【物理】江西省宜春市高安中学2019-2020学年高二上学期第一次段考试题（解析版）

【物理】江西省宜春市高安中学2019-2020学年高二上学期第一次段考试题（解析版）

江西省高安中学2021届高二上学期第一次段考 物理 试卷 一、选择题 ‎1.某一探测器，因射线照射而使内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子通过探测器某一个截面，同时有2n个电子也通过该截面，则探测器电路中的电流为 A. 0 B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极可知，‎ q=n•2e+2n•e=4ne 由电流公式可知 A. 0与计算结果不符，故A错误。B. 与计算结果不符，故B错误。‎ C. 与计算结果不符，故C错误。D. 与计算结果相符，故D正确。‎ ‎2.某柴油发电机工作时，电流为5A，经过2min时间，发电机产生电能为1.32×105J，则该发电机的电动势为(　　)‎ A. 1100V B. 550V C. 220V D. 110V ‎【答案】C ‎【解析】‎ 选C.此段时间通过电量为q＝600 C，由E＝W/q即得．‎ ‎3.电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满刻度电流值是Ig＝500 μA，现欲把此电流表改装成量程为1 V的电压表，正确的方法是（ ）‎ A. 应串联一个0.1 Ω的电阻 B. 应并联一个0.1 Ω的电阻 C. 应串联一个1 800 Ω的电阻 D. 应并联一个1 800 Ω的电阻 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】把电流表改装成1V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：‎ ‎；‎ A．应串联一个0.1 Ω的电阻，与结论不相符，选项A错误；‎ B．应并联一个0.1 Ω的电阻，与结论不相符，选项B错误；‎ C．应串联一个1 800 Ω的电阻，与结论相符，选项C正确；‎ D．应并联一个1 800 Ω的电阻，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎4.如图为滑动变阻器的示意图，A、B、C、D为4个接线柱，当滑动片P由C向D移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将电阻器的哪两个接线柱连入电路 A. A和B B. A和D C. B和C D. C和D ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.接入A和B时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻始终为总电阻，不变，故A错误。‎ B. 接入A和D时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻变小，故B正确。‎ C. 接入B和C时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻变大，故C错误。‎ D. 接入C和D时，当滑动片P由C向D移动时，接入电路电阻始终为零，不变，故D错误。‎ ‎5.将截面均匀、长为、电阻为的金属导线截去，将剩余部分均匀再拉长至，则导线电阻变为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据电阻决定式，截去l/n之后再拉长至l，长度没有变化，截面积变为原来的则电阻变为．故选C．‎ ‎6. 如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（ ）‎ A. a灯变亮，b灯和c灯变暗 B. a灯和c灯变亮，b灯变暗 C. a灯和c灯变暗，b灯变亮 D. a灯和b灯变暗，c灯变亮 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 变阻器R的滑片稍向上滑动一些，滑动变阻器电阻减小，根据“串反并同”与其串联的灯泡C电流增大，变亮，与其并联的灯泡b电流减小，变暗，与其间接串联的灯泡a电流增大，变亮，B对；‎ ‎7.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表、，若把、分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是 A. 图甲中的、的示数相同 B. 图甲中的、的指针偏角相同 C. 图乙中的、的示数和偏角都不同 D. 图乙中的、的指针偏角相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确；‎ ‎ CD.图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故CD错误。‎ ‎8.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图实线所示，则下列说法中正确的是 A. 加5 V电压时，导体的电阻是5 Ω B. 加12 V电压时，导体的电阻是8 Ω C. 由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小 D. 由图可知，随着电压减小，导体电阻不断减小 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：I-U图象描述物体的电流随电压的变化；由各点的坐标可求得导体的电阻；由图象的斜率的变化可明确电阻的变化．‎ 加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，，A正确；加12V的电压时，电流为1.5A，则可得电阻为，B正确；由图可知，随电压的增大，图象的斜率减小，而图像斜率的倒数等于电阻，则可知导体的电阻越来越大，随着电压的减小，导体的电阻减小，C错误D正确．