山西省运城市景胜中学高二物理上学期12月月考试卷含解析

2022-2022学年山西省运城市景胜中学高二（上）月考物理试卷（12月份）一、单项选择（每题4分，共48分）1．下列说法中正确的是()A．导体中只要电荷运动就形成电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．根据I=，可知I与q成正比2．如图电路所示，当ab两端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V电压时，ab两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是()A．3：2：1B．2：1：1C．4：2：1D．以上都不对3．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I﹣U图象如图所示，则下述判断正确的是()A．只有乙图象是正确的B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差4．如图所示的电路中，R1、R2都是“4w、100Ω”的电阻，R3是“1w、100Ω”的电阻，则AB间允许消耗的最大功率是()-25-\nA．1.5wB．4.5wC．8wD．9w5．关于电动势，下列说法中正确的是()A．电动势与电压的单位都是伏特，因此电动势就是电压B．电动势公式E=中W与电压U=中的W是一样的，都是电场力做的功C．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能本领越大D．在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力6．图为测量某电源电动势和内阻时得到的U﹣I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为()A．B．C．D．7．在如图的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为()A．A灯和B灯都变亮B．A灯、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮-25-\n8．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴会向下运动的是()A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开开关S9．如图甲所示，在滑动变阻器的滑动触头P从一端滑到另一端的过程中，两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R0的值分别为()A．3Ω，12ΩB．15Ω，3ΩC．12Ω，3ΩD．4Ω，15Ω10．如图为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．下列判断正确的是()A．甲为“非”门，输出为“1”B．乙为“与”门，输出为“0”C．乙为“或”门，输出为“1”D．丙为“与”门，输出为“1”11．关于磁感应强度的大小，以下说法中正确的是()A．一段通电导线在磁场中某处所受安培力大（小），该处磁感应强度就大（小）B．磁感线密集处磁感应强度就大C．通电导线在磁场中受安培力为零处，磁感应强度一定为零D．磁感应强度B反比于检验电流元IL-25-\n12．如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三根直导线均通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流，则R受到的磁场力的方向是()A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向D．垂直R，指向x轴负方向二、多项选择（每空4分，共12分）13．（多选）如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC=∠CAB=30°，BC=2m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q=﹣2×10﹣6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10﹣5J，由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，下列说法正确的是()A．B、C两点的电势差UBC=3VB．A点的电势低于B点的电势C．负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减少D．该电场的场强为1V/m14．（多选）关于静电场，下列结论普遍成立的是()A．电场强度的方向处处与等电势面垂直B．电场强度为零的地方，电势也为零C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向15．下列说法正确的是()A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的-25-\nB．磁场和电场一样也是客观存在的C．磁感线是实际存在的线，可由实验得到D．磁感线类似于电场线，它总是从磁体的N极出发终止于S极三、实验，探究题（每空2分，共22分）16．（14分）某同学为测定某柱形电子元件的电阻率，先做如下测量：（1）用螺旋测微器测量它的直径，示数如图甲所示，读数为d=__________mm；用游标为20分度的卡尺测量它的长度，示数如图乙所示，读数为L=__________cm．（2）用多用表粗测该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡后，应先__________，再进行测量，之后多用表的示数如图丙所示，测得该元件电阻为__________Ω．（3）为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材：A．电流表A1（量程50mA、内阻r1=10Ω）B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）C．定值电阻R0=30ΩD．滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）E．电源E（电动势约为4V）F．开关S、导线若干该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图丁所示，N处的电流表应选用__________（填器材选项前相应的英文字母）．