河南省洛阳市伊川县实验高中高二物理上学期第二次限时试卷（含解析）.doc

河南省洛阳市伊川县实验高中 20152016 学年度高二上学期第二次限时物理试卷一、选择题（每题 5 分，少选得 3 分，错选或不选得 0 分）1关于电流，下面说法正确的是（） a只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流 b电源的作用是保持导体两端的电压 c导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动 d导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的2关于闭合电路，下列说法中正确的是（） a闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 b闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 c闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 d闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大3两只电压表 v1 和 v2 是由完全相同的两个电流计改装成的，v1 表的量程是 5v，v2 表的量程是15v，把它们串联起来接人电路中则（）a它们的示数相等，指针偏转角度也相等 b它们的示数之比为 1：3指针偏转角度相等 c它们的示数相等，指针偏转角度之比为 1：3d它们的示数之比、指针偏转角度之比均为 1：34如图所示的电路中，r1 为定值电阻，r2 为可变电阻，电源的电动势为 e、内电阻为 r，则以下说 法中正确的是（）a当 r2=r1+r 时，r2 上获得最大功率 b当 r1=r2+r 时，r1 上获得最大功率 c当 r2=0 时，r1 上获得最小功率 d当 r2=0 时，电源的输出功率最大5如图所示，直线 a 为某电源的路端电压 u 与电流 i 的关系图象，直线 b 是电阻 r 的两端电压与 电流 i 的关系图象用该电源与电阻 r 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为（）12a4w，33%b2w，33%c2w，67%d4w，67%6两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，另一根对折后绞合起 来然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（）a4：1 b8：1 c16：1d1：167两定值电阻 r1、r2 串联后接在电压恒等于 10v 的直流电源上某学生把内阻不是远大于 r1、 r2 的电压表接在 r1 两端，如图所示，电压表示数为 6v如果把此电压表改接在 r2 两端，则电压表 示数将（）a小于 4v b大于 4v c等于 4v d等于或大于 4v8如图所示是一个由电池、电阻 r 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的 过程中（）a电阻 r 中没有电流b电容器的电容变小c电阻 r 中有从 a 流向 b 的电流d电阻 r 中有从 b 流向 a 的电流9把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不 吸引，则（）a甲无磁性，乙有磁性b甲有磁性，乙无磁性c甲、乙都有磁性d甲、乙都无磁性10关于 b 和 e 的比较，以下说法正确的是（） a磁感应强度 b 和电场强度 e 都是矢量 b磁感应强度 b 和电场强度 e 都由场本身决定的c磁感应强度 b 和电场强度 e 的方向是检验电流和检验电荷在场中受力的方向d磁感应强度 b 和电场强度 e 都是用比值来定义的11关于磁感应强度下列说法中正确的是（）a由 b=知，磁场中某点的磁感应强度的大小与 il 的乘积成反比，与 f 成正比b无论 i 的方向如何都可由 b= 求磁感应强度的大小c磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同d磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关12在一根长为 0.2m 的直导线中通入 2a 的电流，将导线放在磁感应强度为 0.5t 的匀强磁场中，则 导线受到的安培力的大小可能是（）a0.4n b0.2n c0.1n d0二、实验题（共 10 分，每空 2 分）13如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当 滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是：新电池的内阻很小，内电 路的电压降很小，从而影响测量值的精确性为了较精确地测量新电池的内阻，可用以下给定的器 材和一些导线来完成实验，器材：学生用的理想电压表 v，电流表 a（具有一定内阻），定值电阻r0（r0=10），滑动变阻器 r1（010），滑动变阻器 r2（0200），开关 