題目列表(包括答案和解析)
第Ⅰ卷(選擇題 共31分)
一、單項選擇題.本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意.
1. 關于科學家和他們的貢獻,下列說法中正確的是[來源:Www..com]
A.安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應
B.伽利略認為自由落體運動是速度隨位移均勻變化的運動
C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并計算出太陽與地球間引力的大小
D.法拉第提出了電場的觀點,說明處于電場中電荷所受到的力是電場給予的
2.如圖為一種主動式光控報警器原理圖,圖中R1和R2為光敏電阻,R3和R4為定值電阻.當射向光敏電阻R1和R2的任何一束光線被遮擋時,都會引起警鈴發(fā)聲,則圖中虛線框內的電路是
A.與門 B.或門 C.或非門 D.與非門
3.如圖所示的交流電路中,理想變壓器原線圈輸入電壓為U1,輸入功率為P1,輸出功率為P2,各交流電表均為理想電表.當滑動變阻器R的滑動頭向下移動時
A.燈L變亮 B.各個電表讀數(shù)均變大
C.因為U1不變,所以P1不變 D.P1變大,且始終有P1= P2
4.豎直平面內光滑圓軌道外側,一小球以某一水平速度v0從A點出發(fā)沿圓軌道運動,至B點時脫離軌道,最終落在水平面上的C點,不計空氣阻力.下列說法中不正確的是
A.在B點時,小球對圓軌道的壓力為零
B.B到C過程,小球做勻變速運動
C.在A點時,小球對圓軌道壓力大于其重力
D.A到B過程,小球水平方向的加速度先增加后減小
5.如圖所示,水平面上放置質量為M的三角形斜劈,斜劈頂端安裝光滑的定滑輪,細繩跨過定滑輪分別連接質量為m1和m2的物塊.m1在斜面上運動,三角形斜劈保持靜止狀態(tài).下列說法中正確的是
A.若m2向下運動,則斜劈受到水平面向左摩擦力
B.若m1沿斜面向下加速運動,則斜劈受到水平面向右的摩擦力
C.若m1沿斜面向下運動,則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+M)g
D.若m2向上運動,則輕繩的拉力一定大于m2g
二、多項選擇題.本題共4小題,每小題4分,共計16分.每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.
6.木星是太陽系中最大的行星,它有眾多衛(wèi)星.觀察測出:木星繞太陽作圓周運動的半徑為r1、 周期為T1;木星的某一衛(wèi)星繞木星作圓周運動的半徑為r2、 周期為T2.已知萬有引力常量為G,則根據(jù)題中給定條件
A.能求出木星的質量
B.能求出木星與衛(wèi)星間的萬有引力
C.能求出太陽與木星間的萬有引力
D.可以斷定
7.如圖所示,xOy坐標平面在豎直面內,x軸沿水平方向,y軸正方向豎直向上,在圖示空間內有垂直于xOy平面的水平勻強磁場.一帶電小球從O點由靜止釋放,運動軌跡如圖中曲線.關于帶電小球的運動,下列說法中正確的是
A.OAB軌跡為半圓
B.小球運動至最低點A時速度最大,且沿水平方向
C.小球在整個運動過程中機械能守恒
D.小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等
8.如圖所示,質量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當滑塊運動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結論中正確的是
A.上述過程中,F做功大小為
B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達右端所用時間越長
C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小
D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多
9.如圖所示,兩個固定的相同細環(huán)相距一定的距離,同軸放置,O1、O2分別為兩環(huán)的圓心,兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷.一帶正電的粒子從很遠處沿軸線飛來并穿過兩環(huán).則在帶電粒子運動過程中
A.在O1點粒子加速度方向向左
B.從O1到O2過程粒子電勢能一直增加
C.軸線上O1點右側存在一點,粒子在該點動能最小
D.軸線上O1點右側、O2點左側都存在場強為零的點,它們關于O1、O2連線中點對稱
第Ⅱ卷(非選擇題 共89分)
三、簡答題:本題分必做題(第lO、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計42分.請將解答填寫在答題卡相應的位置.
