【物理】湖北省武汉为明学校2019-2020学年高二上学期9月月考试题（解析版）

【物理】湖北省武汉为明学校2019-2020学年高二上学期9月月考试题（解析版）

为明高级中学高二9月月考物理试卷（等级考）‎ 考试时间：90分钟 试卷满分：100分 一、单选题。‎ ‎1.关于电动势与电压的说法正确的是（ ）‎ A. 电动势就是电压，等于内外电压之和 B. 电动势就是电源没有接入电路时两极之间的电压 C. 电动势、电压、电势差虽然名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同。‎ D. 电动势表征的是非静电力做功的能力，即电源将其他形式能转化为电能本领的物理量，电压表征的是电场力做功的能力，在电路中将电能转化为其他形式能的物理量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 电动势是电源本身的性质，其大小等于内外电压之和，但不能说它就是电压；故A错误，B错误；‎ CD. 电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量；电压表征的是电场力做功的能力，在电路中将电能转化为其他形式能的物理量。电动势单位与电压、电势差相同，但意义不同。故C错误，D正确；‎ 故选：D ‎2.在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是（ ）‎ A. 此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系 B. a与b相比，导体越长，电压表示数越大 C. a与c相比，导体越粗，电压表示数越大 D. a与d相比，电压示数越大，表明该种材料的导电性能越好 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．此电路是串联电路，电流相等，据电压表示数，可得各导体电阻间的定量关系，故A项错误；‎ B．串联电路电流相等，a与b相比，导体越长，电阻越大，电压表示数越大，故B项正确；‎ C．串联电路电流相等，a与c相比，导体越粗，电阻越小，电压表示数越小，故C项错误；‎ D．串联电路电流相等，a与d相比，电压示数越大，电阻越大，表明该种材料的导电性能越差，故D项错误．‎ ‎3.关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝，下列叙述正确的是（　　）‎ A. 公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B. 公式②③适用于任何电路的电功率的计算 C. 公式①②③适用于任何电路的电功率的计算 D. 以上均不正确 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】适用于任何电路计算电功率，可用于计算纯电阻电路的热功率，P＝适用于纯电阻电路的功率的计算，公式P＝适用于任何电功率的计算，在纯电阻电路中，欧姆定律U=IR成立，三个公式可通用，都可以用来计算电路的电功率和热功率；对非纯电阻电路欧姆定律不成立，计算电功率只能用公式P=UI，计算热功率只能用P=I2R，P＝不成立，故A正确。‎ ‎4.如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为 A. 两电表示数都增大 B. 两电表示数都减少 C. 电压表示数减少，电流表示数增大 D. 电压表示数增大，电流表示数减少 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，则电压表的示数UV=E-I(r+R1)，则UV增大；流过R2的电流增大，电流表的读数为，则电流表示数减小；故A，B，C错误，D正确.‎ ‎5.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个表头G和一只变阻器R组成，下列说法正确的是( )‎ A. 乙表是电流表，R2增大时量程增大 B. 甲表是电压表，R1增大时量程增大 C. 甲表是电流表，R1增大时量程减小 D. 乙表是电压表，R2增大时量程增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】BC、由甲图所示可知，G与R1串联，甲图是电压表，R1增大时，变阻器分担的电压增大，电压表量程增大，故B正确，C错误；‎ AD、由乙图所示可知，G与电阻R2并联，图乙是电流表，R2增大，R2的分流较小，电流表量程减小，故A、D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】灵敏电流计G和变阻器R并联时，由于变阻器的分流，测量的电流增大，改装成电流表，R增大时，变阻器分流减小，量程减小；而灵敏电流计G和变阻器R串联时，由于变阻器的分压，测量的电压增大，改装成电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，量程增大。‎ ‎6.在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1＞r），R2为电阻箱，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，A为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是（　　）‎ A. 用光照射，电流表示数变小 B. 用光照射，电压表示数变小 C. 将电阻箱阻值变大，电流表示数变大 D. 将电阻箱阻值变大，电压表示数变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、用光照射，阻值减小，则电路总电阻减小，干路总电流增大，路段电压减小，两端电压增大，则并联部分电压减小，则通过电流减小，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误； ‎ C、将变阻箱阻值变大，则电路总电阻变大，干路总电流减小，路端电压增大，两端电压减小，则并联部分电压增大，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数减小，故C正确，D错误。‎ ‎7.如图所示，曲线OA是某导体两端的电压U与通过它的电流I的关系图线，直线AB为该曲线上A点的切线，且与横轴交于B点、B点的横坐标为I1，A点的坐标为（I0，U0）。下列判断正确的是（　　）‎ A. 通过该导体的电流为I0时，导体的电阻等于 B. 通过该导体的电流为I0时，导体的电阻等于 C. 通过该导体的电流大于I0时，导体的电阻小于 D. 通过该导体的电流小于I0时，导体的电阻大于 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当通过导体的电流为I0时，由欧姆定律得，此时的电阻为：‎ 故A正确，B错误；‎ CD．