河南省洛阳市伊川县实验高中2015～2016学年度高二上学期第二次限时物理试卷【解析版】
文档属性
| 名称 | 河南省洛阳市伊川县实验高中2015～2016学年度高二上学期第二次限时物理试卷【解析版】 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 116.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-01-17 20:32:19 | ||
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文档简介
河南省洛阳市伊川县实验高中 2015～2016 学年度高二上学期第二次限时物理试卷
一、选择题（每题 5 分，少选得 3 分，错选或不选得 0 分）
1．关于电流，下面说法正确的是（ ） A ( http: / / www.21cnjy.com )．只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流 B．电源的作用是保持导体两端的电压 C．导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动 D．导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的
2．关于闭合电路，下列说法中正确的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com ) A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 B．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
3．两只电压表 V1 和 V2 是由完全相同的两个电流计改装成的，V1 表的量程是 5V，V2 表的量程是
15V，把它们串联起来接人电路中．则（ ）
A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B．它们的示数之比为 1：3．指针偏转角度相等 C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为 1：3
D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为 1：3
4．如图所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为可变电阻，电源的电动势为 E、内电阻为 r，则以下说 法中正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．当 R2=R1+r 时，R2 上获得最 ( http: / / www.21cnjy.com )大功率 B．当 R1=R2+r 时，R1 上获得最大功率 C．当 R2=0 时，R1 上获得最小功率 D．当 R2=0 时，电源的输出功率最大
5．如图所示，直线 A 为 ( http: / / www.21cnjy.com )某电源的路端电压 U 与电流 I 的关系图象，直线 B 是电阻 R 的两端电压与 电流 I 的关系图象．用该电源与电阻 R 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．4W，33%B．2W，33%C．2W，67%D．4W，67%
6．两根完全相同的金属裸导线，如果把其 ( http: / / www.21cnjy.com )中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，另一根对折后绞合起 来．然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（ ）
A．4：1 B．8：1 C．16：1 D．1：16
7．两定值电阻 R1、R2 串联后 ( http: / / www.21cnjy.com )接在电压恒等于 10V 的直流电源上．某学生把内阻不是远大于 R1、 R2 的电压表接在 R1 两端，如图所示，电压表示数为 6V．如果把此电压表改接在 R2 两端，则电压表 示数将（ ）
A．小于 4V B．大于 4V C．等于 4V D．等于或大于 4V
8．如图所示是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的 过程中（ ）
A．电阻 R 中没有电流B．电容器的电容变小
C．电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 D．电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流
9．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不 吸引，则（ ）
A．甲无磁性，乙有磁性 B．甲有磁性，乙无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性
10．关于 B 和 E 的比较，以 ( http: / / www.21cnjy.com )下说法正确的是（ ） A．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是矢量 B．磁感应强度 B 和电场强度 E 都由场本身决定的
C．磁感应强度 B 和电场强度 E 的方向是检验电流和检验电荷在场中受力的方向
D．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是用比值来定义的
11．关于磁感应强度下列说法中正确的是（ ）
A．由 B= 知，磁场中某点的磁感应强度的大小与 IL 的乘积成反比，与 F 成正比
B．无论 I 的方向如何都可由 B= 求磁感应强度的大小
C．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同
D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关
12．在一根长为 0.2m 的直导线中通入 ( http: / / www.21cnjy.com )2A 的电流，将导线放在磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场中，则 导线受到的安培力的大小可能是（ ）
A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．0
二、实验题（共 10 分，每空 2 分）
13．如图甲是“测电池的电 ( http: / / www.21cnjy.com )动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当 滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是：新电池的内阻很小，内电 路的电压降很小，从而影响测量值的精确性．为了较精确地测量新电池的内阻，可用以下给定的器 材和一些导线来完成实验，器材：学生用的理想电压表 V，电流表 A（具有一定内阻），定值电阻
R0（R0=10Ω），滑动变阻器 R1（0﹣10Ω），滑动变阻器 R2（0﹣200Ω），开关 S．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）实验电路原理图如图 ( http: / / www.21cnjy.com )乙，加接电阻 R0 有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是 为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用
（3）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图．
（4）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测 ( http: / / www.21cnjy.com )出当电流表读数为 I1 时，电压表读数为 U1；当电流表读 数为 I2 时，电压表读数为 U2．则新电池内阻的表达式 r= ．（用 I1、U1、I2、U2 和 R0 表示）
（5）处理实验数据时，测出两组 U、I 值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但 误差可能较大．处理数据时如何减少实验误差，请你提出一个处理方法： ．
三、计算题（共 30 分，每题 15 分，要有必要的文字说明和重要的计算过程）
14．在如图所示的电路中，若 R1=4 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω，R3=6Ω，电池内阻 r=0.6Ω，则电源的总功率为 40W，而输出 功率为 37.6W，求电源的电动势和电阻 R2．
