题目列表(包括答案和解析)
第Ⅰ卷(选择题 共31分)
一、单项选择题.本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1. 关于科学家和他们的贡献,下列说法中正确的是[来源:Www..com]
A.安培首先发现了电流的磁效应
B.伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动
C.牛顿发现了万有引力定律,并计算出太阳与地球间引力的大小
D.法拉第提出了电场的观点,说明处于电场中电荷所受到的力是电场给予的
2.如图为一种主动式光控报警器原理图,图中R1和R2为光敏电阻,R3和R4为定值电阻.当射向光敏电阻R1和R2的任何一束光线被遮挡时,都会引起警铃发声,则图中虚线框内的电路是
A.与门 B.或门 C.或非门 D.与非门
3.如图所示的交流电路中,理想变压器原线圈输入电压为U1,输入功率为P1,输出功率为P2,各交流电表均为理想电表.当滑动变阻器R的滑动头向下移动时
A.灯L变亮 B.各个电表读数均变大
C.因为U1不变,所以P1不变 D.P1变大,且始终有P1= P2
4.竖直平面内光滑圆轨道外侧,一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力.下列说法中不正确的是
A.在B点时,小球对圆轨道的压力为零
B.B到C过程,小球做匀变速运动
C.在A点时,小球对圆轨道压力大于其重力
D.A到B过程,小球水平方向的加速度先增加后减小
5.如图所示,水平面上放置质量为M的三角形斜劈,斜劈顶端安装光滑的定滑轮,细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块.m1在斜面上运动,三角形斜劈保持静止状态.下列说法中正确的是
A.若m2向下运动,则斜劈受到水平面向左摩擦力
B.若m1沿斜面向下加速运动,则斜劈受到水平面向右的摩擦力
C.若m1沿斜面向下运动,则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+ m2+M)g
D.若m2向上运动,则轻绳的拉力一定大于m2g
二、多项选择题.本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.木星是太阳系中最大的行星,它有众多卫星.观察测出:木星绕太阳作圆周运动的半径为r1、 周期为T1;木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2、 周期为T2.已知万有引力常量为G,则根据题中给定条件
A.能求出木星的质量
B.能求出木星与卫星间的万有引力
C.能求出太阳与木星间的万有引力
D.可以断定
7.如图所示,xOy坐标平面在竖直面内,x轴沿水平方向,y轴正方向竖直向上,在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场.一带电小球从O点由静止释放,运动轨迹如图中曲线.关于带电小球的运动,下列说法中正确的是
A.OAB轨迹为半圆
B.小球运动至最低点A时速度最大,且沿水平方向
C.小球在整个运动过程中机械能守恒
D.小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等
8.如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为v1,木板速度为v2,下列结论中正确的是
A.上述过程中,F做功大小为
B.其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达右端所用时间越长
C.其他条件不变的情况下,M越大,s越小
D.其他条件不变的情况下,f越大,滑块与木板间产生的热量越多
9.如图所示,两个固定的相同细环相距一定的距离,同轴放置,O1、O2分别为两环的圆心,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷.一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环.则在带电粒子运动过程中
A.在O1点粒子加速度方向向左
B.从O1到O2过程粒子电势能一直增加
C.轴线上O1点右侧存在一点,粒子在该点动能最小
D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点,它们关于O1、O2连线中点对称
第Ⅱ卷(非选择题 共89分)
三、简答题:本题分必做题(第lO、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
必做题
10.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.
(1)实验过程中,电火花计时器应接在 ▲ (选填“直流”或“交流”)电源上.调整定滑轮高度,使 ▲ .
(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ= ▲ .
(3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a= ▲ m/s2(保留两位有效数字).
11.为了测量某电池的电动势 E(约为3V)和内阻 r,可供选择的器材如下:
A.电流表G1(2mA 100Ω) B.电流表G2(1mA 内阻未知)
C.电阻箱R1(0~999.9Ω) D.电阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R3(0~10Ω 1A) F.滑动变阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值电阻R0(800Ω 0.1A) H.待测电池
I.导线、电键若干
(1)采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数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 |
根据测量数据,请在图乙坐标中描点作出I1—I2图线.由图得到电流表G2的内阻等于
▲ Ω.