‎ ‎9. 如下图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如下图所示的U－I图线，由图可知(　　)‎ ‎　‎ A. 电池电动势的测量值为1.40 V B. 电池内阻的测量值为3.50 Ω C. 外电路发生短路时的电流为0.40 A D. 电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.20 A ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由图像纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的起始位置可知路端电压为1V时的电流，再由闭合电路欧姆定律得出电源的内阻。‎ ‎【详解】A、由图示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1．40，则电源的电动势1．40V，故A正确。‎ B、电源内阻r===1，故B正确。‎ C、由图示图象可知，路端电压为1．00V时，电路电流为0．4A，这不是短路电流，故C错误。‎ D、当电压表示数为1．20V时，I´==A=0.20A，故D正确。‎ 故选ABD ‎【点睛】本题考查的是闭合电路欧姆定律的数据处理，要明确图像意义。要注意纵坐标是否从零开始，不能想当然的把横轴坐标当成短路电流。‎ ‎10.如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是(　　)‎ A. 当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率 B. 当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率 C. 当R2＝0时，R1获得最大功率 D. 当R2＝0时，电源输出功率最大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为R1＋r的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图所示)，‎ R2的电功率是等效电源的输出功率．显然当R2＝R1＋r时，R2获得的电功率最大，A项正确；‎ BC．讨论R1的电功率时，由于R1为定值，根据P＝I2R知，电路中电流越大，R1‎ 上的电功率就越大(P1＝I2R1)，所以，当R2＝0时，R1获得的电功率最大，故B项错误，C项正确；‎ D．讨论电源的输出功率时，R1＋R2为外电阻，内电阻r恒定，由于题目没有给出R1和r的具体数值，所以当R2＝0时，电源输出功率不一定最大，故D项错误．‎ 二、实验题 ‎11.现要用伏安法描绘一只标值为“2.5V，0.6W”小灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：‎ A．电压表（0～3V，内阻3kΩ；0～15V，内阻约为10kΩ）‎ B．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω；0～3A，内阻约为0.1Ω）‎ C．滑动变阻器（10Ω，2A）‎ D．滑动变阻器（100Ω，1.0A）‎ E．蓄电池（电动势6V，内阻不计）‎ ‎(1)为了减小测量误差，图甲中的S1应接_____（填“M”或“N”），滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示）．‎ ‎(2)根据你选择的电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图___________.‎ ‎(3)开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于_____端（选填“A”、“B”或“AB正中间”）．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数变化明显，但电流表示数始终为0，则电路故障为_____．‎ ‎【答案】 (1). M C (2). (3). A 小灯泡的灯丝烧断了 ‎【解析】‎ 试题分析：①灯泡正常发光的电阻，由于，所以测量小电阻，电流表选择外接法，图甲中的S1‎ 应接M。观察甲图的实验电路，滑动变阻器为分压式，所以滑动变阻器选择阻值较小的C。②实物连接见答案。注意滑动变阻器分压式接入，下端两个接线柱与电源接通，上端接线柱接被测电阻，根据灯泡额定电压和额定电流，电压表选择量程，电流表选择量程。③开关闭合前，小灯泡的电压要从0开始调节，一开始电流应该最小，即灯泡被短路，滑片应该置于A端。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数变化明显，说明电压表和电源的电路连接是通路，电流表示数等于0，说明电流的那一段出现了断路，而电压表并联的用电器是小灯泡，所以小灯泡断路。‎ 考点：描绘小灯泡福安特性曲线实验探究 ‎12.要测量一段阻值大约为5 Ω均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E（电动势为3 V、内阻约为0．5 Ω）、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A1（量程1 A、内阻约为1 Ω）、A2（量程0．6 A、内阻约为2 Ω）、V1（量程3．0 V、内阻约为1 000 Ω）、V2（量程15 V、内阻约为3 000 Ω）。‎ ‎（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，则金属丝的直径为________mm。