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- 2021-05-24 发布
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2016-2017学年广东省清远三中高二(下)第一次月考物理试卷
一、选择题(共48分,每题4分;漏选得2分,多选、错选不得分,其中1-8为单选,9-12题为多选)
1.有一内阻为1Ω的电源,当其两端接5Ω的定值电阻时,路端电压为2.5V,则该电源电动势为( )
A.2.6V B.3V C.3.6V D.4V
2.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,则该导线的( )
A.电阻率变为2ρ B.电阻率变为4ρ C.电阻变为4R D.电阻变为16R
3.如图所示电路中,电压表、电流表均为理想电表,闭合开关S,滑动变阻器的滑动触头P从上端向下滑动过程中( )
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数先变大后变小,电流表示数变大
C.电压表示数先变大后变小,电流表示数先变大后变小
D.电压表示数先变小后变大,电流表示数先变大后变小
4.有两个电阻R1=1Ω,R2=3Ω,有一电源电动势E=3V,内阻r=1Ω,下列接法使电源的内阻消耗的功率最大的是( )
A.将R1、R2串联后接到电源两端
B.将R2单独接到电源两端
C.将R1单独接到电源两端
D.将R1、R2并联后接到电源两端
5.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L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=Uad=6V,Ucd=Ubc
=0V,经检查,各段导线以及导线与各元件的连接处良好,由此可判定( )
A.开关S处接触不良 B.L1的灯丝烧断了
C.L2的灯丝烧断了 D.变阻器R断路
6.下列物理量中,属于矢量的是( )
A.电势 B.电流 C.电压 D.电场强度
7.关于电流和电阻,下列说法中正确的是( )
A.两个定值电阻连接后的总电阻一定比其中某个电阻的阻值大
B.金属导体温度降低时,由于自由电子的热运动减慢,所以电流减小
C.电流的方向与导体中正电荷的定向移动方向相同
D.对给定的导体,由R=可知,通过导体的电流I越大,导体的电阻R越小
8.有三个阻值都是6kΩ的电阻,把它们连成如图所示的混连电路,则连好的总电阻是( )
A.6kΩ B.9kΩ C.12kΩ D.18kΩ
9.如图所示,若ab端为输入端,AB为输出端,滑动变阻器的滑动头在变阻器的中央位置,则下列说法正确的为( )
A.空载时输出的电压UAB=
B.当AB间接上负载R时,输出的电压UAB<
C.AB间的负载R越大,输出的电压UAB越接近
D.AB间的负载R越小,输出的电压UAB越接近
10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中正确是 ( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡电阻为图中矩形PQOM所围的面积
11.如图所示,直线a为电源的U﹣I图线,直线b为电阻R的U﹣I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,下列说法中正确的为( )
A.电源的电动势为3V,其输出功率为2W,其效率为67%
B.电源的电动势为3V,其输出功率为4W,其效率为33.3%
C.电源的内阻为0.5Ω,其输出功率为2W,其效率为67%
D.电源的内阻为0.5Ω,其输出功率为4W,其效率为67%
12.如图所示,电路中的电阻均为1Ω,电源电动势为3V,内阻为0.5Ω,电流表.电压表均为理想电表,则此时电流表.电压表的读数分别是( )
A.3A.3V B.1.5A.1.5V C.3A.1.5V D.1.5A.3V
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共12分.请正确作图并将答案填在答卷卷题目中的横线上.)
13.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性,电流正向通过时几乎没有电阻,电流反向时,电阻很大).
(1)为了测量该二极管的反向电阻,将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,发现表针偏角较小.为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择 (“×10”或“×1k”)挡,然后 ,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为 .
(2)测量完成后,将选择开关按向 挡位置.
14.某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、开关和导线若干.其它可供选用的器材如下:
A.电流表(0~250mA,内阻约5Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器(0~10Ω)
D.滑动变阻器(0~50Ω)
为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)
三、计算题(本题含2题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.)
15.如图所示,水平轨道与直径为d=0.8m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为103V/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10﹣3C电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=10m/s2,
(1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达轨道最高点B,求小球在B点的速度和L的值.
(2)若它运动起点离A为L=2.6m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与起点的距离.
16.有人设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米颗粒.颗粒在电离室中电离后带正电,电量与其表面积成正比.电离后,颗粒缓慢通过小孔O1
进入极板间电压为U的水平加速电场区域I(加速距离极短,忽略此过程中重力的影响),再通过小孔O2射入匀强电场区域II,区域II中极板长度为l,极板间距为d.收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上且到上下极板的距离相等.半径为r0的颗粒,其质量为m0、电量为q0,刚好能沿O1O3直线射入收集室.(V球=πr3,S球=4πr2)
(1)图中区域II的电场强度;
(2)半径为r的颗粒通过O2时的速率;
(3)落到区域II中的下极板上的颗粒半径.