( http: / / www.21cnjy.com )
15．如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为 m=10kg，电源供电电压恒为 220V，电路
中的保护电阻 R=10Ω，电动机的电阻为 r=1Ω，不计各处摩擦，电动机正常工作时伏特表的求数为
170V，求：
（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？ 电动机的机械功率是多少？
（3）重物匀速上升的速度是多少？
（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，则通过电动机的电流是多少？
（5）电动机此时的输入功率与热功率分别是多少？（g 取 10m/s2）
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河南省洛阳市伊川县实验高中 2015～2016 学年度高二上学期
第二次限时物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题 5 分，少选得 3 分，错选或不选得 0 分）
1．关于电流，下面说法正确的是（ ( http: / / www.21cnjy.com )） A．只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流 B．电源的作用是保持导体两端的电压 C．导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动 D．导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的
【考点】电流、电压概念．
【专题】恒定电流专题．
【分析】导体中形成电流的条件是：一、导体中存在自由电荷．二、导体两端存在电压．对于电解 质溶液导电是由于正、负电荷同时沿相反方向移动产生．
【解答】解：A、将导体置于电场中，导体两 ( http: / / www.21cnjy.com )端不一定存在电压，导体中自由电荷不一定能够定向 移动，则不一定形成电流．故 A 错误． B、电源的作用是使导体两端存在恒定的电压，导体中才有恒定电流．故 B 正确． C、通常情况下导体内没有电流，说明导体两端没有电压，故 C 错误． D、正负电荷定向移动，都能形成电流，但不一定同时移动，比如：金属导体，只是电子在移 动．故 D 错误．
故选 B．
【点评】本题考查对电流形成条件的理解能力．导体中要形成电流，两个条件缺一不可．本题比较 容易，考试不能丢分．
2．关于闭合电路，下列说法中正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com )（ ） A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 B．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析电流与 ( http: / / www.21cnjy.com )外电阻的关系，得出内电压和路端电压的变化．根据推 论，当电源的外电阻等于内电阻时，输出功率最大．在闭合电路的外电路中，电流总是从电势高的 地方流向电势低的地方．
【解答】解：A、在闭合电路的外 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方，而在内电 路中，电流总是从电势低的地方流向电势高的地方．故 A 错误． B、闭合电路中，电源的路端电压越大，说明外电阻越大，根据推论：当电源的外电阻等于内电阻 时，输出功率最大，可知，电源的输出功率不一定越大．故 B 错误． C、闭合电路中，电流越大，内电压越大，则电源的路端电压就越小．故 C 错误． D、在闭合电路中，外电阻越大，由闭合电路欧姆定律知，电路中的电流越小，内电压越小，则电 源的路端电压就越大．故 D 正确．
故选：D．
【点评】闭合电路中，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小．抓住电源的内电阻不变，内 电压与电流成正比是关键．
3．两只电压表 V1 和 V2 是由完全相同的两个电流计改装成的，V1 表的量程是 5V，V2 表的量程是
15V，把它们串联起来接人电路中．则（ ）
A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B．它们的示数之比为 1：3．指针偏转角度相等 C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为 1：3
D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为 1：3
【考点】把电流表改装成电压表．
【专题】实验题；恒定电流专题．
【分析】两电压表量程不同总内阻不同，两内阻之比为量程之比，再据电压表的改装原理和电路连 接关系分析求解．
【解答】解：A 串联后电流一样故偏转角度相等但两表的读数为两电压表的分压，读数之比为两者 的电阻之比故不相等；故 A 错误
B 因是串联关系通过两电压表的电流相同，故指针偏转的角度相同，读数之比为两者的电阻之 比为 1：3．故 B 正确
C 它们示数不等．故 C 错误
D 它们偏转角度相等故 D 错误 故选：B
【点评】电压表的改装是由一电流表串联电阻构成的．分析电流与电压当成一电阻根据电路连接关 系分析即可．
4．如图所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为可变电阻，电源的电动势为 E、内电阻为 r，则以下说 法中正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．当 R2=R1+r 时，R2 上获得最大功率 B．当 R1=R2+r 时，R1 上获得最大功率 C．当 R2=0 时，R1 上获得最小功率 D．当 R2=0 时，电源的输出功率最大
【考点】电功、电功率．
【专题】恒定电流专题．
【分析】R1 为定值电阻，R2 为可变电阻，根据 P=I2R1 可以分析电阻 R1 的功率的变化情况，由于 R2 减小的时候，电路电流就在增加，所以不能根据 P=I2R2 来分析 R2 的功率的变化情况； 当电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大．
【解答】解：A、根据电源的内电阻和外电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，当把 R1 和电 源看做一个整体时，即把电源的内阻看做 R1+r，当 R2=R1+r 时，电源的输出功率最大，即 R2 上获 得最大功率，所以 A 正确；
BC、根据 P=I2R1 可知，当 R2=0 时，电路的总电流最大，所以此时 R1 获得最大功率，所以 BC 错 误；
D、根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电 ( http: / / www.21cnjy.com )源的输出功率最大可知，当 R2+R1=r 时，功率最 大，但是不知道 R1、R2 和 r 的关系，所以无法判断 R2 为多少时，电源输出功率最大，所以 D 错误； 故选：A．
【点评】对于 R2 的功率的 ( http: / / www.21cnjy.com )分析是本题的难点，通常的分析方法都是把 R1 和电源看做一个整体来分 析电源的输出功率的变化情况，即为 R2 的功率的情况．
5．如图所示，直线 A 为某电源的路端 ( http: / / www.21cnjy.com )电压 U 与电流 I 的关系图象，直线 B 是电阻 R 的两端电压与 电流 I 的关系图象．用该电源与电阻 R 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为（ ）
A．4W，33%B．2W，33%C．2W，67%D．4W，67%
【考点】电功、电功率；路端电压与负载的关系．
【专题】恒定电流专题．
【分析】由图象 A 可知电源的电动势为 ( http: / / www.21cnjy.com ) 3V，短路电流为 6A，两图象的交点坐标即为电阻 R 和电源 构成闭合回路时的外电压和干路电流．电源的输出功率即为电阻 R 上消耗的功率，效率等于 R 消耗 的功率除以总功率．
【解答】解：由图象 A 可知电源的电动势 E=3V，短路电流为 6A，该电源和该电阻组成闭合电路时 路端电压为 2V，电流 I=2A
电源的输出功率即为电阻 R 上消耗的功率，根据 P=UI 得：P=2×2W=4W，
电源的总功率为：P 总=EI=3×2W=6W
所以效率为：η=×100%=×100%=67%； 故选：D．
【点评】根据 U﹣I 图象 a 正确读出 ( http: / / www.21cnjy.com )电源的电动势和短路电流，根据 U﹣I 图象正确读出外电路两端 的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点．
