-学年江苏省盐城市高二(上)期中物理试卷(理科)
一、单选题(本题共6题,每小题3分,共18分)
1.(3分)磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号T),关于1T下列单位中与磁感应强度单位一致的是( )
A. B. C. D.
2.(3分)下列说法中正确的是( )
A.导体中电荷运动就形成了电流
B.在国际单位制中,电流的单位是A
C.电流有方向,它是一个矢量
D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在
3.(3分)标准电阻I﹣U特性曲线可用以下哪个图象来表示( )
A.
B.
C.
D.
4.(3分)锌汞电池的电动势为1.2V,这表示( )
A.电路中每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能
B.电路中的电流为1A时,电池每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能
C.电路中每经过1C电荷量,电源将1.2J的化学能转变为电能
D.锌汞电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大
5.(3分)一个电流表的满偏电流Ig=1mA.内阻为Ω,要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上( )
A.串联一个10kΩ的电阻 B.并联一个10kΩ的电阻
C.串联一个9.5kΩ的电阻 D.并联一个9.5kΩ的电阻
6.(3分)两条长直导线AB和CD相互垂直,彼此相隔一很小距离,通以图示方向的电流,其中CD固定,AB可以其中心为轴自由转动或平动,则AB的运动情况是( )
A.顺时针方向转动,同时靠近导线CD
B.顺时针方向转动,同时离开导线CD
C.逆时针方向转动,同时靠近导线CD
D.逆时针方向转动,同时离开导线CD
二、多选题(本题共6题,每小题4分,选不全的得2分,选错的得0分,共24分)
7.(4分)计算用电量时,常用的单位是“度”.对此,下列说法中正确的是( )
A.1度等于3.6×kWh B.1度等于3.6×J
C.“度”是电功率的单位 D.“度”是电能的单位
8.(4分)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rtt只适用于纯电阻的电路
C.在非纯电阻的电路中,UI>I2R
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
9.(4分)关于磁感线,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是磁场中客观存在的曲线
B.磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向
C.磁感线起始于磁铁的N极,终止于磁铁的S极
D.磁感线是闭合曲线
10.(4分)如图所示,两块平行金属板正对着水平放置,两板分别与电源正、负极相连.当开关闭合时,一带电液滴恰好静止在两板间的M点.则( )
A.当开关闭合时,若减小两板间距,液滴仍静止
B.当开关闭合时,若增大两板间距,液滴将下降
C.开关再断开后,若减小两板间距,液滴仍静止
D.开关再断开后,若增大两板间距,液滴将下降
11.(4分)如图所示为闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象,则下列说法中正确的是( )
A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1>E2,内阻r1>r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大
12.(4分)电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种是锅内水烧干后保温状态,如图所示是电饭锅电路原理示意图,K是感温材料制造的开关.下列说法中正确的是( )
A.其中R2是供加热用的电阻丝
B.当开关S接通时电饭锅为加热状态,S断开时为保温状态
C.要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半,应为2:1
D.要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半,应为(1):1
三、实验题(本题共2题,共20分)
13.(4分)一矩形线圈面积S=10﹣2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角90°,穿过线圈的磁通量Ф=1×10﹣3Wb,则磁场的磁感应强度B= T;若线圈以一条边为轴转90°,则穿过线圈的磁通量变为 Wb.
14.(10分)在“测定金属电阻率”的实验中需要测出其长度L直径d和电阻R。
(1)用螺旋测微器测金属丝直径读数如图甲,则金属丝的直径为 mm
(2)若用图乙测金属丝的电阻,测量结果将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)
(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图丙所示,则电流表读数是 A、电压表的读数是 V,可计算出金属丝的电阻为 Ω
四、计算题(本题共4题,共58分)
15.(10分)在NaCl溶液中,正、负电荷定向移动,方向如图所示,若测得2s内有1.0×个Na+和Cl﹣通过溶液内部的横截面M,试问:溶液中的电流方向如何?电流多大?
16.(10分)如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=0.6Ω,R=10Ω,U=V,电压表的读数为V,求:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取10m/s2)
17.(12分)如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m,质量为6×10﹣2kg的通电直导线,电流I=1A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T,方向沿平行于斜面向上的磁场中,设t=0,B=0。
(1)画出t=0时刻通电直导线的受力示意图;
(2)写出磁感应强度B随时间的关系式;
(3)求出需要经过多长时间斜面对导线的支持力变为零?(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
18.(12分)如图所示的电路,电阻R3=4Ω,电流表A和电压表V均为理想电表.闭合开关S后,电流表示数为0.75A,电压表示数2.0V.由于某种原因,电路有一只电阻发生断路现象,使电流表示数变为0.8A,电压表示数为3.2V.试回答下列问题:
(1)分析判断哪一个电阻发生了断路.
