贵州省黔西南州金成实验名校2023-2024学年高一下学期物理6月月考试题
1.(2024高一下·黔西月考)式①和式②分别为场强的定义式和点电荷场强的表达式。下列说法正确的是( )
A.两式都只对点电荷产生的场才成立
B.式②中是电场中某一点的场强大小,是场源电荷
C.①中是放入电场中电荷受的力,是产生这个电场的电荷
D.两式中都是电荷产生的的场强
2.(2024高一下·黔西月考)根据欧姆定律,下列哪种说法是正确的( )
A.通过导体的电流越大,它的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.导体的电阻与它的电压成正比,与它的电流成反比
D.导体两端的电压越大,这段导体的电流就越大
3.(2024高一下·黔西月考)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,下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率为图中梯形所围面积
4.(2024高一下·黔西月考)如图所示,在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过。若在t秒内,通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是( )
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B.溶液内由于正、负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零
C.溶液内的电流方向从A→B,电流
D.溶液内的电流方向从A→B,电流
5.(2024高一下·黔西月考)关于多用电表的使用,下列说法正确的有( )
A.甲图是用多用电表直流电压档测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确
B.乙图是用多用电表直流电流档测量电路中的电流,表笔接法错误
C.丙图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
D.丁图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
6.(2024高一下·黔西月考)如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长。当仅将A与B接入电路时,导体电阻为;当仅将C与D接入电路时,导体电阻为。那么为( )
A. B. C. D.
7.(2024高一下·黔西月考)电场中的一组等势线如图中实线所示,一带正电粒子的运动轨迹如图中虚线所示,其中a、b是运动轨迹与同一条实线相交的两点,c是运动轨迹上的一点。下列说法正确的是( )
A.a点的电场强度与b点的电场强度相同
B.a点的电势高于c点的电势
C.粒子在a点的电势能小于c点的电势能
D.粒子在a点的动能小于c点的动能
8.(2024高一下·黔西月考)电阻串联在电路中,,,的电压为,的电压为,则( )
A.电路中的电流为 B.电阻的阻值为
C.三个电阻两端的总电压为 D.电阻两端的电压为
9.(2024高一下·黔西月考)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
10.(2024高一下·黔西月考)如图所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴,所带电荷量绝对值为q,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.油滴带负电
B.油滴受到的静电力大小为
C.若仅将上极板平移到图中虚线位置,则静电计指针张角减小
D.若仅将上极板平移到图中虚线位置,则油滴将加速向上运动
11.(2024高一下·黔西月考)(1)某同学使用螺旋测微器测定其直径d,某次测量结果如图1所示,读数为 mm。用游标卡尺测量其长度,示数如图2所示,由图可知其长度L= cm。
(2)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作,测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。若测直流电压,所选量程为50 V,则读数应为 V;若选量程为直流电流10mA,则读数为 A;若测量电阻,记录的读数为1 600 Ω,则所选倍率为 (选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(3)在(1)中用多用电表测量完电阻后,需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,以下有些操作步骤是必需的,请选择正确的操作并按正确顺序写出序号 ;
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
12.(2024高一下·黔西月考)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
A.电源E:电动势3V,内阻忽略不计;
B.电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω;
C.电流表A2:量程0~300μA,内阻r2=1000Ω;
D.电压表V:量程15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
G.定值电阻R3:阻值为9000Ω;
H.开关S、导线若干。
(1)出于电表的安全性及测量要求考虑,同学们选用电压表V并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压,发现这种方法实际上不可行,其最主要的原因是 。
(2)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,请选用合适的实验器材,在虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号 。