开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于__________-25-\n（选填“a”或者“b”）．若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=__________．（用题中字母表示）17．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）C．电流表A（0～0.6A，内阻0.1Ω）D．滑动变阻器（0～20Ω，10A）E．滑动变阻器（0～200Ω，1A）F．定值电阻R0（990Ω）G．开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图1中的（a）、（b）两个参考实验电路．其中合理的是图__________所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能较准确的进行测量，滑动变阻器应选__________（填写器材的字母代号）．（2）图2为该同学根据①中选出的合理实验电路利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线，（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可得被测电池的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω．二、计算题18．带电量为Q，质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器，进入时速度和电容器中的场强方向垂直．已知：电容器的极板长为L，极板间距为d，两极板的电压为U2，重力不计，求：（1）经过加速电场后的速度；（2）离开电容器电场时的偏转量．-25-\n19．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，求：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？（2）电动机的输入功率和输出功率各是多少？（3）10s内，可以把重物A匀速提升多高？20．在如图所示的电路中，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：（1）当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？当R消耗功率最大时电源的效率是多少？（2）当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？（3）当R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？-25-\n2022-2022学年山西省运城市景胜中学高二（上）月考物理试卷（12月份）一、单项选择（每题4分，共48分）1．下列说法中正确的是()A．导体中只要电荷运动就形成电流B．在国际单位制中，电流的单位是AC．电流有方向，它是一个矢量D．根据I=，可知I与q成正比【考点】电流、电压概念．【专题】恒定电流专题．【分析】电流是由导体中电荷的定向运动形成的，电流是一个标量，但是电流有方向，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，在国际单位制中电流的单位是安培．【解答】解：A、电流是由导体中电荷的定向运动形成的，在没有电流的时候，导体中电荷也是在不停的运动的，只不过此时电荷的运动时杂乱无章的，所以A错误；B、电流时国际单位制中的基本物理量，电流的单位是安培，所以B正确；C、电流强度有方向，但是电流的合成不是使用平行四边形定则，所以电流是标量，所以C错误；D、根据I=，是电流的定义式，可知I与q无关，所以D错误．故选：B．【点评】电流强度是一个标量，但是电流有方向，这是同学们在学习的过程中经常出错的地方，由此可以进一步的明确什么是矢量，矢量不仅有大小和方向，最重要的是在运算的时候要遵守平行四边形定则．2．如图电路所示，当ab两端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V电压时，ab两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是()-25-\nA．3：2：1B．2：1：1C．4：2：1D．以上都不对【考点】闭合电路的欧姆定律；串联电路和并联电路．【专题】恒定电流专题．【分析】当ab端接入电压时，两个R1与R2串联，cd端测得R2两端的电压；而当cd端接入时，两个R3与R2串联，ab端测得R2两端的电压；则欧姆定律可得出输出电压与输出电压的关系式，联立即可得出三个电阻的比值．【解答】解：当ab端接入时，由欧姆定律可得20=R2；解得R1：R2=2：1；当cd端接入时，50=R2解得R2：R3=2：1；故R1：R2：R3=4：2：1．故选C．【点评】本题应注意串并联电路的性质，并注意明确欧姆定律的正确使用．3．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I﹣U图象如图所示，则下述判断正确的是()A．只有乙图象是正确的B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差【考点】欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】导体有线性元件和非线性元件，只有线性元件的I﹣U图象是直线．-25-\n【解答】解：图乙是线性元件的I﹣U图象，图甲和图丙是不同的非线性元件的I﹣U图象．三个图象都可能正确．故选：D．【点评】导体不一定就是线性的元件的导体，比如一般的金属导体的电阻，就随着温度的升高而增大，也不是线性的元件．4．如图所示的电路中，R1、R2都是“4w、100Ω”的电阻，R3是“1w、100Ω”的电阻，则AB间允许消耗的最大功率是()A．1.5wB．4.5wC．8wD．9w【考点】电功、电功率．【专题】恒定电流专题．【分析】串联电路允许通过的最大电流等于最小原件的额定电流，并联电路允许的最大电压等于最小额定电压；求解出各个电阻的额定电流和额定电压进行分析即可．【解答】解：三个电阻均为100欧姆，总电阻为：R总==ΩR1、R2都是“4w、100Ω”的电阻，额定电压为：U1=；额定电流为：I1=；R3是“1w、100Ω”的电阻，额定电压为：U3=；额定电流为：I3=；并联电路允许的最大电压等于最小额定电压，故总电压为10V；故总功率为：P总==1.5W故选：A．