K到A电子的电势能减小了eU
D.由K沿直线到A电势逐渐减小
K之间建立的是非匀强电场,公式U=Ed不适用,因此A、K之间的电场强度不等,故A错误;
根据动能定理得:
Ek-0=eU,得电子到达A极板时的动能Ek=eU,故B错误;
由能量守恒定律知,由K到A,电场力做正功,电势能减少,电子的电势能减小了△EP=eU.故C正确;
由K沿直线到A电势逐渐升高,故D错误。
故选C.
点睛:
本题只要抓住电场线的疏密表示场强的大小,电场力做正功时,电荷的电势能减少,动能增大,就能轻松解答.要知道公式U=Ed只适用于匀强电场.
5.如图甲所示电路中,电压表V1指针指在满刻度的
处,电压表V2指针指在满刻度;
图乙中,电压表V1指针指在满刻度,电压表V2指针指在满刻度的
处,已知V1的内阻为9KΩ,则V2的内阻为( )
A.1KΩB.2KΩC.3KΩD.4KΩ
【分析】
根据串联电路电流相等的特点和并联电路电压相等的特点,利用欧姆定律分别列出两电压表满偏时指针的关系,再把V1的内阻代入求解方程即可求出V2的内阻。
【详解】设V1和V2的内阻分别为R1和R2,量程分别为U1和U2。
据题有:
两个电压表并联时,有
U1=U2;
两个电压表串联时,根据电压之比等于电阻之比有:
U1:
U2=R1:
R2,联立解得:
R2=2kΩ。
所以B正确,ACD错误。
6.R1=10Ω,R2=20Ω,R1允许通过的最大电流为1.5A,R2两端允许加的最大电压为10V.若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )
A.10VB.15VC.27.5VD.37.5V
根据R2=20Ω,R2两端允许加的最大电压为10V,根据欧姆定律求出通过R2的最大电流为0.5A;
若将它们串联时,允许电路的最大电流为0.5A,再根据U=IR求最大电压。
【详解】根据欧姆定律求出通过R2的最大电流
,若将它们串联时,允许的最大电流为0.5A,而不是1.5A;
再根据U=IR=0.5A×
30Ω=15V,故ACD错误,B正确。
【点睛】本题考查电阻的串并联规律,要注意明确串联电路允许的最大电流为两个电阻最大电流的最小值,才能保证电路的安全.
7.《2013--2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示,我国现有城乡路灯总数约有2亿只,并以每年加20%的速度增长,我国有丰富的风能及太阳能资源。
路灯作为户外装置,两者结合做成风光互补路灯,无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。
如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图。
国家发改委提供的数据显示,每燃烧1吨标准煤可以发电3000千瓦时,排放二氧化碳2.61吨。
假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电,用比套路灯替换400瓦、每天工作10小时的传统路灯,则每套路灯1年(365天)可减少多少吨二氧化碳的排放?
()
A.1.27KgB.12.7KgC.1270KgD.1.27×
106Kg
【答案】A
400W的路灯一年消耗的电能为:
W=Pt=0.4kW×
10h×
365=1460kW•h,则买一套路灯1年可减小二氧化碳的排放量为:
,故选C。
【点睛】该题主要考查对电功率的公式的理解和掌握的程度,代入相关的公式即可求出.
8.用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示,其中Rx为待测电阻.由于电表内阻对测量结果的影响,下列说法中正确的是
A.电流表的示数小于通过Rx的电流
B.电流表的示数大于通过Rx的电流
C.电压表的示数大于Rx两端的电压
D.电压表的示数小于Rx两端的电压
根据电路的串联可知,电流表的示数等于通过Rx的电流,故AB错误;
电压表所测电压为电流表与电阻的电压之总和,即其读数大于RX的实际电压,故C正确,D错误.故选C.
考查电流表,电压表的测量原理,明确电压表所测为与其并联部分电压,电流表为其串联电路的电流.
二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)
9.如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )
A.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变
B.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高
C.B极板上移时,P点的电场强度不变,P点电势降低
D.B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低
【答案】AC
试题分析:
由题意可知,电容器所带电荷量不变,正对面积不变,当A板下移时,根据
、
得知平行板电容器极板间的电场强度
与板极间距离d无关,可以知道此时P点的电场强度E不变。
P点与下极板的距离不变,根据
可知,P点与下极板间的电势差不变,则P点的电势不变,所以A正确、B错误;
当B极板上移时,同理可知,电场强度不变,根据
可知,P点与下极板间的电势差减小,而P点的电势高于下极板的电势,下极板的电势为零,所以可知P点的电势降低,所以C正确、D错误。
考点:
平行板电容器
10.如图是观察电阻随温度变化情况的示意图.现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )
A.如果R为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显
B.如果R为金属热电阻,读数变小,且变化不明显
C.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化非常明显
D.如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显
解析:
由于金属热电阻的化学稳定性较好,测温范围较大,因而其热灵敏性差一些;
而由半导体材料制成的热敏电阻的电阻值感温灵敏度较高.对于杯中水的温度升高或降低,热敏电阻的阻值变化必然比金属热电阻阻值的变化要大.因此,若R为金属热电阻时,欧姆表的示数会变大但并不明显(因为金属热电阻阻值会有较小的增大,电路中的电流会有较小的变小),故A、B两选项错误.同理,若R为热敏电阻,水升温时其阻值必有明显的变小,欧姆表的示数必有较明显的变化(即减小),故C选项正确而D选项错误.
11.如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()
A.R1:
R2=1:
3
B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2
C.将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比P1:
P2=1:
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1:
I2=1:
【详解】根据I-U图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1:
3.选项A正确;
把R1拉长到原来的3倍长后,横截面积变为原来的1/3,根据
可知,电阻变为原来的9倍,不等于R2,选项B错误;
串联电路电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,电流比I1:
1,根据P=UI=I2R,功率之比为1:
3,选项C正确;
并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比I1:
I2=3:
1.故D错误。
故选AC。
12.三个阻值都为6Ω的电阻,若它们任意组合连接,则总电阻可能为( )
A.2ΩB.6ΩC.8ΩD.9Ω
【答案】AD
三个相同电阻可以有四种连接方式:
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,分析求出阻值。
【详解】当三个电阻串联时,获得的总阻值为R总1=3R=3×
6Ω=18Ω;
当三个电阻并联时,获得的总阻值为
;
当两个电阻串联后与第三个电阻并联,获得的总阻值为
当两个电阻并联后与第三个电阻串联,获得的总阻值为
,故AD正确,BC错误。
【点睛】本题考查串并联电路中电阻的计算,对于电阻的连接方式考虑要全面,不能遗漏。
注意串并联电路中电阻的计算方法。
三.填空题(共2小题,满分14分)
13.常用的大量程电流表是由小量程的电流表G改装而成的。
电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律。
图乙是一个量程为0~0.6A的电流表G,已知该电流表的电阻为Rg=1Ω。
(1)若将这个电流表改成大量程0~3A电流表使用,则指针最大刻度3A处电流表两端的电压U=_____
(2)如图甲所示,若将这电流表并联一个定值电阻R后,使通过G的电流为0.6A时,通过A、B之间的电流等于3A,这样A、B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3A的电流表,则并联的定值电阻R=_____。
【答案】
(1).0.6V
(2).0.25Ω
把小量程电流表改装成大量程电流表,需要并联一个电阻,电流表满偏时,电流表两端电压U=IgRg;
根据并联电路电阻的分流特点求出改装后电表满偏时R分得的电流,根据欧姆定律求出R的阻值。
【详解】
(1)当电流表指针指在最大刻度时,电流表两个接线柱之间的电压为:
Ug=IgRg=0.6A×
1Ω=0.6V;
(2)当电流表改装成3A量程时,干路电流最大为3A,通过G的电流为0.6A时,需要R支路分流:
IR=I总﹣Ig=3A﹣0.6A=2.4A,并联电阻阻值:
。
【点睛】本题考查了电流表的改装,知道电流表的改装原理,应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
14.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx的阻值约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式
计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为
和
,则_____(选填“
”或“
”)更接近待测电阻的真实值,且测量值
_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值
_____(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.若电压表V的内阻为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测电阻Rx的阻值应采用_____(选填“内接法”“外接法”或“内外接均可以”)求得真实值(忽略读数误差).
【答案】Rx1,大于,小于,外接法
本题的关键是明确电流表内外接法的选择方法:
当满足
时,电流表应用外接法,根据串并联规律写出真实值表达式,比较可知,测量值小于真实值;
时,电流表应用内接法,根据串并联规律写出真实值表达式,比较可知,测量值大于真实值.
【详解】由于待测电阻
,所以电流表应用内接法,即Rx1更接近真实值;
根据串并联规律可知,采用内接法时真实值应为:
,即测量值大于真实值;
采用外接法时,真实值应为
:
,即测量值小于真实值.
若电压表V的内阻为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,
测电阻Rx的阻值应采用外接法;
四.计算题(共4小题,满分38分)
15.平行板电容器竖直放置如图所示,两板间距d=0.1m,电势差U=1000V,现从平行板上A处以v0=3m/s初速度水平射入一带正电小球(已知小球带电荷量q=10-4C,质量m=0.02kg),经一段时间后发现小球打在A点正下方的B点,求:
(1)AB间的距离SAB;
(2)若小球打在与B同一水平线上的+极板上,小球的初速度应是多大?
【答案】
(1)7.2×
10-2m
(2)3.8m/s
(1)小球m在处以v0以水平射入匀强电场后,运动轨迹如图所示。
考察竖直方向情况:
小球无初速,只受重力mg,可看作是自由落体运动;
考察水平方向情况,有初速v0,受恒定的电场力qE作用,作匀减速直线运动,小球的曲线运动由上述两个正交的直线运动叠加而成。
由题可知:
设球飞行时间为t,在竖直方向上有:
水平方向上有:
代入数据解得:
SAB=7.2×
10-2m
(2)在水平方向上有:
x=d
联立解得:
v0=3.8m/s
带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】对于这类较复杂的曲线运动,中学中常用的处理方法是将其分解成两个或几个简单的直线运动,根据力的独立作用原理及运动的互不相干性分别加以分析。
16.如图所示电路中,电源的电动势E=10V,内电阻r=0.50Ω,电动机电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表示数U1为3.0V.求:
(1)电源的总电功率.
(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率.
(3)电源的输出功率.
(1)20W
(2)8W(3)18W
(1)电动机正常工作时,总电流为:
I==A=2A,
电源释放的电功率为
P=EI=10×
2W=20W.
(2)电动机两端的电压为:
U=E-Ir-U1=(10-2×
0.5-3.0)V=6V.
电动机消耗的电功率为:
P电=UI=6×
2W=12W.
电动机消耗的热功率为:
P热=I2R0=22×
1.0W=4W.
电动机将电能转化为机械能的功率,据能量守恒为:
P机=P电-P热=(12-4)W=8W.
(3)电源的输出功率为:
P出=P-P内=P-I2r=(20-22×
0.5)W=18W.
含电动机的电路。
【名师点睛】
17.有一电池,当移动1C电荷时非静电力做功是3J,该电池的电动势是多少?
给一小灯泡供电,供电电流是0.2A,供电10min,非静电力做的功是多少?
【答案】3V;
360J
(1)根据
可知,
(2)W="
E"
It=0.2×
3×
10×
60J=360J
电动势;
电功
18.在如图所示的电路中,电源电动势E=10V,内阻r未知,R1是阻值为9Ω的定值电阻,R2是由某金属氧化物制成的导体棒,可视为非纯电阻,实验证明通过R2的电流I和它两端电压U遵循I=0.1U3的规律.闭合开关S后,理想电流表的示数为0.8A.求:
(1)R1、R2消耗的电功率P1、P2
(2)电源的内阻r.
(1)5.76W,1.6W;
(2)1Ω
串联电路电流相等,根据通过R2的电流I和它两端的电压U遵循I=0.1U3的规律,求出R2两端的电压;
串联电路电流相等,根据欧姆定律求解R1的电压;
根据P=UI求解R1、R2消耗的电功率P1、P2;
根据闭合电路欧姆定律求解电源的内电阻。
(1)串联电路电流相等,通过R2的电流为0.8A;
由I2=0.1U23,可得R2两端的电压U2=2V
串联电路电流相等,通过R1的电流为I1=0.8A,根据欧姆定律,两端的电压:
U1=I1R2=0.8×
9=7.2V
电阻R1消耗的功率为:
P1=I1U1=0.8×
7.2W=5.76W
电阻R2消耗的功率为:
P2=I2U2=0.8×
2W=1.6W
(2)根据闭合电路的欧姆定律有:
E=U1+U2+Ir
r=1Ω
【点睛】解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律,以及知道欧姆定律的适用范围.能准确把握题中有效信息进行答题。
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- 福建省 漳州市 东山 第二 中学 学年 上学 期中考试 物理试题