图线各点与原点的连线斜率代表电阻，所以斜率越来越大，电阻也不断增大，故当电流大于I0，则电阻应大于，当电流小于I0时，电阻应小于，故CD错误。‎ ‎8.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、多选题 ‎9.以下说法正确的是 A. 在导体中有电流通过时，电子定向移动速率即是电场传导速率 B. 铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1 C的电荷，电源把2 J的化学能转化为电能 C. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 D. 根据电势差可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．导体中有电流通过时，电子定向移动速率的数量级为，电场传导速率为光速．故A项错误．‎ B．据知，铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1 C的电荷，电源把2 J的化学能转化为电能．故B项正确．‎ C．是电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量无关．故C项错误．‎ D．带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差．故D项正确．‎ ‎10.在如图所示的U﹣I图象中，直线a为某电源的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为某电阻R的U﹣I图象。用该电源与电阻R直接连成一闭合电路，由图象可知（　　）‎ A. R的阻值为0.5Ω B. 电源电动势为3V，内电阻为1.5Ω C. 电源的输出功率为3.0W D. 电源的效率为50%‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图线b的斜率表示电阻，所以电阻为 故A错误；‎ B．根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，知当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 故B正确；‎ 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的工作状态，由图读出电压U=1.5V，电流I=1.0A，则电源的输出功率为 故C错误；‎ D．电源的效率为 故D正确。‎ ‎11.图是改装后的电表的电路图，认识正确的是（ ）‎ A. （a）图是电流表，使用、两个端点时，量程较大 B. （a）图是电流表，使用、两个端点时，量程较大 C. （b）图是电压表，使用、两个端点时，量程较大 D. （b）图是电压表，使用、两个端点时，量程较大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A、B、由图示电路图可知，（a）图电流计与分流电阻并联，则（a）图是电流表，使用a、c两个端点时分流电阻较大，电流表量程较小，故A错误，B正确；C、D、由图示电路图可知，（b）图中电流计与分压电阻串联，（b）图是电压表，使用a、c两个端点时，串联分压电阻阻值较大，电压表量程较大，故C正确，D错误；故选BC．‎ ‎【点睛】本题考查了电流表与电压表的 改装与结构，知道电压表与电流表的改装原理、分析清楚图示电路图是解题的关键，掌握基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与积累．‎ ‎12.关于多用电表的使用，下列说法正确的是（　　）‎ A. 测量电路中的电阻前，需要把电阻与电路断开 B. 测量电阻时，每次更换倍率后，都要重新欧姆调零 C. 测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关旋转到倍率较大的档位 D. 测量完毕后，应将选择开关旋转到倍率最大的欧姆档 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A、测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其它元件断开，避免测量出现较大误差，故A正确；‎ B、测量电阻时，每次更换倍率后，都要重新欧姆调零，故B正确；‎ C、将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，所测的电阻值读数比较小，则应换用倍率较小的档位，调零后再测电阻，故C错误；‎ D、测量完毕后，应将选择开关旋转到OFF档或者交流电压的最大档，故D错误。‎ 三、实验题 ‎13.某同学要测量一新材料制成的圆柱形均匀电阻丝的电阻率ρ，步骤如下 ‎（1）用游标为20分度卡尺测量其长度如图甲所示，由图甲可知其长度L＝_____mm。‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图乙可知其直径d＝_____mm ‎（3）用多用电表的电阻“×10挡”，按正确的操作步骤粗测此电阻丝的电阻，表盘的示数如图丙示，则其阻值约为R0＝_____Ω。‎ ‎（4）该同学用伏安法更精确地测量出其电阻R，则该新材料的电阻率的表达式ρ＝_____（用R、d、L表示）‎ ‎【答案】 (1). 13.75 (2). 0.950 (3). 110 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为13mm，游标尺示数为，游标卡尺示数为；‎ ‎(2)[2]由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为，螺旋测微器示数为；‎ ‎(3)[3]用多用电表的电阻“×10”挡，由图丙所示可知，电阻阻值为；‎ ‎(4)[4]根据电阻定律可知，因为，所以该新材料的电阻率的表达式 ‎14.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题：‎ ‎（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a。为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_____档（选填“×10”“×1k”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为_____Ω。‎ ‎（2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。