(3)假设电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,电压表的读数为U,根据设计的电路图,用已知的和测得的物理量来表示Rx= 。(用字母表示)
13.(2024高一下·黔西月考)有一电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA。求:
(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表,应如何联一个多大的电阻;
(2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要如何联一个多大的电阻,改装后电流表的内阻是多大。(第2小题计算结果保留2位小数)
14.(2024高一下·黔西月考)用长为的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为m、电荷量为q的带正电小球,细线的上端固定于O点.现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与竖直方向成30°,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,由静止释放,重力加速度为g,求:
(1)该匀强电场的场强;
(2)小球释放瞬间的加速度大小和方向;
(3)小球第一次通过O点正下方时细绳的拉力大小。
15.(2024高一下·黔西月考)示波器是一种常用的实验仪器,如图所示,它常被用来显示电信号随时间变化的情况。振动、光、温度等的变化可以通过传感器转化成电信号的变化,然后用示波器来研。示波器的基本原理是带电粒子在电场力的作用下加速和偏转。一个电荷量为,质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的P点,偏转电场两极板间距为,极板长,极板的右端与荧光屏之间的距离也为8cm。整个装置如图示(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度v;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y;
(3)P点到O2的距离。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】电场及电场力;电场强度
【解析】【解答】A.①式是场强大小的定义式,对所有电场都适用,②式只对点电荷产生的场才成立,A错误;
B.式②中是电场中某一点的场强大小,是场源电荷,B正确;
C.式①中是放入电场中的电荷所受的力,是放入这个电场的试探电荷,C错误;
D.式①中电荷是放入这个电场的试探电荷,式①中的不是式中电荷产生的电场的场强,式②中电荷是场源电荷,式②中的是式中电荷产生的电场的场强,D错误;
故答案为:B。
【分析】场强大小的定义式,没有对应物理量的正比或者反比关系。
2.【答案】D
【知识点】欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】ABC.导体的电阻由导体本身决定,与其两端的电压和通过其的电流无关,故ABC错误;
D.根据欧姆定律可知,通过导体的电流与其两端电压成正比,导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大,故D正确。
故答案为:D。
【分析】通过导体的电流与其两端电压成正比,欧姆定律是电流的决定式,有正反比关系。
3.【答案】B
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.根据欧姆定律有
可知,图像中,图像的切线的斜率的绝对值表示该相应电压时小灯泡的电阻的倒数,根据图像可知,随着所加电压的增大,图像切线的斜率的绝对值减小,即小灯泡的电阻增大,故A错误;
BC.根据欧姆定律有
可知,图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻,则有
则有
故B正确,C错误;
D.小灯泡消耗的功率为
可知,对应P点,小灯泡的功率为图中矩形所围面积,故D错误。
故答案为:B。
【分析】图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻的倒数,小灯泡的功率为图中矩形所围面积。
4.【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】AB.正离子从A运动到B,负离子从B运动到A,电流的方向跟正离子的运动方向相同,跟负离子运动的方向相反,所以正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成得电流方向A→B,AB错误;
CD.通过溶液内截面的离子总数为,所以电流
C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】电流的方向跟正离子的运动方向相同, 1价离子 , 基本电荷为e。
5.【答案】C
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】A.甲图是用直流档测电压,但要求电流从红接线柱流出,显然红黑表笔接反,A不符合题意;
B.乙图是电流档测电流,要断开电路将电流表串联,从红表笔流进,故表笔接法正确,B不符合题意;
C.丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的正向电阻,要求电流从二极管的正极流入,即欧姆表的黑表笔与二极管的正极相连,C符合题意;
D.丁图是用欧姆档测二极管的反向电阻,则要求电流从二极管的负极流进,即欧姆表的黑表笔与二极管的负极相连,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据使用多用电表测电压时,电流从红表笔流入黑表笔流出,多用电表要与待测电路并联,分析甲乙两图分析判断;利用欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,分析丙、丁电路图并分析判断。
