山东省六校2020-2021学年高二上学期阶段性联合考试物理试题（A卷） Word版含解析

山东省六校2020-2021学年高二上学期阶段性联合考试物理试题（A卷） Word版含解析

辽宁省鞍山市一般高中协作校2020-2021学年高一（上）期中物理试题第I卷(选择题共40分)一、选择题(本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，第1－8题只有一项符合题目要求，每题3分；第9－12题有多项符合题目要求。每题4分。全部选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分。本题共40分)1.关于电源和电动势，下列说法正确的是（　　）A.电动势的大小，与非静电力所做功的大小成正比B.电源的电动势数值上就等于电源两端的电压C.电源的电动势与电源的体积和外电路无关D.锌汞电池的电动势为1.2V，这表示电路中每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能【答案】C【解析】【详解】ABC．电源的电动势由电源本身决定，电源的电动势跟电源内非静电力做的功无关，与电源的路端电压无关，与电源的体积和外电路无关，故C正确，AB错误；D．据电源电动势的定义和，得锌汞电池的电动势为1.2V，只有电路中的电流为1A时，电池每经过1s电源把1.2J的化学能转变为电能，所以D错误；故选C。2.有根导线的横截面积为S，已知该导线材料密度为ρ，摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为NA，设每个原子只提供一个自由电子，则该导线中自由电子定向移动速率为v，则通过电流为（　　）A.B.C.D.【答案】D-17- 【解析】【详解】设该导线中自由电子从一端定向移动到另一端所用时间为t，对导线进行研究：导线的体积为导线的质量为每个原子只提供一个自由电子，则原子数与自由电子数目相等，则自由电子的数目为时间内通过导体截面的电荷量为则电流强度为联立可得故选D。3.一根粗细均匀的金属丝，当其两端所加电压为U时，通过其中的电流为I。现将金属丝均匀地拉长为原长的4倍，在其两端电压为2U的情况下，通过的电流为（　　）A.16IB.8IC.ID.I【答案】C【解析】【详解】将金属丝拉长4倍，则横截面积同时也会变成原来的，根据金属丝的电阻变成原来的16倍；电压变为2U情况下，根据欧姆定律，则故选C。4.近年来，机器人逐渐走人我们的生活。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　）-17- A.电动机消耗的热功率为UIB.电源的输出功率为I2RC.电源的效率为1－D.电动机消耗的总功率为EI【答案】C【解析】【详解】A．电动机消耗的热功率是A错误；B．电源的输出功率等于电动机的输入功率，得B错误；C．电源的总功率为IE，内部发热的功率为，所以电源的效率为C正确；D．电动机消耗的总功率是D错误。故选C。5.某同学研究白炽灯泡的I－U图像如图所示，下列判断正确的是（　　）-17- A.加5V电压时，灯泡的电阻约是5ΩB.加12V电压时，灯泡的电阻约是1.25ΩC.由图可知，随着电压的增大，灯泡的电阻不断减小.D.白炽灯是非线性元件，不能用欧姆定律计算它的电阻【答案】A【解析】【详解】A．当时，由图知电流为则灯泡的电阻故A正确；B．加12V时电压时，电流为1.5A，则灯泡的电阻故B错误；C．由图知，随着电压减小，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知灯泡的电阻不断增大，故C错误；D．该白炽灯是非线性元件，但仍能用欧姆定律计算灯泡在某状态的电阻，故D错误；故选A。6.某同学用如图所示的电路测电阻，电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A，已知电流表的内阻为0.6Ω，那么有关待测电阻Rx的说法正确的是（　　）A.Rx的测量值比真实值小B.R.的真实值为80ΩC.Rx的真实值为79.4ΩD.由于电流表分压，无法得到Rx的真实值【答案】C【解析】【详解】因为电表内阻已知，根据串并联电路规律，可以准确地得到出待测电阻Rx-17- 的真实值故C正确，ABD错误；故选C。7.如图所示的电路中，电源电动势为5V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab＝5V，Uac＝5V，Ucd＝0V，由此可判定（　　）A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L2的灯丝烧断了C.L1的灯丝烧断了D.变阻器R断路【答案】C【解析】【详解】据题可知说明c点经变阻器R到b点的电路和b点经电源到a点的电路是通的；说明d点经灯泡L2到c点的可能短路，或a点经灯泡L1到d点的电路可能断路，所以L1的灯丝烧断了，故A、B、D错误，C正确；故选C。8.一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测500Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如果用它测量一个未知电阻时，指针指在2mA处，则被测电阻的阻值为（　　）-17- A.750ΩB.250ΩC.300ΩD.1000Ω【答案】B【解析】【详解】根据中值电阻定义可知欧姆表内阻表内电源的电动势由闭合电路欧姆定律得解得故B正确，ACD错误。故选B。9.如图所示，E表示电源电动势、I表示电路中的电流、U表示电源的路端电压、P表示电源的输出功率，当外电阻R变化时，下列图象中可能正确的是(　　)A.B.