必做題
10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時,采用如圖所示的裝置,圖中長木板水平固定.
(1)實驗過程中,電火花計時器應接在 ▲ (選填“直流”或“交流”)電源上.調整定滑輪高度,使 ▲ .
(2)已知重力加速度為g,測得木塊的質量為M,砝碼盤和砝碼的總質量為m,木塊的加速度為a,則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ= ▲ .
(3)如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出.從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.則木塊加速度大小a= ▲ m/s2(保留兩位有效數(shù)字).
11.為了測量某電池的電動勢 E(約為3V)和內阻 r,可供選擇的器材如下:
A.電流表G1(2mA 100Ω) B.電流表G2(1mA 內阻未知)
C.電阻箱R1(0~999.9Ω) D.電阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑動變阻器R3(0~10Ω 1A) F.滑動變阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值電阻R0(800Ω 0.1A) H.待測電池
I.導線、電鍵若干
(1)采用如圖甲所示的電路,測定電流表G2的內阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:
I1(mA) | 0.40 | 0.81 | 1.20 | 1.59 | 2.00 |
I2(mA) | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 |
根據(jù)測量數(shù)據(jù),請在圖乙坐標中描點作出I1—I2圖線.由圖得到電流表G2的內阻等于
▲ Ω.
(2)在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池電動勢和內阻,采用如圖丙所示的電路,圖中滑動變阻器①應該選用給定的器材中 ▲ ,電阻箱②選 ▲ (均填寫器材代號).
(3)根據(jù)圖丙所示電路,請在丁圖中用筆畫線代替導線,完成實物電路的連接.
12.選做題(請從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑.如都作答,則按A、B兩小題評分.)
A.(選修模塊3-3)(12分)
(1)下列說法中正確的是 ▲
A.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離,液體表面存在張力
B.擴散運動就是布朗運動
C.蔗糖受潮后會粘在一起,沒有確定的幾何形狀,它是非晶體
D.對任何一類與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程進行方向的說明,都可以作為熱力學第二定律的表述
(2)將1ml的純油酸加到500ml的酒精中,待均勻溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共200滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內,待油膜充分展開后,測得油膜的面積為200cm2,則估算油酸分子的大小是 ▲ m(保留一位有效數(shù)字).
(3)如圖所示,一直立的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體,活塞橫截面積為S,汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的,開始活塞被固定,打開固定螺栓K,活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,已知AB=h,大氣壓強為p0,重力加速度為g.
①求活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強;
②設周圍環(huán)境溫度保持不變,求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內能僅由溫度決定).
B.(選修模塊3-4)(12分)
(1)下列說法中正確的是 ▲
A.照相機、攝影機鏡頭表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理
B.光照射遮擋物形成的影輪廓模糊,是光的衍射現(xiàn)象
C.太陽光是偏振光
D.為了有效地發(fā)射電磁波,應該采用長波發(fā)射
(2)甲、乙兩人站在地面上時身高都是L0, 甲、乙分別乘坐速度為0.6c和0.8c(c為光速)的飛船同向運動,如圖所示.此時乙觀察到甲的身高L ▲ L0;若甲向乙揮手,動作時間為t0,乙觀察到甲動作時間為t1,則t1 ▲ t0(均選填“>”、“ =” 或“<”).
(3)x=0的質點在t=0時刻開始振動,產(chǎn)生的波沿x軸正方向傳播,t1=0.14s時刻波的圖象如圖所示,質點A剛好開始振動.
①求波在介質中的傳播速度;
②求x=4m的質點在0.14s內運動的路程.