6.【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】设矩形金属薄片的厚度为h,由电阻定律可知
由于
联立解得
故答案为:B。
【分析】根据电阻定律代入题中数据进行分析。
7.【答案】C
【知识点】电势能;电势;等势面
【解析】【解答】AB.根据粒子的轨迹,可知受到的电场力指向轨迹的内测,如图
粒子带正电荷,则电场强度的方向与电场力方向相同,则电场线指向轨迹的内测,a点的电场强度与b点的电场强度方向不同,即电场强度不同,沿电场线电势降低,则a点的电势低于c点的电势,AB错误;
CD.根据粒子的轨迹,可知受到的电场力指向轨迹的内测,如图
则粒子从a到c点运动时,电场力做负功,动能减小,电势能增加,D错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】粒子从a到c点运动时,电场力做负功,动能减小,电势能增加,受到的电场力指向轨迹的内测。
8.【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律得
故A正确;
B.根据欧姆定律得
故B错误;
CD.电阻两端的电压
总电压
故C正确,D错误。
故答案为:AC。
【分析】串联电路中各处的电流相等,总电压等于各个用电器电压之和,根据欧姆定律求解电流大小以及电阻大小。
9.【答案】B,C
【知识点】伏安法测电阻;特殊方法测电阻
【解析】【解答】A.乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法,是一上两下的连接方式,故A错误;
B.在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P都应置于b端,乙图中Rx两端的电压应该从零开始变化,滑片P都也应置于b端,故B正确;
C.乙图中电压和电流都可以从零开始,而甲图中电压和电流都无法调节到零,故图乙的电压和电流调节范围较大,故C正确;
D.图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,且无法调节到零,故待测电阻上的电压无法调节到零,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】滑动变阻器采用分压式接法,图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,但无法调节到零。
10.【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.根据题意知,油滴所受静电力与重力平衡,电场强度方向竖直向下,故油滴带负电。故A正确;
B.两极板间的电场为匀强电场,库仑定律不适用。故B错误;
CD.上极板下移,板间距d减小,根据
,
则
故电场强度不变,根据
可知油滴所受静电力不变,油滴静止不动,根据
可知两极板间电压变小,静电计指针张角减小。故C正确;D错误。
故答案为:AC。
【分析】库仑定律适用于点电荷库仑力的计算,静电计指针偏角越大,表明极板间电压越高。
11.【答案】(1)0.645;4.240
(2)24.0;4.8;×100
(3)②①④
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;练习使用多用电表
【解析】【解答】(1)螺旋测微器固定刻度示数为0.5mm,可动部分示数为
14.5×0.01mm=0.195mm
则直径为
D=0.5mm+0.145mm=0.645mm
游标卡尺主尺示数为42mm,游标尺示数为
8×0.05mm=0.40mm
则长度为
L=42mm+0.40mm=4.240mm
(2)根据多用电表电流挡读数方法,可知若所选挡位为直流50mA挡,则示数为:24.0mA; 若测直流电压,所选量程为50 V,则读数应为4.8V,根据欧姆表的读数方法,可知若所选挡位为“×100Ω”挡,则示数为
16.0×100Ω=1600Ω
(3)需要继续测量一个阻值约13Ω的电阻,需要换到×1挡,然后将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点,故合理的顺序是 ②①④ 。
【分析】(1)螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数;
(2)欧姆表的读数方法为表盘示数乘以档位;
(3)换挡需要重新进行欧姆调零。
12.【答案】(1)量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数
(2)
(3)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)因为电压表量程15V,电动势3V,所以不可行,因为电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数。
(2)题要求用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值,所以需要量程合适的电压表和电流表。但是题中所提供的电压表V的量程为15V,比电源的电动势3V还明显大多了,所用就需要将电流表A2(量程0~300μA,内阻r2=1000Ω)与定值电阻R3(阻值为9000Ω)串联改装成量程为3V的电压表V'(内阻为10000Ω)。如果加在被测电阻(阻值约为200Ω)两端电压为电压表V'的量程3V,则流过被测电阻的电流约为15mA,故电流表A1(量程0~15mA,内阻约为100Ω)正合适。电流表A1的内阻未知,而改装电表内阻已知,需要采用外接法。由于需要多次测量不同的电压和电流,且需要调节方便,则需要选用滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)且应接成分压式。电路设计如图所示
