【精品解析】江苏省扬州市第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题

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名称 【精品解析】江苏省扬州市第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-11-07 16:47:36

文档简介

江苏省扬州市第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题
1.(2025高二上·扬州月考)锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V,则(  )
A.电池处于充电状态
B.电源内部每移动一个锂离子,需要消耗电能3.7ev
C.“毫安·时”()是电池储存能量的单位
D.锂离子电池放电时,电池内部静电力做负功,化学能转化为电能
【答案】D
【知识点】电流、电源的概念;电源电动势及内阻
【解析】【解答】AD.电池放电时,从负极通过隔膜返回正极,电池内部静电力做负功,化学能转化为电能,故A错误,D正确;
B.根据公式,可知,电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极,需要消耗化学能3.7ev,故B错误;
C.根据可知,“毫安·时”()是电量的单位,故C错误。
故选D。
【分析】解题策略
1、先根据 Li+ 移动方向判断充放电(若题中图文矛盾,按图或常见错误设定来适应答案)。
2、注意“消耗电能”与“消耗化学能”的适用情形。
3、静电力做功的正负:看正电荷移动方向与电场方向夹角,
同向:静电力做正功,反向:静电力做负功
4、单位判断:mAh 是电量,能量还要乘电压。
2.(2025高二上·扬州月考)均匀带电绝缘圆环电荷量为,半径为。现使圆环绕如图所示过圆心的轴以线速度匀速转动,则圆环转动产生的等效电流为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】电荷定向移动形成电流。对于旋转带电圆环,可以理解为:圆环上总电荷 每隔一个周期 通过圆环上某一个横截面一次。等效电流,其中 是旋转周期。圆环以 线速度 匀速转动。
圆环周长 ,所以周期,圆环转动产生的等效电流,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、等效电流的定义
电流是单位时间内通过某一截面的电荷量:
对于周期性运动,等效电流 = 总电荷量 Q / 周期T。
2、旋转带电体的模型
带电圆环旋转时,其上电荷周期性通过任一固定截面。
每转一圈,全部电荷通过该截面一次。
3、周期与线速度的关系
圆环周长 。周期 。
4、公式代入:
3.(2025高二上·扬州月考)如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W,则此电路中允许消耗的最大功率为(  )
A.14W B.15W C.18W D.24W
【答案】B
【知识点】电功率和电功;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】由电功率公式P = I2R,可知允许通过R1、R2、R3的最大电流为,,由于电阻R2、R3的阻值相同,并联电路电压相同,则通过两电阻的电流相等,两电阻消耗的实际功率相同,因此并联电路应该先确保电阻R3的安全,由分析可知
表明若使电阻R3的功率达到额定功率,则电阻R3安全,但电阻R1将被烧毁,因此为确保安全,当电阻R1的功率达到额定功率时,此电路中允许消耗的最大功率,则干路中允许通过的最大电流为,根据串并联电路电阻的特点可知,电路的总电阻为,所以此电路中允许消耗的最大功率为
,故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】一、考点
1、串并联电路的电流分配
串联部分电流相等,并联部分电压相等、电流按电阻反比分配(本题中电阻相等,故并联支路电流相等)。
2、功率与电流关系
在纯电阻电路中,对每个电阻用 或 分析,注意电流是各自电阻的电流。
3、功率限制的相互制约
各元件允许的最大功率不同,必须保证每个元件都不超过其额定功率。
需要找到整个电路的“瓶颈”元件——这里 的额定功率最小,但由于 电流更大,实际限制可能来自 。
4、系统分析法
先写出各电阻功率与干路电流的关系,再检查若让某个电阻达到最大功率时,其他电阻是否过载。
本题中,若按 满功率算, 会过载;所以只能按 满功率算,此时 安全。
二、易错点
1、误以为最小功率的元件(R3 )先达到最大功率
因为 电流是 电流的 2 倍,且 ,所以 的功率总是 的 4 倍。若 达 4 W,需承受 16 W,超过 10 W,不可行。
2、忽略电流分配比例
错误认为 、可独立达到各自最大功率,实际上它们电流相同,功率必须相等。
3、计算总功率时误用电压或电流公式混淆
例如错误地用 直接算,但 未知且各电阻电压分配受限制,必须按各电阻实际功率相加。
4、未检查所有元件的功率是否安全
只考虑 、 而忘记 ,但本题中 与 功率相同,自动满足。
4.(2025高二上·扬州月考)关于电功W和电热Q的说法正确的是(  )
A.在任何电路中都有、且
B.在任何电路中都有、,但W不一定等于Q
C.、均只有在纯电阻电路中才成立
D.不能计算电路生成的热量,可以计算电路生成的热量
【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】电功 W:定义:电流做的总功,即消耗的电能。公式:(适用于任何电路)
也常用 ,但基本计算式 普遍成立。
电热 Q:定义:电流通过导体产生的焦耳热。公式:(适用于任何电路,只要是电阻发热部分)
纯电阻电路:电能全部转化为内能:,即 , (欧姆定律成立)。
此时计算电功也可用 。
非纯电阻电路:(如含电动机、电解池等)电能一部分转化为内能,一部分转化为机械能、化学能等。仍有 ,t,但 。欧姆定律 不成立(),故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】一、考点
1、电功与电热的公式适用范围
任何电路。 任何电路(计算电阻发热部分)。
2、纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
纯电阻电路:欧姆定律成立,,可用 计算电功。
非纯电阻电路:欧姆定律不成立,,计算电功只能用 ,不能用 算总功。
3、易混淆公式的适用条件
如 和 在非纯电阻电路中不能用来计算总电功,只能计算发热部分。
二、易错点
1、认为 只适用于纯电阻电路
错,焦耳定律任何电路都适用,它算的是电阻上的发热。
2、认为 W=UIt 只适用于纯电阻电路
错,这是电功定义式,任何电路都成立。
3、在非纯电阻电路中误用 求总功
这是常见计算错误,会少算能量输出(例如电动机的机械能)。
4、混淆“计算热量”与“计算总功”的公式
热量一定用 t;总功一定用 ;纯电阻电路时两者相等,可互换。
5.(2025高二上·扬州月考)如图为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V,内电阻为0.5Ω,电阻R=2.5Ω,当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.125kg的物体时(不计一切摩擦阻力,g=10m/s2),标有“3V,1.5W”的灯泡正好正常发光,则电动机的内阻为
A.1.5Ω B.3.5Ω C.4.0Ω D.1.0Ω
【答案】D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】灯泡与电动机并联,灯泡正常发光,电压为3V,电流为:
故电动机两端的电压为3V;R及r两端的电压为3V,由欧姆定律可得,总电流为:
