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湖北省宜昌一中2015-2016学年高二上学期月考物理试卷(10月份)


2015-2016 学年湖北省宜昌一中高二(上)月考物理试卷(10 月 份)
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.其中 1-7 题为单选题,8-10 题为多选 题) 1.据报道,“神舟”八号飞船今年 6 月至 8 月择时发射.它是一个无人目标飞行器,为中国 的空间站作对接准备,也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表.“神舟”飞船上的太阳能 电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池. 在正常照射下, 太阳能电池的光电转换效率 可达 24%.单片单晶硅太阳能电池可产生 0.6V 的电动势,可获得 0.1A 的电流,则每秒照射 到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( ) A.0.24J B.0.25J C.0.26J D.0.28J 2.如图所示,A、B 是某个点电荷电场中的一根电场线,在线上 O 点放一个自由的负电荷, 它将沿电场线向 B 点运动,下列判断中哪些是正确的( )

A.电场线由 B 指向 A,该电荷作加速运动,其加速度越来越小 B.电场线由 B 指向 A,该电荷作加速运动,其加速度大小的变化不能确定 C.电场线由 A 指向 B,电荷作匀加速运动 D.电场线由 B 指向 A,该电荷作加速运动,其加速度越来越大 3.把一个正电荷由电场中 A 点移至无穷远处,电场力做功﹣3×10 焦,把一个等量的负电 ﹣4 荷由该电场中 B 点移到无穷远处, 电场力做功为 5×10 焦. A、 B 两点电势的关系是 ( ) A.UA>UB>0 B.UA<UB<0 C.UB>UA>0 D.UB<UA<0 4.有量程为 500μA、内阻为 10kΩ 的电流表改装成为量程为 1A 的电流表,然后把它与一个 10Ω 的电阻并联后接入一电路中,电流表的示数为 0.8A,则此电路中的电流为 I( )
﹣4

A.0.8A B.1.2A C.1.6A D.2.4A 5.如图所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在电场力作用下(不计重力)一带电 粒子经过 A 点飞向 B 点,径迹如图中虚线所示,以下判断正确的是( )

A.A、B 两点相比较,A 点电势高 B.粒子在 A 点时加速度大 C.粒子带正电 D.粒子在 B 点的动能大 6.如图所示电路,电源电动势为 E,内阻为 r,Rt 为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值 减小) .现增加光照强度,则下列判断正确的是( )

A.B 灯变暗,A 灯变亮 B.R0 两端电压变大 C.电源路端电压不变 D.电源总功率不变 7.如图所示,灯泡 A、B 都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡 B 比原来亮一些,灯泡 A 比原来暗一些,则电路中出现的故障可能是( )

A.R2 短路 C.R2 断路

B.R1 短路 D.R1、R2 同时短路

8.图中 a、b 是两个点电荷,它们的电量分别为 Q1、Q2,MN 是 ab 连线的中垂线,P 是中 垂线上的一点,下列哪种情况能使 P 点场强方向指向 MN 的左侧?( )

A.Q1、Q2 都是正电荷,且 Q1>Q2 B.Q1 是正电荷,Q2 是负电荷,且 Q1>|Q2| C.Q1 是负电荷,Q2 是正电荷,且|Q1|<Q2 D.Q1、Q2 都是负电荷,且|Q1|>|Q2| 9.一辆电动观光车蓄电池的电动势为 E,内阻不计,当空载的电动观光车以大小为 v 的速 度匀速行驶时,流过电动机的电流为 I,电动车的质量为 m,电动车受到的阻力是车重的 k 倍,忽略电动观光车内部的摩擦,则( )

A.电动机的内阻为 R=

B.电动机的内阻为 R= C.如果电动机突然被卡住而停止转动,则电源消耗的功率将变大 D.如果电动机突然被卡住而停止转动,则电源消耗的功率将变小 10. 如图所示, 电源电动势 E=9V, 内电阻 r=4.5Ω, 变阻器 R1 的最大电阻 Rm=5.0Ω, R2=1.5Ω, R3=R4=1000Ω,平行板电容器 C 的两金属板水平放置.在开关 S 与 a 接触且当电路稳定时, 电源恰好有最大的输出功率, 在平板电容器正中央引入一带电微粒, 也恰能静止. 那么 ( )

A.引入的微粒带负电,当开关接向 b(未接触 b)的过程中,微粒将向下运动 B.在题设条件下,R1 接入电路的阻值为 3Ω,电源的输出功率为 4.5W C.在题设条件下,R1 的阻值增大时,R2 两端的电压增大 D.在题设条件下,当开关接向 b 后,流过 R3 的电流方向为 d→c

二、实验题: 11.利用图甲所示的电路测量电流表 的内阻 RA;图中 R1、R2 为电阻,K1、K2 为电键,

B 是电源(内阻可忽略) . (1)根据图甲所给出的电路原理图,在图乙的实物图上连线.

