1、山西省运城市景胜中学2019-2020学年高二物理上学期11月期中试题(含解析)一、单选题1.关于电流,下列说法中正确的是()A. 通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B. 电子运动的速率越大,电流越大C. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D. 因为电流有方向,所以电流是矢量【答案】C【解析】【详解】AC根据可知,电流等于单位时间内通过导体横截面的电量,通过导体的横截面的电荷量多,电流不一定大,还要看时间,单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大,故A错误,C正确;BD根据I=nesv可知电子运动的速率越大,电流不一定越大,选项B错误;电流的方向是人为规定的,所
2、以电流是一个标量,故D错误。【点睛】本题考查了学生对电流的相关知识的掌握,属于电学基础知识的考查,相对比较简单。2.一节五号干电池的电动势是1.5V ,下列说法正确的是( )A. 一节1号干电池的电动势是3VB. 直接用理想电压表测该干电池两端电压(不接入电路),电压表示数应该是1.5VC. 把这节电池与一个小灯泡构成闭合回路,这时用理想电压表测该干电池两端电压,电压表示数应该是1.5VD. 我们使用电池时常需几节串联起来用,电池组的电动势还是1.5V【答案】B【解析】【详解】A.干电池不论型号大小,电动势都一样,电动势都是1.5V,故A错误;B.直接用电压表测该干电池两端电压时,此时显示可以
3、近似认为就是电源的电动势;故电压表示数应该是1.5V;所以B选项是正确的;C.电池接入电路构成回路,则电压表所测电压为电源的路端电压,小于1.5V;故C错误;D.若电池串联使用,则电动势应为各电池的电动势之和;故D错误;3.一横截面积为S的铜导线,设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子电荷量为e,在时间t内通过导线横截面的自由电子数目为N,则自由电子定向移动速率为( )A B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】从微观角度来说,在t时间内能通过某一横截面的自由电子处于长度为vt的圆柱体内,此圆柱体内的电子数目为,所以 。A. 与计算结果相符,故A正确。B. 与计算结果不符,故B错误。C.
4、 与计算结果不符,故C错误。D. 与计算结果不符,故D错误。4.如图所示的电路中,R1=8,R2=4,R3=6,R4=3,U=42V()A. R1、R2、R3、R4的电压之比等于4:2:1:1B. R1、R2、R3、R4的电流之比等于4:2:1:2C. R1、R2、R3、R4的功率之比等于12:6:2:1D. 电路的总电阻等于21,总功率等于126W【答案】A【解析】【详解】AR3与R4的总电阻:由于R1、R2及串联,电流相等,电压之比扥与电阻之比,故电压之比为4:2:1:1,故A正确.B根据电路串并联替身可知,流过R3和R4的电流与电阻成反比,故电流之比为1:2,而流过R1和R2的电流纸币为
5、1:1,流过R3的电流与干路电流的关系为:故电之比为3:3:1:2,故B错误.CR1、R2串联,功率之比为2:1,R3、R4并联,由:可知功率之比为1:2;流过R3的电流与干路电流的关系为:则P2:P3=6:1,故R1、R2、R3、R4的功率之比等于12:6:1:2,故C错误.D电路中的总电阻为:根据欧姆定律得:则总功率为:故D错误5.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )A. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表
6、示0.08AB. 将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD. 将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A【答案】A【解析】【详解】AB当接线柱1、2接入电路时,电流表A与R1并联,根据串并联电路规律可知,R1分流为1.8A,故量程为1.8A+0.6A=2.4A;故每一小格表示0.08A;故A项正确,B项错误;CD当接线柱1、3接入电路时,A与R1并联后与R2串联,电流表的量程仍为2.4A;故每一小格表示0.08A;故CD错误。6.如图所示,图线表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()A.