6．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一 ( http: / / www.21cnjy.com )根均匀拉长到原来的 2 倍，另一根对折后绞合起 来．然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（ ）
A．4：1 B．8：1 C．16：1 D．1：16
【考点】电阻定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】根据电阻定律 R=判断出两根金属导线的电阻之比，根据欧姆定律得出电流之比，再根 据 q=It 得出通过的电荷量之比．
【解答】解：设原来的电阻为 R，其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，横截面积变为原来的，根据 电阻定律，电阻 R1=4R，另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的 2
倍，根据电阻定律，电阻 ，则两电阻之比为 16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为
1：16，根据 q=It 知相同时间内通过的电量之比为 1：16．故 D 正确，A、B、C 错误． 故选 D．
【点评】解决本题的关键掌握电阻定律的公式 R=以及欧姆定律和电流的定义式 I=．
7．两定值电阻 R1、R2 串联后接 ( http: / / www.21cnjy.com )在电压恒等于 10V 的直流电源上．某学生把内阻不是远大于 R1、 R2 的电压表接在 R1 两端，如图所示，电压表示数为 6V．如果把此电压表改接在 R2 两端，则电压表 示数将（ ）
A．小于 4V B．大于 4V C．等于 4V D．等于或大于 4V
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】电压表的内阻不是远大于 R1 ( http: / / www.21cnjy.com )R2，电表与电阻并联后，并联部分电阻减小，分担的电压减 小．结合串联电路电压与电阻成正比来分析电压表的示数．
【解答】解：电压表接在 R1 两端，电压 ( http: / / www.21cnjy.com )表的示数 6V，则此时 R2 两端的电压为 4V．把此表改接在 两端 R2 时，由于电压表的内阻不是远大于 R1 R2，电压表与 R2 并联的阻值小于 R2，而 R1 与并联部 分串联，总电压 U=10V，则 R1 的电压大于 6V，电压表与 R2 并联的电路的电压小于 4V．
故选 A
【点评】本题要注意电压表是实际的电表，内阻不是无穷大，电表对电路的影响不能忽略，把电压 表看成可测量电压的电阻．
8．如图所示是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的 过程中（ ）
A．电阻 R 中没有电流B．电容器的电容变小
C．电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 D．电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流
【考点】电容；闭合电路的欧姆定律．
【专题】电容器专题．
【分析】电容器与电源相连，电压不变 ( http: / / www.21cnjy.com )．增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小， 电容器放电．根据原来极板的带电情况，分析电流的方向．
【解答】解：A、C、D 电容器与电源 ( http: / / www.21cnjy.com )相连，电压不变．增大电容器两板间距离的过程中，电容减 小，电量减小，电容器放电．原来电容器上极板带正电，电路中放电电流方向为顺时针方向，则电 阻 R 中有从 a 流向 b 的电流．故 AD 错误，C 正确．
B、增大电容器两板间距离的过程中，电容减小．故 B 正确． 故选 BC
【点评】本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电 压不变．
9．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不 吸引，则（ ）
A．甲无磁性，乙有磁性 B．甲有磁性，乙无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性
【考点】磁现象和磁场．
【分析】根据磁体的性质判定：条形磁铁的磁场两头强，中间弱，两端能吸引铁磁性物质，中间不 能吸引铁磁性物体．
【解答】解：铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中 ( http: / / www.21cnjy.com )部，发现两者吸引，所以甲一定有磁性；把乙的一端靠 近甲的中部时，两者互不吸引，说明乙没有磁性．故 B 正确．
故选：B
【点评】该题考查磁体的磁场分布以及磁体的特性，要牢记条形磁铁的两端能吸引铁磁性物质，中 间不能吸引铁磁性物体．
10．关于 B 和 E 的比 ( http: / / www.21cnjy.com )较，以下说法正确的是（ ） A．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是矢量 B．磁感应强度 B 和电场强度 E 都由场本身决定的
C．磁感应强度 B 和电场强度 E 的方向是检验电流和检验电荷在场中受力的方向
D．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是用比值来定义的
【考点】磁感应强度；电场强度．
【分析】电场强度是反映电场 ( http: / / www.21cnjy.com )力的性质的物理量，大小用比值法定义，方向与正的试探电荷受到的 电场力的方向相同；电场中某点的场强可以通过电场线形象地表示；而磁感应强度也是通过比值定 义，某点磁感应强度的方向与小磁针 N 极所受磁场力的方向相同．
【解答】解：A、电场强度与磁感应强度都既有的小，又有方向，都是矢量．故 A 正确；
B、磁感应强度 B 和电场强度 E 都由场本身决定的．故 B 正确；
C、电场强度 E 的方向是检验电荷在场中受力的方向，根据左手定则，磁感应强度的方向与检验电 流受到的安培力的方向垂直．故 C 错误；
D、磁感应强度 B=和电场强度 E=，都是用比值来定义的．故 D 正确． 故选：ABD
【点评】本题考查对电场强度两公式的理解能力 ( http: / / www.21cnjy.com )，首先要理解公式中各个量的含义，其次要理解公 式的适用条件，注意比值定义法的含义，同时知道电荷有正负之分
11．关于磁感应强度下列说法中正确的是（ ）
A．由 B=知，磁场中某点的磁感应强度的大小与 IL 的乘积成反比，与 F 成正比 B．无论 I 的方向如何都可由 B=求磁感应强度的大小 C．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同
D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关
【考点】磁感应强度．
【分析】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应 ( http: / / www.21cnjy.com )强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场 中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．
【解答】解：A、由 B=知，是通过比值定义，所以 B 与 F，与 IL 均无关，而 B 由磁场本身性质 决定；故 A 错误；
B、只有当电流元方向与磁场方向垂直时才可以用公式 B=求磁感应强度的大小，故 B 错误； C、根据左手定则，磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向垂直，故 C 错 误；
D、磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关，故 D 正确； 故选：D．
【点评】磁感应强度的定义式 B=可知，是属于比值定义法，且通电导线垂直放在磁场中．即 B 与 F、I、L 均没有关系，它是由磁场的本身决定．例如：电场强度 E=一样．同时还要注意的定义 式 B=是有条件的．
12．在一根长为 0.2m 的直导线中通入 2A 的电流，将导线放在磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场中，则 导线受到的安培力的大小可能是（ ）