电动机的电流为:;电动机的输出功率为:,代入数据解得:r=1.0Ω.故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、易错点1:电路结构分析错误
错误表现:误认为电阻R与灯泡或电动机是并联关系,导致电压分配计算错误。
规避方法:仔细分析电流流向,明确各元件的连接关系。可以采用“节点法”或“电势法”进行分析。
2、易错点2:对“正常工作”条件应用不当
错误表现:只知道灯泡电压是3V,但未意识到其并联的电动机电压也是3V,或者错误地用额定功率去求电动机的电流。
规避方法:牢记“并联电路电压相等”这一基本原则。
3、易错点3:混淆纯电阻与非纯电阻电路
最核心的易错点:对电动机直接使用欧姆定律 r进行计算,得到错误答案 。
规避方法:遇到电动机、充电电池等“非纯电阻”元件,立刻提醒自己:欧姆定律不适用,必须从能量守恒(功率分配)的角度求解。
4、易错点4:功率计算关系混淆
错误表现:忘记考虑电动机的输出机械功率,认为 。
计算输出功率时,错误使用公式 中的力F(例如,当物体匀速上升时,电动机的牵引力等于物体重力,这一点是正确的,但有时会错误地加上其他不存在的力)。
规避方法:对电动机,严格列出功率方程:输入电功率 = 输出机械功率 + 发热功率。
5、易错点5:忽略电源内阻或处理不当
错误表现:在计算干路电流时,错误使用 ,但这里的 不是恒定电阻(因为含有电动机),此方法不可行。正确做法是利用内阻和R上的总电压降来求总电流。
6.(2025高二上·扬州月考)图甲为某电源的U—I图线,图乙为某小灯泡的U—I图线,则下列说法正确的是(  )
A.电源的内阻为5Ω
B.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3W
C.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D.把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.45W
【答案】B
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.由闭合回路欧姆定律有,结合图甲可得,,故A错误;
BD.把电源的图像移到灯泡的图像中,如图所示
由图可知,把电源和小灯泡组成闭合回路,灯泡两端的电压约为,电流约为,则小灯泡的功率约为,电路的总功率约为,故D错误,B正确;
C.根据图像中斜率表示电阻的大小,由图乙可知,小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,故C错误。
故选B。
【分析】一、考点
1、电源 U-I 图线的物理意义
纵截距:电动势 ;横截距:短路电流 ,斜率大小:内阻
2、小灯泡 U-I 曲线的理解
非线性元件,电阻随温度(电流/功率)变化
曲线上某点电阻 ,不是切线斜率(切线斜率是动态电阻 ,但题目一般比较静态电阻 )
3、图解法的应用
将电源 U-I 线画在灯泡 U-I 曲线图中,交点即为工作点(闭合回路时的电流与电压),用于求实际功率、效率等
4、功率计算
小灯泡功率:;电源总功率:;内阻发热功率:
二、易错点
1、内阻计算错误
误把切线斜率当内阻(电源 U-I 线是直线,斜率固定,但学生可能看错坐标标度或误用曲线斜率概念)
2、工作点读取不准确
图解法的交点需要从坐标轴仔细读取,电流电压值读错会导致功率结果偏差。
选项 D 总功率 0.45 W 与 0.48 W 的差异可能因此被判定错误。
3、灯泡电阻变化趋势判断错误
误以为 U-I 曲线“弯曲”代表电阻减小,实际上对灯泡,温度升高时电阻增大,即 随 I 增大而增大。易与某些半导体元件(如热敏电阻 NTC)混淆。
4、功率公式乱用
计算灯泡功率必须用工作点的 ,不能用 (那是总功率)或 (R 未知且变化)。
总功率必须用 ,不能用 (那是输出有用功率)。
7.(2025高二上·扬州月考)小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值RQ随被测酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,此时(  )
A.Q的电阻RQ越大
B.电路消耗的总功率越小
C.电压表与电流表的示数乘积变大
D.电压表与电流表的示数之比变小
【答案】C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】B.由题图知,定值电阻与气敏元件串联,电压表测量定值电阻R两端的电压,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,由欧姆定律知, P总 =UI,不变, 变大 → 变大,故B错误;
A. 电压表示数 , 变大 → 电流 变大(因为 不变)。
总电阻 ,电源电压 U 不变, ,I 变大 → 变小 → 变小。 故A错误;
C.根据P=UI,因定值电阻的电压变大,电路的电流变大,故电压表与电流表的示数乘积变大,故C正确;
D.由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即定值电阻大小,比值不变,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点总结
1、串联电路动态分析
一个电阻变小 → 总电阻变小 → 电流变大 → 固定电阻两端电压变大 → 另一个电阻两端电压变小。
2、气敏电阻类型识别
本题是酒精浓度↑ → ↓(属于低酒精浓度时电阻大,高浓度时电阻小的类型,常见于酒精、可燃气体传感器)。
3、功率分析
总功率看 (恒压源)。某个定值电阻的功率用 或 判断。
3、电压表与电流表示数之比
必须明确该比值是 所测元件的电阻,本题电压表测 ,所以比值是 ,不变。
二、常见错误
选 A:错误认为电压表示数变大是因为 变大(实际上 变大时电流减小, 两端电压会减小)。
选 B:错误认为总电阻变大或功率减小。
选 D:错误认为电压表与电流表示数之比是 或总电阻,误以为会变小。
8.(2025高二上·扬州月考)如图所示,电路中的电源,内阻不计,a、b、c、d为电路中的四个接触点,闭合开关S后,左右滑动滑动变阻器滑片,电路中的电流表没有示数,电路中两个灯泡和都不亮,用多用电表的电压挡检查电路时,测得,,,,整个电路中只有一个故障,则故障原因可能是(  )
A.灯泡短路 B.滑动变阻器R断路
C.灯泡断路 D.电流表短路
【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】电路中灯泡不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,测不断路的位置电压为零, 已知 ,且 ,说明 c 与 d 之间是通的,d 与 a 之间也是通的(因为 是因为 b-c 间断路,不是 a-d 间直接断),说明灯泡断路。故ABD错误,C正确。
故C正确。
【分析】1、故障类型的初步判断
现象:电流表无示数 + 两灯都不亮。
初步结论:通常是断路(若是局部短路,则另一支路可能仍工作,且电流表通常有示数)。
2、电压表检测断路位置的原理
电压表内阻很大,当它并联在断路元件两端时,电压表与电源可构成闭合回路(通过电压表内部),显示(接近)电源电压。
电压表并联在通路元件两端时,示数为 0(因为无电流流过被测部分,无电势差)。
3、等电势点的判断
在断路情况下,电路中无电流。无电流时,导线以及通路元件上无电压降,因此同一根导线上的点电势相等,通路元件两端电势相等。
4、断路点的精确定位
关键测量数据: → b、c 之间有断路。 → a、b 间无断路(且为等电势)。→ c、d 间无断路(且为等电势)。 → a、d 之间整体存在断路(与 一致,因为 b-c 断开)。结论:断路发生在 b、c 之间的元件上。
9.(2025高二上·扬州月考)小明同学先用欧姆表粗测其电阻值,将欧姆表“选择开关”置于“×10”挡时,正确操作后测量出的结果如图所示,为使测量结果更为准确,对于下列操作步骤:①进行机械调零;②进行欧姆调零;③换“×1”挡;④换“×100”挡;⑤测量、读数且乘上相应倍率。必须操作且操作顺序正确的是(  )