7、R1:R2=3:1B. 把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C. 将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比P1:P2=1:3D. 将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1:I2=1:3【答案】C【解析】【分析】通过图象得出两电阻的关系.串联电路电流相等,并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,并根据功率,部分电路欧姆定律及电阻定律,即可判定.【详解】A根据图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1:R2=1:3, 所以A选项是不符合题意的;B根据电阻定律:当把拉长到原来的3倍,则电阻变为原来的9倍,因此是R2的3倍,所以B选项是不符合题意的;C串联电路电流相等,所以将与串联后接于电源上,
8、电流比:根据公式可知:P1:P2=1:3所以C选项是符合题意的;D并联电路,电压相等,根据公式可知,电流比等于电阻之反比,所以将与并联后接于电源上,电流比:所以D选项是不符合题意的;7.如图所示,用干电池点亮几个小灯泡,不计灯泡的电阻随温度的变化,当逐一闭合电键,接入电路的灯泡增多时,以下正确的是()A. 灯亮度一定增加B. 干电池输出的总功率一定减小C. 该电路电源的效率一定降低D. 整个电路消耗的功率一定减小【答案】C【解析】【分析】由题中“不计灯泡的电阻随温度的变化”可知,本题考查恒定电流中并联电路的功率、效率问题,运用并联电路特点、电阻并联、电路功率等知识可以进行分析。【详解】A.由于
9、闭合开关让灯泡并联,使外电路总电阻变小,因此分压变小,所以每个灯泡的电压变小,电阻不变,导致电流变小,亮度降低,故A错误;B.由于不计灯泡电阻随温度的变化,所以可以把电路看成是纯电阻电路,电源的输出功率:当外电路电阻等于内阻时,输出功率最大,由于本题不知道电源内阻是多少,因此接入电路的灯泡增多时,无法判断输出功率的变化情况,故B错误;CD根据,可知,总电阻逐渐减小,因此总功率增加,电路的效率降低,因此C正确,D错误。8.如图所示为吹风机的工作电路图,其中M和A分别为电动机和电阻丝,且rm为吹风机的内阻、R为电阻丝A的电阻已知该吹风机有两个挡位,电源电压恒为220 V,低挡消耗的电功率为120
10、W,高挡消耗的电功率为1 000 W则下列关于对该电路的分析正确的是A. 两电键均闭合时吹风机为低挡位B. rMC. R55 D. 低挡位时,电阻丝每秒产生的焦耳热为880 J【答案】C【解析】【详解】A. 由图可知,两电键均闭合时,电阻丝接入电路,电阻丝发热,所以此时为高挡位,故A项与题意不相符;B.当S1断开,S2闭合时,只有电动机接入电路,即为低挡位,流过电动机的电流为由于电动机为非纯电阻电路,所以电动机的电阻故B项与题意不相符;C. 当S1,S2闭合时,为高挡位,由题意可知,电阻丝的功率为所以电阻丝的电阻为 故C项与题意相符;D. 低挡位时,电阻丝末接入电路,所以电功率为0,故D项与题
11、意不相符。二、多选题9.如图所示,两极板间距为d的平行板电容器与一电源连接,开关S闭合,电容器两板间有一质量为m、带电荷量为q的微粒静止不动,下列叙述中正确的是A. 微粒带的是正电B. 两极板的电压等于C. 断开开关S,微粒将向下做加速运动D. 保持开关S闭合,把电容器两极板距离增大,微粒将向下做加速运动【答案】BD【解析】【详解】A由题,带电荷量为q的微粒静止不动,所受的电场力与重力平衡,则微粒受到向上的电场力,而平行板电容器板间的场强方向竖直向下,则微粒带负电,故A错误;B由平衡条件得:得电源的电动势为:,故B正确;C断开开关S,电容器所带电量不变,根据公式、 和 可得,得场强E不变,微粒
12、所受的电场力不变,则微粒仍静止不动,故C错误;D保持开关S闭合,极板间的电压U不变,当把电容器两极板距离增大,根据,则电场强度减小,那么电场力减小,因此微粒将向下做加速运动,故D正确;10.如图所示,高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中,匀强电场的方向平行于竖直平面,一带电荷量为,质量为m的小球,以初速度v0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑,到达曲面顶端B点的速度仍为v0,则下列说法不正确的是 A. 电场力对小球做功为B. A、B两点的电势差为C. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能D. 由A到B的过程,机械能的总和保持不变【答案】ACD【解析】【详解】A.小球上滑过程中,由动能定理得:得:
13、W=mgh故A错误,符合题意。B.由W=qU得,A、B两点的电势差为故B正确,不符合题意。C.由于电场力做正功,小球的电势能减小,则小球在B点的电势能小于在A点的电势能。故C错误,符合题意。D.由A到B的过程,由于电场力做正功,则机械能增加,选项D错误,符合题意。11.某同学研究白炽灯得到某白炽灯的电压与电流的关系如图所示,图像上A点与原点连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则下列选项正确的是()A. 白炽灯的电阻随电压的增大而增大B. 在A点,白炽灯的电阻可表示为C. 在A点,白炽灯的电功率可表示为D. 在A点,白炽灯的电阻可表示为【答案】ACD【解析】【详解】A.由图示图象可知,随电压U