A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．0
【考点】安培力．
【分析】当导线的方向与磁场方向平行，所受的安 ( http: / / www.21cnjy.com )培力为零，当导线的方向与磁场方向垂直，安培 力最大，求出最大值和最小值，从而确定安培力的可能值．
【解答】解：当磁场方向与电流 ( http: / / www.21cnjy.com )方向平行时，安培力 F=0； 当磁场方向与电流方向垂直时，安培力 F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N，则安培力的大小范围为
0≤F≤0.2N．故 B、C、D 正确，A 错误． 故选：BCD．
【点评】解决本题的关键掌握安培力的大小公式 F=BILsinθ，当 B 与 I 垂直时，F=BIL，B 与 I 平行 时，F=0．
二、实验题（共 10 分，每空 2 分）
13．如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当 滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是：新电池的内阻很小，内电 路的电压降很小，从而影响测量值的精确性．为了较精确地测量新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：学生用的理想电压表 V，电流表 A（具有一定内阻），定值电阻
R0（R0=10Ω），滑动变阻器 R1（0﹣10Ω），滑动变阻器 R2（0﹣200Ω），开关 S．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）实验电路原理图如图乙，加接 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻 R0 有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是 防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏 为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 R1
（3）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图．
（4）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I1 时，电压表读数为 U1；当电流表读
数为 I2 时，电压表读数为 U2．则新电池内阻的表达式 r= ．（用 I1、U1、I2、
U2 和 R0 表示）
（5）处理实验数据时，测出两组 U、I 值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但
误差可能较大．处理数据时如何减少实验误差，请你提出一个处理方法： 作 U﹣I 图象利用图线 在坐标轴上截距求出 E、r ．
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【专题】实验题．
【分析】（1）加接电阻 R0，起保护作用， ( http: / / www.21cnjy.com )限制电流，防止电池被短路或电流表被烧坏； 由于电流表与电压表的读数在刻度盘中超过一半，读数的相对误差较小，则要求电路中电流较大， 在确保安全的前提下，可选择阻值较小的变阻器；
（3）对照电路图连线即可；
（4）根据闭合电路欧姆定律列方程组后联立求解，可求出新电池的内阻的表达式；
（5）多次测量取平均值或根据数据作出对应的 U﹣I 图象进行分析求解．
【解答】解：（1）加接电阻 R0，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或 电流表被烧坏；
滑动变阻器应选用 R1．因为 R1 的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附 近，测量误差较小；
（3）对照电路图连线，如图所示：
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（4）根据闭合电路欧姆定律，有：
E=U1+I1（r+R0）
E=U2+I2（r+R0）
联立解得：；
（5）作 U﹣I 图象利用图线在坐标轴 ( http: / / www.21cnjy.com )上截距求出 E、r；也可以采用多次测量取平均的方法，故可以 尽可能多测几组 U、I 值，分别求出每组的 E、r 值，最后求平均值 故答案为：（1）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短 路）；
R1；
（3）如图所示；
（4）；
（5）作 U﹣I 图象利用图线在坐标轴上截距求出 E、r
【点评】本题根据闭合电路欧姆定律， ( http: / / www.21cnjy.com )用伏安法可测量电源的电动势和内阻，定值电阻 R0 起保护作 用，可以采用公式法或图象法处理数据；但应用图象法分析数据时误差较小．
三、计算题（共 30 分，每题 15 分，要有必要的文字说明和重要的计算过程）
14．在如图所示的电路中，若 R ( http: / / www.21cnjy.com )1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻 r=0.6Ω，则电源的总功率为 40W，而输出 功率为 37.6W，求电源的电动势和电阻 R2．
( http: / / www.21cnjy.com )
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】已知电源产生的总功率为 40W，输出功率为 37.6W 求出内电路消耗的功率，由功率公式求 出流过电源的电流 I．电源产生的总功率为 P 总=EI，求出电动势．根据闭合电路欧姆定律求出路端 电压，由欧姆定律求出外电路的总电阻，再求出 R2．
【解答】解：电源内阻上消耗的电功率 Pr=P 总﹣P 出=40﹣37.6=2.4W；
由 P 总﹣P 出=I2r 得：
A=2A
由 P 总=EI，得到电源的电动势 E=V=20V
路端电压 U=E﹣Ir=20﹣2×0.6=18.8（V）
由欧姆定律得，外电路总电阻为 R=Ω=9.4Ω
得到，R2=R﹣ =9.4﹣ =7Ω
答：电源电动势为 20V，电阻 R2 为 7Ω．
【点评】本题是电路中功率问题，实质上能量转化和守恒定律的应用．要牢固掌握电源的总功率表
达式 P=EI．
15．如图所示，用一直流电动机提升重物 ( http: / / www.21cnjy.com )，重物的质量为 m=10kg，电源供电电压恒为 220V，电路 中的保护电阻 R=10Ω，电动机的电阻为 r=1Ω，不计各处摩擦，电动机正常工作时伏特表的求数为
170V，求：
（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？ 电动机的机械功率是多少？
（3）重物匀速上升的速度是多少？
（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，则通过电动机的电流是多少？
（5）电动机此时的输入功率与热功率分别是多少？（g 取 10m/s2）
( http: / / www.21cnjy.com )
【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】（1）以电阻 R 为研究对象，由欧姆定律求出通过 R 的电流，即为通过电动机的电流． 已知电阻和电流的大小，根据公式 P 热=I2R 可求电动机线圈电阻 R 的发热功率；
根据公式 P=UI 可求总功率，总功率减去发热功率就是电动机的机械功率；
（3）如果电动机因外界原因而突然卡住，电动机电路是纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律求电流；
（4）电动机此时的输入功率与热功率相等，由公式 P=I2 r 求解．
【解答】解：（1）对 R：根据欧姆定律得：通过 R 的电流为 对于电动机，则输入功率、发热功率和输出功率分别为：
( http: / / www.21cnjy.com )
（3）根据能量转化和守恒得：
( http: / / www.21cnjy.com )
（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，电动机电路是纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律得：
（5）P′入=P′Q=I′ r=400×1=400W
答：
（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是 5A． 电动机的机械功率是 825W．
（3）重物匀速上升的速度是 8.25m/s．