s（1）实验电路原理图如图乙，加接电阻 r0 有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是 为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 （3）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图（4）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为 i1 时，电压表读数为 u1；当电流表读 数为 i2 时，电压表读数为 u2则新电池内阻的表达式 r= （用 i1、u1、i2、u2 和 r0 表示）（5）处理实验数据时，测出两组 u、i 值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但 误差可能较大处理数据时如何减少实验误差，请你提出一个处理方法： 三、计算题（共 30 分，每题 15 分，要有必要的文字说明和重要的计算过程）14在如图所示的电路中，若 r1=4，r3=6，电池内阻 r=0.6，则电源的总功率为 40w，而输出 功率为 37.6w，求电源的电动势和电阻 r215如图所示，用一直流电动机提升重物，重物的质量为 m=10kg，电源供电电压恒为 220v，电路中的保护电阻 r=10，电动机的电阻为 r=1，不计各处摩擦，电动机正常工作时伏特表的求数为170v，求：（1）电动机正常工作后通过电动机的电流是多少？ 电动机的机械功率是多少？（3）重物匀速上升的速度是多少？（4）如果电动机因外界原因而突然卡住，则通过电动机的电流是多少？（5）电动机此时的输入功率与热功率分别是多少？（g 取 10m/s2）河南省洛阳市伊川县实验高中 20152016 学年度高二上学期第二次限时物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题 5 分，少选得 3 分，错选或不选得 0 分）1关于电流，下面说法正确的是（） a只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流 b电源的作用是保持导体两端的电压 c导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动 d导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的【考点】电流、电压概念【专题】恒定电流专题【分析】导体中形成电流的条件是：一、导体中存在自由电荷二、导体两端存在电压对于电解 质溶液导电是由于正、负电荷同时沿相反方向移动产生【解答】解：a、将导体置于电场中，导体两端不一定存在电压，导体中自由电荷不一定能够定向 移动，则不一定形成电流故 a 错误 b、电源的作用是使导体两端存在恒定的电压，导体中才有恒定电流故 b 正确 c、通常情况下导体内没有电流，说明导体两端没有电压，故 c 错误 d、正负电荷定向移动，都能形成电流，但不一定同时移动，比如：金属导体，只是电子在移 动故 d 错误故选 b【点评】本题考查对电流形成条件的理解能力导体中要形成电流，两个条件缺一不可本题比较 容易，考试不能丢分2关于闭合电路，下列说法中正确的是（） a闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 b闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 c闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 d闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】根据闭合电路欧姆定律分析电流与外电阻的关系，得出内电压和路端电压的变化根据推 论，当电源的外电阻等于内电阻时，输出功率最大在闭合电路的外电路中，电流总是从电势高的 地方流向电势低的地方【解答】解：a、在闭合电路的外电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方，而在内电 路中，电流总是从电势低的地方流向电势高的地方故 a 错误 b、闭合电路中，电源的路端电压越大，说明外电阻越大，根据推论：当电源的外电阻等于内电阻 时，输出功率最大，可知，电源的输出功率不一定越大故 b 错误 c、闭合电路中，电流越大，内电压越大，则电源的路端电压就越小故 c 错误 d、在闭合电路中，外电阻越大，由闭合电路欧姆定律知，电路中的电流越小，内电压越小，则电 源的路端电压就越大故 d 正确故选：d【点评】闭合电路中，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小抓住电源的内电阻不变，内 电压与电流成正比是关键3两只电压表 v1 和 v2 是由完全相同的两个电流计改装成的，v1 表的量程是 5v，v2 表的量程是15v，把它们串联起来接人电路中则（）a它们的示数相等，指针偏转角度也相等 b它们的示数之比为 1：3指针偏转角度相等 c它们的示数相等，指针偏转角度之比为 