(3)电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,则根据串、并联电路的知识,被测电阻的阻值为
【分析】(1)电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数;
(2) 在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值, 需要测量更多实验数据,故采用阻值小的电阻分压式连接;
(3)根据串、并联电路的知识,结合欧姆定律求解被测电阻的阻值。
13.【答案】(1)解:要把G改装成量程为0~3V的电压表,应串联电阻的阻值为
(2)解:要把G改装成量程为0~0.6A的电流表,需要并联电阻的阻值为
改装后电流表的内阻是
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)改装成大量程的电压表,要串联一个电阻,满偏电流不变;(2)改装成大量程的电流表,要并联一个电阻,满偏电流不变。
14.【答案】(1)解:根据题意,对小球受力分析,由平衡条件有
解得
(2)解:向左拉小球使细线水平且拉直,由静止释放,释放瞬间,如图所示
释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动,其方向与竖直方向成角,加速度大小为
方向与竖直方向成角
(3)解:小球从静止开始运动到细绳被拉直过程中,有
细绳被拉直瞬间,小球速度为
因在细线被拉直的瞬间有能量损失,沿绳方向速度变为0,则此时小球的速度为
从细绳被拉直到小球运动到O点正下方过程中,由动能定理有
在O点正下方,由牛顿第二定律有
联立解得
【知识点】竖直平面的圆周运动;带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】(1) 对小球受力分析,由平衡条件结合几何关系求解;
(2) 释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动, 根据几何关系以及牛顿运动定律求解加速度大小;
(3) 细线被拉直的瞬间有能量损失,沿绳方向速度变为0 , 由动能定理小球在正下方求解速度,根据牛顿第二定律求解
15.【答案】(1)解:在加速电场运动过程中,由动能定理
代入数据得
(2)解:带电粒子在偏转电场中的加速度
带电粒子在偏转电场的运动时间
带电粒子离开电场时的偏转量
联立解得
y=0.03m
(3)解:带电粒子从偏转电场中出来的竖直方向的速度为
速度与水平方向的夹角为
根据速度反向延长线恰好平分水平方向的位移有:
【知识点】带电粒子在电场中的加速;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】(1) 在加速电场运动过程中,由动能定理求解粒子出加速电场时的速度v
(2) 求出 带电粒子在偏转电场中的加速度以及运动时间,根据匀变速直线运动的位移时间关系求解 粒子出偏转电场时的偏移距离y 。
(3) 可以利用平抛运动相关规律或者相似三角形知识求解。
1 / 1贵州省黔西南州金成实验名校2023-2024学年高一下学期物理6月月考试题
1.(2024高一下·黔西月考)式①和式②分别为场强的定义式和点电荷场强的表达式。下列说法正确的是( )
A.两式都只对点电荷产生的场才成立
B.式②中是电场中某一点的场强大小,是场源电荷
C.①中是放入电场中电荷受的力,是产生这个电场的电荷
D.两式中都是电荷产生的的场强
【答案】B
【知识点】电场及电场力;电场强度
【解析】【解答】A.①式是场强大小的定义式,对所有电场都适用,②式只对点电荷产生的场才成立,A错误;
B.式②中是电场中某一点的场强大小,是场源电荷,B正确;
C.式①中是放入电场中的电荷所受的力,是放入这个电场的试探电荷,C错误;
D.式①中电荷是放入这个电场的试探电荷,式①中的不是式中电荷产生的电场的场强,式②中电荷是场源电荷,式②中的是式中电荷产生的电场的场强,D错误;
故答案为:B。
【分析】场强大小的定义式,没有对应物理量的正比或者反比关系。
2.(2024高一下·黔西月考)根据欧姆定律,下列哪种说法是正确的( )
A.通过导体的电流越大,它的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.导体的电阻与它的电压成正比,与它的电流成反比
D.导体两端的电压越大,这段导体的电流就越大
【答案】D
【知识点】欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】ABC.导体的电阻由导体本身决定,与其两端的电压和通过其的电流无关,故ABC错误;
D.根据欧姆定律可知,通过导体的电流与其两端电压成正比,导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大,故D正确。
故答案为:D。
【分析】通过导体的电流与其两端电压成正比,欧姆定律是电流的决定式,有正反比关系。
3.(2024高一下·黔西月考)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,下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率为图中梯形所围面积
【答案】B
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.根据欧姆定律有
可知,图像中,图像的切线的斜率的绝对值表示该相应电压时小灯泡的电阻的倒数,根据图像可知,随着所加电压的增大,图像切线的斜率的绝对值减小,即小灯泡的电阻增大,故A错误;
BC.根据欧姆定律有
可知,图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻,则有
则有
故B正确,C错误;
D.小灯泡消耗的功率为
可知,对应P点,小灯泡的功率为图中矩形所围面积,故D错误。
故答案为:B。