其中，电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω；电池电动势为1.5V、内阻为1Ω；变阻器R0的阻值范围为0〜5000Ω。‎ ‎①该欧姆表的两只表笔中，_____是黑表笔。（选填“A”或“B”）；‎ ‎②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的。当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，则调零后R0接入电路的电阻将变_____（填“大”或“小”），若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则这个待测电阻的真实阻值为_____Ω．（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). ×1k 30000 (2). B 调小 387‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a。显然是批针偏转过小，示数太大，为了减小示数，则必增大倍率，即要欧姆档的倍率调到×1k；‎ ‎[2]若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为 ‎(2)[3]由于欧姆表与其他档位的表是共用表头的，所以欧姆表的内接电源的+接线柱必从表头的+相接，电流要求从+接线柱（即红接线柱）流进，所以A是红接线柱，B是黑接线柱；‎ ‎[4]欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的。则此时调零电阻连入电路的电阻 当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，此时要使电流表仍满偏，则 所以要调小；‎ ‎[5]若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则有：此时正常电阻400Ω在正常原电动势中的电流 若把此电阻接入旧欧姆表中时电流I对应的阻值 ‎15.某同学利用如图所示电路测电压表内阻。所用实验器材有：电源E(内阻不计)，电阻箱R(最大阻值为9999 Ω)，待测电压表，开关S，导线若干。‎ 实验时，先按电路图连好器材，调节电阻箱接入电路阻值，将相应电压表读数记录在表格中。‎ ‎（1）请在如图中的－R坐标图中标出坐标点并绘出图线__________。‎ ‎（2）根据图线可确定电压表内阻RV＝______Ω，还可确定电源电动势E＝______V。(计算结果保留2位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). (2). 3.0 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据表格描点做图如图所示：‎ ‎(2)[2][3]根据闭合回路欧姆定律得：‎ 变形得 由坐标图象可得截距为 b＝0.33‎ 斜率为 解得 四、计算题 ‎16.如图示电路，电源电动势E＝10V、r＝1Ω．电阻R1＝R2＝4Ω，电容器电容C＝5.0uF，电键处于闭合状态，求：‎ ‎（1）电压表示数；‎ ‎（2）电容器所带的电荷量；‎ ‎（3）电源总功率。‎ ‎【答案】(1)8V(2)(3)20W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)闭合开关后R2所在支路断路，根据闭合电路欧姆定律知，电压表示数为：‎ ‎(2)由图可知电容器两端的电压等于电压表之值，根据公式知，电容器所带电荷量为：‎ ‎(3)电源的总功率为 ‎17.直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻r1＝0.5 Ω，电灯灯丝电阻R＝10Ω(阻值认为保持不变)，电源电动势E＝12 V，内阻r2＝1.0 Ω，开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为10V．求：‎ ‎(1)流过电源的电流；‎ ‎(2)电动机对外输出的机械功率．‎ ‎(3)电源的效率。‎ ‎【答案】（1）2A （2）9.5W （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由电压表读数可求得电源的内电压，进而可由闭合电路欧姆定律求得流过电源的电流；由电动机两端电压和电流可得输入功率，再由发热功率可得输出的机械功率；由电源总功率和发热功率之差可求得电源的输出功率，即可求出电源效率。‎ ‎【详解】（1）由电压表读数 U=10V，电动势为E=12V，可知电源内电压为：U内=E-U=12-10=2V 则流过电源的电流为：‎ ‎（2）电动机两端电压为 U=10V 通过电灯的电流：‎ 电流为：IM=I-IL=2-1=1A 则电动机输入功率为：P0=UIM=10×1W=10W 发热功率为：‎ 故机械功率为：P机=P0-PQ=10-0.5=9.5W ‎（3）电源的总功率为：P=EI=12×2W=24W 发热功率为：P1=I2r2=22×1J=4W 故电源的输出功率为：P出=P-P1=24-4=20W 所以电源效率为：‎ ‎【点睛】本题中电动机工作时的电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，要注意电功率和电热率的区别，电功率只能根据公式P=UI求解。‎ ‎18.如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的I-U关系图象，如图乙所示。电源电压恒定不变，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为12Ω．当开关S、S₂闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W．求：‎ ‎（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量？‎ ‎（2）电源电压？‎ ‎（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率？‎ ‎【答案】(1)80J(2)8V(3)14.4W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因为，所以灯泡产生的热量为 ‎(2)当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联，由图象知，灯泡实际功率 灯泡两端电压为 因为，所以滑动变阻器两端电压为 所以电源电压为 ‎(3)当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻R1并联，因为 所以灯泡实际功率 定值电阻阻值为 所以R1功率为 电路消耗的最大总功率为