1：3d它们的示数之比、指针偏转角度之比均为 1：3【考点】把电流表改装成电压表【专题】实验题；恒定电流专题【分析】两电压表量程不同总内阻不同，两内阻之比为量程之比，再据电压表的改装原理和电路连 接关系分析求解【解答】解：a 串联后电流一样故偏转角度相等但两表的读数为两电压表的分压，读数之比为两者 的电阻之比故不相等；故 a 错误b 因是串联关系通过两电压表的电流相同，故指针偏转的角度相同，读数之比为两者的电阻之 比为 1：3故 b 正确c它们示数不等故 c 错误d它们偏转角度相等故 d 错误 故选：b【点评】电压表的改装是由一电流表串联电阻构成的分析电流与电压当成一电阻根据电路连接关 系分析即可4如图所示的电路中，r1 为定值电阻，r2 为可变电阻，电源的电动势为 e、内电阻为 r，则以下说 法中正确的是（）a当 r2=r1+r 时，r2 上获得最大功率 b当 r1=r2+r 时，r1 上获得最大功率 c当 r2=0 时，r1 上获得最小功率 d当 r2=0 时，电源的输出功率最大【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】r1 为定值电阻，r2 为可变电阻，根据 p=i2r1 可以分析电阻 r1 的功率的变化情况，由于 r2 减小的时候，电路电流就在增加，所以不能根据 p=i2r2 来分析 r2 的功率的变化情况； 当电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大【解答】解：a、根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，当把 r1 和电 源看做一个整体时，即把电源的内阻看做 r1+r，当 r2=r1+r 时，电源的输出功率最大，即 r2 上获 得最大功率，所以 a 正确；bc、根据 p=i2r1 可知，当 r2=0 时，电路的总电流最大，所以此时 r1 获得最大功率，所以 bc 错 误；d、根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，当 r2+r1=r 时，功率最 大，但是不知道 r1、r2 和 r 的关系，所以无法判断 r2 为多少时，电源输出功率最大，所以 d 错误； 故选：a【点评】对于 r2 的功率的分析是本题的难点，通常的分析方法都是把 r1 和电源看做一个整体来分 析电源的输出功率的变化情况，即为 r2 的功率的情况5如图所示，直线 a 为某电源的路端电压 u 与电流 i 的关系图象，直线 b 是电阻 r 的两端电压与 电流 i 的关系图象用该电源与电阻 r 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为（）a4w，33%b2w，33%c2w，67%d4w，67%【考点】电功、电功率；路端电压与负载的关系【专题】恒定电流专题【分析】由图象 a 可知电源的电动势为 3v，短路电流为 6a，两图象的交点坐标即为电阻 r 和电源 构成闭合回路时的外电压和干路电流电源的输出功率即为电阻 r 上消耗的功率，效率等于 r 消耗 的功率除以总功率【解答】解：由图象 a 可知电源的电动势 e=3v，短路电流为 6a，该电源和该电阻组成闭合电路时 路端电压为 2v，电流 i=2a电源的输出功率即为电阻 r 上消耗的功率，根据 p=ui 得：p=22w=4w，电源的总功率为：p 总=ei=32w=6w所以效率为：=100%=100%=67%； 故选：d【点评】根据 ui 图象 a 正确读出电源的电动势和短路电流，根据 ui 图象正确读出外电路两端 的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点6两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，另一根对折后绞合起 来然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（）a4：1 b8：1 c16：1d1：16【考点】电阻定律【专题】恒定电流专题【分析】根据电阻定律 r=判断出两根金属导线的电阻之比，根据欧姆定律得出电流之比，再根 据 q=it 得出通过的电荷量之比【解答】解：设原来的电阻为 r，其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，横截面积变为原来的，根据 电阻定律，电阻 r1=4r，另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的 2倍，根据电阻定律，电阻，则两电阻之比为 16：1电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16，根据 q=it 知相同时间内通过的电量之比为 1：16故 d 正确，a、b、c 错误 故选 d【点评】解决本题的关键掌握电阻定律的公式 r=以及欧姆定律和电流的定义式 i=7两定值电阻 r1、r2 串联后接在电压恒等于 10v 的直流电源上某学生把内阻不是远大于 r1、 r2 的电压表接在 r1 两端，如图所示，电压表示数为 6v如果把此电压表改接在 r2 