C.(選修模塊3-5)(12分)
(1)下列說法中正確的是 ▲
A.康普頓效應進一步證實了光的波動特性
B.為了解釋黑體輻射規(guī)律,普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的
C.經(jīng)典物理學不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征
D.天然放射性元素衰變的快慢與化學、物理狀態(tài)有關
(2)是不穩(wěn)定的,能自發(fā)的發(fā)生衰變.
①完成衰變反應方程 ▲ .
②衰變?yōu)?img width=40 height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/3/40403.gif" >,經(jīng)過 ▲ 次α衰變, ▲ 次β衰變.
(3)1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質子.科學研究表明其核反應過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核,復核發(fā)生衰變放出質子,變成氧核.設α粒子質量為m1,初速度為v0,氮核質量為m2,質子質量為m0, 氧核的質量為m3,不考慮相對論效應.
①α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間,復核的速度為多大?
②求此過程中釋放的核能.
四、計算題:本題共3小題,共計47分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
13.如圖所示,一質量為m的氫氣球用細繩拴在地面上,地面上空風速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為α.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知氫氣球在空氣中運動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kv(k為已知的常數(shù)).則
(1)氫氣球受到的浮力為多大?
(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?
(3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運動,其水平方向上的速度與風速v0相等,求此時氣球速度大。ㄔO空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).
14.如圖所示,光滑絕緣水平面上放置一均勻導體制成的正方形線框abcd,線框質量為m,電阻為R,邊長為L.有一方向豎直向下的有界磁場,磁場的磁感應強度為B,磁場區(qū)寬度大于L,左邊界與ab邊平行.線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場區(qū).
(1)若線框以速度v勻速穿過磁場區(qū),求線框在離開磁場時ab兩點間的電勢差;
(2)若線框從靜止開始以恒定的加速度a運動,經(jīng)過t1時間ab邊開始進入磁場,求cd邊將要進入磁場時刻回路的電功率;
(3)若線框以初速度v0進入磁場,且拉力的功率恒為P0.經(jīng)過時間T,cd邊進入磁場,此過程中回路產(chǎn)生的電熱為Q.后來ab邊剛穿出磁場時,線框速度也為v0,求線框穿過磁場所用的時間t.
15.如圖所示,有界勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里,MN為其左邊界,磁場中放置一半徑為R的圓柱形金屬圓筒,圓心O到MN的距離OO1=2R,圓筒軸線與磁場平行.圓筒用導線通過一個電阻r0接地,最初金屬圓筒不帶電.現(xiàn)有范圍足夠大的平行電子束以速度v0從很遠處沿垂直于左邊界MN向右射入磁場區(qū),已知電子質量為m,電量為e.
(1)若電子初速度滿足,則在最初圓筒上沒有帶電時,能夠打到圓筒上的電子對應MN邊界上O1兩側的范圍是多大?
(2)當圓筒上電量達到相對穩(wěn)定時,測量得到通過電阻r0的電流恒為I,忽略運動電子間的相互作用,求此時金屬圓筒的電勢φ和電子到達圓筒時速度v(取無窮遠處或大地電勢為零).
(3)在(2)的情況下,求金屬圓筒的發(fā)熱功率.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
U(V) | 0.45 | 0.91 | 1.50 | 1.78 | 2.71 |
I(mA) | 0.30 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.80 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
U(V) | 0.45 | 0.91 | 1.50 | 1.78 | 2.71 |
I(mA) | 0.30 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.80 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
U(V) | 0.45 | 0.91 | 1.50 | 1.78 | 2.71 |
I(mA) | 0.30 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.80 |
若下圖為某磁敏電阻在室溫下的電阻一磁感應強度特性曲線,其中
RB,R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值.為了測量磁感應強度B,需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB.請按要求完成下列實驗.(1)設計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路,在下圖的虛線框內畫出實驗電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場已給出,待測磁場磁感應強度大小約為0.6~1.0 T,不考慮磁場對電路其它部分的影響).要求誤差較。
提供的器材如下:
A.磁敏電阻,無磁場時阻值R0=150 Ω
B.滑動變阻器R,全電阻約20 Ω
C.電流表.量程2.5 mA,內阻約30 Ω
D.電壓表,量程3 V,內阻約3 kΩ
E.直流電源E,電動勢3 V,內阻不計
F.開關S,導線若干
(2)正確接線后,將磁敏電阻置入待測磁場中,測量數(shù)據(jù)如下表
根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB=________Ω,
結合如圖可知待測磁場的磁感應強度
B=________T.(3)試結合下圖簡要回答,磁感應強度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范圍內磁敏電阻阻直的變化規(guī)律有何不同?