-17- C.D.【答案】CD【解析】【详解】电源的电动势与外电路的电阻无关，选项A错误；由闭合电路的欧姆定律：可知I-R图像不是直线，选项B错误；，则随R增加，U增大，当R→∞时U→E，选项C正确；；因当r=R时，P最大，可知图像D正确．10.用两个完全相同的电流表改装成量程分别为0～3V的电压表V1和0～15V的电压表V2，串联后接在9V的电压上，如图所示，下列说法正确的是（　　）A.V1、V2的指针的偏角相同B.V1、V2的指针的偏角不相同C.V1、V2示数相同，均为4.5VD.V1、V2电压示数不同【答案】AD【解析】【详解】AB．电压表由电流表和电阻串联改装而成，故两电压表串联时，电流表也是串联关系，由串联电路电流相等可知，流过电流表的电流相同，即两电压表的指针偏角相同，故A正确，B错误；-17- CD．两电压表的量程不同，总电阻不同，故分压也不同，因此电压表的示数不同，故C错误，D正确；故选AD。11.如图，在一个闭合回路中，电源电动势为3V、内阻为2Ω，灯的电阻为2Ω，滑动变阻器变化范围为0～6Ω，如图所示连接，在滑动变阻器滑片从右向左滑动的过程中，下列描述正确的是（　　）A.灯的亮度逐渐先变暗后变亮B.电源的输出功率逐渐减小C.滑动变阻器的功率先变大后变小D.电源的效率逐渐减小【答案】CD【解析】【详解】A.在滑动变阻器滑片从右向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，小灯泡的电功率逐渐增大，则灯泡的亮度逐渐变亮，A错误；B．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电源的输出功率最大。则滑动变阻器滑片从右向左移动过程中，电源的输出功率逐渐增大，B错误；C．将灯泡电阻看作电源的内阻，则等效电源的内阻等于滑动变阻器的电阻时，滑动变阻器的功率最大，则滑动变阻器滑片从右向左移动过程中，滑动变阻器的电阻先大于等效内阻，然后小于等效内阻，因此滑动变阻器的功率先增大后减小，C正确；D．电源的效率为滑动变阻器从右向左移动过程中，外电阻逐渐减小，路端电压逐渐减小，故电源的效率逐渐减小，D正确；故选CD。12.如图所示，有A，B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷)。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1-17- 为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（　　）A.若将R2的滑动触头P向b端移动，则θ不变B.若将R2的滑动触头P向a端移动，则I减小，U减小C.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小D.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变【答案】ACD【解析】【详解】AB．滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，电容器两端的电压不变，则不变，此时电流表的示数和电压表的示数不变，故A正确，B错误；CD．保持滑动触头P不动，用较强的光照射，的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即减小，所以的变化量的绝对值等于内电压的增加量，其中变化量的绝对值与变化量的绝对值的比值不变；因为电流增大，则有电压增大，而外电压减小，则两端电压减小，所以电容器两端的电压减小，所以小球重新达到稳定后变小，故C、D正确。故选ACD。第II卷(非选择题共60分)二、实验题(本题共2小题，共16-17- 分。根据题目的要求在答题纸上相应的位置填写各题的答案。)13.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。(1)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为______mm；(2)在测量电阻时，采用了如下方法：①用多用电表粗测：该同学选择×10倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大为了较准确地进行测量，应该选择______倍率(选填“×1k”、“×100”、“×1”)，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是______Ω；②为了准确测定圆柱体的阻值，除被测电阻外，实验室提供了如下实验仪器：A.直流电源(电动势约为3V，内阻可不计)B.直流电流表(量程0～3A，内阻约为0.1Ω)C.直流电流表(量程0～100mA，内阻为3Ω)D.直流电压表(量程0～15V，内阻约为10kΩ)E.直流电压表(量程0～3V，内阻约为5kΩ)F.滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A)H.电阻箱(0～999Ω)I.电键一只，导线若干为了方便调节，并要求电压表示数从零开始变化，电流表应选取______，电压表应选取______，滑动变阻器应选取______。(填器材编号)请你根据要求设计实验电路图______。-17- 【答案】(1).4698mm(4.697mm~4.699mm)(2).×1(3).6.0(4).C(5).E(6).F(7).