【点评】解本题的关键是根据题意，结合串并联电路的特点，电功率的公式，分析出保证电路安全且功率最大的条件，不难．5．关于电动势，下列说法中正确的是()-25-\nA．电动势与电压的单位都是伏特，因此电动势就是电压B．电动势公式E=中W与电压U=中的W是一样的，都是电场力做的功C．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能本领越大D．在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力【考点】电源的电动势和内阻．【专题】恒定电流专题．【分析】电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势与外电路无关．接在电源两极间的电压表测得的电压小于电源的电动势．【解答】解：A、根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得知，当I=0时，U=E，即电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势．故A错误．B、电动势公式E=W/q中W与电压U=W/q中的W是不一样的，前者是非静电力做功，而后者是电场力做功．故B错误．C、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领越大．故C正确．D、在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部存在非静电力，也存在静电力，故D错误；故选C【点评】本题考查对电源电动势的理解，要抓住电动势的物理意义、定义和欧姆定律来强化理解．6．图为测量某电源电动势和内阻时得到的U﹣I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为()-25-\nA．B．C．D．【考点】测定电源的电动势和内阻．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】根据U﹣I图线得出电源的电动势为6V，图线的斜率的绝对值表示内阻，所以内阻为0.5Ω．然后结合闭合电路欧姆定律求出各电路的电流，以及路段电压．【解答】解：A、电源的电动势为6V，内阻为0.5Ω．在A电路中，外电阻为1Ω，则总电阻为1.5Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为4A，则外电压为4V．故A错误．B、在B电路中，外电阻为2Ω，则总电阻为2.5Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为2.4A，则外电压为4.8V．故B正确．C、在C电路中，外电阻为9Ω．则总电阻为9.5Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为，则外电压为．故C错误．D、在D电路中，外电阻为4.5Ω，则总电阻为5Ω，根据闭合电路欧姆定律，总电流为1.2A，则外电压为5.4V．故D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律，同时注意路端电压的求法U=IR．7．在如图的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为()A．A灯和B灯都变亮B．A灯、B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】从图可知，滑动变阻器与灯泡B并联，然后跟另一电阻串联，再和灯泡A并联，首先判断滑动变阻器电阻的变化情况，然后根据串联电路中电阻的特点，得出总电阻变化情况．由于电压一定，由欧姆定律可知电路中电流表的变化及电压表示数的变化．-25-\n判断灯泡的亮度应依据灯泡的实际功率，由于灯泡的电阻不变，可利用公式P=I2R判断灯泡实际功率的变化．【解答】解：当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以总电阻变小，总电流变大，所以电源内阻的电压变大，所以A灯的电压变小，根据可知A的功率变小，故A灯变暗；由I=可知A的电流变小，而总电流变大，所以通过另一支路的电流变大，所以另一个电阻的电压变大，故灯泡B的电压变小，根据可知B的功率变小，故B灯变暗．故选B．【点评】本题考查的是滑动变阻器对电路中电流、电压的调节情况，分析清楚电路结构、根据滑动变阻器阻值的变化，判断B与并联电路电压的变化情况，熟练应用功率公式是正确解题的关键．8．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴会向下运动的是()A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开开关S【考点】电容器的动态分析；带电粒子在混合场中的运动．【专题】电容器专题．【分析】电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R1的电压，改变R2，对电容器的电压没有影响．增大R1分担的电压增大，电容器的电压增大，油滴将向上运动．断开开关S，电容器放电，油滴将向下运动．减小平行板的正对面积，电容器的电压不变，油滴不动．【解答】解：A、电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R1的电压，当增大R1的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴将向上运动．故A错误．-25-\nB、电路稳定时，当增大R2的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴将不运动．故B错误．C、增大两板间的距离，因电容器的电压不变，则电场强度减小，导致油滴向下运动．故C正确．D、断开开关S，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴将向下运动．故D正确．故选：CD．【点评】本题关键分析电容器的电压是否变化．当断开开关S，改变板间距离时，板间场强不变，油滴也保持不动．9．如图甲所示，在滑动变阻器的滑动触头P从一端滑到另一端的过程中，两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R0的值分别为()A．3Ω，12ΩB．15Ω，3ΩC．12Ω，3ΩD．4Ω，15Ω【考点】电功、电功率．【专题】恒定电流专题．【分析】定值电阻R0等于图线AC的斜率大小．