高二物理寒假作業及答案

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一、選擇題(本題共9小題,每小題7分,共63分。每小題至少有一個選項符合題意,選對但不全的得3分,有錯選的得0分)

高二物理寒假作業及答案

1.對於確定的一個霍爾元件,若保持通入的恆定電流不變,當磁感應強度增加時,霍爾電壓UH應()

A不變 B.減小

C.增大 D.不確定

解析:由UH=kIBd可得,當磁感應強度B增加時,UH增大。

答案:C

2.如圖1甲(a)所示的電路中,光敏電阻R2加上圖(b)所示的光照時,R2兩端的電壓變化規律是圖乙中的 ()

解析:光敏電阻隨光照的增強電阻減小,電路中電流增大,電阻R1兩端電壓增大,R2兩端電壓減小,但不能減小到零。故選項B正確。

答案:B

3.某儀器內部的電路如圖2所示,其中M是一個質量較大的金屬塊,左、右兩端分別與金屬絲製作的彈簧相連,並套在光滑水平細杆上。當金屬塊處於平衡時,兩根彈簧均處於原長狀態,此時兩燈均不亮。若將該儀器固定在一輛汽車上,則下列說法正確的是()

A.當汽車加速前進時,甲燈亮

B.當汽車加速前進時,乙燈亮

C.當汽車剎車時,甲燈亮

D.當汽車剎車時,乙燈亮

解析:當汽車加速前進時,金屬塊M向後偏離原位置,乙燈電路被接通,所以乙燈亮,A錯,B對;當汽車剎車時,金屬塊M向前偏離原位置,甲燈電路被接通,所以甲燈亮,C對,D錯。

答案:BC

4.如爲電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導體熱敏電阻、開關、導線等組成的一個高溫報警器電路圖,要求是:正常情況綠燈亮,有險情時電鈴報警,則圖中的甲、乙、丙分別是()

A.小電鈴、半導體熱敏電阻、綠燈泡

B.半導體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡

C.綠燈泡、小電鈴、半導體熱敏電阻

D.半導體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴

解析:正常情況下銜鐵與上接線柱接觸,綠燈亮,故丙爲綠燈;有險情即溫度過高時電鈴報警,說明銜鐵被拉下與下接線柱接觸小電鈴響,乙是小電鈴,甲是半導體熱敏電阻。

答案:B

5.某中學的學生食堂新安裝了磁卡就餐系統,使用不到一週,便出現了電源總開關總是無法接通的問題。經檢查,電源總開關中漏電保護器切斷了電源。漏電保護器電路如圖4所示,變壓器A處用火線與零線雙股平行繞製成線圈,然後接到磁卡機上,B處有一個輸出線圈,一旦線圈B中有電流經放大器放大後便推動保護器切斷電源。造成漏電保護器切斷電源的原因爲磁卡機用電端()

A.零線與火線之間漏電

B.火線與地之間漏電或零線直接接地

C.只有火線與地之間漏電纔會產生

D.刷卡機裝得過多,造成電流過大

解析:由題意知,火線和零線均繞在鐵芯上,故只有火線與零線中電流大小不等時,纔會引起漏電保護器切斷電源,故可能是火線與地之間出現漏電,也可能是零線與地之間出現漏電。

答案:B

6.酒精測試儀的工作原理如圖5所示,其中P是半導體型酒精氣體傳感器,該傳感器電阻r的倒數與酒精氣體的濃度c成正比,R0爲定值電阻。圖6中關於電壓表示數的倒數(1U)與酒精氣體濃度的倒數(1c)之間關係的圖像正確的是()

解析:由閉合電路歐姆定律可得電壓表的示數爲U=R0ER0+r+r,由於r的`倒數與酒精氣體濃度成正比,即c越大,r越小,則U示數越大,由前面式子可以得出,A項正確。

答案:A

7.振弦型頻率傳感器的結構如圖7所示,它由鋼弦和永磁鐵兩部分組成,鋼弦上端用固定夾塊夾緊,下端的夾塊與一膜片相連接,且夾塊始終對膜片有壓力。當弦上的張力越大時,弦的固有頻率越大。這種裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化。下列說法正確的是()

A.當軟鐵塊與磁鐵靠近時,a端電勢高

B.當軟鐵塊與磁鐵靠近時,b端電勢高

C.膜上的壓力較小時,線圈中感應電動勢的頻率高

D.膜上的壓力較大時,線圈中感應電動勢的頻率高

解析:當鐵塊靠近磁鐵時,線圈中的磁通量增加,根據楞次定律可得,b端電勢比a端電勢高,選項B正確;膜上壓力越小時,鋼弦上的張力越大,振動頻率越高,線圈中感應電動勢的頻率越高,所以選項C正確。

