湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题(含解析)
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这是一份湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2025-2026学年高二上学期9月月考物理试题(含解析),共12页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题:本大题共10小题,共40分。
1.下列关于电源电动势的说法中正确的是( )
A. 电动势是矢量
B. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
C. 电动势的单位与电势差的单位相同,所以电动势就是电势差
D. 电源的电动势越大,非静电力做功越多
2.两个相同的电阻R,若将它们串联后接在电动势为E的电源上,通过一个电阻的电流为I;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I,则电源的内阻为( )
A. 4 RB. R C. R2D. 无法计算
3.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是( )
A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
C. 丙图中导线通电后,其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D. 丁图中环形导线通电后,其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实
4.某同学在测量电源的电动势和内阻时,由实验数据画出路端电压与干路电流的U−I图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为10.0ΩB. 电源的电动势为2.4V
C. 短路电流为0.4AD. 电源的电动势为3.0V
5.如图甲所示为某种灯泡的伏安特性曲线,将四个相同的此种灯泡按图乙所示连接电路,在电路两端加上3V的电压,则每个灯泡的功率为( )
A. 0.14WB. 0.30WC. 0.60WD. 0.75W
6.如图所示,在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线,导线中电流的大小相等,方向相反,∠ABC=30°,D为AB边中点,已知C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小为B0,则D点的磁感应强度大小为( )
A. 0B. B0C. 3B0D. 2B0
7.如图所示的U−I图像中,直线①为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线②为某一电阻R的U−I图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路。由图像可知( )
A. 此状态下R的阻值为4.0Ω
B. 电源电动势为2V,内阻为1.0Ω
C. 电源的输出功率为3.0W
D. 电源内部消耗功率为1.0W
8.小明同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a、b、c所示,以下判断正确的是( )
A. 直线a表示电源的总功率PE−I图线
B. 曲线b表示电源的输出功率PR−I图线
C. 电源的电动势E=8V,内电阻r=4Ω
D. 电源的最大输出功率Pm=2W
9.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电表均为理想电表。闭合开关S后,若减小R的阻值,则下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数一定变小B. 电压表的示数一定变小
C. 电源的输出功率一定减小D. R1两端的电压一定减小
10.如图所示,纸面上a、b、c三点构成一个等边三角形,a、b、d三点构成一个等腰直角三角形,两根长直导线垂直纸面分别放置在a、b两点处,通以图示方向的大小相等的电流,整个装置处在一匀强磁场当中,c点处磁感应强度为零。已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度的大小满足B=kIr(式中I为电流强度,r为该点到导线的距离,k为常量且大于零),a、b间的距离为L,导线中电流强度大小为I0。下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为kI0L ,方向垂直ab向右
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 3kI0L ,方向平行于ab向上
C. d点的磁感应强度大小为( 3+2)kI0L ,方向平行于ab向上
D. d点的磁感应强度大小为 5kI0L ,方向垂直ab向右
第II卷(非选择题)
二、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.(10分)某同学用电压表和电流表测一节电池的电动势和内阻,并按照图甲所示的电路图进行实验,所用电压表可视为理想电压表.