由数学知识求出图线的斜率求解R0．当滑动变阻器取最大值时，电流最小，由图读出电流的最小值，由欧姆定律求出变阻器的总电阻R．【解答】解：定值电阻为：R0==3Ω；当I=0.5A时欧：R外==15Ω；滑动变阻器电阻为：R=R外﹣R0=12Ω故选：C【点评】本题考查对物理图象的理解能力，可以把本题看成动态分析问题，来选择两电表示对应的图线．10．如图为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．下列判断正确的是()-25-\nA．甲为“非”门，输出为“1”B．乙为“与”门，输出为“0”C．乙为“或”门，输出为“1”D．丙为“与”门，输出为“1”【考点】简单的逻辑电路．【专题】恒定电流专题．【分析】基本逻辑门电路的输入输出，非门当输入1时，输出0，当输入0时，输出1；或门当输入1、0时，输出1；与门当输入1、0时，输出0．【解答】解：A、甲为“非”门电路，当输入1时，输出0，故A错误B、乙为“或”门电路，当输入1、0时，输出1，故B错误C、乙为“或”门电路，当输入1、0时，输出1，故C正确D、丙为“与”门电路，当输入1、0时，输出0，故D错误故选C【点评】考查了基本逻辑门电路的输入输出逻辑关系，理解逻辑原理．11．关于磁感应强度的大小，以下说法中正确的是()A．一段通电导线在磁场中某处所受安培力大（小），该处磁感应强度就大（小）B．磁感线密集处磁感应强度就大C．通电导线在磁场中受安培力为零处，磁感应强度一定为零D．磁感应强度B反比于检验电流元IL【考点】磁感应强度．【专题】电磁学．【分析】磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，由磁场本身决定的，磁感线可以形象的描述磁感应强度的大小和方向，磁感线密的地方磁感应强度大，磁感线稀的地方磁感应强度小．【解答】解：磁感应强度是采用比值法定义的，被定义的物理量B与公式中的物理量F、IL无关，B的大小由磁场本身决定，故AD错误；当导线电流方向和磁场方向相同或相反时，电流不受安培力作用，此时磁感应强度并不为零，故C错误；-25-\n像电场线一样，磁感线可以形象的描述磁感应强度的大小和方向，磁感线密的地方磁感应强度大，磁感线稀的地方磁感应强度小，故B正确．故选B．【点评】对于物理量中的基本物理量一定明确其含义、如何定义的、定义公式特点等，不能相互混淆，因此对这些基本物理知识要加强理解和应用．12．如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三根直导线均通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流，则R受到的磁场力的方向是()A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向D．垂直R，指向x轴负方向【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．【分析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向．【解答】解：由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿X轴正方向，则R处的磁场方向沿X轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向Y轴负方向．选项A正确，BCD错误，故选：A．【点评】要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向．二、多项选择（每空4分，共12分）13．（多选）如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC=∠CAB=30°，BC=2m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q=﹣2×10﹣6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10﹣5J，由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，下列说法正确的是()-25-\nA．B、C两点的电势差UBC=3VB．A点的电势低于B点的电势C．负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减少D．该电场的场强为1V/m【考点】电势差与电场强度的关系；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】电场力做功量度电势能的变化．匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直；由题意知AB连线上一定有一点的电势与C点相等，故可以找到一条等势线，根据电场线与等势线的特点可确定电场线的方向，再根据公式U=Ed求出电场强度【解答】解：A、由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，根据W=Uq得B、C两点的电势差为：UBC==﹣3V，故A错误．B、点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.2×10﹣5J，根据电场力做功量度电势能的变化得点电荷由A移到B的过程中，电场力做功﹣1.2×10﹣5J，A、B两点的电势差UAB==6V，所以A点的电势高于B点的电势．故B错误．C、UCA=﹣UBC﹣UAB=﹣3V，根据W=Uq得：负电荷由C移到A的过程中，电场力做正功，所以电势能减小．故C正确．D、UBC=﹣3V，UCA=﹣3V，UAB=6V，在AB连线取一点D为该线中点，所以UAD=3V．UCA=﹣3V，UAC=3V，所以C、D电势相等，所以CD连线为等势线．而三角形ABC为等腰三角形，所以电场强度方向沿着AB方向，由A指向B．因为BC=2m，由几何关系得：AD=3m，所以UAD=EdAD=3V所以该电场的场强为1V/m．故D正确．故选：CD-25-\n【点评】本题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要求学生明确电场线与等势线的关系，能利用几何关系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面．知道公式U=Ed应用时d为沿着电场线方向的距离14．（多选）关于静电场，下列结论普遍成立的是()A．电场强度的方向处处与等电势面垂直B．电场强度为零的地方，电势也为零C．