【解析】【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×19.8mm=0.198mm，所以最终读数为：4.5mm+0.198mm=4.698mm．(2)①[2][3]选择×10倍率测电阻，指针偏转角度太大，说明所测电阻阻值减小，所需挡位太大，为了较准确地进行测量，应该选择×1倍率；由图所示可知，测量结果是6.0×1Ω=6.0Ω。②[4][5][6]由题意可知，由于电源电压为3V，故电压表应选择量程为3V的，故选E；为了方便调节，并要求电压表示数从零开始变化，应选用分压接法，故滑动变阻器应选小电阻，故滑动变阻器应选F；电阻阻值为6Ω，故电路中电流故电流表应选C更合适。[7]根据实验要求，本题应采用分压接法，同时，由于电阻较小，故应选用电流表外接法，原理图如下图14.某同学利用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻，除开关和导线若干外，现还提供以下器材：A.电流表A1(量程为0～0.6A，内阻RA为1.0Ω)B.电压表V2(量程为0～3V，内阻RV2约为2kΩ)C.滑动变阻器(阻值范围为0～20Ω，额定电流2A)-17- (1)根据实验记录，画出干电池的U－I图像如图所示，则干电池电动势E＝______，内阻r＝______；(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图所示，若将此小灯泡和该干电池直接串联组成闭合电路，小灯泡的实际功率是______W(结果保留两位小数)。【答案】(1).1.5V(2).1.0Ω(3).0.53W~0.60W【解析】【详解】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律可知，U－I曲线的纵轴截距为电源电动势，由图可知E=1.5V；[2]曲线斜率绝对值为电源内阻r+RA，根据图像可求得r+RA=2Ω，则r=1.0Ω。(2)[3]将小灯泡直接与此电源串联后有即即灯泡实际电流电压坐标之和为1.5，在灯泡的U－I曲线中做出电源的U－I曲线如图-17- 图中的交点坐标就是此时灯泡的实际电流电压值，如图坐标可读作（0.78A，0.72V），由此可计算功率由于读数误差，最终功率在0.53W~0.60W即可。三、本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.电路如图所示，电源电动势E=24V，内阻为r=1Ω，R1=11Ω，R2=6Ω，R3=8Ω。(1)若在C、D间连一个理想电压表，其读数是多少?(2)若在C、D间连一个内阻为RA=4Ω电流表，其读数是多少?【答案】(1)8V；(2)0.5A【解析】【详解】(1)在C、D之间连一个理想电压表，测量R2两端电压，根据串联分压则有解得(2)在C、D间连一个内阻为RA=4Ω的电流表，则R3与RA串联，之后与R2并联，则有-17- 并联电路两端电压为通过电流表电流为联立可得16.如图所示，C1＝8μF，C2＝5×104pF，R1＝8Ω，R2＝4Ω，电源电动势E＝24V，内阻不计，求：(1)开关闭合时C2储存的电荷量Q；(2)开关断开前后C1储存电荷量的变化量△Q。【答案】(1)4×10-7C；(2)6.4×10-5C【解析】【详解】（1）开关闭合时C2与R2并联，R2两端电压为由电容器定义式得Q=4×10-7C（2）开关断开前C1与R1并联，R1两端电压为由电容器定义式得-17- Q1=1.28×10-4C开关断开后C1直接接在电源两端U3=E电荷量为Q2=C1U3=1.92×10-4C开关断开前后C1储存电荷量的变化量ΔQ=Q2-Q1=6.4×10-5C17.小华在路上行走时发现，路边汽车发动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，车灯内阻为定值电阻。已知汽车电源电动势为12V，内阻为0.2Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到30A，电动机正常工作。求：(1)电动机启动前后，车灯的功率变化了多少?(2)若电动机内阻为0.125Ω，利用这一电动机在正常工作的情况下匀速吊起一质量为m＝2.4kg的重物，吊起的速度是多少?（重力加速度g＝10m/s2）【答案】(1)64W；(2)3m/s【解析】【详解】(1)电动机启动前，S1断开，路端电压为车灯电阻为车灯功率为电动机启动后，S1闭合，路端电压为-17- 车灯功率为车灯的功率变化了(2)通过电动机的电流电动机输出功率解得v=3m/s18.如图的电路中，甲图中R1为一滑动变阻器，R2、R3均为定值电阻，且R2＝135Ω，R3阻值未知。当滑动变阻器滑片P从右端滑至左端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：(1)电源的电动势E和内阻r分别为多少?(2)滑动变阻器的最大阻值；(3)当输出功率最大时滑动变阻器的阻值(保留两位有效数字)。【答案】(1)E=6.0；r=12；(2)67.5Ω；(3)9.6Ω【解析】【详解】(1)将乙图中AB线延长，交U轴于6.0V处，所以电源的电动势为E=6.0V。图象斜率表示内阻为(2)当P滑到R1的右端时，电路参数对应乙图中的B点，只有电阻R3接入电路，由图乙所示图象可知：U3=1.2V，I3=0.4A，则定值电阻R3的阻值为-17- 当P滑到R1的右端时，电路参数对应乙图中的A点，由图乙所示图象可知：此时路端电压UA=4.8V，IA=0.10A有欧姆定律得解得：R1=67.5Ω(3)当R1的滑片从最右端滑到左端时，外电路总电阻从小于电源内阻r变至大于r，当外阻和内阻相等时，电源输出功率最大。则有代入数据解得:-17-