2023淮安钦工中学高二上学期第一次月考物理试题word含解析

钦工中学2022－2023学年度第一学期高二第一次月考

物理试卷

一、单项选择题．每题4分，10小题，共40分．

1. 一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（      ）

A. 1h电池供给1C的电量

B. 1000s电池供给8C的电量

C. 1s电池供给8C的电量

D. 1min电池供给8C的电量

【答案】B

【解析】

【详解】根据电流定义式，可知电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量．电池供电的电流是8 mA，表示1000 s电池供给8 C的电量，B对．

2. 在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是(　　)

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，故选D。

3. 如图所示，a、b、c为不同材料制成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a横截面积相等，c的长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2。关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc，下列说法正确的是（　　）

A. ρa是ρb的2倍 B. ρa是ρc的2倍

C. ρb是ρc的2倍 D. ρc是ρa的2倍

【答案】C

【解析】

【详解】电路为串联电路，通过a、b、c的电流相等．设a的长度为L，横截面积为S，因为

R＝

所以

而

即

解得

ρb＝2ρa

同理

所以

解得

ρa＝ρc

由上述可知

ρb＝2ρc

故C正确，ABD错误。

4. 两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，以下正确的是(　　)

A R1>R2

B. R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅲ

C. R1＝R2

D. R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅱ

【答案】B

【解析】

【详解】根据可知I-U图像斜率的倒数等于电阻；

AC．由图可知，R1＜R2；故AC错误；

B．两电阻串联后，总电阻等于两电阻之和，故其图象应在区域Ⅲ中，故B正确；

D．若两电阻并联，则总电阻小于任一电阻，故其图象应在区域I；故D错误；

故选B

5. 有一个电风扇，标有“220 V　50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法正确的是(　　)

A.  B. Q＝Pt C.  D. 以上三种方法均正确

【答案】C

【解析】

【详解】公式是由得来的，即利用了，而电动机不是线性电阻，所以欧姆定律不再适用，故不能使用计算电动机产生的热量，A错误；电风扇的功率为P，电风扇有机械能的输出，电热要小于Pt，B错误；由于，，故，C正确D错误．

【点睛】在计算热量时，焦耳定律是最根本的计算式，对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．

6. 下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是

A. 测出两组I、U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r，求出E和r

B. 多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值

C. 测出多组I、U的数据，画出U–I图象，再根据图象求出E、r

D. 多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内电阻r

【答案】C

【解析】

【详解】A、根据两组测量数据可以算出一组E，r值，但不能减少偶然误差，故A错误；

B. 原理可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，故B错误；

C. 采用图象法处理实验数据，直观、同时减小了偶然误差，故C正确；

D. 该做法是错误的，不能求出I、U的平均值，然后应用欧姆定律求出电阻阻值，故D错误；

故选C．

【点睛】图象法可以减小偶然误差，并且能直观简便的得出最终结果，故在测电动势和内电阻时常常用图象法分析．

7. 如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω.当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的阻值分别为(　　)

A. 2 Ω、2 Ω B. 2 Ω、1.5 Ω

C. 1.5 Ω、1.5 Ω D. 1.5 Ω、2 Ω

【答案】B

【解析】

【详解】因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1接入电路中的阻值为2 Ω；而题图乙电路是含电动机的电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率P＝IU＝I(E－Ir)，所以当I＝＝2 A时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为2 W，发热功率为4 W，所以电动机的输入功率为6 W，电动机两端的电压为3 V，电阻R2两端的电压为3 V，所以R2接入电路中的阻值为1.5 Ω．

A. 2 Ω、2 Ω，与结论不相符，选项A错误；   

B. 2 Ω、1.5 Ω，与结论相符，选项B正确；   

C. 1.5 Ω、1.5 Ω，与结论不相符，选项C错误；   

D. 1.5 Ω、2 Ω，与结论不相符，选项D错误．

8. 如图所示，一个粗细均匀的U形管内装有同种液体，液体质量为m．在管口右端用盖板A密闭，两边液面高度差为h，U形管内液体的总长度为4h，现拿去盖板，液体开始运动，由于液体受罐壁阻力作用，最终管内液体停止运动，则该过程中产生的内能为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：液体克服阻力做功，液体的机械能转化为内能，液体减少的机械能等于产生的内能，应用能量守恒定律可以求出产生的内能．