2016-2017学年广东省清远三中高二(下)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共48分,每题4分;漏选得2分,多选、错选不得分,其中1-8为单选,9-12题为多选)
1.有一内阻为1Ω的电源,当其两端接5Ω的定值电阻时,路端电压为2.5V,则该电源电动势为( )
A.2.6V B.3V C.3.6V D.4V
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】根据闭合电路欧姆定律可得出路端电压的表达式,代入数据即要求得电源的电动势.
【解答】解:根据闭合电路欧姆定律可知:U=
代入数据可得:2.5=
解得:E=3V.
故B正确,ACD错误.
故选:B.
2.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,则该导线的( )
A.电阻率变为2ρ B.电阻率变为4ρ C.电阻变为4R D.电阻变为16R
【考点】电阻定律.
【分析】在电阻丝温度不变的条件下,电阻的影响因素是材料(电阻率)、长度、横截面积,当导线被拉长后,长度变长的同时,横截面积变小,但导体的整个体积不变.
【解答】解:A、由于电阻率受温度的影响,因温度不变,所以电阻率也不变.故A错误,B错误;
C、电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,其材料和体积均不变,则横截面积变为原来的,长度为原来的4倍;由于导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的16倍,即16R.故C错误,D正确
故选:D
3.如图所示电路中,电压表、电流表均为理想电表,闭合开关S,滑动变阻器的滑动触头P从上端向下滑动过程中( )
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数先变大后变小,电流表示数变大
C.电压表示数先变大后变小,电流表示数先变大后变小
D.电压表示数先变小后变大,电流表示数先变大后变小
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】由图可知电路结构,根据滑片的移动明确电路中电阻的变化,由闭合电路欧姆定律明确电路中电流及电压的变化
【解答】解:由图可知,电路采用串联结构,当滑片P从上端向下滑动过程中,滑动变阻器接入电阻减小,则总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,总电流增大,故电流表示数增大,因内压增大,故电压表示数减小,故A正确,BCD错误;
故选:A
4.有两个电阻R1=1Ω,R2=3Ω,有一电源电动势E=3V,内阻r=1Ω,下列接法使电源的内阻消耗的功率最大的是( )
A.将R1、R2串联后接到电源两端
B.将R2单独接到电源两端
C.将R1单独接到电源两端
D.将R1、R2并联后接到电源两端
【考点】闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.
【分析】明确电源内阻消耗功率的计算方法,同时根据串并联电路规律分析外电阻的大小,从而明确何时使内阻消耗的功率最大.
【解答】解:内电阻为定值电阻,则由P=I2R可知,电路中电流最大时,电阻消耗的功率最大;由闭合电路欧姆定律可知,此时外电阻最小;再根据串并联电路的规律可知,两电阻并联时的电阻小于任一电阻,故应将R1、R2并联后接到电源两端电路中电阻最小,电流最大,故D正确,ABC错误.
故选:D.
5.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L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=Uad=6V,Ucd=Ubc=0V,经检查,各段导线以及导线与各元件的连接处良好,由此可判定( )
A.开关S处接触不良 B.L1的灯丝烧断了
C.L2的灯丝烧断了 D.变阻器R断路
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】利用电流表和电压表判断电路中的故障,是考试的热点题型之一,依据在故障电路中电流表和电压表显示的现象来判断Uab==6V,Ucd==0V,由此可断定.
【解答】解:A、开关S处接触不良,则=0V,故A错误;
B、L1的灯丝断了,则=0V,ab间和ad间的电压都等于电动势,故B正确;
C、串L2的灯丝烧断了,则Uad=0V,故C错误;
D、变阻器R断路,则Uad=0V,故D错误.
故选:B
6.下列物理量中,属于矢量的是( )
A.电势 B.电流 C.电压 D.电场强度
【考点】电场强度;欧姆定律.
【分析】矢量是既有大小,又有方向的物理量.电场强度是矢量,而电势、电压只有大小没有方向,是标量.
【解答】解:A、C、电势与电压都是只有大小,没有方向的物理量,都是标量.故A错误,C错误;
B、电流有方向,但电流的计算使用不使用平行四边形定则,所以是标量.故B错误;
D、电流强度既有大小又有方向,是矢量.故D正确.
故选:D
7.关于电流和电阻,下列说法中正确的是( )
A.两个定值电阻连接后的总电阻一定比其中某个电阻的阻值大
B.金属导体温度降低时,由于自由电子的热运动减慢,所以电流减小
C.电流的方向与导体中正电荷的定向移动方向相同
D.对给定的导体,由R=可知,通过导体的电流I越大,导体的电阻R越小
【考点】电阻定律;电流、电压概念.