【分析】图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻的倒数,小灯泡的功率为图中矩形所围面积。
4.(2024高一下·黔西月考)如图所示,在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极,将它们接在直流电源上,于是溶液里就有电流通过。若在t秒内,通过溶液内截面S的正离子数为n1,通过的负离子数为n2,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是( )
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B.溶液内由于正、负离子移动方向相反,溶液中的电流抵消,电流等于零
C.溶液内的电流方向从A→B,电流
D.溶液内的电流方向从A→B,电流
【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】AB.正离子从A运动到B,负离子从B运动到A,电流的方向跟正离子的运动方向相同,跟负离子运动的方向相反,所以正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成得电流方向A→B,AB错误;
CD.通过溶液内截面的离子总数为,所以电流
C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】电流的方向跟正离子的运动方向相同, 1价离子 , 基本电荷为e。
5.(2024高一下·黔西月考)关于多用电表的使用,下列说法正确的有( )
A.甲图是用多用电表直流电压档测量小灯泡两端的电压,表笔接法正确
B.乙图是用多用电表直流电流档测量电路中的电流,表笔接法错误
C.丙图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
D.丁图中用的是多用电表电阻档测量二极管的正向电阻
【答案】C
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】A.甲图是用直流档测电压,但要求电流从红接线柱流出,显然红黑表笔接反,A不符合题意;
B.乙图是电流档测电流,要断开电路将电流表串联,从红表笔流进,故表笔接法正确,B不符合题意;
C.丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的正向电阻,要求电流从二极管的正极流入,即欧姆表的黑表笔与二极管的正极相连,C符合题意;
D.丁图是用欧姆档测二极管的反向电阻,则要求电流从二极管的负极流进,即欧姆表的黑表笔与二极管的负极相连,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据使用多用电表测电压时,电流从红表笔流入黑表笔流出,多用电表要与待测电路并联,分析甲乙两图分析判断;利用欧姆表内置电源正极与黑表笔相连,负极与红表笔相连,分析丙、丁电路图并分析判断。
6.(2024高一下·黔西月考)如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长。当仅将A与B接入电路时,导体电阻为;当仅将C与D接入电路时,导体电阻为。那么为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】设矩形金属薄片的厚度为h,由电阻定律可知
由于
联立解得
故答案为:B。
【分析】根据电阻定律代入题中数据进行分析。
7.(2024高一下·黔西月考)电场中的一组等势线如图中实线所示,一带正电粒子的运动轨迹如图中虚线所示,其中a、b是运动轨迹与同一条实线相交的两点,c是运动轨迹上的一点。下列说法正确的是( )
A.a点的电场强度与b点的电场强度相同
B.a点的电势高于c点的电势
C.粒子在a点的电势能小于c点的电势能
D.粒子在a点的动能小于c点的动能
【答案】C
【知识点】电势能;电势;等势面
【解析】【解答】AB.根据粒子的轨迹,可知受到的电场力指向轨迹的内测,如图
粒子带正电荷,则电场强度的方向与电场力方向相同,则电场线指向轨迹的内测,a点的电场强度与b点的电场强度方向不同,即电场强度不同,沿电场线电势降低,则a点的电势低于c点的电势,AB错误;
CD.根据粒子的轨迹,可知受到的电场力指向轨迹的内测,如图
则粒子从a到c点运动时,电场力做负功,动能减小,电势能增加,D错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】粒子从a到c点运动时,电场力做负功,动能减小,电势能增加,受到的电场力指向轨迹的内测。
8.(2024高一下·黔西月考)电阻串联在电路中,,,的电压为,的电压为,则( )
A.电路中的电流为 B.电阻的阻值为
C.三个电阻两端的总电压为 D.电阻两端的电压为
【答案】A,C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A.串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律得
故A正确;
B.根据欧姆定律得
故B错误;
CD.电阻两端的电压
总电压
故C正确,D错误。
故答案为:AC。
【分析】串联电路中各处的电流相等,总电压等于各个用电器电压之和,根据欧姆定律求解电流大小以及电阻大小。
9.(2024高一下·黔西月考)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
【答案】B,C
【知识点】伏安法测电阻;特殊方法测电阻
【解析】【解答】A.乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法,是一上两下的连接方式,故A错误;
B.在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P都应置于b端,乙图中Rx两端的电压应该从零开始变化,滑片P都也应置于b端,故B正确;
C.乙图中电压和电流都可以从零开始,而甲图中电压和电流都无法调节到零,故图乙的电压和电流调节范围较大,故C正确;