14、增大通过灯泡的电流I增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻增大,故A正确;BD.由图可知,A点的电压和电流,则在A点灯泡电阻:故B错误,D正确;C.根据电功率的表达式,在A点,白炽灯的电功率:故C正确。12.电阻R和电动机M相串联接到电路中,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈电阻相等,开关接通后,电动机正常工作,设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2;经过时间t,电流通过电阻R做功W1,产生的电热为Q1;电流通过电动机M做功W2,产生的电热为Q2,则有A. U1U2,Q1=Q2B. W1=W2,Q1=Q2C. W1W2,Q1Q2D. W1U1=IR,电阻R和电动机消耗的电能分别为W1=IU1t
15、,W2=IU2t所以W2W1;而电阻R和电动机产生的电热分别为Q1=I2Rt,Q2=I2Rt,即Q1=Q2。A. U1U2,Q1=Q2,与结论相符,选项A正确;B. W1=W2,Q1=Q2,与结论不相符,选项B错误;C. W1W2,Q1Q2,与结论不相符,选项C错误;D. W1W2,Q1=Q2,与结论相符,选项D正确。三、实验题13.有一个额定电压为,额定功率约为1W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I一U图线,有下列器材可供选用:A.电压表,内阻约为B.电压表,内阻约为C.电流表,内阻约为D.电流表,内阻约为E.滑动变阻器F.滑动变阻器G.蓄电池电动势6V,内阻不计H.开关、导线(1)请在
16、对应方框内画出该实验的原理电路图;( )(2)实验中,电压表选_,电流表选_,滑动变阻器选_用序号字母表示;(3)测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示,由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_,若将此灯泡与电动势12V、内阻为的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为_的电阻结果保留两位有效数字【答案】 (1). (2). (3). D (4). E (5). (6). 33【解析】【详解】1描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡正常发光时的电阻电压表内阻为,电流表内阻为,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示234灯泡额定电压是,则
17、电压表应选A;灯泡正常发光时的电流电流表应选D;为方便实验操作滑动变阻器应选小电阻E56由图可知,当电压达到时,电流大小为;则灯泡的电阻灯泡正常发光时串联电阻阻值四、解答题14.如图所示,已知电源电动势E20V,内阻r1,当接入固定电阻R4时,电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD0.5的小型直流电动机D都恰能正常工作试求: (1)电路中的电流大小;(2)电动机的额定电压;(3)电动机的输出功率【答案】(1)2A (2)7V (3)12W【解析】【详解】(1)灯泡L正常发光,电路中的电流为:(2)由闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为:UD=E-I(r+R)-UL=20-2(1+4)
18、-3=7V(3)电动机的总功率为P总=IUD=27=14W电动机的热功率为P热=I2RD=220.5=2W所以电动机输出功率为P出=P总-P热=14-2=12W15.如图所示,线段A为某电源U-I图线,线段B为某电阻的U-I图线,当上述电源和电阻组成如图闭合电路时,求:(1)电源电动势和内阻各是多大?(2)电源的输出功率P出多大?(3)若要获得电源的最大输出功率,要并联一个多大的电阻?电源最大输出功率多大?【答案】(1)3V ;(2);(3);【解析】【详解】(1)从A的图线可读出电动势为:内阻为:;(2)从图象的交点可读出路端电压为:电路电流为:电源的输出功率为:;(3)从图象的交点可得:,
19、当内外电阻相等时,即外电路总电阻为:时,电源有最大输出功率,由电阻并联关系可得并联的电阻为:,电源有最大输出功率为:;所以:(1)电源电动势和内阻各是3V和0.5;(2)电源的输出功率为4W;(3)若要获得电源的最大输出功率,要并联一个1的电阻,电源最大输出功率4.5W【点睛】解决该题需明确知道UI图象中纵截距和斜率的物理意义,知道在什么时候电源的输出功率是最大的;熟记功率的计算公式。16.如图所示的电路中A、B、C为三个规格不同的小电珠,R为滑动变阻器,在A、B上分别标有“2 V,0.2 W”和“1.5 V,0.15 W”字样,而C上只看得出标有“2 V”字样当滑片P在图示位置时,A、B、C
20、三个小电珠均能正常发光,已知电源电动势为6 V,内阻为1 ,求:(1)滑动变阻器的阻值R;(2)三个小电珠正常发光时,滑动变阻器所消耗的电功率【答案】(1) (2)0.41W【解析】【详解】(1)A、B、C三个小电珠均能正常发光,由得 回路的总电流I= IA + IB = 0.2A回路的路端电压U = E - Ir = 6V-0.21V=5.8V滑片P距a端阻值 滑片P距b端阻值所以滑动变阻器的阻值R=Ra+Rb=14(2)滑动变阻器所消耗的电功率17.长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,一个带电荷量为q、质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下极板边缘射出,射出时速度恰与下极板成30角,如图所示,不计粒子重力,求:(1)粒子末速度的大小;(2)匀强电场的场强;(3)两板间的距离.【答案】(1)(2) (3) 【解析】【详解】(1)粒子离开电场时,合速度与水平方向夹角,由速度关系得合速度为:(2)粒子在电场中做类平抛运动:在水平方向:竖直方向:由牛顿第二定律可得:联立以上方程解得:(3)粒子在电场中做类平抛运动:在竖直方向:解得: