2021北京清华附中将台路校区高一(下)期末物理(教师版)
展开2021北京清华附中将台路校区高一(下)期末
物 理
一、单项选择题(本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的,每小题3分,共30分)
1.(3分)两根同种材料制成的导线,横截面积之比为1:2,长度之比为3:1,则它们的电阻之比为( )
A.1:6 B.6:1 C.3:2 D.2:3
2.(3分)已知一导体的电阻是4Ω,在1s内通过导体横截面的电量是4C,这时加在此导体两端的电压是( )
A.960V B.16V C.1V D.60V
3.(3分)一台电动机的额定电压为U,额定电流为I,电动机线圈的电阻为R.则该电动机正常工作时,t时间内产生的热量是( )
A.UIt B.I2Rt C.t D.UIt﹣I2Rt
4.(3分)如图中,AB间的电压为30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,则UCD的变化范围是( )
A.0~10V B.0~20V C.10~20V D.20~30V
5.(3分)关于电源和电动势,下列说法中正确的是( )
A.在电源内部非静电力把正电荷从正极移动到负极
B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大
C.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多
6.(3分)在如图所示的电路中,电阻R=2.0Ω,电源的内电阻r=1.0Ω,不计电流表的内阻。闭合开关S后,电流表的示数I=0.5A,则电源的电动势E等于( )
A.1.0 V B.1.5 V C.2.0 V D.3.0 V
7.(3分)某节能灯的额定功率为5W,正常发光60s消耗的电能为( )
A.3J B.30J C.300J D.3000J
8.(3分)如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电容C=30μF.开关S断开和闭合时,电容器两极板间的电势差分别为( )
A.6V,10V B.10V,10V C.10V,6V D.6V,6V
9.(3分)一只标有“220V 60W”的白炽灯泡,加上的电压由零逐渐增大到220V,随着电压的增加灯泡的阻值增加.在此过程中,电压和电流的关系可用图象表示,则在如图4所示的四个图象中合理的是( )
A. B. C. D.
10.(3分)如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,电压表和电流表均为理想电表.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C.滑动变阻器接入电路的阻值变大
D.定值电阻消耗的电功率变小
二、双项选择题(本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,只有两个选项是正确的每小题3分,选项正确但不全得2分,选错不得分,共15分)
11.(3分)如图所示,两个电阻串联后接在电路中a、b两点。已知a、b两点间的电压保持10V不变。某同学把一个电压表并联在R1两端时,电压表读数为5V.下列说法正确的是( )
A.将该电压表并联在R2两端时,电压表读数小于5V
B.将该电压表并联在R2两端时,电压表读数等于5V
C.R1<R2
D.R1=R2
12.(3分)两粗细相同的同种金属电阻丝R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示,可知( )
A.两电阻的大小之比R1:R2为1:3
B.两电阻的大小之比R1:R2为3:1
C.两电阻丝长度之比为L1:L2=:1
D.两电阻丝长度之比为L1:L2=1:
(多选)13.(3分)如图是用伏安法测电阻的两种常用电路,下列说法正确的是( )
A.用甲图测出的电阻值总小于电阻的真实值
B.用乙图测出的电阻值总大于电阻的真实值
C.当待测电阻阻值比电流表内阻大得多时,用甲图所示电路测量的误差较小
D.当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时,用乙图所示电路测量的误差较小
(多选)14.(3分)如图所示,为一能够测电流和电压的两用表,以下说法正确的是( )
A.若电键S1和S2都闭合,它是一个电压表
B.若电键S1和S2都闭合,它是一个电流表
C.若电键S1和S2都断开,它是一个电流表
D.若电键S1和S2都断开,它是一个电压表
(多选)15.(3分)在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻恒定不变,小灯泡L能正常发光,如果滑动变阻器的滑片由b端向a端滑动,则( )
A.小灯泡L变亮 B.小灯泡L变暗
C.电流表的示数减小 D.电流表的示数增大
三、填空题(每空2分,共26分)
16.(6分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径d,其中一次测量结果如图1所示,则图中读数为d= mm。
(2)用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,测得的数据如图2(使用0~3.0V量程)、图3(使用0~0.6A量程)所示。
(3)由图中读出的数据计算出金属丝的电阻为Rx= Ω。
(4)若实验测得金属丝的长度为L,则计算金属丝的电阻率的表达式为ρ= (用d、L、Rx表示)。
17.(8分)如图1所示为多用电表的示意图,其中S、T为可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为1000Ω的定值电阻,部分操作步骤如下:
(1)选择开关应调到电阻挡的 (填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)位置.
(2)将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔,把两笔尖相互接触,调节 (填“S”或“T”),使电表指针指向 (填“左侧”或“右侧”)的“0”位置.
(3)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,电表示数如图2所示,该电阻的阻值为 Ω.
18.(12分)在做测量干电池的电动势和内阻实验中,备有下列器材可以选用:
A.干电池一节(电动势约1.5V、内阻约1~2Ω)
B.直流电流表(量程为0~0.6A、0~3A,0.6A挡内阻为0.10Ω,3A挡内阻为0.02Ω)
C.直流电压表(量程为0~3V、0~15V,3V挡内阻为5kΩ,15V挡内阻为25kΩ)
D.滑动变阻器
E.开关
F.导线若干
(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为 A,电压表的量程为 V.
(2)在以下虚线框内画出实验电路图.
(3)根据实验记录画出U﹣I图象(如图所示),可求出待测电池的电动势E为 V,内阻r为 Ω.(结果均保留2位有效数字)
(4)引起该实验的系统误差的主要原因是 .
A.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大
C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小
D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大
四、解答题(共4小题,共29分.解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案,有数值计算的题,答案必须明确写出数值及单位.)
19.(8分)如图所示,电源的电动势E=5V,内阻r=1.0Ω,定值电阻R1=4Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω,则:
(1)当滑动变阻器的滑片置于最左端时,电路中的电流多大?电阻R1消耗的功率多大?
(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,电路中的电流最小?此时滑动变阻器R2消耗的功率多大?
20.(7分)如图所示,电源的电动势是6V,内电阻是0.5Ω,小电动机M的线圈电阻为0.5Ω,限流电阻R0为3Ω,若电压表的示数为3V,试求:
(1)电源的功率和电源的输出功率
(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.
21.(6分)一个灵敏电流计内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA
(1)若将其改装成一个量程为10V的电压表,则应串联一个阻值多大的电阻?
(2)若将其改装成一个量程为1A的电流表,则应并联一个阻值多大的电阻?(结果可以用分数表示)
22.(8分)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、M形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点.已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e.求:
(1)电子穿过A板时的速度大小v;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)电子从偏转电场射出时的偏转角θ(用正切值表示).
参考答案
一、单项选择题(本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的,每小题3分,共30分)
1.【分析】由电阻定律R=ρ可知两电阻丝的电阻之比.
【解答】解:已知横截面积之比=,长度之比=,则由电阻定律R=ρ得,它们的电阻之比为=•=•=6:1,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查电阻定律的应用,在求解时要注意比例式的正确计算.
2.【分析】由电流的定义可求得出电流,再由欧姆定律可求得导体两端的电压。
【解答】解:由I=得:I==A=4A;
由欧姆定律可得:U=IR=4×4V=16V;故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题综合考查了电量的计算和欧姆定律的直接应用,要注意明确电流采用比值定义法,电流与电量和时间无关。
3.【分析】明确焦耳定律的基本内容,知道线圈发热需要用到Q=I2rt来计算线圈产生的热量。
【解答】解:线圈电阻是R,通过线圈的电流是I,研究线圈产生的焦耳热时,根据焦耳定律可得,线圈R产生的热量为Q=I2Rt,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查焦耳定律的应用,要注意明确各功率公式的适用范围,明确Q=I2rt可用来求解任何电器产生的电热。
4.【分析】根据串联电路电压与电阻的关系分析得知,当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时,UCD最大,当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时,UCD最小,分别求出UCD最小值和最大值,再得到UCD的变化范围.