(4)某同學查閱相關資料時看到了如圖所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻一磁感應強度特性曲線(關于縱軸對稱),由圖線可以得到什么結論?
高考真題
1.【解析】考查基本物理常識。熱敏電阻的原理是通過已知某電阻的電阻值與溫度的函數(shù)關系,測得該熱敏電阻的值即可獲取溫度,從而應用于溫度測控裝置中,A說法正確;光敏電阻是將光信號與電信號進行轉換的傳感器,B說法正確;電阻絲通過電流會產(chǎn)生熱效應,可應用于電熱設備中,C說法正確;電阻對直流和交流均起到阻礙的作用,D說法錯誤
【答案】ABC
2.【解析】本題考查電路的串并聯(lián)知識。當cd端短路時,R2與R3并聯(lián)電阻為30Ω后與R1串聯(lián),ab間等效電阻為40Ω,A對;若ab端短路時,R1與R2并聯(lián)電阻為8Ω后與R3串聯(lián),cd間等效電阻為128Ω,B錯;但ab兩端接通測試電源時,電阻R2未接入電路,cd兩端的電壓即為R3的電壓,為Ucd = ×100V=80V,C對;但cd兩端接通測試電源時,電阻R1未接入電路,ab兩端電壓即為R3的電壓,為Uab = ×100V=25V,D錯。
【答案】AC
3.【解析】當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時,R的電阻增大,所以總電阻增大,總電流減小,路端電壓增大,所以電壓表的讀數(shù)增大;又因與電流表串聯(lián)的電阻恒定,當其支路的電壓增大時,電流也增大,所以電流表的讀數(shù)也增大,故選項A正確
【答案】A
4.【解析】說明bcd與電源之間和a與電源之間的元件和導線是完好的,只能是R斷路。所以選項B正確。
【答案】B
5.【解析】正確認識門電路的符號,“&”為或門,“
【答案】C
6.【解析】(1)導線上損失的功率為P=I2R=(
損失的功率與輸送功率的比值
(2)(2)風垂直流向風輪機時,提供的風能功率最大.
單位時間內垂直流向葉片旋轉面積的氣體質量為pvS,S=r2
風能的最大功率可表示為
P風=
采取措施合理,如增加風輪機葉片長度,安裝調向裝置保持風輪機正面迎風等。
(3)按題意,風力發(fā)電機的輸出功率為P2=kW=160 kW
最小年發(fā)電量約為W=P2t=160×5000 kW?h=8×105kW?h
【答案】(1) (2) (3)8×105kW?h
7.【解析】歐姆檔在最上面的一排數(shù)據(jù)讀取,讀數(shù)為6×10Ω=60Ω;電流檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的最底下一排數(shù)據(jù),讀數(shù)為7.18mA; 圖6
同樣直流電壓檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的中間一排數(shù)據(jù)較好,讀數(shù)為35.9×0.1V=3.59V
【答案】(1)60Ω (2)7.18mA (3)3.59V
8.【解析】(1)當B=0.6T時,磁敏電阻阻值約為6×150Ω=900Ω,當B=1.0T時,磁敏電阻阻值約為11×150Ω=1650Ω.由于滑動變阻器全電阻20Ω比磁敏電阻的阻值小得多,故滑動變阻器選擇分壓式接法;由于,所以電流表應內接。電路圖如圖6所示。
(2)方法一:根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為:,,,
,,
故電阻的測量值為(1500-1503Ω都算正確。)
由于,從圖1中可以讀出B=0.9T
方法二:作出表中的數(shù)據(jù)作出U-I圖象,圖象的斜率即為電阻(略)。