A.③②⑤ B.①③⑤ C.①④②⑤ D.④②⑤
【答案】A
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】欧姆表正确操作顺序:选挡,欧姆调零(短接表笔,调零),测量读数(读数 × 倍率)。小明同学先用欧姆表粗测其电阻值,将欧姆表“选择开关”置于“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,则说明倍率选择过大,应换“×1”挡,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】一、易错点
1、倍率选择判断错误
错误:指针偏转大以为要换更大倍率(×100)。
正确:偏转大 → 电阻小 → 换更小倍率。
2、忘记欧姆调零
换挡后必须欧姆调零,否则测量不准。
选项 B 缺少欧姆调零,错。
3、混淆机械调零与欧姆调零
机械调零:用螺丝刀调,不频繁做。
欧姆调零:旋动调零旋钮,每次换挡后必须做。
4、步骤顺序错误
必须先换挡,再欧姆调零,再测量。
不能先调零再换挡(换挡后内阻变化,调零失效)。
二、正确逻辑链
指针偏转过大→ 电阻小→ 换更小倍率(×1)→ 换挡后欧姆调零→ 测量→ 顺序:③②⑤
10.(2025高二上·扬州月考)在如图所示的电路中,电压表为理想表,电源内阻为r,滑动变阻器总电阻为R2,R1+R2>r>R1,滑动变阻器滑片由a滑向b,下列说法正确的是(  )
A.电源的效率先变大再减小 B.电源输出功率先增大再减小
C.电压表示数先增大再减小 D.灵敏电流计G的电流方向d→c
【答案】B
【知识点】含容电路分析;电路动态分析
【解析】【解答】A.滑动变阻器滑片由a滑向b,则R2阻值变大,电源的效率为,可知外电阻变大,则电源的效率变大,故A错误;
B.当外电阻等于内阻时电源输出功率最大;因 R1+R2>r>R1,滑动变阻器滑片由a滑向b,则R2阻值变大,外电阻先靠近电源内阻后远离电源内阻,可知电源输出功率先增加后减小,故B正确;
C.外电阻变大,总电流减小,则路端电压变大,即电压表示数增大,故C错误;
D.路端电压变大,R1电压减小,则滑动变阻器两端电压变大,电容器两板电压变大,电容器充电,则灵敏电流计G的电流方向c→d,故D错误。
故选B。
【分析】1、电源输出功率最大条件
当 时输出功率最大。若 从小于 到大于 ,则功率先增后减。
2、电源效率
,随 增大单调增加,不会先增后减。
3、路端电压
,减小 增大,单调变化。
4、电容器电压变化与充放电电流方向
电容器与某电阻并联时,电压等于该电阻电压。
该电压若增大 充电;若减小 放电。
充电电流流向正极板,根据图中电流计标号确定方向,易搞反。
5、审题注意
题中给的不等式 是判断外电阻能否跨越 的关键,要理解 是变阻器总阻值,接入部分从 0 开始,所以 能从 (小于 r)到 (大于 r),从而有功率先增后减。
11.(2025高二上·扬州月考)某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示,则其长度为   cm,直径为   mm。
【答案】10.025;4.478
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】该游标卡尺是20分度游标卡尺(精度 0.05mm) 该读数为
该螺旋测微器的固定刻度:4 mm,可动刻度:47.8 格 × 0.01mm = 0.478mm
合计:4.478 mm。 该读数为
【分析】1. 游标卡尺
分度判断:常见有 10 分度(0.1 mm)、20 分度(0.05 mm)、50 分度(0.02 mm)。
读数公式:主尺整毫米数 + 游标对齐格数 × 精度。
易错点:忘记看主尺上半毫米线是否露出(但游标卡尺没有半毫米问题,那是螺旋测微器要注意的)。
主尺读数读错(注意主尺是读游标 0 刻线左边的主尺刻度,单位是 mm)。
2. 螺旋测微器
读数公式:固定刻度(含半毫米) + 可动刻度 × 0.01 mm。
易错点:漏读半毫米(固定刻度半毫米线露出时加 0.5 mm)。
可动刻度读数要估读一位(比如 47.8 格,不能读 47 或 48)。
检查零点误差:若题目给零点读数,测量结果要修正。
3. 单位换算
题目有时要求以 cm 或 mm 为单位,注意转换。
1 cm = 10 mm,游标卡尺读数若以 cm 表示,注意小数点位数。
12.(2025高二上·扬州月考)如图甲所示,用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池,电动势在0.4 V~0.6 V范围内,内阻几千欧,某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。
(1)如图乙所示,直接用多用电表“直流2.5 V”挡测量出可乐电池的电动势为   V。
(2)现有实验器材:
A.电压表(0~3 V;约为3000) B.电流表(0~300μA,为300)
C.电阻箱(0~9999) D.滑动变阻器(0~20) E.开关,导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻,选择合适的器材并按电路图   完成电路连接。
A. B. C. D.
②通过数据处理画出相应的可乐电池图像如图实线所示,可知该可乐电池的内阻约为   (保留2位有效数字)。
③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的图像如图丙虚线所示,可知该可乐电池的电动势   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】;A;;不变
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数;电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)选择“直流2.5 V”挡时分度值为,估读到,可得可乐电池的电动势大小为
(2)电流表内阻已知,将其与电阻箱串联,电流表测量流过电路的准确电流,通过闭合电路欧姆定律得到电动势和电路中总电阻的关系,以减小系统误差。
故选A。
根据电路图和闭合电路欧姆定律可得,整理得,所以可得图像的斜率表示电源电动势,纵截距的绝对值表示电池内阻和电流表的内阻之和,根据图线可得,解得
根据前面分析可得图像的斜率表示电源电动势,虚线所示图线的斜率不变,所以可乐电池的电动势不变。
【分析】一、考点总结
1、大内阻电源的电动势测量方法
电压表内阻不够大时,不能用简单的伏安法(电压表并联在电源两端),否则误差大。
应用电流表 + 电阻箱,利用 ,电流表内阻已知,可精确计算。
2、图像法处理数据
线性化:,斜率 → ;纵截距 。
3、电池特性变化
静置后内阻增大(电解液极化等导致),电动势在短时间内基本不变。
4、器材选择原则
滑动变阻器阻值远小于电源内阻时,几乎无法调节电流,故不采用。
已知内阻的电流表可当作理想电流表 + 已知电阻对待,消除系统误差。
二、易错点
1、误选带电压表的电路
没注意电压表内阻 3 kΩ 与电池内阻几千欧可比,导致分流严重,测得路端电压偏小。
2、内阻计算忘记减去电流表内阻
纵截距是 ,直接当 会错。
3、图像斜率与截距物理意义混淆
把 图的斜率当成内阻。
4、静置后电动势判断错误
可能看到内阻变大,以为电动势也变(其实很多情况下旧电池电动势略降,但此题强调静置 5 小时,极化导致内阻增,电动势基本不变,应依据图像斜率判断)。
13.(2025高二上·扬州月考)如图所示,电源的电动势,内阻,保护电阻,是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝,总阻值为,长度为,横截面积为。
(1)求电阻丝的电阻率;
(2)当电阻丝接入电路的阻值多大时,电阻丝的功率最大?
(3)求电源输出效率的最小值。
【答案】(1)解:根据电阻定律
代入数据可得电阻丝的电阻率为
(2)解:当外电阻与电源内阻相等时,电路的输出功率最大。将保护电阻看作电源内阻的一部分,即电阻丝接入电路的阻值为
此时电阻丝的功率最大
(3)解:根据
可知外电阻越小,电源效率越小;当电阻丝接入电路的阻值为0时,电源效率最小,则有
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1. 电阻率计算
公式 要记牢。单位统一:长度用 m,面积用 m2,电阻用 Ω,则 ρ 单位是 Ω·m。
容易漏掉 ,导致结果数量级错误。
2. 可变电阻的功率极值问题
若只求 电源最大输出功率,条件是 。
若求 某个电阻Rx 的功率最大( 与固定电阻 串联后接电源),等效方法是:把除 外的所有电阻(包括内阻 和固定外阻 )看作新内阻 ',则当 ' 时 的功率最大。
易错点:错误直接用 或 ,没有把固定电阻归入等效内阻。
3. 电源效率公式与极值
效率 ,其中 是外电路总电阻。效率随 增大而增大,所以 最小时效率最小。
易错点:错误认为效率最小对应输出功率最小的情况,或者混淆电源效率与电阻发热效率。
4. 审题注意
第(3)问是“电源输出效率”,不是“电阻丝的功率效率”。
(1)根据电阻定律
代入数据可得电阻丝的电阻率为
(2)当外电阻与电源内阻相等时,电路的输出功率最大。将保护电阻看作电源内阻的一部分,即电阻丝接入电路的阻值为
此时电阻丝的功率最大
(3)根据
可知外电阻越小,电源效率越小;当电阻丝接入电路的阻值为0时,电源效率最小,则有
14.(2025高二上·扬州月考)现将内阻为的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表,如图甲和乙所示。 甲图中,,使用A、B两个端点时,电压表的量程为;乙图中使用A、B两个端点时,电流表量程为,使用A、C两个端点时,电流表量程为,试计算:
(1)灵敏电流计的满偏电流是多少?
(2)图甲中使用A、C两个端点时,电压表的量程是多少?
(3)图乙中R3和R4的阻值各为多少?
【答案】(1)解:图甲中使用A、B两个端点时,根据欧姆定律有
得到或
(2)解:图甲中使用A、C两个端点时
得到
电压表的量程是
(3)解:图乙中,使用A、B两个端点时
使用A、C两个端点时
解得,
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】1. 电压表改装
公式:,扩大量程需串联更大电阻。
易错:误把 忽略,直接 。
2. 电流表改装
公式:,为分流电阻。
多量程:小量程对应并联较大电阻,大量程对应并联较小电阻。
易错:量程与分流电阻对应关系搞反。
易错:计算时忘记 是分流电流,错用 直接乘。
3. 多量程接法识别
电压表:不同接线端串联不同电阻。
电流表:不同接线端并联不同电阻。
易错:误把并联当串联处理。
4. 单位与数量级
与 混淆。
是 mA 级,计算时用 A 作单位要小心小数点。
(1)图甲中使用A、B两个端点时
得到

(2)图甲中使用A、C两个端点时
得到
电压表的量程是
(3)图乙中,使用A、B两个端点时
使用A、C两个端点时
解得

15.(2025高二上·扬州月考)如图电路中,电源电动势为14V,内阻忽略不计,小灯泡的额定电压为6V、额定功率为 12W,电动机的线圈电阻若灯泡恰能正常发光,电压表视作理想电表,求:
(1)流经电动机的电流
(2)电源的总功率
(3)电动机的输出功率
【答案】(1)解:灯泡恰能正常发光,则电流为
可知流经电动机的电流为2A。
(2)解:电源的总功率P=EI =28W
(3)解:电压表的示数为
电动机的电功率为
电动机线圈产生的热功率为
则电动机的输出功率为
【知识点】焦耳定律;电功率和电功
【解析】【分析】1. 串联电路特点
电流处处相等,灯泡电流 = 电动机电流。总电压等于各元件电压之和。
2. 电动机功率分析
输入电功率 ;热功率 (必须用线圈电阻算);输出机械功率
易错:误用 (错误,因为 不是全加在线圈电阻上,还有反电动势)。
3. 电源总功率
当内阻不计时,。若内阻不为零,则 仍成立,但输出功率 。
4. 单位一致性
功率单位 W,电压 V,电流 A,电阻 Ω。
5. 易错点总结
误以为电动机电压等于 (忽略了反电动势)。误把电动机当纯电阻计算输出功率。
计算输出功率时忘记减去热损耗。串联分压关系弄错,导致电动机电压算错。
(1)灯泡恰能正常发光,则电流为
可知流经电动机的电流为2A。
(2)电源的总功率P=EI =28W
(3)电压表的示数为
电动机的电功率为
电动机线圈产生的热功率为
则电动机的输出功率为
16.(2025高二上·扬州月考)如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,C为水平放置的平行板电容器,两极板间距,极板长为,其电容,则:
(1)若开关闭合、断开稳定时,求电容器两端的电压及电容器所带电荷量Q;
(2)若开关从断开状态到闭合状态达到稳定时,求流过的总电荷量;
(3)若开关闭合,现有一个带正电粒子从极板左侧中央位置以速度平行于极板进入,恰好能从下极板边缘飞出电场,已知粒子带电量、质量。求带电粒子进入极板时的初速度。(不计任何阻力和粒子重力)
【答案】解:(1)当开关闭合、断开稳定时,由闭合电路欧姆定律得
电容器两端的电压即为电阻两端电压,则
电容器所带电荷量为
(2)开关从断开状态到闭合状态达到稳定时,电阻和并联,其总阻值为
由闭合电路欧姆定律得
此时电容器两端电压即为路端电压,则有
电容器所带电荷量为
则流过的总电荷量
(3)开关闭合,两极板间电场强度为
由运动学公式可得,
解得
【知识点】含容电路分析;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】1. 含电容直流电路
稳定时电容器相当于断路,其电压等于与之并联的电阻电压。
计算电压时注意电路结构变化。
2. 电容器电荷变化量
开关状态改变 电容器电压可能变化 充电或放电。
流过某个电阻的总电荷量 = |ΔQ|,方向根据充电放电判断。
易错:误把电流对时间积分来算,但这里稳态变化,直接 即可。
3. 带电粒子在电场中偏转
分清板间电压、场强、加速度。
明确粒子入射位置(中心处 竖直位移 = 半个间距才能从下极板飞出)。
水平匀速、竖直匀加速分别列式,时间联系两个方向。
易错:竖直位移取错(从中心到边缘是 ,不是 )。
4. 单位与数量级
电容单位 F 与 μF 转换()。
注意粒子质量、电荷量单位,加速度计算时数量级易错。
1 / 1江苏省扬州市第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题
1.(2025高二上·扬州月考)锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V,则(  )
A.电池处于充电状态
B.电源内部每移动一个锂离子,需要消耗电能3.7ev
C.“毫安·时”()是电池储存能量的单位
D.锂离子电池放电时,电池内部静电力做负功,化学能转化为电能
2.(2025高二上·扬州月考)均匀带电绝缘圆环电荷量为,半径为。现使圆环绕如图所示过圆心的轴以线速度匀速转动,则圆环转动产生的等效电流为(  )