(2)求电阻R1、R2的值.
(3)求电源的电动势E和内阻r.
试题解析
一、单选题(本题共6题,每小题3分,共18分)
1.解:根据磁感应强度的定义式B得,1T=1N/(Am),
由B,则单位可以为Wb/m2;
由公式B由安培力的单位是N,而电流的单位是A,1A=1C/s,长度的单位为m,则单位的换算可得1T=N/(Am)=1N/(Cms﹣1)
由公式E,得1V=1Wb/s,又1Wb=1Tm2
联立可得:1T=1
故AD正确,BC错误。
故选:AD。
2.解:A、导体中只有产生电荷的定向移动才能形成电流;故A错误;
B、在国际单位制中,电流的单位是安培,符号为A;故B正确;
C、电流有方向,但电流是标量;故C错误;
D、只有导体两端有电势差时才能形成电流;故D错误;
故选:B。
3.解:标准电阻阻值保持不变,根据欧姆定律I,得到I与U成正比,由数学知识得知,I﹣U特性曲线是原点的倾斜的直线。
故选:C。
4.解:A、根据电源电动势的定义E,可知电路中每通过1C电荷量,电池将1.2J的化学能转变为电能,与时间无关,故A错误;
B、电路中电流为1A时,电池每经过1s,通过的电量q=It=1×1C=1C,由电源电动势的定义E,可知电池将1.2J的化学能转变为电能,故B正确;
C、根据电源电动势的定义E,电路中每通过1C电荷量,电池将1.2J的化学能转变为电能,故C正确;
D、电动势表示电源把其它形式的能转化为电能本领,一节干电池电动势为1.5V,锌汞电池的电动势为1.2V,则锌汞电池(电动势为1.2V)将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的小,故D错误。
故选:BC。
5.解:要将电流表改装成电压表,必须在电流表上串联一个大电阻,串联电阻起分压作用。
应串联电阻为R9.5kΩ
故C正确,ABD错误。
故选:C。
6.解:电流CD产生的磁场在下面垂直纸面向里,在上面垂直纸面向外,在AB上下两边各取一小电流元,根据左手定则,上面的电流元所受的安培力方向向右,下面的电流元所受安培力方向向左,知AB导线顺时针方向转动;当AB导线转过90°后,两电流为同向电流,即开始转动就有了同向电流,相互吸引,所以导线AB顺时针方向转动,同时靠近导线CD,故A正确,BCD错误。
故选:A。
二、多选题(本题共6题,每小题4分,选不全的得2分,选错的得0分,共24分)
7.解:A、1千瓦时俗称1度,即1度=1kWh。故A错误。
B、由电功公式W=Pt得,当功率P=1×W,t=1h=s时,W=Pt=1××J=3.6×J.即1度=3.6×J.故B正确。
C、D、度是电能的单位,不是电功率的单位。故C错误,D正确。
故选:BD。
8.解:A、电功率越大,表示电流做功越快,但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关,所以A错误;
B、公式W=UIt是计算电路的总功的大小,适用于任何的电路,当为纯电阻电路时,根据欧姆定律I,可以推到出W=I2Rt,,所以W=I2Rt,只能适用于纯电阻电路,所以B正确。
C、在不是纯电阻的电路中,UI表示的是总的功率的大小,而I2R只是电路中发热的功率,还有对外做功的功率的大小,所以UI>I2R,所以C正确;
D、焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算,所以D正确。
故选:BCD。
9.解:A、磁场是客观存在的,磁感线是假想的,故A错误;
B、磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向,故B正确;
C、D、磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极;在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极;构成闭合曲线;故C错误,D正确;
故选:BD。
10.解:开始时,液滴静止,电场力与重力二力平衡,故mg=Eq,电场力竖直向上;
A、当开关闭合时,两板间的电势差不变,则减小两板间距离时,由U=Ed可知E增大,液滴所受电场力增大,合力向上,故液滴将向上运动,故A错误;
B、当开关闭合时,两板间的电势差不变,则增大两板间距离时,由U=Ed可知E减小,液滴所受电场力减小,合力向下,故液滴将向下运动,故B正确;
C,D、通电后断开开关,电容器带电量不变。根据C、C和E联立得:E,E与d无关,可知,无论如何改变两板间的距离,板间的电场强度均不发生变化,故电场力不变,故粒子仍能受力平衡,故C正确,D错误;
故选:BC。