(3)在0~0.2T范圍,圖線為曲線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應強度非線性變化(或非均勻變化);在0.4~1.0T范圍內,圖線為直線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應強度線性變化(或均勻變化);
(4)從圖3中可以看出,當加磁感應強度大小相等、方向相反的磁場時,磁敏電阻的阻值相等,故磁敏電阻的阻值與磁場方向無關。
本題以最新的科技成果為背景,考查了電學實驗的設計能力和實驗數(shù)據(jù)的處理能力.從新材料、新情景中舍棄無關因素,會看到這是一個考查伏安法測電阻的電路設計問題,及如何根據(jù)測得的U、I值求電阻。第(3)、(4)問則考查考生思維的靈敏度和創(chuàng)新能力.總之本題是一道以能力立意為主,充分體現(xiàn)新課程標準的三維目標,考查學生的創(chuàng)新能力、獲取新知識的能力、建模能力的一道好題。
【答案】(1) B=0.9T (2)B=0.9T (3)磁敏電阻的阻值隨磁感應強度線性變化(或均勻變化);
9.【解析】(1)如圖所示
(2)②讀取溫度計示數(shù),讀取電壓表示數(shù)
(3)根據(jù)就可解出不同溫度下熱敏電阻的阻值,
并利用圖線得出圖線的斜率。在圖象上取兩點,當℃時,
,當℃時,圖象的斜率為,將圖線延長,交于原點,說明℃時的電阻為100,故關系式為。
【答案】 (1)圖略 (2)記錄電壓表電壓值、溫度計數(shù)值 (3)R=100+0.395 t
10.【解析】((1)如圖所示
(2)由于RL1比RL2小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過,但功率很小,不能發(fā)光。
(3)L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過,
但功率很小,不能發(fā)光。如圖c所示
【答案】(1)如圖b(2)L2分得的電壓很小,
雖然有電流渡過,但功率很小,不能發(fā)光。
(3)功率很小,不能發(fā)光。
名校試題
1.【解析】當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,
溫度升高,R2電阻減小,總電流變大,R1上電壓變大,R3電壓變小,故電流表示數(shù)I變;路端電壓U變小。故D正確。
【答案】D
2.【解析】由電功率的定義式得IU=P,所以選項B正確;因電吹風中有電動機,有一部公電能轉化為機械能,所以選項C也正確。
【答案】BC
3.【解析】當滑動變阻器上的滑動頭從開始的中點位置向右移動時,總電阻減小,總電流增大,所以選項D正確;L1所在支路電阻增大,電流減小,所以選項A對;同理選項D也正確
【答案】ABD
4.【解析】因為A1(0―
【答案】AD
5.【解析】當 S1閉合,S2斷開,該報警器將發(fā)出警報聲,所以選項B正確
【答案】B
6.【解析】在直流電路中電容相當于斷路,R1與R2串聯(lián),R3與R4串聯(lián),兩部分再并聯(lián)。電路中在R1、R2上的電壓降與在R3、R4上的電壓降相等,即U1+U2=U3+U4,且U1∶U2=R1∶R2,U3∶U4=R3∶R4,所以不用光照射時電容器上極板的電勢高于下極板的電勢。當用光照射時,光敏電阻R2的阻值減小,此時電容器上極板的電勢可能仍高于下極板的電勢,但電勢差減小,所以,電容C的電荷量可能會減小。隨照射光的強度的增加,當光敏電阻的阻值減小到一定值后,電勢差減小到零。照射光再增強時電容器下極板的電勢將高于上極板,此時電容器上極板先帶正電,后來帶負電。即電容器上的電荷先被中和,后再充電,電容C的電荷量的變化情況也可能是先減小后增大。