A. B. C. D.
3.(2025高二上·扬州月考)如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W,则此电路中允许消耗的最大功率为(  )
A.14W B.15W C.18W D.24W
4.(2025高二上·扬州月考)关于电功W和电热Q的说法正确的是(  )
A.在任何电路中都有、且
B.在任何电路中都有、,但W不一定等于Q
C.、均只有在纯电阻电路中才成立
D.不能计算电路生成的热量,可以计算电路生成的热量
5.(2025高二上·扬州月考)如图为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V,内电阻为0.5Ω,电阻R=2.5Ω,当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.125kg的物体时(不计一切摩擦阻力,g=10m/s2),标有“3V,1.5W”的灯泡正好正常发光,则电动机的内阻为
A.1.5Ω B.3.5Ω C.4.0Ω D.1.0Ω
6.(2025高二上·扬州月考)图甲为某电源的U—I图线,图乙为某小灯泡的U—I图线,则下列说法正确的是(  )
A.电源的内阻为5Ω
B.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3W
C.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D.把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.45W
7.(2025高二上·扬州月考)小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值RQ随被测酒精气体浓度的变化而变化。闭合开关S,检测时,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,此时(  )
A.Q的电阻RQ越大
B.电路消耗的总功率越小
C.电压表与电流表的示数乘积变大
D.电压表与电流表的示数之比变小
8.(2025高二上·扬州月考)如图所示,电路中的电源,内阻不计,a、b、c、d为电路中的四个接触点,闭合开关S后,左右滑动滑动变阻器滑片,电路中的电流表没有示数,电路中两个灯泡和都不亮,用多用电表的电压挡检查电路时,测得,,,,整个电路中只有一个故障,则故障原因可能是(  )
A.灯泡短路 B.滑动变阻器R断路
C.灯泡断路 D.电流表短路
9.(2025高二上·扬州月考)小明同学先用欧姆表粗测其电阻值,将欧姆表“选择开关”置于“×10”挡时,正确操作后测量出的结果如图所示,为使测量结果更为准确,对于下列操作步骤:①进行机械调零;②进行欧姆调零;③换“×1”挡;④换“×100”挡;⑤测量、读数且乘上相应倍率。必须操作且操作顺序正确的是(  )
A.③②⑤ B.①③⑤ C.①④②⑤ D.④②⑤
10.(2025高二上·扬州月考)在如图所示的电路中,电压表为理想表,电源内阻为r,滑动变阻器总电阻为R2,R1+R2>r>R1,滑动变阻器滑片由a滑向b,下列说法正确的是(  )
A.电源的效率先变大再减小 B.电源输出功率先增大再减小
C.电压表示数先增大再减小 D.灵敏电流计G的电流方向d→c
11.(2025高二上·扬州月考)某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示,则其长度为   cm,直径为   mm。
12.(2025高二上·扬州月考)如图甲所示,用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池,电动势在0.4 V~0.6 V范围内,内阻几千欧,某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。
(1)如图乙所示,直接用多用电表“直流2.5 V”挡测量出可乐电池的电动势为   V。
(2)现有实验器材:
A.电压表(0~3 V;约为3000) B.电流表(0~300μA,为300)
C.电阻箱(0~9999) D.滑动变阻器(0~20) E.开关,导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻,选择合适的器材并按电路图   完成电路连接。
A. B. C. D.
②通过数据处理画出相应的可乐电池图像如图实线所示,可知该可乐电池的内阻约为   (保留2位有效数字)。
③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的图像如图丙虚线所示,可知该可乐电池的电动势   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
13.(2025高二上·扬州月考)如图所示,电源的电动势,内阻,保护电阻,是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝,总阻值为,长度为,横截面积为。
(1)求电阻丝的电阻率;
(2)当电阻丝接入电路的阻值多大时,电阻丝的功率最大?
(3)求电源输出效率的最小值。
14.(2025高二上·扬州月考)现将内阻为的灵敏电流计G分别改装为双量程的电压表和电流表,如图甲和乙所示。 甲图中,,使用A、B两个端点时,电压表的量程为;乙图中使用A、B两个端点时,电流表量程为,使用A、C两个端点时,电流表量程为,试计算:
(1)灵敏电流计的满偏电流是多少?
(2)图甲中使用A、C两个端点时,电压表的量程是多少?
(3)图乙中R3和R4的阻值各为多少?
15.(2025高二上·扬州月考)如图电路中,电源电动势为14V,内阻忽略不计,小灯泡的额定电压为6V、额定功率为 12W,电动机的线圈电阻若灯泡恰能正常发光,电压表视作理想电表,求:
(1)流经电动机的电流
(2)电源的总功率
(3)电动机的输出功率
16.(2025高二上·扬州月考)如图所示,电源电动势,内阻,电阻,,C为水平放置的平行板电容器,两极板间距,极板长为,其电容,则:
(1)若开关闭合、断开稳定时,求电容器两端的电压及电容器所带电荷量Q;
(2)若开关从断开状态到闭合状态达到稳定时,求流过的总电荷量;
(3)若开关闭合,现有一个带正电粒子从极板左侧中央位置以速度平行于极板进入,恰好能从下极板边缘飞出电场,已知粒子带电量、质量。求带电粒子进入极板时的初速度。(不计任何阻力和粒子重力)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电流、电源的概念;电源电动势及内阻
【解析】【解答】AD.电池放电时,从负极通过隔膜返回正极,电池内部静电力做负功,化学能转化为电能,故A错误,D正确;
B.根据公式,可知,电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极,需要消耗化学能3.7ev,故B错误;
C.根据可知,“毫安·时”()是电量的单位,故C错误。
故选D。
【分析】解题策略
1、先根据 Li+ 移动方向判断充放电(若题中图文矛盾,按图或常见错误设定来适应答案)。
2、注意“消耗电能”与“消耗化学能”的适用情形。
3、静电力做功的正负:看正电荷移动方向与电场方向夹角,
同向:静电力做正功,反向:静电力做负功