D.图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,且无法调节到零,故待测电阻上的电压无法调节到零,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】滑动变阻器采用分压式接法,图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,但无法调节到零。
10.(2024高一下·黔西月考)如图所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴,所带电荷量绝对值为q,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.油滴带负电
B.油滴受到的静电力大小为
C.若仅将上极板平移到图中虚线位置,则静电计指针张角减小
D.若仅将上极板平移到图中虚线位置,则油滴将加速向上运动
【答案】A,C
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.根据题意知,油滴所受静电力与重力平衡,电场强度方向竖直向下,故油滴带负电。故A正确;
B.两极板间的电场为匀强电场,库仑定律不适用。故B错误;
CD.上极板下移,板间距d减小,根据
,
则
故电场强度不变,根据
可知油滴所受静电力不变,油滴静止不动,根据
可知两极板间电压变小,静电计指针张角减小。故C正确;D错误。
故答案为:AC。
【分析】库仑定律适用于点电荷库仑力的计算,静电计指针偏角越大,表明极板间电压越高。
11.(2024高一下·黔西月考)(1)某同学使用螺旋测微器测定其直径d,某次测量结果如图1所示,读数为 mm。用游标卡尺测量其长度,示数如图2所示,由图可知其长度L= cm。
(2)某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作,测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。若测直流电压,所选量程为50 V,则读数应为 V;若选量程为直流电流10mA,则读数为 A;若测量电阻,记录的读数为1 600 Ω,则所选倍率为 (选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)。
(3)在(1)中用多用电表测量完电阻后,需要继续测量一个阻值约为13 Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,以下有些操作步骤是必需的,请选择正确的操作并按正确顺序写出序号 ;
①将红表笔和黑表笔接触
②把选择开关旋转到“×1”位置
③把选择开关旋转到“×10”位置
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
【答案】(1)0.645;4.240
(2)24.0;4.8;×100
(3)②①④
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;练习使用多用电表
【解析】【解答】(1)螺旋测微器固定刻度示数为0.5mm,可动部分示数为
14.5×0.01mm=0.195mm
则直径为
D=0.5mm+0.145mm=0.645mm
游标卡尺主尺示数为42mm,游标尺示数为
8×0.05mm=0.40mm
则长度为
L=42mm+0.40mm=4.240mm
(2)根据多用电表电流挡读数方法,可知若所选挡位为直流50mA挡,则示数为:24.0mA; 若测直流电压,所选量程为50 V,则读数应为4.8V,根据欧姆表的读数方法,可知若所选挡位为“×100Ω”挡,则示数为
16.0×100Ω=1600Ω
(3)需要继续测量一个阻值约13Ω的电阻,需要换到×1挡,然后将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点,故合理的顺序是 ②①④ 。
【分析】(1)螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数;
(2)欧姆表的读数方法为表盘示数乘以档位;
(3)换挡需要重新进行欧姆调零。
12.(2024高一下·黔西月考)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
A.电源E:电动势3V,内阻忽略不计;
B.电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω;
C.电流表A2:量程0~300μA,内阻r2=1000Ω;
D.电压表V:量程15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
G.定值电阻R3:阻值为9000Ω;
H.开关S、导线若干。
(1)出于电表的安全性及测量要求考虑,同学们选用电压表V并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压,发现这种方法实际上不可行,其最主要的原因是 。
(2)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,请选用合适的实验器材,在虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号 。
(3)假设电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,电压表的读数为U,根据设计的电路图,用已知的和测得的物理量来表示Rx= 。(用字母表示)
【答案】(1)量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数
(2)
(3)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)因为电压表量程15V,电动势3V,所以不可行,因为电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数。