(1)图乙为根据实验数据绘制的U−I图象,从图象中可知该电池电动势E= V,内阻r= Ω.(均保留小数点后一位)
(2)该同学找资料查证量程为0∼ 0.6 A的电流表内阻比较小,接近电池内阻,则该电池内阻的测量值 (填“>”“
1k
bk
【解析】【分析】
本题为测电源电动势和内阻的实验,明确实验原理是解题的关键。
(1)U−I图象与纵轴的交点等于电源的电动势,其斜率大小等于电源的内阻;
(2)根据“等效电源法”分析;
(3)对图丙根据闭合电路欧姆定律得出1I−R关系式,结合图丁分析。
【解答】
(1)根据U=E−Ir结合U−I图像可得E=1.5V,r=ΔUΔI=2.0Ω;
(2)根据“等效电源法”,图甲电路电源内阻的测量值实际上是内阻的真实值与电流表内阻之和,故内阻的测量值>真实值;
(3)由闭合电路欧姆定律:E=I(R+r),1I=1ER+rE,1I−R图像为一条倾斜的直线,这条直线的斜率k=1E,纵轴截距b=rE,
解得E=1k,r=bk。
12.【答案】B
D
2.7
1.1
【解析】【分析】
(1)根据电源电动势选择电压表,根据实验原理与实验器材选择定值电阻。
(2)应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图示图象求电源电动势与内阻,根据实验误差来源分析实验误差。
本题考查测电源电动势和内阻的实验,要注意明确实验原理,要掌握应用图象法处理实验数据的方法;根据图示电路图求出图象的函数表达式,根据图示图象即可解题。
【解答】
(1)电源电动势约为3V,电压表应选择B;定值电阻R0如果选择E,由于电阻箱最大阻值远小于定值电阻阻值,电阻箱两端电压变化范围太小,不能测多组实验数据,为测多组实验数据,定值电阻应选择D。
(2)由图示电路图可知,根据闭合电路欧姆定律可知,电源电动势:
E=U+I(r+R0)=U+UR(r+R0),
整理得:1R=Er+R0⋅1U−1r+R0
由图示1R−1U图象可知,图象纵轴截距b=−1r+R0=−0.09Ω−1,
图象斜率k=Er+R0=,
代入数据解得,电源电动势E=2.7V,电源内阻r=1.1Ω
故答案为:(1)B;D;(2)2.7;1.1。
13.【答案】解:(1)根据磁通量的定义,可得穿过线圈的磁通量为:Φ=BScs60°=0.6×0.4×12Wb=0.12Wb
(2)线圈以cd为轴逆时针转过60°后,线圈平面与磁场垂直,方向不变,故此时通过线圈的磁通量为:Φ2=BS=0.6×0.4Wb=0.24Wb,故通过线圈磁通量的变化量为:ΔΦ=Φ2−Φ=0.24Wb−0.12Wb=0.12Wb
答:(1)穿过线圈的磁通量Φ为0.12Wb;
(2)把线圈以cd为轴逆时针转过60°,通过线圈磁通量的变化量ΔΦ为0.12Wb。
【解析】(1)根据磁通量公式Φ=BS可求,其中S是垂直磁感应强度的面积;
(2)磁通量的变化量等于末态磁通量与初态磁通量的差值;
本题考查磁通量的计算,解题关键在于对有效面积的理解,磁通量虽然是标量,但磁通量有正负。
14.【答案】解:(1)当滑动变阻器的滑片位于最右端时,有U=IR2
可得R2=8Ω
(2)当滑动变阻器的滑片位于最左端时,滑动变阻器的最大电阻值为R3,有I′R外=U′
其中外部电路的电阻R外=R1R3R1+R3+R2
解得:R3=84Ω
(3)当滑动变阻器的滑片位于最右端时,由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir
当滑动变阻器的滑片位于最左端时,由闭合电路欧姆定律得:E=U′+I′r
联立解得:E=14V,r=20Ω。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】(1)当滑片置于最低b处,R3与R2串联后再R4并联再与R1串联,可知电流为
I=ER1+(R3+R2)R4R3+R2+R4=2.17A
(2)若使R1端的最小电压,则电流最小,电阻最大,可知当滑片在上半部分电阻为3Ω,下半部分电阻为2Ω时电阻最大,此时电流为I ′=ER1+(R3+3)(2+R4)R3+R2+R4=2A
R1端的最小电压为U′=I′R1=5V
(3)由于电容器与R1并联,则电容器两端电势差与R1两端电压相等,根据Q=CU′
可知R1端电压最小时,电容器C极板上的电荷量最小,为Q=25C。
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律和电容器的运用,难度一般。
16.【答案】解:(1)电动机消耗的电功率为:P电=UI=5×110W=550W;
(2)绳对重物做功的机械功率为:P机=mgv=45×10×0.70W=315W;
(3)电动机输出的电功率为 P机出=P机η=3150.7W=450W;
电动机线圈的电阻R的发热功率为P线=P电−P机出=100W;
由P线=I2R得电动机线圈的电阻:R=P线I2=10025Ω=4Ω 。
【解析】本题主要考查了非纯电阻电路有关功率的计算,理解电动机工作时相关功率的计算式是解本题的关键。电动机消耗的电功率P电=UI;电动机的热功率P热=I2R;电动机的输出功率
(1)已知电动机两端的电压和通过的电流,根据P=UI求出电动机的耗电功率;
(2)根据P机=mgv求出机械功率;
(3)由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率,根据电动机消耗的功率与输出功率之差,即为线圈电阻发热功率,再由P=I2R求出电动机线圈的电阻。
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