【答案】減;先減小后增大
7.【解析】(1)歐姆檔在最上面的一排數(shù)據(jù)讀取,讀數(shù)為22×10Ω=220Ω;電流檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的最底下一排數(shù)據(jù),讀數(shù)為3.9mA;
(2)設計電路如圖所示
【答案】 (1)1220Ω 23.9 mA
(2)見圖
8.【解析】(1)電路如圖所示 電流表改裝成電壓表,
串聯(lián)電阻(電阻箱)可以完成。由于電流的表A1的內
阻相對待測電阻Rx很小,且大小不確定,采用電流表
外接法;瑒幼冏杵鱎1的最大阻值很小,電壓的調
節(jié)能力有限,采用分壓式接法。
(2)6.4mA ;240μA;195Ω
由圖可知,電流表A1的示數(shù)是6.4mA ,電流表
A2的示數(shù)是240μA。
測得待測電阻=195Ω。
【答案】(1)串聯(lián)電阻(電阻箱)可以完成;(2)見圖24 (3)195Ω
9.【解析】(1)額定電流 解得
(2)設5節(jié)電池串聯(lián),總電動勢為E,總內阻為r;串聯(lián)的電阻阻值為R,其兩端電壓為U,則 又
代入數(shù)據(jù)解得 R=10Ω
【答案】(1) (2)R=10Ω
10.【解析】⑴設電容器上的電壓為Uc.
電容器的帶電量 解得: Q=4×10-4C
⑵設電壓表與R2并聯(lián)后電阻為R并
則電壓表上的電壓為: 解得:=3V
【答案】(1)Q=4×10-4C (2)=3V
11.【解析】(1)燈泡兩端電壓等于電源端電壓,且U=ε-Ir,則總電流I=
電源提供的能量:E=Iεt=8×12×100×60=5.76×105J.
(2)通過燈泡的電流I1=16/8=
W1=Pt=16×100×60=0.96×105J
通過電動機的電流I2=8-2=6A,
電流對電動機所做的功W2= I2Ut=6×8×600=2.88×105J
(3)燈絲產(chǎn)生的熱量Q1=W1=0.96×105J,
電動機線圈產(chǎn)生的熱量Q2=I22r’t=62×0.5×600=0.108×105J
(4)電動機的效率:η=%=96.3%
【答案】(1)5.76×105J (2)2.88×105J (3)0.108×105J (4)96.3%
12.【解析】(1)當觸頭滑動到最上端時,流過小燈泡的電流為: 流過滑動變阻囂的電者吶: 故: (2)電源電動勢為:
當觸頭,滑動到最下端時,滑動交阻囂和小燈泡均被短路.電路中總電流為:
故電源的總功率為:
輸出功率為:
【答案】(1) (2),
考點預測題
1.【解析】由圖可知、并聯(lián)后再與串聯(lián),測通過的電流,測通過的電流,V測路端電壓U。現(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動,阻值減小,電路總電陰減小,則總電流I增大;根據(jù)閉合電路歐姆定律知路端是壓U=E-Ir,所以電壓表示數(shù)U減;兩端電壓,而,增大,所以減小,則減小,而I=+,所以增大。故選項B正確.
【答案】B
2.【解析】每只電熱器的電阻為
每只電熱器的額定電流為
(1)每只電熱器正常工作,必須使電熱器兩端的實際電壓等于額定電壓200V,因此干路電流為 ,而每只電熱器的額定電流為
(2)要使電源使出功率最大,須使外電阻等于內電阻,由此可知電熱器總電阻為,故只。
(3)要使用電器組加熱物體最快,必須使其總電阻為,所以只.
(4)要使、是消耗的功率最大,必須使通過它們的電流最大,即當50只電熱器全接通時,可滿足要求,即只.