(2)已知 R1=140Ω,R2=60Ω.当电键 K1 闭合、K2 断开时,电流表读数为 6.4mA;当 K1、 K2 均闭合时,电流表读数为 8.5mA.由此可以求出 RA= Ω. (保留两位有效数 字)

12.2010 年暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设 计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为 25Ω)的实验方案,可提供的器材有: A.电流表 G,内阻 Rg=120Ω,满偏电流 Ig=3mA B.电流表 A,内阻约为 0.2Ω,量程为 0~0.1A C.螺旋测微器 D.电阻箱 R0(0~9999Ω,0.5A) E.滑动变阻器 R(5Ω,1A) F.干电池组(3V,0.05Ω) G.一个开关和导线若干 他进行了以下操作:

(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数部分如图 1 所示,则该次测量测得直径 d= mm; (2)把电流表 G 与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为 3V,则电阻箱的阻值 应调为 R0= Ω; (3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要, 请将图 2 中电路图补画完整; (4)实验数据的测量与电阻率的计算:如果电阻丝的长度用 L 表示,电路闭合后,调节滑 动变阻器的滑片到合适位置,电流表 G 的示数为 I1,电流表 A 的示数为 I2,请用已知量和 测量量写出计算电阻率的表达式 ρ= .

三、计算题: 13.为使带负电的点电荷 q 在一匀强电场中沿直线匀速地由 A 运动到 B,必须对该电荷施 加一个恒力 F, 如图所示. 若 AB=0.4m, α=37°, q=﹣3×10 C, F=1.5×10 N, A 点电势 φA=100V (不计重力,sin 37°=0.6,cos37°=0.8) (1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过 A、B 两点的等势线,并标明它们的电势 值,求出场强和 AB 间的电势差. (2)求 q 在由 A 到 B 的过程中电势能的变化量是多少?
﹣7 ﹣4

14.一台电风扇,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? 15.图是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为 220V) ,R0 是定值电阻,R 是可变电 阻(调温开关) ,其电阻值均不受温度影响.

(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为 121W,温度最高时的耗电功率为 484W,求 R0 的 阻值及 R 的阻值变化范围. (2) 假定电熨斗每秒钟散发的热量 q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示, 现在温度为 20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服, 要求熨斗表面温度为 220℃, 且保持 不变,问应将 R 的阻值调为多大? 16.如图所示,A、B 为两块平行金属板,A 板带正电、B 板带负电.两板之间存在着匀强 电场,两板间距为 d、电势差为 U,在 B 板上开有两个间距为 L 的小孔.C、D 为两块同心 半圆形金属板,圆心都在贴近 B 板的 O′处,C 带正电、D 带负电.两板间的距离很近,两 板末端的中心线正对着 B 板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指 向 O′. 半圆形金属板两端与 B 板的间隙可忽略不计. 现从正对 B 板小孔紧靠 A 板的 O 处由 静止释放一个质量为 m、电量为 q 的带正电微粒(微粒的重力不计) ,问: (1)微粒穿过 B 板小孔时的速度多大; (2)为了使微粒能在 CD 板间运动而不碰板,CD 板间的电场强度大小应满足什么条件; (3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点 P 点?

2015-2016 学年湖北省宜昌一中高二(上)月考物理试卷 (10 月份)
参考答案与试题解析

一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.其中 1-7 题为单选题,8-10 题为多选 题) 1.据报道,“神舟”八号飞船今年 6 月至 8 月择时发射.它是一个无人目标飞行器,为中国 的空间站作对接准备,也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表.“神舟”飞船上的太阳能 电池是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池. 在正常照射下, 太阳能电池的光电转换效率 可达 24%.单片单晶硅太阳能电池可产生 0.6V 的电动势,可获得 0.1A 的电流,则每秒照射 到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( ) A.0.24J B.0.25J C.0.26J D.0.28J 【考点】电功、电功率;能量守恒定律. 【专题】恒定电流专题. 【分析】由电功公式 W=UIt 可求得太阳能电池吸收的光能,由光电转换效率可求得太阳光 的能量. 【解答】解:电阳能电池每秒产生的电能为 W=UIt=0.6V×0.1A×1s=0.06J; 则照到太阳能电池上的光能为 W 光= = =0.25J; 故选 B. 【点评】本题考查用物理学在一些新科技的应用,这类题型出现较多,不但能很好的考查知 识,而且可以激发我们学习物理的动力. 2.如图所示,A、B 是某个点电荷电场中的一根电场线,在线上 O 点放一个自由的负电荷, 它将沿电场线向 B 点运动,下列判断中哪些是正确的( )

A.电场线由 B 指向 A,该电荷作加速运动,其加速度越来越小 B.电场线由 B 指向 A,该电荷作加速运动,其加速度大小的变化不能确定 C.电场线由 A 指向 B,电荷作匀加速运动 D.电场线由 B 指向 A,该电荷作加速运动,其加速度越来越大 【考点】电场线;电场强度. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】根据负电荷的运动方向判断电场力,确定场强方向.场强的大小由电场线的疏密反 映,电场线越密场强越大. 【解答】解:由题,负电荷由静止开始从 O 运动到 B,负电荷所受电场力方向从 0 到 B, 场强方向与电场力方向相反,即场强方向由 B 指向 A.负电荷从静止开始,必定做加速运 动.由于电场线的分布情况未知,场强如何变化无法确定,电场力和加速度如何变化也无法 确定,则电荷加速度可能越来越小,可能越来越大. 故选:B

【点评】 本题根据电荷的运动方向确定场强方向不难, 容易产生的错误在于分析场强大小的 变化来确定加速度的变化,条件不明时,考虑问题要全面. 3.把一个正电荷由电场中 A 点移至无穷远处,电场力做功﹣3×10 焦,把一个等量的负电 ﹣4 荷由该电场中 B 点移到无穷远处, 电场力做功为 5×10 焦. A、 B 两点电势的关系是 ( ) A.UA>UB>0 B.UA<UB<0 C.UB>UA>0 D.UB<UA<0 【考点】电势. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】 取无限远处电势为零, 根据电场力做功, 分析电荷电势能的变化, 判断电势的高低. 电 场力做功多少,电荷的电势能就减小多少;电荷克服电场力做功多少,电荷的电势能就增加 多少. 【解答】解:正电荷由电场中 A 点移到无限远处,电荷克服电场力做功 3×10 J,电荷的电 ﹣4 势增加 3×10 J,则 A 点的电势小于无限远的电势,即 φA<0. ﹣4 一个等量的负电荷由电场中 B 点移到无限远处, 电场力做功 4×10 J, 电荷的电势增加 4×10 ﹣4 J,则 B 点的电势小于无限远的电势,φB<0. 由于正负电荷的电荷量相等,负电荷电势能的变化量较大,则 B 点电势小于 A 点的电势, 即 φB<φA.综上,φB<φA<0. 故选:D 【点评】本题根据电场力做功情况,分析电势高低,也可以根据下列推论判断电势的高低: 正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大 4.有量程为 500μA、内阻为 10kΩ 的电流表改装成为量程为 1A 的电流表,然后把它与一个 10Ω 的电阻并联后接入一电路中,电流表的示数为 0.8A,则此电路中的电流为 I( )
﹣4 ﹣4

A.0.8A B.1.2A C.1.6A D.2.4A 【考点】串联电路和并联电路. 【专题】恒定电流专题. 【分析】改装为电流表需并联一个电阻,改装电流表原理:IgRg=(I﹣Ig)R′,其中 I 为量 程,并联电路的电压相等,电路中的电流等于通过电流表的电流加上通过电阻 R 的电流. 【解答】解:把量程为 500μA、内阻为 10kΩ 的电流表改装成为量程为 1A 的电流表,需要 并联一个电阻,设此时总电阻为 R′,

则有

,解得 R′=5Ω

电阻 R 与电流表并联,电压相等, 所以 IRR=IR′ 解得:IR=0.4A 所以 I 总=IR+I=0.8A+0.4A=1.2A 故选 B 【点评】该题属基础题,较简单,关键是切实掌握电表改装原理.

