【精准解析】重庆市北碚区2019-2020学年高二上学期11月联合性测试物理试题

2019-2020学年度上期北碚区高中11月联合性测试高二物理试题一、选择题
1.关于电阻和电阻率的说法正确的是(
)
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.由U
R I
=
可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象D.将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一【答案】C 【解析】
【详解】A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，导体的电阻与导体中有无电流无关，选项A 错误；
B．导体的电阻是由导体本身决定的，与加在导体两端的电压和通过的电流无关，选项B 错误；C．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象，选项C 正确；
D．导体的电阻率只与导体材料有关，与导体长度无关，选项D 错误．
2.两个小灯泡，分别标有“1A 4W”和“2A 1W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为()A .
2∶1
B.16∶1
C.4∶1
D.1∶16
【答案】B 【解析】
由P=I 2
R 得：两灯泡的电阻分别为：1
1221441P R I ΩΩ＝
＝，222221124
P R I ΩΩ＝＝＝；所以电阻之比为：1216
1
R R ＝，所以ACD 错误，B 正确，故选B．3.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S 后各灯恰能正常发光，如果某一时刻电灯C 烧断，则（
）
A.灯A 变暗，灯B 变亮
B.灯A 变亮，灯B 变暗
C.灯A、灯B 都变亮
D.灯A、灯B 都变暗【答案】A 【解析】
【详解】电灯C 烧断后，电路少了一个支路，则电路中的总电阻增大，总电流减小，即通过灯泡A 的电流减小，所以A 变暗，A 两端电压减小，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压增大，所以而A 两端的电压减小，所以B 两端的电压增大，故B 灯变亮，A 正确．
4.如图所示的U I -图象中，直线a 表示某电源路端电压与电流的关系，直线b 为某一电阻R 的伏安特性曲线。

用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路，由图象可知
A.R 的阻值为1.5Ω
B.电源电动势为3V ，内阻为0.5Ω
C.电源的输出功率为3.0W
D.电源内部消耗功率为1.5W
【答案】AD 【解析】
【详解】A．由欧姆定律得
1.5
Ω 1.5Ω1.0
U R I =
==故A 正确；
B．根据闭合电路欧姆定律得
U =E -Ir
当I =0时
U =E
由读出电源的电动势E =3V，内阻等于图线的斜率大小，则
3
Ω 1.5Ω2
U r I ∆∆=
==
故B 错误；
C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压
U =1.5V，电流I =1.0A，则电源的输出功率为
P =UI =1.5W
故C 错误；
D．电源内部消耗功率为
2 1.5W
P I r ='=故D 正确。