【解答】解:当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时,UCD最大,最大值为Umax===20V;当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时,UCD最小,最小值为Umin=,所以UCD的变化范围是10~20V。
故选:C。
【点评】本题实质是分压器电路,考查对串联电路电压与电阻成正比特点的理解和应用能力.
5.【分析】在电源内部把正电荷从负极移到正极非静电力做功,电能增加;根据电动势的定义式E=分析其意义;电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,电动势的大小等于移动单位正电荷非静电力做的功。
【解答】解:A、在电源内部非静电力把正电荷从电源的负极移到正极,故A错误;
B、根据电动势的定义式E=可知,在电源内部,移动单位正电荷从负极到正极非静电力做功越多,该电源的电动势越大,故B错误;
CD、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多,而不是移送的电荷量越多,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题关键要理解电源电动势的物理意义,掌握电动势的定义式E=,知道在电源的内部是非静电力做功。
6.【分析】闭合开关S后,根据闭合电路欧姆定律可知,电源的电动势E等于内外电压之和。
【解答】解:根据闭合电路欧姆定律得
E=I(R+r)=0.5×(2+1)V=1.5V
故选:B。
【点评】本题关键要掌握闭合电路欧姆定律,理解电源的电动势与内外电压的关系。
7.【分析】已知节能灯的额定功率和发光的时间,由W=Pt即可求出节能灯消耗的电能。
【解答】解:由公式W=Pt可得,发光60s消耗的电能W=Pt=5×60J=300J.故C正确,ABD错误
故选:C。
【点评】本题考查电功的计算,关键是要牢记电功和电功率的表达式即可正确求解。
8.【分析】闭合开关S,稳定后电容器相当于开关断开,两个电阻串联,根据全电路欧姆定律求解即可流过电源的电流,电容器的电压等于R2两端电压,由欧姆定律求出电容器的电压;开关S断开时,电容器的电压等于电源的电动势。
【解答】解:闭合开关S,电容器两端电压等于电阻R2两端电压,根据闭合电路的欧姆定律可得电流强度:I==A=1A,
电容器的电压为:U1=IR2=1×6V=6V;
开关S断开时,电容器的电压等于电源的电动势,为:U2=10V,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【点评】本题是含容电路的问题,关键确定电容器的电压与哪部分电压相等,根据电路连接情况结合闭合电路的欧姆定律进行分析。
9.【分析】白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到220V时,白炽灯泡的温度不断升高,电阻增大,根据数学知识分析选择图象。
【解答】解:由题,白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到220V时,白炽灯泡的温度不断升高,电阻增大,由欧姆定律得到R=可知,在U﹣I图象中电阻等于图线上的点与原点连线的斜率,电阻一直增大,斜率一直增大。故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】解答本题要注意I﹣U图象与U﹣I图象的区别,同时明确金属导体的电阻随温度的升高而增大。
10.【分析】当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,分析电路中总电阻变化情况,抓住电源电动势和内电阻不变,去分析电路中电流和路端电压如何变化,从而确定两电表示数的变化情况。根据电功率的计算公式分析定值电阻R消耗的功率变化情况。
【解答】解:ABC、当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,则电路中电流增大,电流表的示数增大,内电压增大,则路端电压减小,电压表的示数减小,故AC错误、B正确;
D、电路中电流变大,根据P=I2R知,R不变,则定值电阻R消耗的功率变大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题属于电路的动态分析问题,关键抓住不变量:电源的电动势和内电阻不变,然后结合闭合电路欧姆定律进行分析。
二、双项选择题(本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,只有两个选项是正确的每小题3分,选项正确但不全得2分,选错不得分,共15分)
11.【分析】由于电压表是实际的电表,所以电压表的内阻不是无穷大,所以电压表对电路的影响不能忽略,电压表与电阻并联后,并联部分阻值减小分担的电压也减小,结合串联电路电压与电阻成正比可以分析电压表的示数以及电阻阻值大小关系。
【解答】解:A、因为电压表并联在R1两端时,电压表读数为5V,所以此时R2两端的电压应等于5V,若把电压表接在电阻R2两端,则由于电压表与R2并联电阻减小所以此时的示数应小于5V,故A正确;
B、由上分析可知电压表的示数应小于5V,而不是等于5V,故B错误;
C、因为电压表并联在R1两端时,电压表读数为5V,电压表并联在R2两端时电压小于5V,可知电阻R1>R2,故C错误;
D、由C选线的分析可知,电阻应是R1>R2,故D选项错误;
故选:A。
【点评】本题主要考查了对于电压表的理解,由于电压表的电阻不是无穷大,所以电压表对于电路的影响不能忽略,需要把电压表看作可测电压的电阻,并根据电压表的示数进行分析。
12.【分析】由I﹣U图象的性质可知电阻的大小关系;由电阻定律可明确长度的比值.
【解答】解:A、I﹣U图象中图象的斜率表示电阻的倒数;由图可知,两电阻的阻值之比为:1:3;故A正确,B错误;
C、由R=可知,电阻之比为:1:3;截面积相等,则长度之比为:1:3;故CD错误;
故选:A。
【点评】本题考查欧姆定律及电阻定律,要注意I﹣U图象的性质,并能准确应用电阻定律进行分析.
13.【分析】分析清楚图示电路结构,应用串并联电路特点与欧姆定律分析实验误差;当待测电阻阻值远大于电流表内阻时电流表采用内接法,当电压表内阻远大于待测电阻阻值时电流表采用外接法。
【解答】解:A、由图甲所示可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,电压的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻测量值大于真实值,故A错误;
B、由图乙所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电压表的分流作用,电流的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻的测量值小于真实值,故B错误;
C、当待测电阻阻值比电流表内阻大得多时,电流表的分压作用很小,用甲图所示电路测量的误差较小,故C正确;
D、当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时,电压表的分流很小,用乙图所示电路测量的误差较小,故D正确。
故选:CD。
【点评】该题中用伏安法测电阻的两种常用电路分别是电流表内接法和电流表外接法,电流表内接法测得的电阻值大,电流表外接法测得的电阻值偏小;该知识点既可以说是属于记忆性的知识,也可以记住分析的方法.
14.【分析】把电流计改装成大量程的电流表应该并联一个分流电阻,把电流计改装成电压表需串联分压电阻,分析清楚电路结构,然后答题.
【解答】解:AB、由图示电路图可知,若电键S1和S2都闭合,电流计G与电阻R2并联,电阻起分流作用,此时它是电流表,故A错误,B正确;
CD、由图示电路图可知,若电键S1和S2都断开,电流计G与电阻R1串联,电阻起分压作用,此时它是电压表,故C错误,D正确;
故选:BD。
【点评】本题考查了电表的改装,知道电表的改装原理,分析清楚图示电路结构是正确解题的关键,本题是一道基础题.
15.【分析】由滑动变阻器的滑片由b端向a端移动得到电阻R1的变化情况,得到整个外电阻的变化情况后,再根据闭合电路欧姆定律得到干路电流的变化情况,由U=E﹣Ir判断路端电压变化情况.
【解答】解:由滑动变阻器的滑片由b端向a端移动得到电阻R1变小,故整个外电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可得:I=,干路电流增大,故电流表的示数变大;
路端电压U=E﹣Ir变大,故电灯泡变暗;故AC错误,BD正确。
故选:BD。
【点评】本题关键是由局部电阻的变化得到总电阻变化,根据闭合电路欧姆定律判断电流的变化情况,然后再分析各个局部电流和电压情况、灯泡亮度的变化情况.
三、填空题(每空2分,共26分)
16.【分析】(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。
(3)根据电表量程确定其分度值,根据指针位置读出其示数,应用欧姆定律求出金属丝的电阻。
(4)应用电阻定律求出电阻率的表达式。
【解答】解:(1)由图1所示螺旋测微器可知,读数d=0.5mm+35.9×0.01mm=0.859mm。
(3)电压表量程是0~3.0V,由图2所示表盘可知,其分度值为0.1V,示数U=2.50V;
电流表量程是0~0.6A,由图3所示表盘可知,其分度值是0.02A,示数I=0.50A
由欧姆定律可知,金属丝的电阻为Rx=Ω=5Ω
(4)由电阻定律得:Rx=,
解得,金属丝的电阻率:ρ=
故答案为:(1)0.859;(3)5;(4)。
【点评】本题考查了测定金属丝的电阻率实验,考查了实验数据处理;要掌握常用器材的使用与读数方法;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后根据指针位置读数,读数时视线要与刻度线垂直。
17.【分析】多用电表测量电阻时,需要选择合适的挡位,使指针指针中央刻度线附近;选择挡位后要进行欧姆调零,然后测量电阻读出示数,指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数.
【解答】解:用欧姆表测阻值约为1000Ω的定值电阻,部分操作步骤如下:
(1)选择开关应调到电阻挡的“×100”位置.
(2)将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔,把两笔尖相互接触,调节欧姆调零旋钮T,使电表指针指向右侧的“0”位置.
(3)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,由图2所示可知,该电阻的阻值为11×100=1100Ω.
故答案为:(1)×100;(2)T;右侧;(3)1100.
【点评】考查欧姆表的使用,使用欧姆表测电阻时,要选择合适的挡位,使指针指针表盘中央刻度线附近,欧姆表换挡后要进行欧姆调零;指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数;要注意欧姆表的零刻度线在最右侧.
18.【分析】(1)根据干电池电动势选择电压表,根据电路最大电流选择电流表。
(2)根据实验原理作出实验电路图。
(3)根据实验电路图应用闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图示图象求出电池电动势与内阻。
(4)根据实验电路图分析实验误差。
【解答】解:(1)一节干电池的电动势约为1.5V,电压表应选择0~3V量程;电池内阻约1~2Ω,考虑到电表内阻,电路最大电流约为零点几安培,电流表应选择0~0.6A量程。
(2)应用伏安法测电池电动势与内阻实验,电流表测干路电流,电压表测路端电压,由于电流表内阻已知,相对于电池电流表应选择内接法,实验电路图如图所示
(3)根据图示电路图应用闭合电路的欧姆定律得:U=E﹣I(r+RA)
由图示U﹣I图象可知,电池电动势E=1.5V,图象斜率的绝对值k=r+RA=Ω=1.0Ω,
解得,电池内阻r=0.90Ω
(4)AB、由图示电路图可知,相对于电源电流表才能内接法,电流表的测量值等于电源输出的电流,故AB错误;
CD、由图示电路图可知,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小,故C正确,D错误。
故选:C。
故答案为:(1)0~0.6;0~3;(2)实验电路图如图所示;(3)1.5;0.90;(4)C。
【点评】本题考查了测量干电池的电动势和内阻实验,理解实验原理是解题的前提与关键,要掌握实验器材的选择原则;应用闭合电路的欧姆定律即可解题。
四、解答题(共4小题,共29分.解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案,有数值计算的题,答案必须明确写出数值及单位.)
