题目列表(包括答案和解析)
(8分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则:
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃?
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?
(8分)一个静止在水平面上的物体,质量为2.0kg,从t=0时刻开始,给它一个沿水平方向、大小为4.0 N的拉力.已知物体与地面间的动摩擦因数为0.10.求:
(1)物体运动的加速度的大小;
(2)最初的4 s内拉力所做的功;
(3)第4 s末物体的动能和即时功率。
1.答案:C 由欧姆定律、电阻定律和I=nesv可得,.从上式可知C正确.
2.答案:C 若保持K闭合,并将多用电表接在a、b间,则电表被短路,无法测量流过电阻R2的电流,所以应将K断开,将红表笔接在a处(电流流进),黑表笔接在b处(电流流出).故选项C正确.
3.答案:AC 灯正常发光,表明灯两端电压UL=6V,电路中电流为A.电动机两端电压也为6V,电动机的输入功率W,电动机的发热功率W,电动机的输出功率为=10W,整个电路中消耗的功率为W.
4.答案:CD 电池能使收音机正常工作,说明收音机两端的电压接近3V,也就是电池的电动势不会比3V小很多.小灯泡发出微弱的光说明灯泡两端电压远不足3V,这就说明电池的路端电压较小而内电阻较大.我们知道小灯泡的额定电流比收音机的大,也就是小灯泡的电阻比收音机的要小,电路中的电流比收音机的大,因此电池接在灯泡上路端电压较小是由于电池的内电阻增大造成的.
5.答案:D 此题可采用排除法,如果都是理想电流表,两灯均被短路,不可能正常发光,A错;如果都是理想电压表,两灯均处于断路状态,两灯也不能正常发光,B错;如果B是电流,A、C是电压表,则通过两灯的电流相等,也不可能均达到额定功率,C错.因此只有D正确.
6.答案:D 提示:由全电路欧姆定律知,结合题中条件,可知接内阻最小电源时通过的电流最大,故B正确。电阻R消耗的功率,由、相同,当最小时,电阻消耗的电功率最大,故D正确.
7.答案:C 根据W=UIt可得每秒太阳能电池的能量为W=0.06J,设太阳能每秒照射的能量为Q, 则Q×23?=W,可解得Q=0.26J.
8.答案:C 先画出等效电路图,然后先整体再部分进行动态分析即可.
9.答案:BD 利用假设法或把各选项代入验证.
10.答案:ABC 由于电源电动势为3.0V,内阻不计,所以当开关闭合后,达到稳定状态时,加在小灯泡L1两端的电压应为3.0V,由小灯泡的伏安特性曲线可以看出当电压为3.0V时,流过小灯泡L1的电流为
11.答案:原理图和实物图各占4分.
解析:由于是对毫安表进行校对,所以标准表
和待校表应串联连接;校准电表应从零刻度开
始到满偏,所以滑动变阻器应采用分压接法;
在分压接法中,负载电阻是滑动变阻器的几倍
时,滑动变阻器才能起到均匀调节的作用,并
易于操作,所以在两表上还应串联一只变阻箱
以增大负载电阻.
待校电表的量程为10mA,即电路中最大电流
为10mA,因此选择15mA的标准表.若选全
用电阻为1000Ω的滑动变阻器,则根据分压
电路中负载电阻与滑动变阻器全电阻的关系,
应选最大电阻为9999.9Ω的变阻箱,且变阻箱
的电阻至少应调到1000Ω以上,此时无论怎
样调节滑动变阻器均不能使待校电表满偏.所以应选用全电阻100Ω的滑动变阻器,这样再选用最大电阻为999.9Ω的变阻箱,且调到电阻在400~500Ω之间为宜,又保证调节滑动变阻器起到均匀调节的作用.
12.答案:如图所示(4分) E=8.4V(2分),r=200Ω(2分),相等(2分) 偏大(2分)
解析:从题目中看出所测量的电源内阻非
常大,所以设计电路时要注意电流表的位
置。做图象时应选好标度,坐标不必从零
开始,然后描点,做直线时应让尽可能多
的点落在直线上,不在直线上的点均匀分
布在直线的两侧.对于电动势和内阻的求
解,画出图象后求斜率即可.从图象上分析,
当电流为短路电流时,电动势是准确的,但所测电阻包含了G的内阻,因此测量内电阻偏大.
13.解析:电阻连接方式如图所示.(4分)
当开关S接C时,U1为电阻R0两端电压;(4分)
当开关S接D时,U2为电阻R0和两端的电压,
由题知(3分)代入数据得,=2Ω(3分)
14.解析:(1)设开关S1闭合,S2断开时,电容器两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合道路欧姆定律有
A(2分)
V(2分)
合上开关S2后,设电容器两端电压为U2,干路电流为I2,根据闭合电路欧姆定律有
A(2分)
V(2分)
所以电容器上电量变化了C(2分)
(或电容器上电量减少了C)
(2)合上S2后,设电容器上的电量为Q,则C(2分)
断开S1后,R1和R2的电流与阻值成反比,因而流过的电量与阻值也成反比,故流过R1的电量C(2分)
15.解析:(1)由图乙可知单摆的周期为(3分)
由得,(4分)
(2)摆动过程中电压最大为,该电压与摆球偏离板的距离成正比,有
,其中,,(4分)
解得
此即为摆球偏离板的最大距离(3分)
16.(16分)已知电源电动势E=8V,红灯电阻,绿灯电阻.接在如图所示的电路中,灯正常发光时电压表的读数为6V,,,经过一段时间,由于电路中某一个电阻发生故障,引起红灯变亮,绿灯变暗的现象,而此时电
压表的读数变为6.4V.
(1)画出电路发生故障前的能够直接看出串、并联的简化电路图;
(2)通过分析与计算,判断电路中哪一个电阻发生了故障?是什么故障?
解析(1)先画出等效电路图如图所示.
(2)定性分析:由等效电路图可以看出,电压表读数增大,
即路端电压增大,表明外总电阻阻值增大,而红灯变
亮、绿灯变暗,则只可能R1增大后断路.
定量计算:正常发光时,,A,求出;
非正常发光时,A .
绿灯电压V,而红灯电压V
表明R1和的并联阻值为,表明R1断路.
17.解析:(1)把三个这样的电灯串联后,每只灯泡得到的实际电压为12/3=4V,再在图甲上可以查到每只电灯加上4V实际电压时的工作电流为I=
由此可以求出在此时每只电灯的实际电阻(2分)
(2)在题乙图中的混联电路中,设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I. 在
这个闭合电路中,(2分)
代入数据并整理得,(2分)
这是一个反映了电路约束的直线方程,把该直线在题甲图上画出,
如图所示.(2分)
这两条曲线的交点为U=2V、I=
每只灯泡的实际功率P=UI=2×0.3=0.6W(3分)
18.解析:(1)当时,,对应电流为A,由闭合电路欧姆定律得,
①(2分)
当为最大值时,V,对应电流为A,有
②(2分)
的最大值为(2分)
由①②两式代入数据得,E=12V,r=10Ω(2分)
(2)电源的输出功率(2分)
当时,电源有最大输出功率,但恒小于r,由输出功率随外电阻变化的关系知,当取最大值时输出功率最大,(3分)
即W(3分)
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