(2)在现有器材的条件下,测量该电池电动势和内阻,采用如图丙所示的电路,图中滑动变阻器①应该选用给定的器材中 ▲ ,电阻箱②选 ▲ (均填写器材代号).
(3)根据图丙所示电路,请在丁图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
12.选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)(12分)
(1)下列说法中正确的是 ▲
A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力
B.扩散运动就是布朗运动
C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述
(2)将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴.现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是 ▲ m(保留一位有效数字).
(3)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g.
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列说法中正确的是 ▲
A.照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理
B.光照射遮挡物形成的影轮廓模糊,是光的衍射现象
C.太阳光是偏振光
D.为了有效地发射电磁波,应该采用长波发射
(2)甲、乙两人站在地面上时身高都是L0, 甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船同向运动,如图所示.此时乙观察到甲的身高L ▲ L0;若甲向乙挥手,动作时间为t0,乙观察到甲动作时间为t1,则t1 ▲ t0(均选填“>”、“ =” 或“<”).
(3)x=0的质点在t=0时刻开始振动,产生的波沿x轴正方向传播,t1=0.14s时刻波的图象如图所示,质点A刚好开始振动.
①求波在介质中的传播速度;
②求x=4m的质点在0.14s内运动的路程.
C.(选修模块3-5)(12分)
(1)下列说法中正确的是 ▲
A.康普顿效应进一步证实了光的波动特性
B.为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的
C.经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D.天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关
(2)是不稳定的,能自发的发生衰变.
①完成衰变反应方程 ▲ .
②衰变为,经过 ▲ 次α衰变, ▲ 次β衰变.
(3)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0, 氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.
①α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
②求此过程中释放的核能.
四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.如图所示,一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上,地面上空风速水平且恒为v0,球静止时绳与水平方向夹角为α.某时刻绳突然断裂,氢气球飞走.已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v,可以表示为f=kv(k为已知的常数).则
(1)氢气球受到的浮力为多大?
(2)绳断裂瞬间,氢气球加速度为多大?
(3)一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动,其水平方向上的速度与风速v0相等,求此时气球速度大小(设空气密度不发生变化,重力加速度为g).
14.如图所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L.有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左边界与ab边平行.线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区.
(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,求线框在离开磁场时ab两点间的电势差;
(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率;
(3)若线框以初速度v0进入磁场,且拉力的功率恒为P0.经过时间T,cd边进入磁场,此过程中回路产生的电热为Q.后来ab边刚穿出磁场时,线框速度也为v0,求线框穿过磁场所用的时间t.
15.如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN为其左边界,磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒,圆心O到MN的距离OO1=2R,圆筒轴线与磁场平行.圆筒用导线通过一个电阻r0接地,最初金属圆筒不带电.现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处沿垂直于左边界MN向右射入磁场区,已知电子质量为m,电量为e.
(1)若电子初速度满足,则在最初圆筒上没有带电时,能够打到圆筒上的电子对应MN边界上O1两侧的范围是多大?
(2)当圆筒上电量达到相对稳定时,测量得到通过电阻r0的电流恒为I,忽略运动电子间的相互作用,求此时金属圆筒的电势φ和电子到达圆筒时速度v(取无穷远处或大地电势为零).
(3)在(2)的情况下,求金属圆筒的发热功率.
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 |
若下图为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线,其中
RB,R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.请按要求完成下列实验.(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在下图的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其它部分的影响).要求误差较小.
提供的器材如下:
A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 Ω
B.滑动变阻器R,全电阻约20 Ω
C.电流表.量程2.5 mA,内阻约30 Ω
D.电压表,量程3 V,内阻约3 kΩ
E.直流电源E,电动势3 V,内阻不计
F.开关S,导线若干
(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表
根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω,
结合如图可知待测磁场的磁感应强度
B=________T.(3)试结合下图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同?