【答案】 (1)2只 (2)40只 (3)8只 (4)50只
3.【解析】由電壓和R1的阻值可知通過R1的電流I1=36mA,則通過熱敏電阻的電流為I2=34mA。由I―U關系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為5.2V。則R2的電壓為3.8V,R2的阻值為111.6.
【答案】3.8V111.6
4.【解析】依題意,由圖32(b)可得二極管電流和電壓的關系為:I=2U-2 ①
又二極管的功率:P=UI≤4W
將①代入②得:U2-U-2≤0 解得:U≤2V
代入①得:I≤2A
由閉合電路歐姆定律 E=U+IR 得 R≥1.5Ω
輸入給R的功率PR=(E-U)I=(E―U)(2U-2)=-2U2+12U-10=-2(U-3)+8
可見PR隨U按拋物線規(guī)律變化,其開口向下,最大值時 U=3V,故要使R的功率最大,其電壓只能是二極管不被燒壞的最大電壓U=2V。這樣R=1.5Ω PR的最大值PR=(E-U)I=6W
【答案】(1)R≥1.5Ω (2)6W
5.【解析】假設r為電源內阻,R為車燈電阻,I為沒有啟動電動機時流過電流表的電流。在沒有啟動電動機時,滿足閉合電路歐姆定律,r+R=,得。
此時車燈功率為:P=。 啟動電動機后,流過電流表的電流,此時車燈兩端的電壓為:,所以此時車燈功率為P=
電動機啟動后車燈軾率減少了,故正確選項為B。
【答案】B
6.【解析】當電鍵S斷開時,電動機沒有通電,歐姆定律成立,所以電路兩端的電壓U=I1R1=10V;當電鍵合上后,電動機轉動起來,電路兩端的電壓U=10V,通過電動機的電流應滿足UI2>I22R2,所以I2<
【答案】BD
7.【解析】由于穩(wěn)定后電容器相當于斷路,因此R3上無電流,電容器相當于和R2并聯(lián)。只有增大R2或減小R1才能增大電容器C兩端的電壓,從而增大其帶電量。改變R3不能改變電容器的帶電量。因此選BD。
【答案】BD
8.【解析】由于R1 和R2串聯(lián)分壓,可知R1兩端電壓一定為4V,
由電容器的電容知:為使C的帶電量為2×10-6C,其兩端電壓必須為1V,
所以R3的電壓可以為3V或5V。因此R4應調節(jié)到20Ω或4Ω.兩次電容器上極板分別帶負電和正電。還可以得出:當R4由20Ω逐漸減小的到4Ω的全過程中,通過圖中P點的電荷量應該是4×10
【答案】調節(jié)到20Ω或4Ω
9.【解析】根據(jù)題給條件,首先判定不能選用歐姆擋,因為使用歐姆擋時,被測元件必須與外電路斷開。先考慮電壓擋,將黑表筆接在b端,如果指針偏轉,說明R1與電源連接的導線斷了,此時所測的數(shù)據(jù)應是電源的電動勢6V;谶@一點,C不能選,否則會燒毀萬用表;如果指針不偏轉,說明R1與電源連接的導線是好的,而R1與R2之間導線和R2與電源間導線其中之一是壞的,再把黑表筆接c點,如果指針偏轉,說明R1與R2之間導線是斷的,否則說明R2與電源間導線是斷的,A項正確。再考慮電流表,如果黑表筆接在b端,指針偏轉有示數(shù)則說明R1與電源連接的導線是斷的,此時指示數(shù)I=E/(R1+R2)=
【答案】A
10.【解析】畫出原電路的等效電路圖如圖所示.
若斷路,圖增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律,得減小,則分得的電流變小,即變暗,電流表的示數(shù)變小,又由可知,可得路端電壓增大,而,減小,可推得增大,故變亮.選項正確.