(2)题要求用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值,所以需要量程合适的电压表和电流表。但是题中所提供的电压表V的量程为15V,比电源的电动势3V还明显大多了,所用就需要将电流表A2(量程0~300μA,内阻r2=1000Ω)与定值电阻R3(阻值为9000Ω)串联改装成量程为3V的电压表V'(内阻为10000Ω)。如果加在被测电阻(阻值约为200Ω)两端电压为电压表V'的量程3V,则流过被测电阻的电流约为15mA,故电流表A1(量程0~15mA,内阻约为100Ω)正合适。电流表A1的内阻未知,而改装电表内阻已知,需要采用外接法。由于需要多次测量不同的电压和电流,且需要调节方便,则需要选用滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)且应接成分压式。电路设计如图所示
(3)电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,则根据串、并联电路的知识,被测电阻的阻值为
【分析】(1)电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数;
(2) 在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值, 需要测量更多实验数据,故采用阻值小的电阻分压式连接;
(3)根据串、并联电路的知识,结合欧姆定律求解被测电阻的阻值。
13.(2024高一下·黔西月考)有一电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA。求:
(1)要把它改装成量程为0~3V的电压表,应如何联一个多大的电阻;
(2)要把它改装成量程为0~0.6A的电流表,需要如何联一个多大的电阻,改装后电流表的内阻是多大。(第2小题计算结果保留2位小数)
【答案】(1)解:要把G改装成量程为0~3V的电压表,应串联电阻的阻值为
(2)解:要把G改装成量程为0~0.6A的电流表,需要并联电阻的阻值为
改装后电流表的内阻是
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】(1)改装成大量程的电压表,要串联一个电阻,满偏电流不变;(2)改装成大量程的电流表,要并联一个电阻,满偏电流不变。
14.(2024高一下·黔西月考)用长为的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为m、电荷量为q的带正电小球,细线的上端固定于O点.现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与竖直方向成30°,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,由静止释放,重力加速度为g,求:
(1)该匀强电场的场强;
(2)小球释放瞬间的加速度大小和方向;
(3)小球第一次通过O点正下方时细绳的拉力大小。
【答案】(1)解:根据题意,对小球受力分析,由平衡条件有
解得
(2)解:向左拉小球使细线水平且拉直,由静止释放,释放瞬间,如图所示
释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动,其方向与竖直方向成角,加速度大小为
方向与竖直方向成角
(3)解:小球从静止开始运动到细绳被拉直过程中,有
细绳被拉直瞬间,小球速度为
因在细线被拉直的瞬间有能量损失,沿绳方向速度变为0,则此时小球的速度为
从细绳被拉直到小球运动到O点正下方过程中,由动能定理有
在O点正下方,由牛顿第二定律有
联立解得
【知识点】竖直平面的圆周运动;带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】(1) 对小球受力分析,由平衡条件结合几何关系求解;
(2) 释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动, 根据几何关系以及牛顿运动定律求解加速度大小;
(3) 细线被拉直的瞬间有能量损失,沿绳方向速度变为0 , 由动能定理小球在正下方求解速度,根据牛顿第二定律求解
15.(2024高一下·黔西月考)示波器是一种常用的实验仪器,如图所示,它常被用来显示电信号随时间变化的情况。振动、光、温度等的变化可以通过传感器转化成电信号的变化,然后用示波器来研。示波器的基本原理是带电粒子在电场力的作用下加速和偏转。一个电荷量为,质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,然后打在垂直于放置的荧光屏上的P点,偏转电场两极板间距为,极板长,极板的右端与荧光屏之间的距离也为8cm。整个装置如图示(不计粒子的重力)求:
(1)粒子出加速电场时的速度v;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y;
(3)P点到O2的距离。
【答案】(1)解:在加速电场运动过程中,由动能定理
代入数据得
(2)解:带电粒子在偏转电场中的加速度
带电粒子在偏转电场的运动时间
带电粒子离开电场时的偏转量
联立解得
y=0.03m
(3)解:带电粒子从偏转电场中出来的竖直方向的速度为
速度与水平方向的夹角为
根据速度反向延长线恰好平分水平方向的位移有:
【知识点】带电粒子在电场中的加速;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】(1) 在加速电场运动过程中,由动能定理求解粒子出加速电场时的速度v
(2) 求出 带电粒子在偏转电场中的加速度以及运动时间,根据匀变速直线运动的位移时间关系求解 粒子出偏转电场时的偏移距离y 。
(3) 可以利用平抛运动相关规律或者相似三角形知识求解。
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