(4)某同学查阅相关资料时看到了如图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?
高考真题
1.【解析】考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系,测得该热敏电阻的值即可获取温度,从而应用于温度测控装置中,A说法正确;光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器,B说法正确;电阻丝通过电流会产生热效应,可应用于电热设备中,C说法正确;电阻对直流和交流均起到阻碍的作用,D说法错误
【答案】ABC
2.【解析】本题考查电路的串并联知识。当cd端短路时,R2与R3并联电阻为30Ω后与R1串联,ab间等效电阻为40Ω,A对;若ab端短路时,R1与R2并联电阻为8Ω后与R3串联,cd间等效电阻为128Ω,B错;但ab两端接通测试电源时,电阻R2未接入电路,cd两端的电压即为R3的电压,为Ucd = ×100V=80V,C对;但cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即为R3的电压,为Uab = ×100V=25V,D错。
【答案】AC
3.【解析】当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,R的电阻增大,所以总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,所以电压表的读数增大;又因与电流表串联的电阻恒定,当其支路的电压增大时,电流也增大,所以电流表的读数也增大,故选项A正确
【答案】A
4.【解析】说明bcd与电源之间和a与电源之间的元件和导线是完好的,只能是R断路。所以选项B正确。
【答案】B
5.【解析】正确认识门电路的符号,“&”为或门,“
【答案】C
6.【解析】(1)导线上损失的功率为P=I2R=(
损失的功率与输送功率的比值
(2)(2)风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大.
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS,S=r2
风能的最大功率可表示为
P风=
采取措施合理,如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
(3)按题意,风力发电机的输出功率为P2=kW=160 kW
最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW?h=8×105kW?h
【答案】(1) (2) (3)8×105kW?h
7.【解析】欧姆档在最上面的一排数据读取,读数为6×10Ω=60Ω;电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为7.18mA; 图6
同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为35.9×0.1V=3.59V
【答案】(1)60Ω (2)7.18mA (3)3.59V
8.【解析】(1)当B=0.6T时,磁敏电阻阻值约为6×150Ω=900Ω,当B=1.0T时,磁敏电阻阻值约为11×150Ω=1650Ω.由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多,故滑动变阻器选择分压式接法;由于,所以电流表应内接。电路图如图6所示。
(2)方法一:根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为:,,,
,,
故电阻的测量值为(1500-1503Ω都算正确。)
由于,从图1中可以读出B=0.9T
方法二:作出表中的数据作出U-I图象,图象的斜率即为电阻(略)。
(3)在0~0.2T范围,图线为曲线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或非均匀变化);在0.4~1.0T范围内,图线为直线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化);
(4)从图3中可以看出,当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时,磁敏电阻的阻值相等,故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关。
本题以最新的科技成果为背景,考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力.从新材料、新情景中舍弃无关因素,会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题,及如何根据测得的U、I值求电阻。第(3)、(4)问则考查考生思维的灵敏度和创新能力.总之本题是一道以能力立意为主,充分体现新课程标准的三维目标,考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题。
