题目列表(包括答案和解析)
5.图示为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻,则示数为 Ω.
(2)如果是用直流10 mA挡测量电流,则示数为 mA.
(3)如果是用直流5 V挡测量电压,则示数为 V.[2008年高考·宁夏理综卷]
解析:欧姆挡在最上面的一排数据读取,读数为6×10 Ω=60 Ω;电流挡测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为7.18 mA;同样直流电压挡测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为35.9×0.1 V=3.59 V.
答案:(1)60 (2)7.18 (3)3.59
4.一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则[2008年高考·宁夏理综卷]( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时, cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为80 V
解析:当一端短路时,可将此短路端直接用导线相连.
当cd短路时,R2与R3并联后再与R1串联,则有:
R总=R1+=40 Ω
同理,当ab短路时有:
R总′=R2+=128 Ω
对于理想电压表,其内阻无穷大,故当电阻与电压表串联时,其分压可不计.
当ab接通测试电源时,R1与R3串联,cd两端的电压等于R3的分压,即有:Ucd==80 V
当cd接通测试电源时,R2与R3串联,ab两端的电压等于R3的分压,即有:Uab==25 V
故选项A、C正确.
答案:AC
3.如图所示,汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表的示数为10 A,电动机启动时电流表的示数为58 A.若电源的电动势为12.5 V,内阻为0.05 Ω,电流表的内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了[2007年高考·重庆理综卷]( )
A.35.8 W B.43.2 W
C.48.2 W D.76.8 W
解析:电动机启动前车灯的功率为:
P=(E-Ir)·I=(12.5-10×0.05)×10 W=120 W
电动机启动时车灯两端的电压为:
U′=(12.5-58×0.05) V=9.6 V
由P=得:
==
解得:P′=76.8 W
故ΔP=P-P′=43.2 W.
答案:B
2.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷]( )
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表的示数都减小
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
解析:当触头由中点移向b端时,R↑→R总↑→I总↓→U内↓→U外↑,故电压表的示数增大
又I总↓→UR1↓→UR2↑→I↑,故电流表的示数增大,选项A正确.
答案:A
1.某同学设计了一个转向灯电路(如图所示),其中L为指示灯,L1、L2分别为左右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,下列判断正确的是[2008年高考·重庆理综卷]( )
A.L的功率小于额定功率
B.L1亮,其功率等于额定功率
C.L2亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
解析:本题考查电路分析的有关知识,为中等难度题目.由电路结构可知,当S置于位置1时,L与L2串联后再与L1并联,由灯泡的额定电压和额定功率可知,L1和L2的电阻相等.L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻,由于电源的电动势为6 V,本身有电阻,所以L1两端的电压和L与L2两端的总电压相等,且都小于6 V,所以三只灯都没有正常发光,三只灯的实际功率都小于额定功率.含L支路的总电阻大
于含L1支路的电阻,由于两条支路的电压相等,所以含L支路的总功率小于另一支路的功率.
答案:A
13.(14分)图示为导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放有一金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kI,比例常量k=2.5×10-6 T/A.
已知两导轨内侧间距l=1.5 cm,滑块的质量m=30 g,滑块沿导轨滑行5 m后获得的发射速度v=3.0 km/s(此过程视为匀加速运动).
(1)求发射过程中电源提供的电流.
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
解析:(1)由匀加速直线运动公式得:
a==9×105 m/s2
由安培力公式和牛顿第二定律,有:
F=BIl=kI2l=ma
因此I==8.5×105 A.
(2)滑块获得的动能是电源输出能量的4%,即:
P·Δt×4%=mv2
发射过程中电源供电时间为:
Δt==×10-2 s
所需的电源输出功率为:
P==1.0×109 W
由功率P=IU,解得输出电压为:
U==1.2×103 V.
答案:(1)8.5×105 A (2)1.0×109 W 1.2×103 V
3.0 T≤B≤16.3 T.
答案:3.0 T≤B≤16.3 T
12.(13分)如图甲所示,电源的电动势E=2 V,内阻r=0.5 Ω,两竖直导轨间的距离L=0.2 m,竖直导轨的电阻可以忽略不计.金属棒的质量m=0.1 kg,电阻R=0.5 Ω,它与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,在纸外一侧垂直靠在两导轨上.为使金属棒不下滑,施一与纸面成30°夹角、与导线垂直且斜向纸里的磁场,则磁感应强度的大小应满足什么条件?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2)
解析:对金属棒进行受力分析,
设磁感应强度为B1时,金属棒恰好不下滑,此时它的受力情况如图乙所示,有:
Fcos 30°=FN
Fsin 30°+f=mg
f=μFN
F=B1IL
I=
解得:B1=3.0 T
设磁感应强度为B2时,金属棒恰好不上滑,此时它的受力情况如图丙所示.同理有:
B2ILsin 30°=μB2ILcos 30°+mg 乙 丙
解得:B2=16.3 T
故磁感应强度B的大小应满足:
11.(13分)图示为等臂电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着匝数n=9的矩形线圈,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁感应强度的大小为B、方向与线圈平面垂直.当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡.然后使电流反向、大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再次达到新的平衡.
(1)导出用已知量和可测量量n、m、l、I表达B的计算式.
(2)当l=10.0 cm、I=0.10 A、m=7.2 g时,磁感应强度B是多大?(取重力加速度g=10 m/s2)
解析:(1)设电流方向未改变时,等臂天平的左盘内砝码的质量为m1,右盘内砝码的质量为m2,由平衡条件有:
m1g=m2g-nBIl
电流方向改变之后有:
(m1+m)g=m2g+nBIl
联立两式可得:B=.
(2)将n=9,l=10 cm,I=0.1 A,m=7.2 g代入B=中得:
B=0.4 T.
答案:(1)B= (2)0.4 T
10.如图甲所示,用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架置于光滑水平面上,三边的长度分别为3L、4L和5L,长度为L的电阻丝的电阻为r,框架与一电动势为E、内阻不计的电源相连接,整个系统处于方向垂直于框架平面、磁感应强度为B的匀强磁场,则框架受到的安培力的合力为( )
A.0
B.,方向b→d
C.,方向d→b
D.,方向b→d
解析:由题意知,通过ac边的电流为:
I1=
由a→b→c的电流I2=
故框架的受力情况如图乙所示.则:
Fac=B·5L·=,方向b→d
Fab=,方向b→c
Fbc=,方向b→a
由平行四边形定则知,Fab、Fbc的合力与Fac同向,大小为,如图丙所示.故框架受到的安培力的合力为:
F=+=,方向b→d.
答案:D
非选择题部分共3小题,共40分.
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