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向【考点】电场；电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】电场强度与电势没有直接关系；电场强度的方向与等势面垂直，根据沿着电场线方向，电势是降低的，而电场强度的方向是电势降低最快的方向；根据这些知识进行解答．【解答】解：A、电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，所以电场强度的方向与等势面垂直，故A正确；B、电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故B错误；C、根据沿着电场线方向，电势降低，而电场强度大小减小，不一定沿着电场线方向，故C错误；D、顺着电场线方向电势降低，由匀强电场U=Ed可知，电场强度的方向是电势降低最快的方向，故D正确．故选：AD．【点评】明确电场强度与电势无直接关系，知道电场强度的方向是电势降低最快的方向，同时理解沿着等势面移动电荷，电场力不做功．15．下列说法正确的是()A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的B．磁场和电场一样也是客观存在的C．磁感线是实际存在的线，可由实验得到D．磁感线类似于电场线，它总是从磁体的N极出发终止于S极-25-\n【考点】磁现象和磁场；磁感线及用磁感线描述磁场．【分析】（1）磁场的基本性质是：对放入其中的磁体有磁力的作用．（2）磁感线是为了研究磁场方便而人为加上去的，它可以形象地描述磁场．（3）磁场方向的规定：磁场中某点的磁场方向与放在该处的小磁针N极所指的方向相同．（4）磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极，而内部则是从磁铁的南极出发，终止于磁铁的北极．【解答】解：A、磁场的基本性质是：对放入其中的磁体有磁力的作用，磁极间的相互作用是通过磁场发生的．故A正确；B、磁场和电场一样也是客观存在的．故B正确；C、磁感线是为了研究磁场方便而人为加上去的，故C错误；D、磁铁外部的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极，而内部则是从磁铁的南极出发，终止于磁铁的北极，是闭合曲线．故D错误．故选：AB【点评】解此题要知道磁场的基本性质；知道磁场是客观存在的，磁感线是人为加上去的；知道磁场方向是怎么规定的，及注意磁感线是闭合的．三、实验，探究题（每空2分，共22分）16．（14分）某同学为测定某柱形电子元件的电阻率，先做如下测量：（1）用螺旋测微器测量它的直径，示数如图甲所示，读数为d=0.615mm；用游标为20分度的卡尺测量它的长度，示数如图乙所示，读数为L=10.670cm．-25-\n（2）用多用表粗测该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡后，应先欧姆调零，再进行测量，之后多用表的示数如图丙所示，测得该元件电阻为70Ω．（3）为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材：A．电流表A1（量程50mA、内阻r1=10Ω）B．电流表A2（量程200mA、内阻r2约为2Ω）C．定值电阻R0=30ΩD．滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）E．电源E（电动势约为4V）F．开关S、导线若干该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图丁所示，N处的电流表应选用B（填器材选项前相应的英文字母）．开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a（选填“a”或者“b”）．若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=﹣r1．（用题中字母表示）【考点】测定金属的电阻率．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（2）使用欧姆表测电阻应选择合适的倍率，使指针指针表盘中央刻度线附近；欧姆表选挡后要进行欧姆调零；欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数．（3）根据欧姆定律估算出通过电阻R0的电流和通过待测电阻的电流，再选择量程恰当的电表；根据串并联电路特点及欧姆定律求出待测电阻阻值．【解答】解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为11.5×0.01=0.115mm，所以最终读数为0.615mm．游标卡尺的主尺读数为106mm，游标读数为0.05×14=0.70mm，所以最终读数为106.70mm=10.670cm．（2）用多用表测量该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻档后，应先进行欧姆调零，再进行测量，由图（a）所示可知，测量结果为7×10=70Ω．-25-\n（3）通过待测电阻的最大电流约为IM==A=0.057A=57mA；通过N出的最大电流约为IN=IM+=0.057A+A≈0.190A=190mA，为保证测量时电流表读数不小于其量程的三分之一，N处的电流表应选B；开关s闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a．通过定值电阻R0的电流I=IN﹣IM，并联电路两端电压U=IR0=（IN﹣IM）R0，R1+r1==则待测电阻的电阻值：R1=﹣r1；故答案为：（1）0.615，10.670；（2）进行欧姆调零，70；（3）B，a，﹣r1．【点评】选择实验器材时要注意安全性原则、准确性原则、方便操作性原则，还要符合题目要求．本题关键是明确实验的原理，然后估算出电路各个部分的电流，选择恰当量程的电表，最后根据并联电路的电流特点列式求解．17．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）B．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）C．电流表A（0～0.6A，内阻0.1Ω）D．滑动变阻器（0～20Ω，10A）E．滑动变阻器（0～200Ω，1A）F．定值电阻R0（990Ω）G．开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图1中的（a）、（b）两个参考实验电路．