【分析】规定正电荷定向移动的方向为电流方向,导体电阻阻值由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关;
【解答】解:A、若两个电阻并联,则总电阻一定小于其任一电阻的阻值,故A错误;
B、自由电子热运动减慢,对电流没有影响,是电荷的定向移动形成电流,故B错误;
C、电流的方向与导体中正电荷的定向移动方向相同,故C正确;
D、导体电阻阻值由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关;故D错误;
故选:C
8.有三个阻值都是6kΩ的电阻,把它们连成如图所示的混连电路,则连好的总电阻是( )
A.6kΩ B.9kΩ C.12kΩ D.18kΩ
【考点】串联电路和并联电路.
【分析】明确电路结构,根据串并联电路的规律进行分析,即可求得最后的总电阻.
【解答】解:两电阻并联后,总电阻R并==3kΩ;
并联电阻再与R串联,则最后的总电阻R并=3kΩ+6kΩ=9kΩ;故B正确,ACD错误.
故选:B
9.如图所示,若ab端为输入端,AB为输出端,滑动变阻器的滑动头在变阻器的中央位置,则下列说法正确的为( )
A.空载时输出的电压UAB=
B.当AB间接上负载R时,输出的电压UAB<
C.AB间的负载R越大,输出的电压UAB越接近
D.AB间的负载R越小,输出的电压UAB越接近
【考点】路端电压与负载的关系;电功、电功率.
【分析】
空载时变阻器上下两部分电阻串联,根据串联电路电压与电阻成正比得出输出电压UAB.当AB间接上负载R时,负载R与变阻器下部分电阻并联,电阻减小,分担的电压减小,AB间的负载R越大,下部分并联的电阻越大,分担的电压越大,越接近.
【解答】解:A、空载时,变阻器上下两部分电阻串联,根据串联电路电压与电阻成正比得出输出电压UAB=.故A正确;
B、当AB间接上负载R时,负载R与变阻器下部分电阻并联,电阻减小,AB间的电压减小,输出电压UAB<,故B正确;
CD、AB间的负载R越大,下部分并联的电阻越大,分担的电压越大,越接近.故C正确,D错误.
故选:ABC
10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线.则下列说法中正确是 ( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡电阻为图中矩形PQOM所围的面积
【考点】闭合电路的欧姆定律;电阻率与温度的关系.
【分析】小灯泡的伏安特性曲线上的各点与原点连线的斜率表示电阻,斜率增大,灯泡的电阻增大.任一状态灯泡的电阻R=.
【解答】解:A、I﹣U图线各点与原点连线的斜率表示电阻,由题,此斜率减小,说明随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大.故A正确.
B、C、D根据电阻的定义得到,对应P点,小灯泡的电阻为R=,R不等于切线斜率,R也不等于“面积”.故B正确,CD错误.
故选AB
11.如图所示,直线a为电源的U﹣I图线,直线b为电阻R的U﹣I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,下列说法中正确的为( )
A.电源的电动势为3V,其输出功率为2W,其效率为67%
B.电源的电动势为3V,其输出功率为4W,其效率为33.3%
C.电源的内阻为0.5Ω,其输出功率为2W,其效率为67%
D.电源的内阻为0.5Ω,其输出功率为4W,其效率为67%
【考点】路端电压与负载的关系;电功、电功率.
【分析】电源的U﹣I图象与纵坐标的交点为电源的电动势;图象的斜率等于电源的内阻;两图象的交点为电阻的工作点;由功率公式可求得输出功率及电源的效率.
【解答】解:图线a纵截距等于电源的电动势,斜率的绝对值等于电源的内阻,
则由图线a可知,电源的电动势为E=3V;内阻 r=Ω=0.5Ω;
两图线的交点表示该电源与电阻串联时的工作,此时电路中电流为I=2A;电压为U=2V;
电源的效率η=×100%=×100%≈67%;故ABD错误,C正确.
故选:C.
12.如图所示,电路中的电阻均为1Ω,电源电动势为3V,内阻为0.5Ω,电流表.电压表均为理想电表,则此时电流表.电压表的读数分别是( )
A.3A.3V B.1.5A.1.5V C.3A.1.5V D.1.5A.3V
【考点】闭合电路的欧姆定律;串联电路和并联电路.
【分析】先画出等效电路图,再串、并联电路的特点,运用比例法解答.
【解答】解:画出等效电路图如图所示,可得外电路总电阻为
R==0.5Ω
路端电压U=E=×3V=1.5V,即电压表的读数为1.5V.
电流表地读数为 I==A=1.5A
故选:B
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共12分.请正确作图并将答案填在答卷卷题目中的横线上.)
13.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻(二极管具有单向导电性,电流正向通过时几乎没有电阻,电流反向时,电阻很大).
(1)为了测量该二极管的反向电阻,将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,发现表针偏角较小.为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择 ×1k (“×10”或“×1k”)挡,然后 重新进行欧姆调零 ,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为 30kΩ .