【答案】(1) B=0.9T (2)B=0.9T (3)磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化);
9.【解析】(1)如图所示
(2)②读取温度计示数,读取电压表示数
(3)根据就可解出不同温度下热敏电阻的阻值,
并利用图线得出图线的斜率。在图象上取两点,当℃时,
,当℃时,图象的斜率为,将图线延长,交于原点,说明℃时的电阻为100,故关系式为。
【答案】 (1)图略 (2)记录电压表电压值、温度计数值 (3)R=100+0.395 t
10.【解析】((1)如图所示
(2)由于RL1比RL2小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。
(3)L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,
但功率很小,不能发光。如图c所示
【答案】(1)如图b(2)L2分得的电压很小,
虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。
(3)功率很小,不能发光。
名校试题
1.【解析】当传感器R2所在处出现火情时,
温度升高,R2电阻减小,总电流变大,R1上电压变大,R3电压变小,故电流表示数I变小;路端电压U变小。故D正确。
【答案】D
2.【解析】由电功率的定义式得IU=P,所以选项B正确;因电吹风中有电动机,有一部公电能转化为机械能,所以选项C也正确。
【答案】BC
3.【解析】当滑动变阻器上的滑动头从开始的中点位置向右移动时,总电阻减小,总电流增大,所以选项D正确;L1所在支路电阻增大,电流减小,所以选项A对;同理选项D也正确
【答案】ABD
4.【解析】因为A1(0―
【答案】AD
5.【解析】当 S1闭合,S2断开,该报警器将发出警报声,所以选项B正确
【答案】B
6.【解析】在直流电路中电容相当于断路,R1与R2串联,R3与R4串联,两部分再并联。电路中在R1、R2上的电压降与在R3、R4上的电压降相等,即U1+U2=U3+U4,且U1∶U2=R1∶R2,U3∶U4=R3∶R4,所以不用光照射时电容器上极板的电势高于下极板的电势。当用光照射时,光敏电阻R2的阻值减小,此时电容器上极板的电势可能仍高于下极板的电势,但电势差减小,所以,电容C的电荷量可能会减小。随照射光的强度的增加,当光敏电阻的阻值减小到一定值后,电势差减小到零。照射光再增强时电容器下极板的电势将高于上极板,此时电容器上极板先带正电,后来带负电。即电容器上的电荷先被中和,后再充电,电容C的电荷量的变化情况也可能是先减小后增大。
【答案】减小;先减小后增大
7.【解析】(1)欧姆档在最上面的一排数据读取,读数为22×10Ω=220Ω;电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为3.9mA;
(2)设计电路如图所示
【答案】 (1)1220Ω 23.9 mA
(2)见图
8.【解析】(1)电路如图所示 电流表改装成电压表,
串联电阻(电阻箱)可以完成。由于电流的表A1的内
阻相对待测电阻Rx很小,且大小不确定,采用电流表
外接法。滑动变阻器R1的最大阻值很小,电压的调
节能力有限,采用分压式接法。
(2)6.4mA ;240μA;195Ω
由图可知,电流表A1的示数是6.4mA ,电流表
A2的示数是240μA。
测得待测电阻=195Ω。
【答案】(1)串联电阻(电阻箱)可以完成;(2)见图24 (3)195Ω
9.【解析】(1)额定电流 解得
(2)设5节电池串联,总电动势为E,总内阻为r;串联的电阻阻值为R,其两端电压为U,则 又
代入数据解得 R=10Ω
【答案】(1) (2)R=10Ω
10.【解析】⑴设电容器上的电压为Uc.
电容器的带电量 解得: Q=4×10-4C
⑵设电压表与R2并联后电阻为R并
则电压表上的电压为: 解得:=3V
【答案】(1)Q=4×10-4C (2)=3V
11.【解析】(1)灯泡两端电压等于电源端电压,且U=ε-Ir,则总电流I=
电源提供的能量:E=Iεt=8×12×100×60=5.76×105J.
(2)通过灯泡的电流I1=16/8=
W1=Pt=16×100×60=0.96×105J
通过电动机的电流I2=8-2=6A,
电流对电动机所做的功W2= I2Ut=6×8×600=2.88×105J
(3)灯丝产生的热量Q1=W1=0.96×105J,
电动机线圈产生的热量Q2=I22r’t=62×0.5×600=0.108×105J
(4)电动机的效率:η=%=96.3%
【答案】(1)5.76×105J (2)2.88×105J (3)0.108×105J (4)96.3%
12.【解析】(1)当触头滑动到最上端时,流过小灯泡的电流为: 流过滑动变阻嚣的电者呐: 故: (2)电源电动势为:
当触头,滑动到最下端时,滑动交阻嚣和小灯泡均被短路.电路中总电流为:
故电源的总功率为:
输出功率为:
【答案】(1) (2),
考点预测题
1.【解析】由图可知、并联后再与串联,测通过的电流,测通过的电流,V测路端电压U。现将R2的滑动触点向b端移动,阻值减小,电路总电阴减小,则总电流I增大;根据闭合电路欧姆定律知路端是压U=E-Ir,所以电压表示数U减小;两端电压,而,增大,所以减小,则减小,而I=+,所以增大。故选项B正确.