两端，则电压表 示数将（）a小于 4v b大于 4v c等于 4v d等于或大于 4v【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】电压表的内阻不是远大于 r1 r2，电表与电阻并联后，并联部分电阻减小，分担的电压减 小结合串联电路电压与电阻成正比来分析电压表的示数【解答】解：电压表接在 r1 两端，电压表的示数 6v，则此时 r2 两端的电压为 4v把此表改接在 两端 r2 时，由于电压表的内阻不是远大于 r1 r2，电压表与 r2 并联的阻值小于 r2，而 r1 与并联部 分串联，总电压 u=10v，则 r1 的电压大于 6v，电压表与 r2 并联的电路的电压小于 4v故选 a【点评】本题要注意电压表是实际的电表，内阻不是无穷大，电表对电路的影响不能忽略，把电压 表看成可测量电压的电阻8如图所示是一个由电池、电阻 r 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的 过程中（）a电阻 r 中没有电流b电容器的电容变小c电阻 r 中有从 a 流向 b 的电流d电阻 r 中有从 b 流向 a 的电流【考点】电容；闭合电路的欧姆定律【专题】电容器专题【分析】电容器与电源相连，电压不变增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小， 电容器放电根据原来极板的带电情况，分析电流的方向【解答】解：a、c、d 电容器与电源相连，电压不变增大电容器两板间距离的过程中，电容减 小，电量减小，电容器放电原来电容器上极板带正电，电路中放电电流方向为顺时针方向，则电 阻 r 中有从 a 流向 b 的电流故 ad 错误，c 正确b、增大电容器两板间距离的过程中，电容减小故 b 正确 故选 bc【点评】本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量当电容器保持与电源相连时，其电 压不变9把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不 吸引，则（）a甲无磁性，乙有磁性b甲有磁性，乙无磁性c甲、乙都有磁性d甲、乙都无磁性【考点】磁现象和磁场【分析】根据磁体的性质判定：条形磁铁的磁场两头强，中间弱，两端能吸引铁磁性物质，中间不 能吸引铁磁性物体【解答】解：铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发现两者吸引，所以甲一定有磁性；把乙的一端靠 近甲的中部时，两者互不吸引，说明乙没有磁性故 b 正确故选：b【点评】该题考查磁体的磁场分布以及磁体的特性，要牢记条形磁铁的两端能吸引铁磁性物质，中 间不能吸引铁磁性物体10关于 b 和 e 的比较，以下说法正确的是（） a磁感应强度 b 和电场强度 e 都是矢量 b磁感应强度 b 和电场强度 e 都由场本身决定的c磁感应强度 b 和电场强度 e 的方向是检验电流和检验电荷在场中受力的方向d磁感应强度 b 和电场强度 e 都是用比值来定义的【考点】磁感应强度；电场强度【分析】电场强度是反映电场力的性质的物理量，大小用比值法定义，方向与正的试探电荷受到的 电场力的方向相同；电场中某点的场强可以通过电场线形象地表示；而磁感应强度也是通过比值定 义，某点磁感应强度的方向与小磁针 n 极所受磁场力的方向相同【解答】解：a、电场强度与磁感应强度都既有的小，又有方向，都是矢量故 a 正确；b、磁感应强度 b 和电场强度 e 都由场本身决定的故 b 正确；c、电场强度 e 的方向是检验电荷在场中受力的方向，根据左手定则，磁感应强度的方向与检验电 流受到的安培力的方向垂直故 c 错误；d、磁感应强度 b=和电场强度 e=，都是用比值来定义的故 d 正确 故选：abd【点评】本题考查对电场强度两公式的理解能力，首先要理解公式中各个量的含义，其次要理解公 式的适用条件，注意比值定义法的含义，同时知道电荷有正负之分11关于磁感应强度下列说法中正确的是（）a由 b=知，磁场中某点的磁感应强度的大小与 il 的乘积成反比，与 f 成正比 b无论 i 的方向如何都可由 b=求磁感应强度的大小 c磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同d磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关【考点】磁感应强度【分析】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱将通电导线垂直放入匀强磁场 中，即确保电流方向与磁场方向相互垂直，则所受的磁场力与通电导线的电流与长度乘积之比【解答】解：a、由 b=知，是通过比值定义，所以 b 与 f，与 il 均无关，而 b 由磁场本身性质 决定；故 a 错误；b、只有当电流元方向与磁场方向垂直时才可以用公式 b=求磁感应强度的大小，故 b 错误； c、根据左手定则，磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向垂直，故 c 错 