2019-2020学年河北省邯郸市大名一中高二(上)第一次周考物理试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)
如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等但横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等但长度是a的两倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是( )
A.
的示数是的2倍
B.
的示数是的2倍
C.
的示数是的2倍
D.
的示数是的2倍
锌汞电池的电动势为1.2V,这表示( )
A.
电路中每经过1s,电源把1.2J的化学能转化成电能
B.
电路中电流为1A时,每经过1s,电源将1.2J的化学能转化为电能
C.
电路中每通过1C电荷量,电源将1.2J的电能转化成化学能
D.
锌汞电池将化学能转化成电能的本领比一节干电池的大
如图所示为电阻R1和R2的伏安特性曲线,并且把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域.现把R1和R2并联在电路中,消耗的电功率分别用P1和P2表示;并联的总电阻设为R.下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是( )
A.
特性曲线在Ⅰ区,P1<P2
B.
特性曲线在Ⅲ区,P1<P2
C.
特性曲线在Ⅰ区,P1>P2
D.
特性曲线在Ⅲ区,P1>P2
将一块内阻为600Ω,满偏电流为50μA的电流表G改装成量程为3V的电压表,应该( )
A.
串联一个60.0KΩ的电阻
B.
并联一个60.0KΩ的电阻
C.
串联一个59.4KΩ的电阻
D.
并联一个59.4KΩ的电阻
小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示.由图可知,AB段灯丝的电阻因温度的影响改变了( )
A.
5Ω
B.
10Ω
C.
1Ω
D.
6Ω
二、多选题(本大题共3小题,共18.0分)
比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列物理量的表达式用比值法定义的是( )
A.
电场强度E=
B.
电势φ=
C.
电容C=
D.
电流I=
关于电功和焦耳热,下列说法正确的是( )
A.
在纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2Rt
B.
在非纯电阻电路中,计算电功可用公式W=I2Rt
C.
在非纯电阻电路中,计算焦耳热可用公式Q=I2Rt
D.
在纯电阻电路中,计算焦耳热不可以用公式Q=UIt
某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.
加5V电压时,导体的电阻约为5Ω
B.
加12V电压时,导体的电阻约为1.4Ω
C.
由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.
由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
三、实验题(本大题共2小题,共22.0分)
用伏安法测量未知电阻Rx的阻值时,事先并不知道Rx的大概值,为选择正确的电路以减小误差,按图所示电路将仪器连接好,并空出电压表的一个接头K,将K分别与a、b两点接触一下,如果电流表的示数有明显变化,那么电压表的接头K应接在______处,如果电压表的示数有明显变化,那么电压表的接头应接在______处。
有一灯泡上标有“6V
0.1A”字样,现要测绘该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用
A.电压表(0~5V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0~100mA,内阻2.0Ω)
D.电流表(0~6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(30Ω,2A)
F.滑动变阻器(100Ω,0.5A)
G.学生电源(直流9V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______。
(2)画出实验电路图,要求电压从零开始测量。
(3)根据你的实验电路,将图中所示的器材连成实验电路。
(4)该同学描绘出的I-U图象应是图中的______。
四、计算题(本大题共2小题,共30.0分)
有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电机正常工作,工作电流是1.0A;
(1)求电动机的内阻?
(2)求电动机正常工作时的电功率与热功率、输出功率?
(3)如果电动机在正常工作时,轮子突然被卡住不再转动,电动机的发热功率是多大?
如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~U1,当使用a、c两个端点时,量程为0~U2,已知电流表的内阻为Rg,满偏电流为Ig,求电阻R1、R2的值。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:由题意可知:Lc=2La=2Lb,Sb=2Sa=2Sc;
由电阻设b的电阻Rb=R,由电阻定律R=ρ得:
Ra=2Rb=2R,Rc=2Ra=4R,Rc:Ra:Rb=4:2:1,
由电路图可知,a、b、c三个电阻串联,
通过它们的电流I相等,由U=IR得:
Uc:Ua:Ub=4:2:1,
UV3:UV1:UV2=4:2:1,
A、V1的示数是V2的2倍,故A正确,C错误;
B、V3的示数是V1的2倍,故B错误;
D、V3的示数是V2的4倍,故D错误;
故选:A.