5.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）自重
()40kg 额定电压
()48V 载重()75kg 额定电流
()12A 最大速度()
20km/h 额定输出功率
()
350W A.电动机的内阻为4ΩB.电动机的输入功率为576W C.该车受到的阻力为63N D.该车获得的牵引力为104N 【答案】BC 【解析】
【详解】AB.由表可知，048U V =，012I A =，电功率
00
P U I =代入得576P W =；电动机内部消耗的热功率
P P P =-出
热代入得，226W P =热；又因为
20P I r
=热代入解得， 1.6r ≈Ω；故A 项错误，B 项正确；CD.最大速度
50
20km/h m/s 9
v ==
根据P Fv =出可知，牵引力
350N 63N 509
P F v
=
==故C 项正确，D 项错误．
6.如图所示，电源的电动势E =2V，内阻r =2Ω，两个定值电阻阻值均为8Ω，平行板电容器的电容C =3×10-6F，则(
)
A.开关断开稳定时两极板间的电压4/3V
B.开关断开稳定时电容器的带电荷量4×10-6C
C.开关接通稳定时两极板间的电压生4/3V
D.开关接通稳定时电容器的带电量4×10-6C 【答案】CD 【解析】
【详解】A．开关S 断开时，电流:
22
A 0.2A 82
E I R r ++＝
＝＝电阻R 2两端的电压:
U ＝I R 2＝0.2×8V＝1.6V
电容器两极板间的电压等于电阻R 2两端的电压:
U =1.6V
故A 错误；
B．电容器所带的电荷量:
Q ＝CU ＝3×10-6×1.6C＝4.8×10-6C
故B 错误；
C．开关接通时，电阻R 1和R 2并联，
88
=
=488
R ⨯ΩΩ+并电流:
21
A A 423
E I R r ++并＝
＝＝并联部分的电压:
14 4V V
33U IR ⨯并并＝＝＝电容器两极板的电压等于并联部分的电压为4
V 3
，故C 正确；
D．开关接通时电容器所带的电荷量
Q ′＝CU ′＝3×10-6×
43
C＝4×10-6
C 故
D 正确；
【点睛】本题考查了含容电路问题，知道电容器两端的电压等于与它并联的支路电压，与电容器串联的电阻相当于导线．二、实验题
7.（1）某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的值分别是________mm，________A，________V．
（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E ＝4.5V，内阻很小．则图中________(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路．用此电路测得的金属丝电阻R x 比真实值________(选填“大”或“小”)．
A
.
B. C. D.
（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A ＝2.0Ω，那么准确测量金属丝电阻R x 的量佳电路应是图中的________电路．若此时测得电流为I 、电压为U ，则金属丝电阻R x ＝________(用题中各物理量符号表示)．【答案】(1).0.998
(2).0.42
(3). 2.20
(4).A
(5).小
(6).B
(7).
A U
R I
'-【解析】
【详解】（1）[1]．螺旋测微器读数为L=0.5mm+49.8×0.01mm=0.998mm，因此在0.997～0.999mm；[2]．电流表示数为I=0.42A；[3]电压表读数为U=2.20V．
（2）[4][5]．根据题意，因电源不宜在长时间、大功率状况下使用，故滑动变阻器不能用分压式应用限流式，又待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故电路图A 为应当采用的最佳电路．根据欧姆定律U
R I
=
知，由于电压表的分流作用而使得R 测量值偏小．（3）[6][7]．因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻；故应选B 电路；待测电阻及电流表总电阻U
R I
=
，则待测电阻X A A U
R R R R I
=-=-.
8.某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接．
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接__________：
(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为___________A；
(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将___________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为___________W（保留小数点后两位）.
【答案】(1).(2).0.44(3).4(4).
2.22~2.28
【解析】
【详解】（1）滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，则滑动变阻器采用分压接法，实物图如图所示；
（2）由图知电流表量程为0.6A，所以读数为0.44A；
（3）电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V，由图知当小电珠电压等于1.5V 时电流约为0.38A，此时电阻约为
3.95U
R I
=
=Ω，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为221.5 2.251
U P W R 外===（2.22-2.28W 均可）．
9.某同学把较粗的铜丝和铁丝相隔较近插入苹果中，制成一个苹果电池，用如下器材研究苹果电池的电动势与内阻：开关、电阻箱(最大阻值为999Ω)、毫安表(量程I g ＝1mA，内阻忽略不计)、导线若干．
(1)在图中用实线连接成实验电路_______________．
(2)闭合开关，改变电阻箱的阻值R ，记录多组I 、R 的数据，作出R －
1
I
图象如图直线a ．由此可知此时苹果电池的电动势E ＝________V(保留2位有效数字)，内阻r ＝________Ω．(3)增大铜丝和铁丝的插入深度，重复上述步骤进行实验，作出的R －
1
I
图线如图直线b ．由此可知，电极插入的深度增大，电池电动势________，内阻________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．
【答案】(1).(2).1.0(3).900(4).不变(5).
变小【解析】
【详解】(1)[1]把苹果电池、电流表、电阻箱、开关串联接入电路，电路图如图
(2)[2][3]在闭合电路中，E =I （r +R ），则
1
R E r
I
=-1
R I
-图象的斜率等于电源电动势，图象截距是电源内阻，由图象可知，电源电动势
6000
V=1.0V
(1.50.9)1000
E k -==
-⨯电源内阻r=900Ω(3)[4][5]由1
R I
-
图象的斜率斜率等于电源电动势，图象截距是电源内阻，如图乙直线b，图象斜率不变，截距变小，所以电源电动势不变，内阻减小．三、计算题
10.如图所示的电路中，电源的电动势12E V =，内阻未知，18R =Ω，2 1.5R =Ω，L 为规格“3V ，3W ”的灯泡，开关S 断开时，灯泡恰好正常发光．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）
试求：
（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻；（2）电源的内阻；
（3）开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率．【答案】（1）1A 3Ω（2）1Ω（3）0.48W
【解析】
（1）灯泡的额定电流000313P I A A U =
==，灯丝电阻2
00
3L U R P ==Ω；（2）断开S 时，灯L 正常发光，即10I I =，根据闭合电路欧姆定律
01L E I R R r =++（）
，得()1012
()8311
L E r R R I =-+=-+Ω=Ω；（3）闭合S 时，设外电路总电阻为R 外，2231.5
13 1.5
L L R R R R R ⨯==Ω=Ω++并；
所以1189R R R =+=Ω+Ω=Ω外并；设干路电流为I 总，则12
1.291
E I A A R r =
==++总外；
灯两端的电压L U ，则2
2
1.21 1.2L L L R R U I V V R R ==⨯=+总
；
灯的实际功率为L P ：2 1.2 1.2
0.483
L L L U P W R ⨯===．点睛：对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流．
11.在如图所示的电路中，1R 、2R 均为定值电阻，且1100R =Ω，2R 阻值未知，3R 是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A 、B
两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的．
求：()1电源的电动势和内阻；
()2定值电阻2R 的阻值；()3滑动变阻器的最大阻值．
【答案】（1）20V ,20Ω（2）5Ω（3）300Ω
【解析】
【详解】（1）由图像可知，电源电动势E=20V，内阻20
201.0
r =
Ω=Ω
（2）当P 滑到R 3右端时，电路参数对应图乙中的B 点，即U 2=4V、I 2=0.8A 得222450.8
U
R I ===Ω
（2）当P 滑到R 3左端时，电路参数对应图乙中的A 点，即U 外=16V、I 总=0.2A 得16
800.2U R I 外外总===Ω
因为R 外=13
13
R R R R ++R 2
，所以滑动变阻器的最大阻值为R 3=300Ω。