【答案】A
11.【解析】(1)驅動電機的輸入功率
(2)在勻速行駛時
汽車所受阻力與車重之比 。
(3)當陽光垂直電磁板入射式,所需板面積最小,設其為S,距太陽中心為r的球面面積。
若沒有能量的損耗,太陽能電池板接受到的太陽能功率為,則
設太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為P,
由于,所以電池板的最小面積
【答案】(1) (2) (3)
12.【解析】由3知,常溫下其電阻較小,通入電流后,隨著溫度升高,其電阻率先變小,然后迅速增大,其功率先變大后變小,當其產(chǎn)生的熱量與放出的熱量相等時,溫度保持在t1~t2之間的某一值不變,如果溫度再升高,電阻率變大,導致電流變小,那么溫度隨之會降低;如果溫度降低,電阻率變小,導致電流變大,溫度又會升上去.所以AD正確?
【答案】AD
13.解析】電熱式電器在人們的日常生活中有其重要應用,本題以此為背景,主要考查電路圖的識別能力與電路計算能力。
(1)S閉合,處于加熱狀態(tài);S斷開,處于保溫狀態(tài)。
(2)由電功率公式得
聯(lián)立解得
(3)
【答案】(1)處于保溫狀態(tài)。 (2) (3)h
14. 【解析】(1)設列車加速度為時小球偏離豎直方向的夾角為θ,這時小球受到的合外力為F=mgtanθ,由牛頓第二定律可得列車的加速度為a=gtanθ=g.DC/h
上式即觸點D的位移跟加速度的關系式。
從電路部分來看,設此時電壓表的讀數(shù)為U’,根據(jù)串聯(lián)電路的特點,對均勻電阻絲來說有電壓與電阻絲長度成正比,即U’/U=RDC/RAB=DC/l DC=l U’/U
由上兩式聯(lián)列得a=gU’l/Uh
上式中g、U、l、h都是常數(shù),表明U’與a正比,可將電壓表上的電壓讀數(shù)一一對應成加速度的數(shù)值,電壓表便改制成了加速度計。
(2)這個裝置測得最大加速度的情況是觸點由D移到A,這時電壓表讀數(shù)U’=U/2,
所以amax=gl/2h
C點設置在AB中間的好處是:利用這個裝置還可以測定列車做勻減速運動時的加速度,這時小球偏向OC線的右方。電壓表要零點在中間,且量程大于U/2
【答案】(1) a=gU’l/Uh (2)可以測定列車做勻減速運動時的加速度
15.【解析】絕大多數(shù)考生解答此題,首選的就是伏安法,由于本題沒有電壓表,因為本題需要運用“電流表算電壓”這一創(chuàng)新思維
(1)實驗電路如圖所示。
(2)A1、A2兩電流表的讀數(shù)I1、I2,所以R1兩端的電壓為,電流為,由部分電路歐姆定律得
待測電阻R1的阻值計算公式是
【答案】
16.【解析】此題與教材上的伏安法略有不同,多了一個定值電阻,但其原理還是閉合電路歐姆定律。①實驗電路原理圖如圖1所示
②根據(jù)E=U+Ir,可得 聯(lián)立方程有
此方法測得的電動勢和內阻均無系統(tǒng)誤差 圖44
【答案】
17.【解析】求解電壓表擴大后的量程,就要知道與電壓表串聯(lián)的電阻R1大小,本題可以順著這個思路分析,設計電路。若將R1、R2串聯(lián),由電壓表的示數(shù)及自身電阻可算得電路中的電流,根據(jù)兩次示數(shù)由閉合電路歐姆定律可算出R1和電源的電動勢。當S1閉合,S2斷開時,電壓表的示數(shù)變小,知R2被接入了電路。故電路應如圖7所示連接。
設電源的電動勢為E,先后兩次電壓表的示數(shù)為U1、U2,電壓表自身電阻為R0,原先量程為U0,由閉合電路歐姆定律有:和,代入已知數(shù)據(jù)解兩式得,E=6.3V, R1=6000Ω。電壓表改裝后的量程為
【答案】7V E=6.3V
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