5.如图所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,在电场力作用下(不计重力)一带电 粒子经过 A 点飞向 B 点,径迹如图中虚线所示,以下判断正确的是( )

A.A、B 两点相比较,A 点电势高 B.粒子在 A 点时加速度大 C.粒子带正电 D.粒子在 B 点的动能大 【考点】电场线;电势;电势能. 【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】 电场线是从正电荷或者无穷远出发出, 到负电荷或无穷远处为止, 沿电场线的方向, 电势降低,电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小. 【解答】解:A、沿电场线的方向,电势降低,所以 A 点电势比 B 点电势高,故 A 正确; B、电场线密的地方电场的强度大,所以粒子在 B 点受到的电场力大,在 B 点时的加速度较 大,所以 B 错误. C、电场线的方向向上,根据粒子的运动的轨迹可以判断得出粒子受到的电场力的方向为向 下,与电场线的方向相反,所以该离子带负电,所以 C 错误; D、从 A 到 B 得过程中,电场力对粒子做负功,所以粒子的动能减小,电势能增加,所以 D 错误. 故选 A. 【点评】加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题. 6.如图所示电路,电源电动势为 E,内阻为 r,Rt 为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值 减小) .现增加光照强度,则下列判断正确的是( )

A.B 灯变暗,A 灯变亮 B.R0 两端电压变大 C.电源路端电压不变 D.电源总功率不变 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【专题】恒定电流专题. 【分析】增加光照强度时,Rt 减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析干路 电流和路端电压的变化情况,即可知道电灯 A 的亮度变化;根据干路电流与 A 灯电流的变 化,判断通过 R0 电流的变化,根据路端电压和电阻 R0 电压的变化情况,即可分析 B 灯电 压的变化情况,从而 B 的亮度变化. 【解答】解: A、B、C、由题意,增加光照强度时,Rt 减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定 律得知干路电流 I 增大,电源的内电压增大,路端电压 U 减小,流过 A 灯的电流 IA 减小, 则 A 灯变暗;通过 R0 电流 I0=I﹣IA,I 增大,而 IA 减小,则 I0 增大,R0 两端电压 U0 增大,

而 R0、B 的电压之和等于路端电压,路端电压减小,则知 B 的电压减小,所以 B 灯变暗; 故 B 正确,AC 错误. D、电源的总功率 P=EI,E 不变,I 增大,则 P 增大.故 D 错误. 故选:B 【点评】本题是电路动态分析问题,按局部到整体,再局部分析电压、电流的变化.根据干 路电流的变化即可分析电源总功率的变化. 7.如图所示,灯泡 A、B 都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡 B 比原来亮一些,灯泡 A 比原来暗一些,则电路中出现的故障可能是( )

A.R2 短路 B.R1 短路 C.R2 断路 D.R1、R2 同时短路 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【专题】恒定电流专题. 【分析】首先明确电路中各用电器的连接关系:R2 与灯泡 B 并联,与 R1、A 串联,再与 R3 并联. 由题意灯泡 A 变暗了, 说明实际功率减小了, 灯泡 B 变亮, 说明实际功率增大了. 具 体故障可将每个选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项. 【解答】解: A、若 R2 短路,B 灯被短路,不亮,不符合题意,故 A 错误. B、若 R1 短路,外电阻减小,路端电压 U 减小,干路电流 I 增大,R3 电流 I3 减小,则通过 A 的电流 IA=I﹣I3 增大,UA 增大,A 灯变亮;B 灯电压 UB 增大,则 B 灯变亮,不符合题 意. B、R2 断路,外电阻增大,路端电压 U 增大,干路电流 I 减小,R3 电流 I3 增大,则通过 A 的电流 IA=I﹣I3 减小,A 灯变暗.B 灯电压 UB=U﹣IA(RA+R1)增大,B 灯变亮,符合题 意.故 C 正确. D、R2 短路,B 灯不亮,不符合题意.故 D 错误. 故选:C. 【点评】此题属混联电路的故障问题.解决的关键是在明确电路连接关系的前提下采用“排 除法”将每一选项逐一代入题干,检查是否符合题意,最终确定正确选项. 8.图中 a、b 是两个点电荷,它们的电量分别为 Q1、Q2,MN 是 ab 连线的中垂线,P 是中 垂线上的一点,下列哪种情况能使 P 点场强方向指向 MN 的左侧?( )

A.Q1、Q2 都是正电荷,且 Q1>Q2 B.Q1 是正电荷,Q2 是负电荷,且 Q1>|Q2| C.Q1 是负电荷,Q2 是正电荷,且|Q1|<Q2 D.Q1、Q2 都是负电荷,且|Q1|>|Q2| 【考点】电场强度. 【分析】 利用在该点正电荷所受电场力方向为电场强度方向来确定各自电场强度方向. 然后 两点电荷在同一点的场强是由各自电场强度矢量叠加而成的. 【解答】解:A、当两点电荷均为正电荷时,若电荷量相等,则它们在 P 点的电场强度方向 沿 MN 背离 N 方向.当 Q1>Q2 时,则 b 点电荷在 p 点的电场强度比 a 点弱,所以电场强度 合成后,方向偏右. 故 A 错误; B、当 Q1 是正电荷,Q2 是负电荷时,b 点电荷在 p 点的电场强度方向沿 bP 连线背离 b 点, 而 a 点电荷在 p 点的电场强度方向沿 aP 连线指向 b 点,则合电场强度方向偏右.不论电量 大小关系,仍偏右.故 B 错误; C、当 Q1 是负电荷,Q2 是正电荷时,b 点电荷在 p 点的电场强度方向沿 bP 连线指向 b 点, 而 a 点电荷在 p 点的电场强度方向沿 aP 连线背离 a 点,则合电场强度方向偏左.不论它们 的电量大小关系,仍偏左.故 C 正确; D、当 Q1、Q2 是负电荷时,b 点电荷在 p 点的电场强度方向沿 bP 连线指向 b 点,而 a 点电 荷在 p 点的电场强度方向沿 aP 连线指向 a 点,由于|Q1|>|Q2|,则合电场强度方向偏左.故 D 正确; 故选:CD 【点评】 正点电荷在某点的电场强度方向是这两点的连线且背离正电荷, 而负点电荷在某点 的电场强度方向是这两点的连线且指向负电荷. 9.一辆电动观光车蓄电池的电动势为 E,内阻不计,当空载的电动观光车以大小为 v 的速 度匀速行驶时,流过电动机的电流为 I,电动车的质量为 m,电动车受到的阻力是车重的 k 倍,忽略电动观光车内部的摩擦,则( ) A.电动机的内阻为 R=

B.电动机的内阻为 R= C.如果电动机突然被卡住而停止转动,则电源消耗的功率将变大 D.如果电动机突然被卡住而停止转动,则电源消耗的功率将变小 【考点】电功、电功率. 【专题】恒定电流专题. 【分析】根据功能关系可以求出电动机的内阻,电动机突然被卡住而停止转动,相当于纯电 阻,则电源消耗的功率将变大.

【解答】解:A、B、由功能关系 EI=kmgv+I r,电动机的内阻为 r=

2

,A 错误 B 正

确; C、D、若电动机突然被卡住而停止转动,相当于纯电阻,则电源消耗的功率将变大,C 正 确 D 错误; 故选 BC 【点评】本题考查了电动机在运行过程中的功能分配关系,区分纯电阻和非纯电阻的不同. 10. 如图所示, 电源电动势 E=9V, 内电阻 r=4.5Ω, 变阻器 R1 的最大电阻 Rm=5.0Ω, R2=1.5Ω, R3=R4=1000Ω,平行板电容器 C 的两金属板水平放置.在开关 S 与 a 接触且当电路稳定时, 电源恰好有最大的输出功率, 在平板电容器正中央引入一带电微粒, 也恰能静止. 那么 ( )

A.引入的微粒带负电,当开关接向 b(未接触 b)的过程中,微粒将向下运动 B.在题设条件下,R1 接入电路的阻值为 3Ω,电源的输出功率为 4.5W C.在题设条件下,R1 的阻值增大时,R2 两端的电压增大 D.在题设条件下,当开关接向 b 后,流过 R3 的电流方向为 d→c 【考点】闭合电路的欧姆定律;电功、电功率. 【专题】恒定电流专题. 【分析】对微粒进行受力分析,根据微粒处于平衡状态,判断出微粒的电性.当开关接向 b (未接触 b)的过程中,电容器电荷量未变,从而判断出微粒的运动状况. 根据当外电阻等于内电阻时, 电源的输出功率最大去求解. 电路的动态分析抓住电动势和内 阻不变,结合闭合电路欧姆电路进行分析.找出开关接 a 和接 b 上下极板所带电荷的电性, 即可确定出电流的方向. 【解答】解: A、 在开关 S 与 a 接触且当电路稳定时, 在平板电容器正中央引入一带电微粒, 也恰能静止. 微 粒受重力和电场力平衡.而上极板带正电,可知微粒带负电.当开关接向 b(未接触 b)的 过程中,电容器所带的电量未变,电场强度也不变,所以微粒不动.故 A 错误. B、 在开关 S 与 a 接触且当电路稳定时, 电源恰好有最大的输出功率, 可知 R1+R2=r. R2=1.5Ω,

则 R1=3Ω.电源的输出功率 Pm=

=

W=4.5W.故 B 正确.

C、电容器所在的支路相当于断路,在题设条件下,R1 和 R2 及电源构成串联电路,R1 的阻 值增大时,总电阻增大,总电流减小,R2 两端的电压减小.故 C 错误. D、在题设条件下,开关接 a 时,上极板带正电,当开关接向 b 后,下极板带正电,流过 R3 的电流方向为 d→c.故 D 正确.

故选:BD. 【点评】解决本题的关键掌握在什么情况下,电源的输出功率最大,知道电容器的特性.能 按局部到整体,再局部的顺序进行电路的动态分析. 二、实验题: 11.利用图甲所示的电路测量电流表 的内阻 RA;图中 R1、R2 为电阻,K1、K2 为电键,

B 是电源(内阻可忽略) . (1)根据图甲所给出的电路原理图,在图乙的实物图上连线.

(2)已知 R1=140Ω,R2=60Ω.当电键 K1 闭合、K2 断开时,电流表读数为 6.4mA;当 K1、 K2 均闭合时,电流表读数为 8.5mA.由此可以求出 RA= 43 Ω. (保留两位有效数字) 【考点】伏安法测电阻. 【专题】实验题;恒定电流专题. 【分析】根据电路图连接实物图,按照一个一个回路去连,否则会出现凌乱; 运用两种状态下电路图,根据闭合电路欧姆定律列出方程组,从而即可求解. 【解答】解: (1)见如下图 (2) 根据闭合电路欧姆定律可得: 当电键 K1 闭合、K2 断开时,E=I1(R1+RA+R2) 当 K1、K2 均闭合时,E=I2(R1+RA) 将数据代入, 解得:RA=42.8Ω≈43Ω; 故答案为:如右图;43Ω.

【点评】学会电路图与实物图相互转换,同时运用闭合电路欧姆定律来列式求解.注意结果 保留有效数字.

12.2010 年暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设 计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为 25Ω)的实验方案,可提供的器材有: A.电流表 G,内阻 Rg=120Ω,满偏电流 Ig=3mA B.电流表 A,内阻约为 0.2Ω,量程为 0~0.1A C.螺旋测微器 D.电阻箱 R0(0~9999Ω,0.5A) E.滑动变阻器 R(5Ω,1A) F.干电池组(3V,0.05Ω) G.一个开关和导线若干 他进行了以下操作:

(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数部分如图 1 所示,则该次测量测得直径 d= 0.265 mm; (2)把电流表 G 与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为 3V,则电阻箱的阻值 应调为 R0= 880 Ω; (3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要, 请将图 2 中电路图补画完整; (4)实验数据的测量与电阻率的计算:如果电阻丝的长度用 L 表示,电路闭合后,调节滑 动变阻器的滑片到合适位置,电流表 G 的示数为 I1,电流表 A 的示数为 I2,请用已知量和

测量量写出计算电阻率的表达式 ρ=



【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线;测定金属的电阻率. 【专题】实验题. 【分析】 (1)螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,需估读. (2)电流表改装为电压表,串联电阻起分压作用,根据欧姆定律求出电阻箱的电阻大小. (3)为得到较大的电压调节范围,滑动变阻器用分压式接法;由于待测电阻的电阻值较小, 根据“小外偏小”的规律,用电流表外接法; (4)根据欧姆定律计算出电阻,再根据电阻定律计算电阻率. 【解答】解: (1)螺旋测微器的读数等于 0+0.01×26.5mm=0.265mm.

(2)根据欧姆定律得,



(3)为得到较大的电压调节范围,滑动变阻器用分压式接法;由于待测电阻的电阻值较小, 电流表采用外接法. 如图所示.

(4)通过待测电阻的电流为:I=I2﹣I1 待测电阻两端的电压为:U=I1(Rg+R0) 根据欧姆定律有: 根据电阻定律,有:

解得: 故答案为: (1)0.265~0.268 (2)880 (3)如图所示



(4) 【点评】 本题考查测量金属导体的电阻率实验; 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法, 以及知道电流表内外接的区别,滑动变阻器分压和限流接法的区别. 三、计算题: 13.为使带负电的点电荷 q 在一匀强电场中沿直线匀速地由 A 运动到 B,必须对该电荷施 加一个恒力 F, 如图所示. 若 AB=0.4m, α=37°, q=﹣3×10 C, F=1.5×10 N, A 点电势 φA=100V (不计重力,sin 37°=0.6,cos37°=0.8) (1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过 A、B 两点的等势线,并标明它们的电势 值,求出场强和 AB 间的电势差. (2)求 q 在由 A 到 B 的过程中电势能的变化量是多少?
﹣7 ﹣4

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.

【专题】电场力与电势的性质专题. 【分析】 (1)点电荷匀速地从由 A 运动到 B,电场力与外力 F 二力平衡,可判断电场力方 向,根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反,即可确定出场强的方向,从而画出电场 线.根据等势线与电场线垂直,画出通过 A、B 两点的等势线.由 F=qE 求出电场强度 E, 根据 U=Ed 求出 A、B 间电势差,即可求得 B 点的电势. (2)由 W=qU 求出电场力做功,即可求得电势能的变化量. 【解答】解: (1)据题意,点电荷匀速地从由 A 运动到 B,电场力与外力 F 二力平衡,又 根据负电荷所受的电场力方向与场强方向相反, 则得场强的方向斜向左上方, 画出电场线如 图.根据等势线与电场线垂直,画出通过 A、B 两点的等势线,如图所示. (2)由 F=qE 得:场强 E= A、B 间的电势差 UAB=φA﹣φB= 则得 B 点的电势 φB=φA﹣ cos37°=500×0.4×0.8=160V

cos37°=100﹣500×0.4×0.8=﹣60V
﹣5

(3)点电荷从由 A 运动到 B,电场力做功 W=q(φA﹣φB)=﹣4.8×10 J ﹣5 故点电荷的电势能增大 4.8×10 J 答: (1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过 A、B 两点的等势线如图所示.电场强 度为 500N/C,AB 间的电势差为 160V,B 点的电势为﹣60V. (3)q 在由 A 到 B 的过程中电势能增大 4.8×10 J.
﹣5

【点评】本题的解题关键要掌握电场力与场强的关系、电场线与等势线的关系、电势能的变 化与电场力做功的关系、电势与电势差的关系等等电场的基本知识. 14.一台电风扇,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? 【考点】电功、电功率. 【专题】恒定电流专题. 【分析】 (1)根据功率 P=UI 可以求得电动机的电流的大小; (2)由 PQ=I r 可以求得转化为内能的功率的大小,再由 P 机=P﹣PQ 可以求得转化为机械能 的功率; (3)当扇叶被卡住不能转动时,此时可以看做是纯电阻,总的功率即为发热的功率. 【解答】解: (1)由 P=UI 可得 电流 I= = =0.3A;
2

(2)线圈电阻发热功率 PQ=I r=1.8w; 机械功率 P 机=P﹣PQ=64.2W;

2

效率为机械功率与总功率之比为 η=

=97.3%.

(3)当叶片不转动时,作纯电阻,I= =11A; 2 P=UI=I r=2420w. 答: (1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是 0.3A; (2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是 64.2W,转化为内能的功率是 1.8W,电动机 的效率为 97.3%; (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为 11A, 电动机消耗的电功率和发热功率都是 2420W. 【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. 15.图是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为 220V) ,R0 是定值电阻,R 是可变电 阻(调温开关) ,其电阻值均不受温度影响.