其中合理的是图（b）所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能较准确的进行测量，滑动变阻器应选D（填写器材的字母代号）．（2）图2为该同学根据①中选出的合理实验电路利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线，（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可得被测电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.8Ω．-25-\n【考点】测定电源的电动势和内阻．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】（1）将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．（2）应用描点法作出图象，根据图象求出电源电动势与内阻．【解答】解：（1）上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．a、b两个参考实验电路，其中合理的是b，因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选R1．（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：由图示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，电源内阻r===0.8Ω；故答案为：（1）（b）；D（2）1.5；0.8．【点评】在测量电源电动势和内阻时，要注意根据画出的U﹣I图象分析出电动势及内阻．二、计算题18．带电量为Q，质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器，进入时速度和电容器中的场强方向垂直．已知：电容器的极板长为L，极板间距为d，两极板的电压为U2，重力不计，求：（1）经过加速电场后的速度；-25-\n（2）离开电容器电场时的偏转量．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀强电场中电势差和电场强度的关系．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】（1）根据动能定理求出粒子经过加速电场加速后的速度；（2）粒子进入偏转电场，在沿电场方向上做匀加速直线运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出离开电容器电场时的偏转量y．【解答】解：（1）粒子在加速电场加速后，由动能定理得速度为；（2）进入偏转电场，粒子在平行于板面的方向上做匀速运动t=在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度因此离开电容器电场时的偏转．答：（1）经过加速电场后的速度；（2）离开电容器电场时的偏转量．【点评】解决本题的关键知道粒子进入偏转电场后，在沿电场方向和垂直电场方向上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．19．如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，求：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？（2）电动机的输入功率和输出功率各是多少？（3）10s内，可以把重物A匀速提升多高？【考点】电功、电功率；功率、平均功率和瞬时功率．-25-\n【专题】恒定电流专题．【分析】（1）根据P热=I2r求解热功率；（2）根据P=UI求解电功率，根据P出=P﹣P热求解输出功率；（3）根据P出t=mgh列式求解高度．【解答】解：（1）根据焦耳定律，热功率为P热=I2r=12×1W=1W．（2）输入功率等于P入=IU=1×5W=5W，输出功率等于P出=P入﹣PQ=5W﹣1W=4W；（3）电动机的输出功率用来提升重物在10s内，有：P出t=mgh．解得：h===2m．答：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是1W；（2）电动机的输入功率是5W，输出功率是4W；（3）10s内，可以把重物A匀速提升2m高．【点评】关键明确电动机的输入功率、热功率和输出功率的计算方法，注意功率公式的正确应用，属基础题．20．在如图所示的电路中，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：（1）当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？当R消耗功率最大时电源的效率是多少？（2）当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？（3）当R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？【考点】电功、电功率．【专题】恒定电流专题．-25-\n【分析】（1）已知电源电动势3V，内电阻r=1Ω，R1=2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，将R1视为内电路的一部分，当R=R1+r=3Ω时，R消耗的功率最大，根据功率公式求解．（2）对固定电阻R1，当电路中电流最大时，即电路中电阻最小时，R1消耗的功率最大．（3）当电源的内外电阻相同时，电源的输出功率最大，由功率公式求解．【解答】解：（1）把R1视为内电路的一部分，则当R=R1+r=3Ω时，R消耗的功率最大，其最大值为：Pmax=I2R=R==W=0.75W电源的效率为η====83.3%（2）对固定电阻R1，当电路的电流最大时其消耗的功率最大，此时R=0，所以P1=I2R1=R1=2W（3）R=0时电源的输出功率最大，最大值为P出=I2R1=R1=2W答：（1）当R是3Ω时，R消耗的功率最大，最大功率为0.75W，当R消耗功率最大时电源的效率是83.3%．（2）当R为0时，R1消耗的功率最大，最大功率为2W．（3）当R为0时，电源的输出功率最大，最大为2W．【点评】当将电阻R1与内阻等效成电源的内阻时，滑动变阻器消耗的功率即为电源输出功率，因此当外电阻与内电阻相等时，电源输出功率达到最大．而求电阻R1时的最大功率，则总电流最大时消耗的功率达到最大，所以滑动变阻器的电阻为零时，才能达到最大．-25-