4、单位判断:mAh 是电量,能量还要乘电压。
2.【答案】D
【知识点】电流、电源的概念
【解析】【解答】电荷定向移动形成电流。对于旋转带电圆环,可以理解为:圆环上总电荷 每隔一个周期 通过圆环上某一个横截面一次。等效电流,其中 是旋转周期。圆环以 线速度 匀速转动。
圆环周长 ,所以周期,圆环转动产生的等效电流,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、等效电流的定义
电流是单位时间内通过某一截面的电荷量:
对于周期性运动,等效电流 = 总电荷量 Q / 周期T。
2、旋转带电体的模型
带电圆环旋转时,其上电荷周期性通过任一固定截面。
每转一圈,全部电荷通过该截面一次。
3、周期与线速度的关系
圆环周长 。周期 。
4、公式代入:
3.【答案】B
【知识点】电功率和电功;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】由电功率公式P = I2R,可知允许通过R1、R2、R3的最大电流为,,由于电阻R2、R3的阻值相同,并联电路电压相同,则通过两电阻的电流相等,两电阻消耗的实际功率相同,因此并联电路应该先确保电阻R3的安全,由分析可知
表明若使电阻R3的功率达到额定功率,则电阻R3安全,但电阻R1将被烧毁,因此为确保安全,当电阻R1的功率达到额定功率时,此电路中允许消耗的最大功率,则干路中允许通过的最大电流为,根据串并联电路电阻的特点可知,电路的总电阻为,所以此电路中允许消耗的最大功率为
,故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】一、考点
1、串并联电路的电流分配
串联部分电流相等,并联部分电压相等、电流按电阻反比分配(本题中电阻相等,故并联支路电流相等)。
2、功率与电流关系
在纯电阻电路中,对每个电阻用 或 分析,注意电流是各自电阻的电流。
3、功率限制的相互制约
各元件允许的最大功率不同,必须保证每个元件都不超过其额定功率。
需要找到整个电路的“瓶颈”元件——这里 的额定功率最小,但由于 电流更大,实际限制可能来自 。
4、系统分析法
先写出各电阻功率与干路电流的关系,再检查若让某个电阻达到最大功率时,其他电阻是否过载。
本题中,若按 满功率算, 会过载;所以只能按 满功率算,此时 安全。
二、易错点
1、误以为最小功率的元件(R3 )先达到最大功率
因为 电流是 电流的 2 倍,且 ,所以 的功率总是 的 4 倍。若 达 4 W,需承受 16 W,超过 10 W,不可行。
2、忽略电流分配比例
错误认为 、可独立达到各自最大功率,实际上它们电流相同,功率必须相等。
3、计算总功率时误用电压或电流公式混淆
例如错误地用 直接算,但 未知且各电阻电压分配受限制,必须按各电阻实际功率相加。
4、未检查所有元件的功率是否安全
只考虑 、 而忘记 ,但本题中 与 功率相同,自动满足。
4.【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】电功 W:定义:电流做的总功,即消耗的电能。公式:(适用于任何电路)
也常用 ,但基本计算式 普遍成立。
电热 Q:定义:电流通过导体产生的焦耳热。公式:(适用于任何电路,只要是电阻发热部分)
纯电阻电路:电能全部转化为内能:,即 , (欧姆定律成立)。
此时计算电功也可用 。
非纯电阻电路:(如含电动机、电解池等)电能一部分转化为内能,一部分转化为机械能、化学能等。仍有 ,t,但 。欧姆定律 不成立(),故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】一、考点
1、电功与电热的公式适用范围
任何电路。 任何电路(计算电阻发热部分)。
2、纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
纯电阻电路:欧姆定律成立,,可用 计算电功。
非纯电阻电路:欧姆定律不成立,,计算电功只能用 ,不能用 算总功。
3、易混淆公式的适用条件
如 和 在非纯电阻电路中不能用来计算总电功,只能计算发热部分。
二、易错点
1、认为 只适用于纯电阻电路
错,焦耳定律任何电路都适用,它算的是电阻上的发热。
2、认为 W=UIt 只适用于纯电阻电路
错,这是电功定义式,任何电路都成立。
3、在非纯电阻电路中误用 求总功
这是常见计算错误,会少算能量输出(例如电动机的机械能)。
4、混淆“计算热量”与“计算总功”的公式
热量一定用 t;总功一定用 ;纯电阻电路时两者相等,可互换。
5.【答案】D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】灯泡与电动机并联,灯泡正常发光,电压为3V,电流为:
故电动机两端的电压为3V;R及r两端的电压为3V,由欧姆定律可得,总电流为:
电动机的电流为:;电动机的输出功率为:,代入数据解得:r=1.0Ω.故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】1、易错点1:电路结构分析错误
错误表现:误认为电阻R与灯泡或电动机是并联关系,导致电压分配计算错误。
规避方法:仔细分析电流流向,明确各元件的连接关系。可以采用“节点法”或“电势法”进行分析。
2、易错点2:对“正常工作”条件应用不当
错误表现:只知道灯泡电压是3V,但未意识到其并联的电动机电压也是3V,或者错误地用额定功率去求电动机的电流。
规避方法:牢记“并联电路电压相等”这一基本原则。
3、易错点3:混淆纯电阻与非纯电阻电路
最核心的易错点:对电动机直接使用欧姆定律 r进行计算,得到错误答案 。
规避方法:遇到电动机、充电电池等“非纯电阻”元件,立刻提醒自己:欧姆定律不适用,必须从能量守恒(功率分配)的角度求解。
4、易错点4:功率计算关系混淆
错误表现:忘记考虑电动机的输出机械功率,认为 。
计算输出功率时,错误使用公式 中的力F(例如,当物体匀速上升时,电动机的牵引力等于物体重力,这一点是正确的,但有时会错误地加上其他不存在的力)。
规避方法:对电动机,严格列出功率方程:输入电功率 = 输出机械功率 + 发热功率。
5、易错点5:忽略电源内阻或处理不当
错误表现:在计算干路电流时,错误使用 ,但这里的 不是恒定电阻(因为含有电动机),此方法不可行。正确做法是利用内阻和R上的总电压降来求总电流。
6.【答案】B
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.由闭合回路欧姆定律有,结合图甲可得,,故A错误;
BD.把电源的图像移到灯泡的图像中,如图所示
由图可知,把电源和小灯泡组成闭合回路,灯泡两端的电压约为,电流约为,则小灯泡的功率约为,电路的总功率约为,故D错误,B正确;
C.根据图像中斜率表示电阻的大小,由图乙可知,小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,故C错误。
故选B。
【分析】一、考点
1、电源 U-I 图线的物理意义
纵截距:电动势 ;横截距:短路电流 ,斜率大小:内阻
2、小灯泡 U-I 曲线的理解
非线性元件,电阻随温度(电流/功率)变化
曲线上某点电阻 ,不是切线斜率(切线斜率是动态电阻 ,但题目一般比较静态电阻 )
3、图解法的应用