（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，则通过电动机的电流是 20A．
（5）电动机此时的输入功率与热功率分别是 400W．
【点评】本题关键抓住电动机正常工作时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律 U=IR 不成立；被卡住 时，电动机电路是纯电阻电路，欧姆定律成立．
一、选择题（每题 5 分，少选得 3 分，错选或不选得 0 分）
1．关于电流，下面说法正确的是（ ） A ( http: / / www.21cnjy.com )．只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流 B．电源的作用是保持导体两端的电压 C．导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动 D．导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的
2．关于闭合电路，下列说法中正确的是（ ） ( http: / / www.21cnjy.com ) A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 B．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
3．两只电压表 V1 和 V2 是由完全相同的两个电流计改装成的，V1 表的量程是 5V，V2 表的量程是
15V，把它们串联起来接人电路中．则（ ）
A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B．它们的示数之比为 1：3．指针偏转角度相等 C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为 1：3
D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为 1：3
4．如图所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为可变电阻，电源的电动势为 E、内电阻为 r，则以下说 法中正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．当 R2=R1+r 时，R2 上获得最 ( http: / / www.21cnjy.com )大功率 B．当 R1=R2+r 时，R1 上获得最大功率 C．当 R2=0 时，R1 上获得最小功率 D．当 R2=0 时，电源的输出功率最大
5．如图所示，直线 A 为 ( http: / / www.21cnjy.com )某电源的路端电压 U 与电流 I 的关系图象，直线 B 是电阻 R 的两端电压与 电流 I 的关系图象．用该电源与电阻 R 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．4W，33%B．2W，33%C．2W，67%D．4W，67%
6．两根完全相同的金属裸导线，如果把其 ( http: / / www.21cnjy.com )中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，另一根对折后绞合起 来．然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（ ）
A．4：1 B．8：1 C．16：1 D．1：16
7．两定值电阻 R1、R2 串联后 ( http: / / www.21cnjy.com )接在电压恒等于 10V 的直流电源上．某学生把内阻不是远大于 R1、 R2 的电压表接在 R1 两端，如图所示，电压表示数为 6V．如果把此电压表改接在 R2 两端，则电压表 示数将（ ）
A．小于 4V B．大于 4V C．等于 4V D．等于或大于 4V
8．如图所示是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的 过程中（ ）
A．电阻 R 中没有电流B．电容器的电容变小
C．电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 D．电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流
9．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不 吸引，则（ ）
A．甲无磁性，乙有磁性 B．甲有磁性，乙无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性
10．关于 B 和 E 的比较，以 ( http: / / www.21cnjy.com )下说法正确的是（ ） A．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是矢量 B．磁感应强度 B 和电场强度 E 都由场本身决定的
C．磁感应强度 B 和电场强度 E 的方向是检验电流和检验电荷在场中受力的方向
D．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是用比值来定义的
11．关于磁感应强度下列说法中正确的是（ ）
A．由 B= 知，磁场中某点的磁感应强度的大小与 IL 的乘积成反比，与 F 成正比
B．无论 I 的方向如何都可由 B= 求磁感应强度的大小
C．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同
D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关
12．在一根长为 0.2m 的直导线中通入 ( http: / / www.21cnjy.com )2A 的电流，将导线放在磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场中，则 导线受到的安培力的大小可能是（ ）
A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．0
二、实验题（共 10 分，每空 2 分）
13．如图甲是“测电池的电 ( http: / / www.21cnjy.com )动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当 滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是：新电池的内阻很小，内电 路的电压降很小，从而影响测量值的精确性．为了较精确地测量新电池的内阻，可用以下给定的器 材和一些导线来完成实验，器材：学生用的理想电压表 V，电流表 A（具有一定内阻），定值电阻
R0（R0=10Ω），滑动变阻器 R1（0﹣10Ω），滑动变阻器 R2（0﹣200Ω），开关 S．
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）实验电路原理图如图 ( http: / / www.21cnjy.com )乙，加接电阻 R0 有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是 为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用
（3）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图．
（4）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测 ( http: / / www.21cnjy.com )出当电流表读数为 I1 时，电压表读数为 U1；当电流表读 数为 I2 时，电压表读数为 U2．则新电池内阻的表达式 r= ．（用 I1、U1、I2、U2 和 R0 表示）
（5）处理实验数据时，测出两组 U、I 值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但 误差可能较大．处理数据时如何减少实验误差，请你提出一个处理方法： ．
三、计算题（共 30 分，每题 15 分，要有必要的文字说明和重要的计算过程）
14．在如图所示的电路中，若 R1=4 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω，R3=6Ω，电池内阻 r=0.6Ω，则电源的总功率为 40W，而输出 功率为 37.6W，求电源的电动势和电阻 R2．
( http: / / www.21cnjy.com )
15．如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为 m=10kg，电源供电电压恒为 220V，电路
中的保护电阻 R=10Ω，电动机的电阻为 r=1Ω，不计各处摩擦，电动机正常工作时伏特表的求数为