【答案】B
2.【解析】每只电热器的电阻为
每只电热器的额定电流为
(1)每只电热器正常工作,必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V,因此干路电流为 ,而每只电热器的额定电流为
(2)要使电源使出功率最大,须使外电阻等于内电阻,由此可知电热器总电阻为,故只。
(3)要使用电器组加热物体最快,必须使其总电阻为,所以只.
(4)要使、是消耗的功率最大,必须使通过它们的电流最大,即当50只电热器全接通时,可满足要求,即只.
【答案】 (1)2只 (2)40只 (3)8只 (4)50只
3.【解析】由电压和R1的阻值可知通过R1的电流I1=36mA,则通过热敏电阻的电流为I2=34mA。由I―U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为5.2V。则R2的电压为3.8V,R2的阻值为111.6.
【答案】3.8V111.6
4.【解析】依题意,由图32(b)可得二极管电流和电压的关系为:I=2U-2 ①
又二极管的功率:P=UI≤4W
将①代入②得:U2-U-2≤0 解得:U≤2V
代入①得:I≤2A
由闭合电路欧姆定律 E=U+IR 得 R≥1.5Ω
输入给R的功率PR=(E-U)I=(E―U)(2U-2)=-2U2+12U-10=-2(U-3)+8
可见PR随U按抛物线规律变化,其开口向下,最大值时 U=3V,故要使R的功率最大,其电压只能是二极管不被烧坏的最大电压U=2V。这样R=1.5Ω PR的最大值PR=(E-U)I=6W
【答案】(1)R≥1.5Ω (2)6W
5.【解析】假设r为电源内阻,R为车灯电阻,I为没有启动电动机时流过电流表的电流。在没有启动电动机时,满足闭合电路欧姆定律,r+R=,得。
此时车灯功率为:P=。 启动电动机后,流过电流表的电流,此时车灯两端的电压为:,所以此时车灯功率为P=
电动机启动后车灯轼率减少了,故正确选项为B。
【答案】B
6.【解析】当电键S断开时,电动机没有通电,欧姆定律成立,所以电路两端的电压U=I1R1=10V;当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压U=10V,通过电动机的电流应满足UI2>I22R2,所以I2<
【答案】BD
7.【解析】由于稳定后电容器相当于断路,因此R3上无电流,电容器相当于和R2并联。只有增大R2或减小R1才能增大电容器C两端的电压,从而增大其带电量。改变R3不能改变电容器的带电量。因此选BD。
【答案】BD
8.【解析】由于R1 和R2串联分压,可知R1两端电压一定为4V,
由电容器的电容知:为使C的带电量为2×10-6C,其两端电压必须为1V,
所以R3的电压可以为3V或5V。因此R4应调节到20Ω或4Ω.两次电容器上极板分别带负电和正电。还可以得出:当R4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中,通过图中P点的电荷量应该是4×10
【答案】调节到20Ω或4Ω
9.【解析】根据题给条件,首先判定不能选用欧姆挡,因为使用欧姆挡时,被测元件必须与外电路断开。先考虑电压挡,将黑表笔接在b端,如果指针偏转,说明R1与电源连接的导线断了,此时所测的数据应是电源的电动势6V。基于这一点,C不能选,否则会烧毁万用表;如果指针不偏转,说明R1与电源连接的导线是好的,而R1与R2之间导线和R2与电源间导线其中之一是坏的,再把黑表笔接c点,如果指针偏转,说明R1与R2之间导线是断的,否则说明R2与电源间导线是断的,A项正确。再考虑电流表,如果黑表笔接在b端,指针偏转有示数则说明R1与电源连接的导线是断的,此时指示数I=E/(R1+R2)=
【答案】A
10.【解析】画出原电路的等效电路图如图所示.