答案:BC

8.如所示是一種測定油箱內油麪高度的裝置,R、R是電阻,AOB是金屬槓桿,其中B端與R接觸,關於這種裝置的說法中正確的是()

A.R與AOB組合相當於一個滑動變阻器

B.電路中的R可以省去,這樣應該更省電 圖8

C.油箱油麪越高,電路的電功率越小

D.油量表是由電流表改裝而成的

解析:由題圖可以看出,A、D正確,油麪越高連入電路的電阻R值越小,所以電流越大,C錯誤;電路中的電阻R不可以省去,它起到一個調節電流保護電路元件的作用,所以B錯。

答案:AD

9.如圖9所示,Rt爲正溫度係數熱敏電阻,R1爲光敏電阻,R2和R3均爲定值電阻,電源電動勢爲E,內阻爲r,○V 爲理想電壓表,現發現電壓表示數增大,可能的原因是

()

A.熱敏電阻溫度升高,其他條件不變

B.熱敏電阻溫度降低,其他條件不變

C.光照增強,其他條件不變

D.光照減弱,其他條件不變

解析:電壓表示數變大,而R3爲定值電阻,說明流經R3的電流增大,由電路結構可知,這可能是由於Rt減小或R1增大,由熱敏電阻和光敏電阻特性知,可能是由於溫度降低或光照減弱,故B、D正確,A、C錯誤。

答案:BD

二、非選擇題(本題共3小題,共37分。解答過程應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟)

10.(10分)如圖10所示是一種自動控制水溫的裝置,加熱電路的兩端P、Q應接在觸頭a、b之間還是c、d之間?熱敏電阻兩端M、N應接在哪兩個觸頭之間?

解析:P、Q應該分別接到觸頭a、b之間,同時,M、N應該分別接在e、f之間,其工作原理是:當水溫升高時熱敏電阻阻值減小,電磁鐵中電流增大,吸引力增大,使銜鐵被吸下,a、b斷開,使加熱裝置停止加熱;當水溫降低到一定程度時,熱敏電阻溫度減小,阻值增大,電磁鐵中電流減小,吸引力減小,銜鐵被彈簧拉上去,使a、b之間連接,加熱裝置開始加熱,從而實現水溫控制。

答案:見解析

11.(11分)爲了節能和環保,一些公共場所使用光控開關控制照明系統。光控開關可採用光敏電阻來控制,光敏電阻是阻值隨着光的照度而發生變化的元件(照度可以反映光的強弱,光越強照度越大,照度單位爲 lx)。某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表:

照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

電阻(k) 75 40 28 23 20 18

根據表中數據,請在給定的座標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線,並說明阻值隨照度變化的特點。

解析:描繪圖像應注意:各點均勻分佈在圖線兩側,且圖線應用平滑曲線,而不能成爲各點的連線。圖線爲曲線,電阻與照度成非線性變化關係。

答案:光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖所示:

光敏電阻的阻值隨光照度變化特點:光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小。

12.(16分)如圖12所示爲檢測某傳感器的電路圖。傳感器上標有3 V 0.9 W的字樣(傳感器可看做一個純電阻),滑動變阻器R0上標有10 1 A的字樣,電流表的量程爲0.6 A,電壓表的量程爲3 V。求:

(1)傳感器的電阻和額定電流;

(2)爲了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少?

(3)如果傳感器的電阻變化超過標準值1 ,則該傳感器就失去作用。實際檢測時,將一個恆壓電源加在圖中a、b之間。閉合開關S,通過調節R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓。檢測記錄如下:

電壓表示數U/V 電流表示數I/A

第一次 1.48 0.16

第二次 0.91 0.22

若不計檢測電路對傳感器電阻的影響,通過計算分析,你認爲這個傳感器是否仍可使用?此時a、b所加的電壓是多少?

解析:(1)R傳=U2傳P傳=320.9 =10

I傳=P傳U傳=0.93 A=0.3 A。

(2)最大電流I=I傳=0.3 A;

電源電壓最大值Um=U傳+U0,U傳爲傳感器的額定電壓,U0爲R0m=10 時R0兩端的電壓,即U0=I傳R0m=0.310 V=3 V,Um=U傳+U0=3 V+3 V=6 V。

(3)設實驗檢測時加在a、b間的電壓爲U,傳感器的實際電阻爲R傳,根據第一次實驗記錄數據有:U=I1R傳+U1

根據第二次實驗記錄數據有:U=I2R傳+U2

代入數據解得:R傳=9.5 ,U=3 V

傳感器的電阻變化爲R=R傳-R傳=10 -9.5 =0.5 1 ,所以此傳感器仍可使用。

答案:(1)10 0.3 A (2)6 V (3)可以使用 3 V