根据题意,由欧姆定律求出a、b、c的电阻关系;
三个电阻串联,三个电压表分别测三个电阻电压,由串联电路特点及欧姆定律可以求出各电压表间的示数关系.
本题考查了各电压表示数间的关系,分析清楚电路结构、熟练应用电阻定律、欧姆定律是正确解题的关键.
2.【答案】B
【解析】解:A、电源中每通过1C电量,非静电力做功为1.2J,电源把1.2J的化学能转变为电能,不是1s内将1.2J的化学能转变成电能,故A错误。
B、电路中电流为1A时,电池每经过1s电路中就通过1C电量,电源把1.2J的化学能转变为电能。故B正确;
C、电源中每通过1C电量,电源将1.2J的化学能转变成电能。故C错误。
D、锌汞电池的电动势为1.2V,锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的小,故D错误;
故选:B。
电源是一种把其它形式的能转化为电能的装置,电动势E的大小等于非静电力做的功与电量的比值,其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小,而与转化能量多少无关。
该题考查对电源的电动势的理解,要明确电动势E大小表征电源把其它形式能转化为电能本领大小,注意明确电源的电动势与电源做功之间的关系即可正确解答。
3.【答案】C
【解析】解:把R1和R2并联在电路中,并联的总电阻R比R1和R2都小,则R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率,则R的伏安特性曲线应该Ⅰ区。R1和R2并联在电路中,电压相等,由图读出流过电阻R1的电流较大,则功率P1>P2。
故选:C。
伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数.当两个电阻并联后总电阻R比任何一个电阻都要小,R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率.R1和R2并联在电路中,电压相等,由图读出电流关系,再研究功率关系.
本题首先要从数学角度理解图线的物理意义:斜率越大,电阻越小.其次抓住并联电路的基本特点:支路两端的电压相等.
4.【答案】C
【解析】解:根据串并联规律可知串联电阻具有分压作用,所以要将电流表改装为电压表应与电阻串联,所以BD错误,设串联电阻值为R,由欧姆定律有U=,代入数据解得R=59.4KΩ,所以C正确A错误。
故选:C。
电流表和电压表都是由表头改装成的,根据串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,所以若要改装为电压表需要将电流表与电阻串联,然后再根据欧姆定律求出串联电阻的值即可.
由于直流电流表和电压表表盘刻度均匀,所以改装时应将电流表的满偏电流代入即可.
5.【答案】B
【解析】解:小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故得出来的伏安特性曲线不是直线;
由图可知,A点的电阻RA==30Ω;B点电阻RB==40Ω;故电阻的变化为:40-30=10Ω;
故选:B。
伏安特性是曲线时,根据各点的对应坐标值,由欧姆定律求解电阻;即可求得电阻的差值.
本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验的方法、注意事项以及数据的处理,要注意明确灯泡的伏安特性曲线本身有误差,不能由斜率求解电阻.
6.【答案】ABC
【解析】解:A、电场强度与放入电场中的电荷无关,所以E=属于比值定义法。故A正确。
???B、电场中的电势定义式,φ=,属于比值定义法。故B正确。
???C、电容C由本身的性质决定,与所带的电荷量及两端间的电势差无关。所以C=属于比值定义法。故C正确。
???D、根据欧姆定律I=,可知,电流I与电压U成正比,与电阻R成反比,不属于比值定义法,故D错误。
故选:ABC。
解决本题的关键理解比值定义法的特点:被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变.
所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变.
7.【答案】AC
【解析】解:A、在纯电阻电路中,电功等于电热,欧姆定律成立,计算电功可用公式W=I2Rt.故A正确。
?B、非纯电阻电路中,计算电功不能用公式W=I2Rt,因为电功大于电热。故B错误。
?C、根据焦耳定律,在非纯电阻电路中,计算焦耳热用Q=I2Rt.故C正确。
?D、在纯电阻路中,电热等于电功,计算焦耳热也可以用Q=UIt.故D错误。
故选:AC。
电功的公式W=UIt和电热公式Q=I2Rt都适用于任何电路,只是在纯电阻电路中两者相等,在非纯电阻电路中,电功大于电热。
本题考查公式的适用条件。对于纯电阻电路和非纯电阻电路的区别关键是能量转化上区分,电能全部转化为内能的电路是纯电阻电路,其欧姆定律成立。
8.【答案】AD
【解析】解:A、加5V的电压时,电流为1.0A,则由欧姆定律可知,R===5Ω;故A正确;
B、加12V的电压时,电流为1.5A,则可得电阻为:R′==8Ω;故B错误;
C、由图可知,随电压的增大,图象的斜率减小,则可知导体的电阻越来越大,故C错误;
D、随着电压的减小,导体的电阻减小;故D正确;
故选:AD。
I-U图象描述物体的电流随电压的变化;由各点的坐标可求得导体的电阻;由图象的斜率的变化可明确电阻的变化.