误；d、磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关，故 d 正确； 故选：d【点评】磁感应强度的定义式 b=可知，是属于比值定义法，且通电导线垂直放在磁场中即 b 与 f、i、l 均没有关系，它是由磁场的本身决定例如：电场强度 e=一样同时还要注意的定义 式 b=是有条件的12在一根长为 0.2m 的直导线中通入 2a 的电流，将导线放在磁感应强度为 0.5t 的匀强磁场中，则 导线受到的安培力的大小可能是（）a0.4n b0.2n c0.1n d0【考点】安培力【分析】当导线的方向与磁场方向平行，所受的安培力为零，当导线的方向与磁场方向垂直，安培 力最大，求出最大值和最小值，从而确定安培力的可能值【解答】解：当磁场方向与电流方向平行时，安培力 f=0； 当磁场方向与电流方向垂直时，安培力 f=bil=0.520.2n=0.2n，则安培力的大小范围为0f0.2n故 b、c、d 正确，a 错误 故选：bcd【点评】解决本题的关键掌握安培力的大小公式 f=bilsin，当 b 与 i 垂直时，f=bil，b 与 i 平行 时，f=0二、实验题（共 10 分，每空 2 分）13如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当 滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是：新电池的内阻很小，内电 路的电压降很小，从而影响测量值的精确性为了较精确地测量新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：学生用的理想电压表 v，电流表 a（具有一定内阻），定值电阻r0（r0=10），滑动变阻器 r1（010），滑动变阻器 r2（0200），开关 s（1）实验电路原理图如图乙，加接电阻 r0 有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是 防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏 为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用r1（3）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图（4）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为i1 时，电压表读数为 u1；当电流表读数为 i2 时，电压表读数为 u2则新电池内阻的表达式 r=（用 i1、u1、i2、u2 和 r0 表示）（5）处理实验数据时，测出两组 u、i 值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但误差可能较大处理数据时如何减少实验误差，请你提出一个处理方法： 作 ui 图象利用图线 在坐标轴上截距求出 e、r 【考点】测定电源的电动势和内阻【专题】实验题【分析】（1）加接电阻 r0，起保护作用，限制电流，防止电池被短路或电流表被烧坏； 由于电流表与电压表的读数在刻度盘中超过一半，读数的相对误差较小，则要求电路中电流较大， 在确保安全的前提下，可选择阻值较小的变阻器；（3）对照电路图连线即可；（4）根据闭合电路欧姆定律列方程组后联立求解，可求出新电池的内阻的表达式；（5）多次测量取平均值或根据数据作出对应的 ui 图象进行分析求解【解答】解：（1）加接电阻 r0，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或 电流表被烧坏；滑动变阻器应选用 r1因为 r1 的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附 近，测量误差较小；（3）对照电路图连线，如图所示：（4）根据闭合电路欧姆定律，有：e=u1+i1（r+r0）e=u2+i2（r+r0）联立解得：；（5）作 ui 图象利用图线在坐标轴上截距求出 e、r；也可以采用多次测量取平均的方法，故可以 尽可能多测几组 u、i 值，分别求出每组的 e、r 值，最后求平均值 故答案为：（1）防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（或限制电流，防止电源短 路）；r1；（3）如图所示；（4）；（5）作 ui 图象利用图线在坐标轴上截距求出 e、r【点评】本题根据闭合电路欧姆定律，用伏安法可测量电源的电动势和内阻，定值电阻 r0 起保护作 用，可以采用公式法或图象法处理数据；但应用图象法分析数据时误差较小三、计算题（共 30 分，每题 15 分，要有必要的文字说明和重要的计算过程）14在如图所示的电路中，若 r1=4，r3=6，电池内阻 r=0.6，则电源的总功率为 40w，而输出 功率为 37.6w，求电源的电动势和电阻 r2【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】已知电源产生的总功率为 40w，输出功率为 37.6w 求出内电路消耗的功率，由功率公式求 出流过电源的电流 i电源产生的总功