11.解:A、B、C、U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势,斜率表示内阻,则知电动势E1=E2,内阻r1<r2,U﹣I图象与I轴的交点表示短路电流,故发生短路时的电流I1>I2,故BC错误,A正确;
D、根据U=E﹣Ir可知,△U=r△I,内阻r1<r2,故当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大,故D正确;
故选:AD。
12.解:如图所示,由P得:当接通K时,电阻变小,功率变大,处于加热状态;当断开K时,电阻变大,功率变小,处于保温状态。
A、由上可知,R2是供加热用的电阻丝。故A正确;
B、由上可知,当开关K接通时电饭锅为加热状态,K断开时为保温状态。故B正确;
C、要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半,由P=I2R可得:电阻R2在保温与加热状态下的电流之比1:,所以(R1+R2):R2:1.则R1:R2=(1):1.故C不正确;
D、要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半,由P=I2R可得:电阻R2在保温与加热状态下的电流之比1:,所以(R1+R2):R2:1.则R1:R2=(1):1.故D正确;
故选:ABD。
三、实验题(本题共2题,共20分)
13.解:当线圈绕00’轴转动至与磁场方向垂直时,根据B.
若线圈以一条边为轴转90°,则线圈平面与磁场方向平行时,线圈平面与磁场方向的夹角为0度,则Φ=0.
故答案为:0.1,0.
14.解:(1)由图甲所示螺旋测微器可知,螺旋测微器示数为0.5mm+19.5×0.01mm=0.mm。
(2)由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,由欧姆定律可知,电阻测量值小于真实值。
(3)由图丙所示电压表可知,其量程为3V,分度值为0.1V,示数为2.40V;
由图示电流表可知,其量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.46A,
电阻阻值为:R5.22Ω;
故答案为:(1)0.;(2)偏小;(3)0.46;2.40;5.22。
四、计算题(本题共4题,共58分)
15.解:
水溶液导电是靠自由移动的正负电荷,它们在电场的作用下向相反方向定向移动。电学中规定,电流的方向为正电荷定向移动的方向,所以溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同,即由A指向B。
每个离子的电荷量为1e=1.6×10﹣19C.该水溶液导电时负电荷由B向A运动,负离子的定向移动可以等效看作是正离子反方向的定向移动。所以,一定时间内通过横截面的电量应该是正负两种离子电荷量的绝对值之和。
IA=0.16A
答:电流方向由A指向B,大小为0.16A。
16.解:(1)电动机和电阻串联,所以电流相等,对电阻根据欧姆定律,可得通过电动机的电流为:
IA=5A
(2)若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物,由能量关系得:
UVI=I2r+mgv
代入数据解得该重物的质量为:m=53.5kg
答:(1)通过电动机的电流是5A;
(2)若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物,该重物的质量为53.5kg。
17.解:(1)t=0时刻导线的受力如图所示;
(2)由题意知,B与t的变化关系为
B=0.4t
(3)通电后导线受垂直于斜面向上的安培力,当斜面对导线的支持力变为零时,在垂直斜面方向上,由平衡条件得
F=mgcosθ
其中
安培力的公式F=BIL
由于B=0.4t
解得
t=3s
答:(1)受力图见解析;
(2)磁感应强度B随时间的关系式B=0.4t;
(3)需要经过3s时间斜面对导线的支持力变为零。
18.解:(1)R1断路.断路前后,R2均有电流,排除R2.断路后,电压表有读数,排除R3,则必定是R1发生断路.
(2)根据断路状态时,R2
断路前
R2的电压U1=I1R2=0.75×4V=3V
流过R3的电流I30.25A
则R18Ω
(3)根据闭合电路欧姆定律得:
E=U1+(I1+I2)r=3+r①
E=U2+I2′r=3.2+0.8r②
由①②联立组成方程组,解得E=4V,r=1Ω
故答案为:(1)R1断路.(2)R1=8Ω,R2=4Ω(3)E=4V,r=1Ω。