(2)测量完成后,将选择开关按向 OFF或交流电压最高档 挡位置.
【考点】用多用电表测电阻.
【分析】用欧姆表测电阻时,红表笔接电源的负极,黑表笔接电源的正极;使用欧姆表测电阻时,应把红黑表笔短接进行欧姆调零;多用电表使用完毕,应把选择开关打到off挡或交流电压最高挡;应选择合适的挡位,使欧姆表指针指在表盘中央附近;欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数.
【解答】解:(1)将选择开关拨至电阻“×100”挡位,进行正确的测量步骤后,表针偏角较小,说明所选挡位太小.为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,应重新选择量程进行测量.则该同学应选择×1k挡,然后重新进行欧姆调零,再进行测量.测量后示数如图所示,则测量结果为:30×1k=30kΩ.
(2)测量完成后,将选择开关拨向OFF或交流电压最高档挡位置.
故答案为:(1)×1k;重新进行欧姆调零;30kΩ;(2)OFF或交流电压最高档
14.某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、开关和导线若干.其它可供选用的器材如下:
A.电流表(0~250mA,内阻约5Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器(0~10Ω)
D.滑动变阻器(0~50Ω)
为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用 A ,滑动变阻器应选用 C (选填器材前的字母)
【考点】测定电源的电动势和内阻.
【分析】根据灯泡额定电流选择电流表,根据安全和准确性原则选择滑动变阻器.电表的量程略大于灯泡的额定值即可.
【解答】解:由图象中数据可知,电流值不超过250mA;故电流表可以选择A; 灯泡额定电压是3V,因本实验中应从零开始调节,故滑动变阻器应选择小电阻C;
故答案为:A,C.
三、计算题(本题含2题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.)
15.如图所示,水平轨道与直径为d=0.8m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为103V/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10﹣3C电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=10m/s2,
(1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达轨道最高点B,求小球在B点的速度和L的值.
(2)若它运动起点离A为L=2.6m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与起点的距离.
【考点】动能定理.
【分析】(1)小球恰好到达B点时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律可求出小球经B点时的速度,对从静止到B过程,运用动能定理列式求解L.
(2)小球离开B点,电场消失,小球做平抛运动.先运用动能定理求出小球到达B点时的速度,再根据平抛运动的规律求解落地点与起点的距离.
【解答】解:(1)因小球恰能到B点,则在B点,有mg=m,
得 vB==2m/s,
小球从静止运动到B过程,由动能定理,有qEL﹣mgd=mvB2
则得 L==1m;
(2)小球离开B点,电场消失,小球做平抛运动,设落地点距B点距离为s,由动能定理得:
小球从静止运动到B有 qEL'﹣mgd=mv'B2
得 v'B=6m/s,
对于平抛运动,有
d=2
得 t==0.4s,
水平位移大小为 x=v'Bt=2.4m,
故s=L﹣x=2.6﹣2.4=0.2m.
答:
(1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达轨道最高点B,小球在B点的速度为2m/s,L的值为1m.
(2)若它运动起点离A为L=2.6m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,落地点与起点的距离为0.2m.
16.有人设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米颗粒.颗粒在电离室中电离后带正电,电量与其表面积成正比.电离后,颗粒缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I(加速距离极短,忽略此过程中重力的影响),再通过小孔O2射入匀强电场区域II,区域II中极板长度为l,极板间距为d.收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上且到上下极板的距离相等.半径为r0的颗粒,其质量为m0、电量为q0,刚好能沿O1O3直线射入收集室.(V球=πr3,S球=4πr2)
(1)图中区域II的电场强度;
(2)半径为r的颗粒通过O2时的速率;
(3)落到区域II中的下极板上的颗粒半径.
【考点】带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】(1)带电粒子在电场中被加速,当进入区域II内做匀速直线运动,因而根据动能定理可求出被加速的速度大小,再由洛伦兹力等于电场力,从而确定电场强度的大小与方向;
(2)根据密度相同,可确定质量与半径立方关系;根据题意,可知电量与半径平方关系.从而由动能定理可算出粒子通过O2时的速率;
(3)由半径的不同,导致速度大小不一,从而出现重力与电场力不等现象,根据其力大小确定向哪个极板偏转.
【解答】解:(1)半径为r0的粒子匀速通过电场,Eq0=m0g…①
由①式得:E=,电场强度方向竖直向上
(2)设半径为r的粒子加速度后的速度为v,…②
又因m= q=…③
由②③式得:v=
(3)落到下极析则:mg﹣Eq=ma…④
由①③④式得: 半径大,则越容易落到下极板上,设刚好落到下极板的右边颗粒为rm
…⑤
…⑥
…⑦
由⑤⑥⑦式得:rm=
答:(1)图中区域II的电场强度;
(2)半径为r的颗粒通过O2时的速率
(3)落到区域II中的下极板上的颗粒半径为