19.【分析】(1)当滑动变阻器的滑片置于最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度,根据电功率的计算公式求解电阻R1消耗的功率;
(2)当滑动变阻器的阻值全部接入电路时,电路中的电流最小,根据闭合电路的欧姆定律求解此时回路中的电流强度,根据电功率的计算公式求解滑动变阻器R2消耗的功率。
【解答】解:(1)当滑动变阻器的滑片置于最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,根据闭合电路的欧姆定律可得:
I==A=1A
电阻R1消耗的功率P1=I2R1,
代入数据解得:P1=4W;
(2)当滑动变阻器的阻值全部接入电路时,即R2=5Ω时电路中电阻最大,电路中的电流最小。
此时回路中的电流强度为:I′==A=0.5A
滑动变阻器R2消耗的功率:P2=I′2R2=0.52×5W=1.25W。
答:(1)当滑动变阻器的滑片置于最左端时,电路中的电流为1A,电阻R1消耗的功率为4W;
(2)当滑动变阻器的阻值为5Ω时,电路中的电流最小,此时滑动变阻器R2消耗的功率为1.25W。
【点评】本题主要是考查闭合电路的欧姆定律,关键是弄清楚电路的连接情况,能够根据电路连接情况求解电路的电流,掌握电功率的计算方法。
20.【分析】(1)限流电阻与电动机串联,电流相等,根据欧姆定律求解干路电流,根据P=EI求解电源的总功率,根据P输出=EI﹣I2r求解输出功率;
(2)根据功率的分配关系和能量守恒求解电动机的输出功率.
【解答】解:(1)在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得I=
电源的总功率:P总=EI=6×1=6W
由能量转化和守恒定律得:P输出=P总﹣I2r=6﹣12×0.5=5.5W
(2)电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和,
P输出=PM+PO
PO=I2RO=3W
PM=P输出﹣PO=5.5﹣3=2.5W
有PM=P机+PMr
得P机=PM﹣PMr=2.5﹣I2r=2.5﹣0.5=2W
答:(1)电源的功率为6W,电源的输出功率为5.5w;
(2)电动机消耗的功率为2.5w,电动机输出的机械功率为2W.
【点评】本题关键按照局部→整体→局部的思路分析,求解干路电流是切入点,根据功率表达式求解各个元件的功率是突破口.
21.【分析】(1)把电流表改装成电压表需要串联分压电阻,由串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值
(2)把电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻,应用并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值。
【解答】解:(1)满偏电流Ig=1mA=1×10﹣3A,
把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻,
串联电阻阻值:R=﹣Rg=Ω﹣500Ω=9500Ω;
(2)把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻,
并联电阻阻值:R==Ω=Ω;
答:(1)若将其改装成一个量程为10V的电压表,则应串联一个阻值9500Ω的电阻;
(2)若将其改装成一个量程为1A的电流表,则应并联一个阻值Ω的电阻。
【点评】本题考查了电压表与电流表的改装,知道电表改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
22.【分析】(1)电子在加速电场中,只有电场力做功,根据动能定理可以求出电子穿过A板时的速度大小v;
(2)在偏转电场,电子做类平抛运动,运用运动分解法,根据牛顿第二定律和分位移规律可以求出侧移量y;
(3)电子离开偏转电场后沿穿出电场时的速度做匀速直线运动求出匀速运动的时间,竖直方向上由匀变速直线运动求出竖直分速度vy,从而求出速度偏角的正切值。
【解答】解:(1)电子穿过加速电场的过程,根据动能定理得:,解得:
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,垂直于电场方向做匀速直线运动,则有:L=vt
沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,有:
根据牛顿第二定律得:
联立解得电子在偏转电场中侧移量为:
(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy,
由匀变速运动的速度公式可知vy=at
电子从偏转电场射出时
联立解得:
答:(1)电子穿过A板时的速度大小v是;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y为;
(3)电子从偏转电场射出时的偏转角θ的正切值为。
【点评】本题考查电场的加速和偏转问题。加速电场用动能定理求速度,偏转电场运用运动的分解法研究,这是解决问题答关键。
北京市清华大学附属中学(将台路校区)2023-2024学年高一上学期期末考试物理(统筹班)试题: 这是一份北京市清华大学附属中学(将台路校区)2023-2024学年高一上学期期末考试物理(统筹班)试题,共10页。
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