若断路,图增大,根据闭合电路欧姆定律,得减小,则分得的电流变小,即变暗,电流表的示数变小,又由可知,可得路端电压增大,而,减小,可推得增大,故变亮.选项正确.
【答案】A
11.【解析】(1)驱动电机的输入功率
(2)在匀速行驶时
汽车所受阻力与车重之比 。
(3)当阳光垂直电磁板入射式,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心为r的球面面积。
若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为,则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,
由于,所以电池板的最小面积
【答案】(1) (2) (3)
12.【解析】由3知,常温下其电阻较小,通入电流后,随着温度升高,其电阻率先变小,然后迅速增大,其功率先变大后变小,当其产生的热量与放出的热量相等时,温度保持在t1~t2之间的某一值不变,如果温度再升高,电阻率变大,导致电流变小,那么温度随之会降低;如果温度降低,电阻率变小,导致电流变大,温度又会升上去.所以AD正确?
【答案】AD
13.解析】电热式电器在人们的日常生活中有其重要应用,本题以此为背景,主要考查电路图的识别能力与电路计算能力。
(1)S闭合,处于加热状态;S断开,处于保温状态。
(2)由电功率公式得
联立解得
(3)
【答案】(1)处于保温状态。 (2) (3)h
14. 【解析】(1)设列车加速度为时小球偏离竖直方向的夹角为θ,这时小球受到的合外力为F=mgtanθ,由牛顿第二定律可得列车的加速度为a=gtanθ=g.DC/h
上式即触点D的位移跟加速度的关系式。
从电路部分来看,设此时电压表的读数为U’,根据串联电路的特点,对均匀电阻丝来说有电压与电阻丝长度成正比,即U’/U=RDC/RAB=DC/l DC=l U’/U
由上两式联列得a=gU’l/Uh
上式中g、U、l、h都是常数,表明U’与a正比,可将电压表上的电压读数一一对应成加速度的数值,电压表便改制成了加速度计。
(2)这个装置测得最大加速度的情况是触点由D移到A,这时电压表读数U’=U/2,
所以amax=gl/2h
C点设置在AB中间的好处是:利用这个装置还可以测定列车做匀减速运动时的加速度,这时小球偏向OC线的右方。电压表要零点在中间,且量程大于U/2
【答案】(1) a=gU’l/Uh (2)可以测定列车做匀减速运动时的加速度
15.【解析】绝大多数考生解答此题,首选的就是伏安法,由于本题没有电压表,因为本题需要运用“电流表算电压”这一创新思维
(1)实验电路如图所示。
(2)A1、A2两电流表的读数I1、I2,所以R1两端的电压为,电流为,由部分电路欧姆定律得
待测电阻R1的阻值计算公式是
【答案】
16.【解析】此题与教材上的伏安法略有不同,多了一个定值电阻,但其原理还是闭合电路欧姆定律。①实验电路原理图如图1所示
②根据E=U+Ir,可得 联立方程有
此方法测得的电动势和内阻均无系统误差 图44
【答案】
17.【解析】求解电压表扩大后的量程,就要知道与电压表串联的电阻R1大小,本题可以顺着这个思路分析,设计电路。若将R1、R2串联,由电压表的示数及自身电阻可算得电路中的电流,根据两次示数由闭合电路欧姆定律可算出R1和电源的电动势。当S1闭合,S2断开时,电压表的示数变小,知R2被接入了电路。故电路应如图7所示连接。
设电源的电动势为E,先后两次电压表的示数为U1、U2,电压表自身电阻为R0,原先量程为U0,由闭合电路欧姆定律有:和,代入已知数据解两式得,E=6.3V, R1=6000Ω。电压表改装后的量程为
【答案】7V E=6.3V
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