液体最终停止时两液面等高，相当于把的液柱从右端移到左端，液体重心高度降低了，液体总质量为m，液柱总长度为4h，则液柱的质量为，液体减少的机械能转化为内能，由能量守恒定律可知，产生的内能，故A正确．

9. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是(    )

A U1变大，U2变小 B. U1变大，U2变大

C. U1变小，U2变小 D. U1变小，U2变大

【答案】A

【解析】

【详解】电压表V1测量路端电压，当可变电阻滑片P向b点移动时，其阻值变大，总电流变小，所以内电阻分压变小，路端电压变大，电压表V1读数U1变大；V2所测电阻阻值不变，电流变小，则电压表V2读数U2变小，故A正确，BCD错误．

故选A

10. 在检验两地是否短路的测试中，经常用到如图所示的T形电路，电路中的电阻，，有一测试电源，所提供的测试电压恒为以下说法正确的是　　

A. 若将cd端短路，ab之间的等效电阻为

B. 若将ab端短路，cd之间的等效电阻为

C. 当ab两端接上测试电压时，cd两端的电压为30V

D. 当cd两端接上测试电压时，ab两端的电压为30V

【答案】C

【解析】

【详解】当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为： ；故A错误；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻、并联后与串联，等效电阻为： ，故B错误；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻两端的电压，；故C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻两端的电压，为；故D错误；故选C．

【点睛】对于电路问题，首先要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进行电路的简化．

二、实验题

11. 小明在实验室测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，可供使用的器材如下：

A．待测金属丝

B．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω

C．电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω

D．电压表V1，量程15V，内阻约15kΩ

E．电压表V2，量程3V，内阻约3kΩ

F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω

G．直流电源E，电动势3V，内阻不计

H．多用电表

I．毫米刻度尺

J．开关S及导线若干

实验步骤如下：

（1）首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l=50.00cm，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图1所示，则金属丝直径的测量值d=______mm。

（2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，机械调零后将选择开关拨到“”挡；将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使______；将红、黑表笔接在金属丝两端，多用电表指针指示如图2所示，则金属丝电阻值为______Ω。

（3）老师要求电表示数从零开始尽可能地多测几组数据，比较精确地测量金属丝的电阻，经过讨论他们连接了如图3所示的电路，①电路有几条线没有连接，请你帮助他们完成电路连接______；②电路中所选电流表为______（填“A1”或“A2”），所选电压表为______（填“V1”或“V2”）。

（4）实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录两电表的测量数据，在坐标纸上描点作出如图4所示的U-I图像，则金属丝的电阻R=______Ω（结果保留2位有效数字）。

（5）实验测得金属丝的电阻率ρ=______（结果保留2位有效数字）。实验过程中，如果长时间保持电路闭合，这样的操作会使电阻率的测量结果______（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】    ①.     ②. 表针指到0Ω处    ③.     ④.     ⑤. A1    ⑥. V2    ⑦.     ⑧.     ⑨. 偏大

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]金属丝直径的测量值为

d=

(2)[2][3]将选择开关拨到“”挡；将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表针指到0Ω处；将红、黑表笔接在金属丝两端，金属丝电阻值为

(3)[4]电表示数从零开始且尽可能地多测几组数据，滑动变阻器应采用分压式接法，待测电阻的阻值较小，电流表应采用外接法，连线如图所示

[5][6]电源电动势为3V，电压表选用V2，待测电阻约为6Ω，电路最大电流为0.5A，电流表选用A1。

(4)[7]由U-I图像的斜率可得，金属丝的电阻

(5)[8]由

又

联立可得

代入数据可得

[9]实验过程中，如果长时间保持电路闭合，会使电阻丝温度升高，电阻率增大，这样的操作会使电阻率的测量结果偏大。

12. 某兴趣小组的同学用一个光伏电池（俗称太阳能电池）在正常光照环境下给标有“U”的小灯泡供电，发现灯泡并不发光，检查灯泡、线路均没有故障。甲、乙同学对此现象的原因进行了猜想与分析后，均认为电池内阻可能太大。为了验证猜想，甲同学用欧姆表直接连接在电池的两极，欧姆表的示数为30 Ω；乙同学则先将灵敏电流表（内阻可忽略）直接连接在电池的两极，测得电流为0.74 mA，后将电压表（内阻约为50 kΩ）单独连接电池的两极，测得电压为1.48 V，解得。

（1）根据甲、乙两同学的测量所得数值判断，此光伏电池的内阻Rg大小应__________

A．略大于2 kΩ　　 B．等于2 kΩ     C．略小于2 kΩ    D．略大于30 Ω     E．略小于30 Ω

（2）若你是兴趣小组中的一员，为测定光伏电池的电动势和内阻，在上述甲、乙两同学测量结果的基础上，请设计一个合理且具备操作性的实验电路图．提供的实验器材有：

电流表A1（量程0～0.6 A，内阻r1＝1 Ω）；

电流表A2（量程0～1 mA，内阻r2＝100 Ω）；

电阻箱R1（0～99.99 Ω）；

电阻箱R2（0～9 999 Ω）；

导线若干、开关．

请在虚线框中画出测量光伏电池的电动势和内阻的实验电路图（所选用的器材请在图中用对应的符号标出）．_____

 （3）多次改变电阻箱的阻值R，测出相应的电流表读数I．根据实验测得的数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝______ （用题中所给字母表示）．

【答案】    ①. A    ②.     ③.     ④. －r2

【解析】

【详解】（1）[1]灵敏电流表测的电流为通过电源的真实电流，电压表测得的电压比电源电压要小，所以计算出的电阻比真实值略小，真实值略大于测量值，故A正确，CBDE错误。

故选A。

（2）[2]因为电源电动势约为1.5V，内阻略大于，故电流小于1mA，电流表选择A2

电阻箱应大于内阻，应选择R2，实验电路图如下图

（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律有

则有

图像的斜率为

图像的截距为

联立解得

，

三．计算题

13. 如图所示，电路中E=3V，r=0.5Ω，，变阻器的最大阻值R=10Ω．

（1）在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？

（2）在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻上消耗的功率最大？最大为多大？

【答案】2 Ω    （2）0 

【解析】

【详解】（1）此种情况可以把R0归入电源内阻，这样变阻器上消耗的功率，也就是电源的输出功率．

即当R=r+R0=2 Ω时，R消耗功率最大为：

（2）定值电阻 R0上消耗的功率可以表述为：P=I2R0，因为R0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R=0时，R0上消耗的功率最大：

14. 如图所示，M为一线圈电阻RM＝0.4 Ω的电动机，R＝24 Ω，电源电动势E＝40 V。当开关S断开时，理想电流表的示数I1＝1.6 A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2＝4.0 A。求：

（1）电源内阻r；

（2）开关S闭合时，通过电动机的电流；

（3）电动机消耗的总功率。

【答案】（1）1 Ω；（2）2.5 A；（3）90 W

【解析】

【详解】（1）S断开时，电源与定值电阻构成串联回路

E＝I1(R＋r)

电源内阻

 （2）S闭合后，定值电阻与电动机构成并联电路，电流表测干路电流，路端电压

U＝E－I2r＝36 V

通过定值电阻的电流

通过电动机的电流

I2″＝I2－I2′＝2.5 A

（3）电动机消耗的总功率即电动机的电功率

P＝UI2″＝90 W

15. 如图所示，图甲是一种测量血压的压力传感器工作的示意图。薄金属片P固定有4个电阻片、、、（图乙），左边是它的侧面图，其中的圆弧形代表人的胳膊。四个电阻片连接成的电路如图丙所示。

（1）开始时金属片中央O点未加任何压力，要使电压表示数零，4个电阻应满足什么关系？

（2）当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻片也随之发生形变，形变后各电阻的大小如何变化？A、B两点哪点的电势较高？

（3）请解释它为什么能测量血压。

【答案】（1）（2）、变大，、变小，电路A点电势高于B点的电势；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）由图丙可知，设两端的电压为，两端的电压为，两端的电压为，两端的电压为。根据串联电路的电压与电阻关系有

又因为电压表示数为零，所以有

故有

（2）由图乙可知，当O点加一个压力F后，金属片P发生形变，由于电阻固定在金属片上，则、被拉长，、被拉宽，根据电阻定律由

可知，、变大，、变小。通过上述分析可知，相比较未受压力之前，电阻变大，减小，则根据串联电路电压与电阻的关系可知，两端电压变大，即B点电势变低；同理可得两端压减低，即A点电势变高，所以电路A点电势高于B点的电势。

（3）测量血压时，血压越高。压力F越大，金属片形变越显著，电阻变化越大，因而电压表示数越大，于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低了，即血压计测血压的原理为电压表示数随压力的变化而变化。