(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为 121W,温度最高时的耗电功率为 484W,求 R0 的 阻值及 R 的阻值变化范围. (2) 假定电熨斗每秒钟散发的热量 q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示, 现在温度为 20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服, 要求熨斗表面温度为 220℃, 且保持 不变,问应将 R 的阻值调为多大? 【考点】闭合电路的欧姆定律;电功、电功率;常见家用电器的基本工作原理. 【专题】恒定电流专题. 【分析】①温度最低时的消耗电功率也就是电路电阻最大时的功率,即滑动变阻器全部接 入电路;温度最高时的耗电功率也就是电路电阻最小时的功率,即滑动变阻器被短路,此时

只有定值电阻接入电路,利用 R=

得到 R0 的阻值及 R 的阻值变化范围.

②根据图象求出电熨斗每秒散失的热量,求出电熨斗的功率;根据功率公式及串联电路特 点求出滑动变阻器阻值. 【解答】解(1)温度最低档时滑动变阻器全部接入电路,此时

温度最高档时滑动变阻器被短路,此时

解得:R0=100Ω,Rmax=300Ω 所以变阻器阻值范围是 0 到 300Ω (2)此时电熨斗表面温度与环境温度之差△ t=220℃﹣20℃=200℃, 由图象知电熨斗每秒钟散发的热量 q=440J, 要保持电熨斗的表面温度不变,则电熨斗的电功率 P=440W,



解得:R=10Ω 应将 R 调至 10Ω 答: (1)R0 的阻值为 100Ω,R 的阻值变化范围为 0 到 300Ω. (2)应将 R 的阻值调为 10Ω. 【点评】 本题考查生活中的物理知识的应用, 要学会从实际情景中找出物理模型和采用的物 理规律.本题是一道信息给予题,解决此类问题的关键是善于从题目中找到有用的信息,结 合相应的计算公式计算. 16.如图所示,A、B 为两块平行金属板,A 板带正电、B 板带负电.两板之间存在着匀强 电场,两板间距为 d、电势差为 U,在 B 板上开有两个间距为 L 的小孔.C、D 为两块同心 半圆形金属板,圆心都在贴近 B 板的 O′处,C 带正电、D 带负电.两板间的距离很近,两 板末端的中心线正对着 B 板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指 向 O′. 半圆形金属板两端与 B 板的间隙可忽略不计. 现从正对 B 板小孔紧靠 A 板的 O 处由 静止释放一个质量为 m、电量为 q 的带正电微粒(微粒的重力不计) ,问: (1)微粒穿过 B 板小孔时的速度多大; (2)为了使微粒能在 CD 板间运动而不碰板,CD 板间的电场强度大小应满足什么条件; (3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点 P 点?

【考点】动能定理的应用;带电粒子在匀强电场中的运动. 【专题】动能定理的应用专题. 【分析】运用动能定理研究微粒在加速电场的过程. 微粒进入半圆形金属板后,电场力提供向心力,列出等式. 匀加速直线运动和匀速圆周运动运用各自的规律求解时间. 【解答】解: (1)设微粒穿过 B 板小孔时的速度为 v,根据动能定理,有 (1)

解得

(2)微粒进入半圆形金属板后,电场力提供向心力,有 联立(1) 、 (2) ,得

(2)

(3)微粒从释放开始经 t1 射出 B 板的小孔,则

(3)

设微粒在半圆形金属板间运动经过 t2 第一次到达最低点 P 点,则

(4)

所以从释放微粒开始,经过

微粒第一次到达 P 点;

根据运动的对称性,易知再经过 2(t1+t2)微粒再一次经过 P 点; …

所以经过时间

,k=0,1,2,…微粒经过 P 点.

答: (1)微粒穿过 B 板小孔时的速度多大是



(2)为了使微粒能在 CD 板间运动而不碰板,CD 板间的电场强度大小应满足



(3)从释放微粒开始,经过时间 过 P 点.

,k=0,1,2,…微粒经

【点评】 了解研究对象的运动过程是解决问题的前提, 根据题目已知条件和求解的物理量选 择物理规律解决问题. 圆周运动问题的解决析关键要通过受力分析找出向心力的来源.


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