将电源 U-I 线画在灯泡 U-I 曲线图中,交点即为工作点(闭合回路时的电流与电压),用于求实际功率、效率等
4、功率计算
小灯泡功率:;电源总功率:;内阻发热功率:
二、易错点
1、内阻计算错误
误把切线斜率当内阻(电源 U-I 线是直线,斜率固定,但学生可能看错坐标标度或误用曲线斜率概念)
2、工作点读取不准确
图解法的交点需要从坐标轴仔细读取,电流电压值读错会导致功率结果偏差。
选项 D 总功率 0.45 W 与 0.48 W 的差异可能因此被判定错误。
3、灯泡电阻变化趋势判断错误
误以为 U-I 曲线“弯曲”代表电阻减小,实际上对灯泡,温度升高时电阻增大,即 随 I 增大而增大。易与某些半导体元件(如热敏电阻 NTC)混淆。
4、功率公式乱用
计算灯泡功率必须用工作点的 ,不能用 (那是总功率)或 (R 未知且变化)。
总功率必须用 ,不能用 (那是输出有用功率)。
7.【答案】C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】B.由题图知,定值电阻与气敏元件串联,电压表测量定值电阻R两端的电压,当人呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越大,由欧姆定律知, P总 =UI,不变, 变大 → 变大,故B错误;
A. 电压表示数 , 变大 → 电流 变大(因为 不变)。
总电阻 ,电源电压 U 不变, ,I 变大 → 变小 → 变小。 故A错误;
C.根据P=UI,因定值电阻的电压变大,电路的电流变大,故电压表与电流表的示数乘积变大,故C正确;
D.由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即定值电阻大小,比值不变,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点总结
1、串联电路动态分析
一个电阻变小 → 总电阻变小 → 电流变大 → 固定电阻两端电压变大 → 另一个电阻两端电压变小。
2、气敏电阻类型识别
本题是酒精浓度↑ → ↓(属于低酒精浓度时电阻大,高浓度时电阻小的类型,常见于酒精、可燃气体传感器)。
3、功率分析
总功率看 (恒压源)。某个定值电阻的功率用 或 判断。
3、电压表与电流表示数之比
必须明确该比值是 所测元件的电阻,本题电压表测 ,所以比值是 ,不变。
二、常见错误
选 A:错误认为电压表示数变大是因为 变大(实际上 变大时电流减小, 两端电压会减小)。
选 B:错误认为总电阻变大或功率减小。
选 D:错误认为电压表与电流表示数之比是 或总电阻,误以为会变小。
8.【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】电路中灯泡不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,测不断路的位置电压为零, 已知 ,且 ,说明 c 与 d 之间是通的,d 与 a 之间也是通的(因为 是因为 b-c 间断路,不是 a-d 间直接断),说明灯泡断路。故ABD错误,C正确。
故C正确。
【分析】1、故障类型的初步判断
现象:电流表无示数 + 两灯都不亮。
初步结论:通常是断路(若是局部短路,则另一支路可能仍工作,且电流表通常有示数)。
2、电压表检测断路位置的原理
电压表内阻很大,当它并联在断路元件两端时,电压表与电源可构成闭合回路(通过电压表内部),显示(接近)电源电压。
电压表并联在通路元件两端时,示数为 0(因为无电流流过被测部分,无电势差)。
3、等电势点的判断
在断路情况下,电路中无电流。无电流时,导线以及通路元件上无电压降,因此同一根导线上的点电势相等,通路元件两端电势相等。
4、断路点的精确定位
关键测量数据: → b、c 之间有断路。 → a、b 间无断路(且为等电势)。→ c、d 间无断路(且为等电势)。 → a、d 之间整体存在断路(与 一致,因为 b-c 断开)。结论:断路发生在 b、c 之间的元件上。
9.【答案】A
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】欧姆表正确操作顺序:选挡,欧姆调零(短接表笔,调零),测量读数(读数 × 倍率)。小明同学先用欧姆表粗测其电阻值,将欧姆表“选择开关”置于“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,则说明倍率选择过大,应换“×1”挡,故A正确,BCD错误。
故选A。
【分析】一、易错点
1、倍率选择判断错误
错误:指针偏转大以为要换更大倍率(×100)。
正确:偏转大 → 电阻小 → 换更小倍率。
2、忘记欧姆调零
换挡后必须欧姆调零,否则测量不准。
选项 B 缺少欧姆调零,错。
3、混淆机械调零与欧姆调零
机械调零:用螺丝刀调,不频繁做。
欧姆调零:旋动调零旋钮,每次换挡后必须做。
4、步骤顺序错误
必须先换挡,再欧姆调零,再测量。
不能先调零再换挡(换挡后内阻变化,调零失效)。
二、正确逻辑链
指针偏转过大→ 电阻小→ 换更小倍率(×1)→ 换挡后欧姆调零→ 测量→ 顺序:③②⑤
10.【答案】B
【知识点】含容电路分析;电路动态分析
【解析】【解答】A.滑动变阻器滑片由a滑向b,则R2阻值变大,电源的效率为,可知外电阻变大,则电源的效率变大,故A错误;
B.当外电阻等于内阻时电源输出功率最大;因 R1+R2>r>R1,滑动变阻器滑片由a滑向b,则R2阻值变大,外电阻先靠近电源内阻后远离电源内阻,可知电源输出功率先增加后减小,故B正确;
C.外电阻变大,总电流减小,则路端电压变大,即电压表示数增大,故C错误;
D.路端电压变大,R1电压减小,则滑动变阻器两端电压变大,电容器两板电压变大,电容器充电,则灵敏电流计G的电流方向c→d,故D错误。
故选B。
【分析】1、电源输出功率最大条件
当 时输出功率最大。若 从小于 到大于 ,则功率先增后减。
2、电源效率
,随 增大单调增加,不会先增后减。
3、路端电压
,减小 增大,单调变化。
4、电容器电压变化与充放电电流方向
电容器与某电阻并联时,电压等于该电阻电压。
该电压若增大 充电;若减小 放电。
充电电流流向正极板,根据图中电流计标号确定方向,易搞反。
5、审题注意
题中给的不等式 是判断外电阻能否跨越 的关键,要理解 是变阻器总阻值,接入部分从 0 开始,所以 能从 (小于 r)到 (大于 r),从而有功率先增后减。
11.【答案】10.025;4.478
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】该游标卡尺是20分度游标卡尺(精度 0.05mm) 该读数为
该螺旋测微器的固定刻度:4 mm,可动刻度:47.8 格 × 0.01mm = 0.478mm
合计:4.478 mm。 该读数为
【分析】1. 游标卡尺
分度判断:常见有 10 分度(0.1 mm)、20 分度(0.05 mm)、50 分度(0.02 mm)。
读数公式:主尺整毫米数 + 游标对齐格数 × 精度。
易错点:忘记看主尺上半毫米线是否露出(但游标卡尺没有半毫米问题,那是螺旋测微器要注意的)。
主尺读数读错(注意主尺是读游标 0 刻线左边的主尺刻度,单位是 mm)。
2. 螺旋测微器
读数公式:固定刻度(含半毫米) + 可动刻度 × 0.01 mm。
易错点:漏读半毫米(固定刻度半毫米线露出时加 0.5 mm)。