170V，求：
（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？ 电动机的机械功率是多少？
（3）重物匀速上升的速度是多少？
（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，则通过电动机的电流是多少？
（5）电动机此时的输入功率与热功率分别是多少？（g 取 10m/s2）
( http: / / www.21cnjy.com )
河南省洛阳市伊川县实验高中 2015～2016 学年度高二上学期
第二次限时物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题 5 分，少选得 3 分，错选或不选得 0 分）
1．关于电流，下面说法正确的是（ ( http: / / www.21cnjy.com )） A．只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流 B．电源的作用是保持导体两端的电压 C．导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动 D．导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的
【考点】电流、电压概念．
【专题】恒定电流专题．
【分析】导体中形成电流的条件是：一、导体中存在自由电荷．二、导体两端存在电压．对于电解 质溶液导电是由于正、负电荷同时沿相反方向移动产生．
【解答】解：A、将导体置于电场中，导体两 ( http: / / www.21cnjy.com )端不一定存在电压，导体中自由电荷不一定能够定向 移动，则不一定形成电流．故 A 错误． B、电源的作用是使导体两端存在恒定的电压，导体中才有恒定电流．故 B 正确． C、通常情况下导体内没有电流，说明导体两端没有电压，故 C 错误． D、正负电荷定向移动，都能形成电流，但不一定同时移动，比如：金属导体，只是电子在移 动．故 D 错误．
故选 B．
【点评】本题考查对电流形成条件的理解能力．导体中要形成电流，两个条件缺一不可．本题比较 容易，考试不能丢分．
2．关于闭合电路，下列说法中正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com )（ ） A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 B．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析电流与 ( http: / / www.21cnjy.com )外电阻的关系，得出内电压和路端电压的变化．根据推 论，当电源的外电阻等于内电阻时，输出功率最大．在闭合电路的外电路中，电流总是从电势高的 地方流向电势低的地方．
【解答】解：A、在闭合电路的外 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方，而在内电 路中，电流总是从电势低的地方流向电势高的地方．故 A 错误． B、闭合电路中，电源的路端电压越大，说明外电阻越大，根据推论：当电源的外电阻等于内电阻 时，输出功率最大，可知，电源的输出功率不一定越大．故 B 错误． C、闭合电路中，电流越大，内电压越大，则电源的路端电压就越小．故 C 错误． D、在闭合电路中，外电阻越大，由闭合电路欧姆定律知，电路中的电流越小，内电压越小，则电 源的路端电压就越大．故 D 正确．
故选：D．
【点评】闭合电路中，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小．抓住电源的内电阻不变，内 电压与电流成正比是关键．
3．两只电压表 V1 和 V2 是由完全相同的两个电流计改装成的，V1 表的量程是 5V，V2 表的量程是
15V，把它们串联起来接人电路中．则（ ）
A．它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B．它们的示数之比为 1：3．指针偏转角度相等 C．它们的示数相等，指针偏转角度之比为 1：3
D．它们的示数之比、指针偏转角度之比均为 1：3
【考点】把电流表改装成电压表．
【专题】实验题；恒定电流专题．
【分析】两电压表量程不同总内阻不同，两内阻之比为量程之比，再据电压表的改装原理和电路连 接关系分析求解．
【解答】解：A 串联后电流一样故偏转角度相等但两表的读数为两电压表的分压，读数之比为两者 的电阻之比故不相等；故 A 错误
B 因是串联关系通过两电压表的电流相同，故指针偏转的角度相同，读数之比为两者的电阻之 比为 1：3．故 B 正确
C 它们示数不等．故 C 错误
D 它们偏转角度相等故 D 错误 故选：B
【点评】电压表的改装是由一电流表串联电阻构成的．分析电流与电压当成一电阻根据电路连接关 系分析即可．
4．如图所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为可变电阻，电源的电动势为 E、内电阻为 r，则以下说 法中正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．当 R2=R1+r 时，R2 上获得最大功率 B．当 R1=R2+r 时，R1 上获得最大功率 C．当 R2=0 时，R1 上获得最小功率 D．当 R2=0 时，电源的输出功率最大
【考点】电功、电功率．
【专题】恒定电流专题．
【分析】R1 为定值电阻，R2 为可变电阻，根据 P=I2R1 可以分析电阻 R1 的功率的变化情况，由于 R2 减小的时候，电路电流就在增加，所以不能根据 P=I2R2 来分析 R2 的功率的变化情况； 当电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大．
【解答】解：A、根据电源的内电阻和外电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，当把 R1 和电 源看做一个整体时，即把电源的内阻看做 R1+r，当 R2=R1+r 时，电源的输出功率最大，即 R2 上获 得最大功率，所以 A 正确；
BC、根据 P=I2R1 可知，当 R2=0 时，电路的总电流最大，所以此时 R1 获得最大功率，所以 BC 错 误；
D、根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电 ( http: / / www.21cnjy.com )源的输出功率最大可知，当 R2+R1=r 时，功率最 大，但是不知道 R1、R2 和 r 的关系，所以无法判断 R2 为多少时，电源输出功率最大，所以 D 错误； 故选：A．
【点评】对于 R2 的功率的 ( http: / / www.21cnjy.com )分析是本题的难点，通常的分析方法都是把 R1 和电源看做一个整体来分 析电源的输出功率的变化情况，即为 R2 的功率的情况．
5．如图所示，直线 A 为某电源的路端 ( http: / / www.21cnjy.com )电压 U 与电流 I 的关系图象，直线 B 是电阻 R 的两端电压与 电流 I 的关系图象．用该电源与电阻 R 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为（ ）
A．4W，33%B．2W，33%C．2W，67%D．4W，67%
【考点】电功、电功率；路端电压与负载的关系．
【专题】恒定电流专题．
【分析】由图象 A 可知电源的电动势为 ( http: / / www.21cnjy.com ) 3V，短路电流为 6A，两图象的交点坐标即为电阻 R 和电源 构成闭合回路时的外电压和干路电流．电源的输出功率即为电阻 R 上消耗的功率，效率等于 R 消耗 的功率除以总功率．
【解答】解：由图象 A 可知电源的电动势 E=3V，短路电流为 6A，该电源和该电阻组成闭合电路时 路端电压为 2V，电流 I=2A
电源的输出功率即为电阻 R 上消耗的功率，根据 P=UI 得：P=2×2W=4W，
电源的总功率为：P 总=EI=3×2W=6W
所以效率为：η=×100%=×100%=67%； 故选：D．
【点评】根据 U﹣I 图象 a 正确读出 ( http: / / www.21cnjy.com )电源的电动势和短路电流，根据 U﹣I 图象正确读出外电路两端 的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点．
6．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一 ( http: / / www.21cnjy.com )根均匀拉长到原来的 2 倍，另一根对折后绞合起 来．然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（ ）
A．4：1 B．8：1 C．16：1 D．1：16