本题考查欧姆定律的应用;注意伏安特性曲线的性质,能从图象中得出电阻的变化.
9.【答案】a
?
b
【解析】解:将K分别与a、b两点接触一下,电流表读数有显著变化,说明电压表的分流明显,K应接在a处;
若电压表读数有显著变化,说明电流表的分压明显,S应接在b处;
故答案为:a,b;
伏安法测电阻有两种电路,电流表内接法与电流表外接法,可以用试触法确定电流表的接法,如果电流表示数变化大,说明电压表分流较大,应采用电流表内接法;如果电压表示数变化较大,说明电流表分压较大,应采用电流表外接法。
本题考查了应用试触法判断伏安法测电阻时实验电路的选择问题,难度不是很大,熟练掌握基础知识即可正确解题。
10.【答案】B
?
C
?
E
?
B
【解析】解:(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6V,故电压表应选B;
小灯泡的额定电流是0.1A,故电流表应选C;
要求电压从零开始测量可知滑动变阻器采用分压式,故应选电阻较小的E。
(2)小灯泡的电阻R===60Ω,
,故电流表采用外接法;
要求电压从零开始测量可知滑动变阻器采用分压式,
设计实验电路图如图所示:
;
(3)根据实验原理图连接实物图如图所示:
(4)灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,
而在I-U图象中,图象上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻倒数,由此可知
ACD错误,B正确;故选:B;
故答案为:(1)B;C;E;
(2)电路图如图所示:
;
(3)
;
(4)B。
(1)器材的选取需安全精确,通过灯泡的额定电压、额定电流确定电压表、电流表的量程,从测量误差的大小确定滑动变阻器;
(2)根据测量值范围要求确定滑动变阻器的接法,比较待测电阻与电表阻值关系确定电流表接法,从而画出实验原理图;
(3)根据(2)中实验原理图连接实物图;
(4)灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,分析图示图象答题。
本题考查了测绘该灯泡的伏安特性曲线中的实验器材的选择、设计实验电路图,确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的前提与关键,当电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器采用分压接法。
11.【答案】解:(1)当电机不转时,由欧姆定律得:
电机的内阻为:r==Ω=0.5Ω
(2)电动机正常工作时的电功率P=UI=2.0×1.0V=2.0W,
发热功率P热=I2r=12×0.5W=0.5W
输出功率为:P出=UI-I2r=2W-0.5W=1.5W
(3)电动机的转子突然被卡住时,此时相当于纯电阻,发热功率为:
P热==W=8W。
答:
(1)电动机线圈的电阻为0.5Ω。
(2)电动机正常工作时的电功率为2.0W,热功率为0.5W,输出功率是1.5W。
(3)在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是8W。
【解析】(1)当电机不转时,其电路是纯电阻电路,由欧姆定律求出电机的内阻;
(2)当电机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,其电功率P=UI,发热功率P热=I2r,输出功率P出=P总-P内=UI-I2r,代入求解电动机正常工作时的输出功率;
(3)电动机的转子突然被卡住时,电动机的发热功率P热=。
对于电动机电路,要正确区分是纯电阻电路,还是非纯电阻电路,关键看转子是否转动,电能是否全部转化为内能。
12.【答案】解:接a、b时,为串联的R1,则有:
R1=-Rg
接a、c时,为串联的R1和R2,则有有:
R2=-Rg-R1=-Rg
答:电阻R1、R2的值分别为-Rg,-Rg
【解析】明确电路结构,根据串联电路规律可知:改装后的量程为U=Ig(Rg+R串)据此可求出应串联的电阻R串=-Rg。
本题考查电表改装中的数据分析,关键是正确认识电路,明确串并联电路的基本规律的应用。
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