可动刻度读数要估读一位(比如 47.8 格,不能读 47 或 48)。
检查零点误差:若题目给零点读数,测量结果要修正。
3. 单位换算
题目有时要求以 cm 或 mm 为单位,注意转换。
1 cm = 10 mm,游标卡尺读数若以 cm 表示,注意小数点位数。
12.【答案】;A;;不变
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数;电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)选择“直流2.5 V”挡时分度值为,估读到,可得可乐电池的电动势大小为
(2)电流表内阻已知,将其与电阻箱串联,电流表测量流过电路的准确电流,通过闭合电路欧姆定律得到电动势和电路中总电阻的关系,以减小系统误差。
故选A。
根据电路图和闭合电路欧姆定律可得,整理得,所以可得图像的斜率表示电源电动势,纵截距的绝对值表示电池内阻和电流表的内阻之和,根据图线可得,解得
根据前面分析可得图像的斜率表示电源电动势,虚线所示图线的斜率不变,所以可乐电池的电动势不变。
【分析】一、考点总结
1、大内阻电源的电动势测量方法
电压表内阻不够大时,不能用简单的伏安法(电压表并联在电源两端),否则误差大。
应用电流表 + 电阻箱,利用 ,电流表内阻已知,可精确计算。
2、图像法处理数据
线性化:,斜率 → ;纵截距 。
3、电池特性变化
静置后内阻增大(电解液极化等导致),电动势在短时间内基本不变。
4、器材选择原则
滑动变阻器阻值远小于电源内阻时,几乎无法调节电流,故不采用。
已知内阻的电流表可当作理想电流表 + 已知电阻对待,消除系统误差。
二、易错点
1、误选带电压表的电路
没注意电压表内阻 3 kΩ 与电池内阻几千欧可比,导致分流严重,测得路端电压偏小。
2、内阻计算忘记减去电流表内阻
纵截距是 ,直接当 会错。
3、图像斜率与截距物理意义混淆
把 图的斜率当成内阻。
4、静置后电动势判断错误
可能看到内阻变大,以为电动势也变(其实很多情况下旧电池电动势略降,但此题强调静置 5 小时,极化导致内阻增,电动势基本不变,应依据图像斜率判断)。
13.【答案】(1)解:根据电阻定律
代入数据可得电阻丝的电阻率为
(2)解:当外电阻与电源内阻相等时,电路的输出功率最大。将保护电阻看作电源内阻的一部分,即电阻丝接入电路的阻值为
此时电阻丝的功率最大
(3)解:根据
可知外电阻越小,电源效率越小;当电阻丝接入电路的阻值为0时,电源效率最小,则有
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1. 电阻率计算
公式 要记牢。单位统一:长度用 m,面积用 m2,电阻用 Ω,则 ρ 单位是 Ω·m。
容易漏掉 ,导致结果数量级错误。
2. 可变电阻的功率极值问题
若只求 电源最大输出功率,条件是 。
若求 某个电阻Rx 的功率最大( 与固定电阻 串联后接电源),等效方法是:把除 外的所有电阻(包括内阻 和固定外阻 )看作新内阻 ',则当 ' 时 的功率最大。
易错点:错误直接用 或 ,没有把固定电阻归入等效内阻。
3. 电源效率公式与极值
效率 ,其中 是外电路总电阻。效率随 增大而增大,所以 最小时效率最小。
易错点:错误认为效率最小对应输出功率最小的情况,或者混淆电源效率与电阻发热效率。
4. 审题注意
第(3)问是“电源输出效率”,不是“电阻丝的功率效率”。
(1)根据电阻定律
代入数据可得电阻丝的电阻率为
(2)当外电阻与电源内阻相等时,电路的输出功率最大。将保护电阻看作电源内阻的一部分,即电阻丝接入电路的阻值为
此时电阻丝的功率最大
(3)根据
可知外电阻越小,电源效率越小;当电阻丝接入电路的阻值为0时,电源效率最小,则有
14.【答案】(1)解:图甲中使用A、B两个端点时,根据欧姆定律有
得到或
(2)解:图甲中使用A、C两个端点时
得到
电压表的量程是
(3)解:图乙中,使用A、B两个端点时
使用A、C两个端点时
解得,
【知识点】表头的改装
【解析】【分析】1. 电压表改装
公式:,扩大量程需串联更大电阻。
易错:误把 忽略,直接 。
2. 电流表改装
公式:,为分流电阻。
多量程:小量程对应并联较大电阻,大量程对应并联较小电阻。
易错:量程与分流电阻对应关系搞反。
易错:计算时忘记 是分流电流,错用 直接乘。
3. 多量程接法识别
电压表:不同接线端串联不同电阻。
电流表:不同接线端并联不同电阻。
易错:误把并联当串联处理。
4. 单位与数量级
与 混淆。
是 mA 级,计算时用 A 作单位要小心小数点。
(1)图甲中使用A、B两个端点时
得到

(2)图甲中使用A、C两个端点时
得到
电压表的量程是
(3)图乙中,使用A、B两个端点时
使用A、C两个端点时
解得

15.【答案】(1)解:灯泡恰能正常发光,则电流为
可知流经电动机的电流为2A。
(2)解:电源的总功率P=EI =28W
(3)解:电压表的示数为
电动机的电功率为
电动机线圈产生的热功率为
则电动机的输出功率为
【知识点】焦耳定律;电功率和电功
【解析】【分析】1. 串联电路特点
电流处处相等,灯泡电流 = 电动机电流。总电压等于各元件电压之和。
2. 电动机功率分析
输入电功率 ;热功率 (必须用线圈电阻算);输出机械功率
易错:误用 (错误,因为 不是全加在线圈电阻上,还有反电动势)。
3. 电源总功率
当内阻不计时,。若内阻不为零,则 仍成立,但输出功率 。
4. 单位一致性
功率单位 W,电压 V,电流 A,电阻 Ω。
5. 易错点总结
误以为电动机电压等于 (忽略了反电动势)。误把电动机当纯电阻计算输出功率。
计算输出功率时忘记减去热损耗。串联分压关系弄错,导致电动机电压算错。
(1)灯泡恰能正常发光,则电流为
可知流经电动机的电流为2A。
(2)电源的总功率P=EI =28W
(3)电压表的示数为
电动机的电功率为
电动机线圈产生的热功率为
则电动机的输出功率为
16.【答案】解:(1)当开关闭合、断开稳定时,由闭合电路欧姆定律得
电容器两端的电压即为电阻两端电压,则
电容器所带电荷量为
(2)开关从断开状态到闭合状态达到稳定时,电阻和并联,其总阻值为
由闭合电路欧姆定律得
此时电容器两端电压即为路端电压,则有
电容器所带电荷量为
则流过的总电荷量
(3)开关闭合,两极板间电场强度为
由运动学公式可得,
解得
【知识点】含容电路分析;带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】1. 含电容直流电路
稳定时电容器相当于断路,其电压等于与之并联的电阻电压。
计算电压时注意电路结构变化。
2. 电容器电荷变化量
开关状态改变 电容器电压可能变化 充电或放电。
流过某个电阻的总电荷量 = |ΔQ|,方向根据充电放电判断。
易错:误把电流对时间积分来算,但这里稳态变化,直接 即可。
3. 带电粒子在电场中偏转
分清板间电压、场强、加速度。
明确粒子入射位置(中心处 竖直位移 = 半个间距才能从下极板飞出)。
水平匀速、竖直匀加速分别列式,时间联系两个方向。
易错:竖直位移取错(从中心到边缘是 ,不是 )。
4. 单位与数量级
电容单位 F 与 μF 转换()。
注意粒子质量、电荷量单位,加速度计算时数量级易错。
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