【考点】电阻定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】根据电阻定律 R=判断出两根金属导线的电阻之比，根据欧姆定律得出电流之比，再根 据 q=It 得出通过的电荷量之比．
【解答】解：设原来的电阻为 R，其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，横截面积变为原来的，根据 电阻定律，电阻 R1=4R，另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的 2
倍，根据电阻定律，电阻 ，则两电阻之比为 16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为
1：16，根据 q=It 知相同时间内通过的电量之比为 1：16．故 D 正确，A、B、C 错误． 故选 D．
【点评】解决本题的关键掌握电阻定律的公式 R=以及欧姆定律和电流的定义式 I=．
7．两定值电阻 R1、R2 串联后接 ( http: / / www.21cnjy.com )在电压恒等于 10V 的直流电源上．某学生把内阻不是远大于 R1、 R2 的电压表接在 R1 两端，如图所示，电压表示数为 6V．如果把此电压表改接在 R2 两端，则电压表 示数将（ ）
A．小于 4V B．大于 4V C．等于 4V D．等于或大于 4V
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】电压表的内阻不是远大于 R1 ( http: / / www.21cnjy.com )R2，电表与电阻并联后，并联部分电阻减小，分担的电压减 小．结合串联电路电压与电阻成正比来分析电压表的示数．
【解答】解：电压表接在 R1 两端，电压 ( http: / / www.21cnjy.com )表的示数 6V，则此时 R2 两端的电压为 4V．把此表改接在 两端 R2 时，由于电压表的内阻不是远大于 R1 R2，电压表与 R2 并联的阻值小于 R2，而 R1 与并联部 分串联，总电压 U=10V，则 R1 的电压大于 6V，电压表与 R2 并联的电路的电压小于 4V．
故选 A
【点评】本题要注意电压表是实际的电表，内阻不是无穷大，电表对电路的影响不能忽略，把电压 表看成可测量电压的电阻．
8．如图所示是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的 过程中（ ）
A．电阻 R 中没有电流B．电容器的电容变小
C．电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 D．电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流
【考点】电容；闭合电路的欧姆定律．
【专题】电容器专题．
【分析】电容器与电源相连，电压不变 ( http: / / www.21cnjy.com )．增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小， 电容器放电．根据原来极板的带电情况，分析电流的方向．
【解答】解：A、C、D 电容器与电源 ( http: / / www.21cnjy.com )相连，电压不变．增大电容器两板间距离的过程中，电容减 小，电量减小，电容器放电．原来电容器上极板带正电，电路中放电电流方向为顺时针方向，则电 阻 R 中有从 a 流向 b 的电流．故 AD 错误，C 正确．
B、增大电容器两板间距离的过程中，电容减小．故 B 正确． 故选 BC
【点评】本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电 压不变．
9．把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不 吸引，则（ ）
A．甲无磁性，乙有磁性 B．甲有磁性，乙无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性
【考点】磁现象和磁场．
【分析】根据磁体的性质判定：条形磁铁的磁场两头强，中间弱，两端能吸引铁磁性物质，中间不 能吸引铁磁性物体．
【解答】解：铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中 ( http: / / www.21cnjy.com )部，发现两者吸引，所以甲一定有磁性；把乙的一端靠 近甲的中部时，两者互不吸引，说明乙没有磁性．故 B 正确．
故选：B
【点评】该题考查磁体的磁场分布以及磁体的特性，要牢记条形磁铁的两端能吸引铁磁性物质，中 间不能吸引铁磁性物体．
10．关于 B 和 E 的比 ( http: / / www.21cnjy.com )较，以下说法正确的是（ ） A．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是矢量 B．磁感应强度 B 和电场强度 E 都由场本身决定的
C．磁感应强度 B 和电场强度 E 的方向是检验电流和检验电荷在场中受力的方向
D．磁感应强度 B 和电场强度 E 都是用比值来定义的
【考点】磁感应强度；电场强度．
【分析】电场强度是反映电场 ( http: / / www.21cnjy.com )力的性质的物理量，大小用比值法定义，方向与正的试探电荷受到的 电场力的方向相同；电场中某点的场强可以通过电场线形象地表示；而磁感应强度也是通过比值定 义，某点磁感应强度的方向与小磁针 N 极所受磁场力的方向相同．
【解答】解：A、电场强度与磁感应强度都既有的小，又有方向，都是矢量．故 A 正确；
B、磁感应强度 B 和电场强度 E 都由场本身决定的．故 B 正确；
C、电场强度 E 的方向是检验电荷在场中受力的方向，根据左手定则，磁感应强度的方向与检验电 流受到的安培力的方向垂直．故 C 错误；
D、磁感应强度 B=和电场强度 E=，都是用比值来定义的．故 D 正确． 故选：ABD
【点评】本题考查对电场强度两公式的理解能力 ( http: / / www.21cnjy.com )，首先要理解公式中各个量的含义，其次要理解公 式的适用条件，注意比值定义法的含义，同时知道电荷有正负之分
11．关于磁感应强度下列说法中正确的是（ ）
A．由 B=知，磁场中某点的磁感应强度的大小与 IL 的乘积成反比，与 F 成正比 B．无论 I 的方向如何都可由 B=求磁感应强度的大小 C．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同
D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关
【考点】磁感应强度．
【分析】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应 ( http: / / www.21cnjy.com )强度来描述强弱．将通电导线垂直放入匀强磁场 中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比．
【解答】解：A、由 B=知，是通过比值定义，所以 B 与 F，与 IL 均无关，而 B 由磁场本身性质 决定；故 A 错误；
B、只有当电流元方向与磁场方向垂直时才可以用公式 B=求磁感应强度的大小，故 B 错误； C、根据左手定则，磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向垂直，故 C 错 误；
D、磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关，故 D 正确； 故选：D．
【点评】磁感应强度的定义式 B=可知，是属于比值定义法，且通电导线垂直放在磁场中．即 B 与 F、I、L 均没有关系，它是由磁场的本身决定．例如：电场强度 E=一样．同时还要注意的定义 式 B=是有条件的．
12．在一根长为 0.2m 的直导线中通入 2A 的电流，将导线放在磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场中，则 导线受到的安培力的大小可能是（ ）
A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．0
【考点】安培力．
【分析】当导线的方向与磁场方向平行，所受的安 ( http: / / www.21cnjy.com )培力为零，当导线的方向与磁场方向垂直，安培 力最大，求出最大值和最小值，从而确定安培力的可能值．
【解答】解：当磁场方向与电流 ( http: / / www.21cnjy.com )方向平行时，安培力 F=0； 当磁场方向与电流方向垂直时，安培力 F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N，则安培力的大小范围为
0≤F≤0.2N．故 B、C、D 正确，A 错误． 故选：BCD．
【点评】解决本题的关键掌握安培力的大小公式 F=BILsinθ，当 B 与 I 垂直时，F=BIL，B 与 I 平行 时，F=0．
二、实验题（共 10 分，每空 2 分）
13．如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当 滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是：新电池的内阻很小，内电 路的电压降很小，从而影响测量值的精确性．为了较精确地测量新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：学生用的理想电压表 V，电流表 A（具有一定内阻），定值电阻
R0（R0=10Ω），滑动变阻器 R1（0﹣10Ω），滑动变阻器 R2（0﹣200Ω），开关 S．
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（1）实验电路原理图如图乙，加接 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻 R0 有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是 防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏 为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 R1
（3）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图．
（4）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I1 时，电压表读数为 U1；当电流表读
数为 I2 时，电压表读数为 U2．则新电池内阻的表达式 r= ．（用 I1、U1、I2、
U2 和 R0 表示）
（5）处理实验数据时，测出两组 U、I 值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但
误差可能较大．处理数据时如何减少实验误差，请你提出一个处理方法： 作 U﹣I 图象利用图线 在坐标轴上截距求出 E、r ．
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【专题】实验题．
【分析】（1）加接电阻 R0，起保护作用， ( http: / / www.21cnjy.com )限制电流，防止电池被短路或电流表被烧坏； 由于电流表与电压表的读数在刻度盘中超过一半，读数的相对误差较小，则要求电路中电流较大， 在确保安全的前提下，可选择阻值较小的变阻器；
（3）对照电路图连线即可；
（4）根据闭合电路欧姆定律列方程组后联立求解，可求出新电池的内阻的表达式；
（5）多次测量取平均值或根据数据作出对应的 U﹣I 图象进行分析求解．
【解答】解：（1）加接电阻 R0，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或 电流表被烧坏；
滑动变阻器应选用 R1．因为 R1 的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附 近，测量误差较小；
（3）对照电路图连线，如图所示：
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（4）根据闭合电路欧姆定律，有：
E=U1+I1（r+R0）
E=U2+I2（r+R0）
联立解得：；
（5）作 U﹣I 图象利用图线在坐标轴 ( http: / / www.21cnjy.com )上截距求出 E、r；也可以采用多次测量取平均的方法，故可以 尽可能多测几组 U、I 值，分别求出每组的 E、r 值，最后求平均值 故答案为：（1）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短 路）；
R1；
（3）如图所示；
（4）；
（5）作 U﹣I 图象利用图线在坐标轴上截距求出 E、r
【点评】本题根据闭合电路欧姆定律， ( http: / / www.21cnjy.com )用伏安法可测量电源的电动势和内阻，定值电阻 R0 起保护作 用，可以采用公式法或图象法处理数据；但应用图象法分析数据时误差较小．
三、计算题（共 30 分，每题 15 分，要有必要的文字说明和重要的计算过程）
14．在如图所示的电路中，若 R ( http: / / www.21cnjy.com )1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻 r=0.6Ω，则电源的总功率为 40W，而输出 功率为 37.6W，求电源的电动势和电阻 R2．
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【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】已知电源产生的总功率为 40W，输出功率为 37.6W 求出内电路消耗的功率，由功率公式求 出流过电源的电流 I．电源产生的总功率为 P 总=EI，求出电动势．根据闭合电路欧姆定律求出路端 电压，由欧姆定律求出外电路的总电阻，再求出 R2．
【解答】解：电源内阻上消耗的电功率 Pr=P 总﹣P 出=40﹣37.6=2.4W；
由 P 总﹣P 出=I2r 得：
A=2A
由 P 总=EI，得到电源的电动势 E=V=20V
路端电压 U=E﹣Ir=20﹣2×0.6=18.8（V）
由欧姆定律得，外电路总电阻为 R=Ω=9.4Ω
得到，R2=R﹣ =9.4﹣ =7Ω
答：电源电动势为 20V，电阻 R2 为 7Ω．
【点评】本题是电路中功率问题，实质上能量转化和守恒定律的应用．要牢固掌握电源的总功率表
达式 P=EI．
15．如图所示，用一直流电动机提升重物 ( http: / / www.21cnjy.com )，重物的质量为 m=10kg，电源供电电压恒为 220V，电路 中的保护电阻 R=10Ω，电动机的电阻为 r=1Ω，不计各处摩擦，电动机正常工作时伏特表的求数为
170V，求：
（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？ 电动机的机械功率是多少？
（3）重物匀速上升的速度是多少？
（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，则通过电动机的电流是多少？
（5）电动机此时的输入功率与热功率分别是多少？（g 取 10m/s2）
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【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】（1）以电阻 R 为研究对象，由欧姆定律求出通过 R 的电流，即为通过电动机的电流． 已知电阻和电流的大小，根据公式 P 热=I2R 可求电动机线圈电阻 R 的发热功率；
根据公式 P=UI 可求总功率，总功率减去发热功率就是电动机的机械功率；
（3）如果电动机因外界原因而突然卡住，电动机电路是纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律求电流；
（4）电动机此时的输入功率与热功率相等，由公式 P=I2 r 求解．
【解答】解：（1）对 R：根据欧姆定律得：通过 R 的电流为 对于电动机，则输入功率、发热功率和输出功率分别为：
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（3）根据能量转化和守恒得：
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（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，电动机电路是纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律得：
（5）P′入=P′Q=I′ r=400×1=400W
答：
（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是 5A． 电动机的机械功率是 825W．
（3）重物匀速上升的速度是 8.25m/s．
（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，则通过电动机的电流是 20A．
（5）电动机此时的输入功率与热功率分别是 400W．
【点评】本题关键抓住电动机正常工作时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律 U=IR 不成立；被卡住 时，电动机电路是纯电阻电路，欧姆定律成立．
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