‎ ‎（2）为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________。‎ ‎（3）实验电路已经画出了一部分，如图所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好（Rx表示待测电阻）。‎ ‎（4）若用刻度尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________。‎ ‎【答案】（1）0．851 0．853 （2）A2；V1（3）见解析图； （4）πUd2/4IL ‎【解析】‎ 试题分析：（1）螺旋测微器的固定部分读数为：0．5mm，可动部分读数为：35．0×0．01mm=0．350mm，故最后读数为：0．5mm+0．350mm=0．850mm．‎ ‎（2）为零测量准确，电压表和电流表的指针偏转要尽量大些，因此电流表选择A2，电压表选择V1．‎ ‎（3）根据实验原理得出实验原理图为：‎ ‎（4）根据欧姆定律得：；根据电阻定律得：．故有：．‎ 考点：测量金属的电阻率 ‎【名师点睛】在测量金属丝电阻时，首先要考虑安全，其次准确，最后操作方便，在该实验中同时注意选择滑动变阻器的分压和限流接法以及电流表的内接和外接法。‎ ‎13.电流表G的量程为0－5 mA，内阻r＝290 Ω，把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程．当开关S接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0－10 mA，大量程为0－100 mA.‎ ‎（1）关于此多用电表，下列说法不正确是（ ）‎ A．开关S接到位置4时是欧姆表 B．开关S接到位置6时是电压挡 C．开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大 D．A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔 ‎（2）开关S接位置________（填“1”或者“2”）时是电流挡的小量程，图中电阻R5＝________Ω，R6＝________Ω.‎ ‎（3）已知图中的电源E′的电动势为9 V，当把开关S接到位置4，短接A、B进行欧姆调零后，此欧姆挡内阻为________kΩ，现用该挡测一未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1‎ 满刻度的处，则该电阻的阻值为________ kΩ.‎ ‎【答案】 (1). C (2). 2 29 . 261 (3). 0.9 3.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] A.当转换开关S旋到位置4时，表头与电表中的电源相连接，是电阻档。故A正确。‎ B.当转换开关S旋到位置6时，表头与电阻串联，电阻起分压作用，是电压档。故B正确。‎ C.当转换开关S旋到5串联的电阻小于旋转到6串联的电阻，可知旋转到6，串联的电阻大，分压作用大，电压表量程大。故C错误。‎ D.根据电流“红进黑出”可知，B表笔为黑表笔，A表笔为红表笔。故D正确。‎ 因选错误的，故选：C ‎(2)[2][3][4] 接2时并联电阻大，分流小其量程小，接1时：‎ Ig（Rg+R6）=（I1-Ig）R5‎ 接2时：‎ IgRg=（I2-Ig）（R5+R6）‎ 由以上两式可得：‎ R5=29Ω，R6=261Ω ‎(3)[5][6] 欧姆调零后，通过电池E'的电流是电流档的小量程 I=10mA 电源E′的电动势为9V：‎ 指针偏转到电流表G1满刻度的处，对应电阻为R：则 代入数据得：‎ R=3600Ω=3.6kΩ ‎14.某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电池的电动势．实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.‎ 序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎1/R(Ω－1)‎ ‎0.1‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎5.0‎ ‎1/U(V－1)‎ ‎0.36‎ ‎0.44‎ ‎0.43‎ ‎0.60‎ ‎0.87‎ ‎1.00‎ ‎1.58‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)根据表中的数据和实验原理，你认为第______(填序号)组数据是错误的，原因是______________________.‎ ‎(2)根据实验数据，请在下图所给的坐标系中绘出关系图线________．‎ ‎(3)由图线可知，该干电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】(1). 3 随着电阻的减小路端电压应逐渐减小 (2).见解析图 (3). 2.9 0.71‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据E＝U＋r，得，知变大，就变大，故第3组数据错误；‎ ‎(2)根据给定的各组、值在坐标系中描出位置，然后依据这些位置作出－图线，如图所示．‎ ‎(3)根据知，纵轴截距是电动势的倒数，斜率是，有＝0.35，＝，得E≈2.9 V，r≈0.71 Ω.‎ 三、计算题 ‎15.如图所示的是某公司一块手机电池外壳上的文字说明．‎ ‎（1）该电池的电动势是多少？‎ ‎（2）该手机待机状态下的平均工作电流是多少？‎ ‎（3）每次完全放电过程中，该电池将多少其他形式的能转化为电能？‎ ‎【答案】(1) 3.7V (2)(3) 9324J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 由图可知，该电池的电动势为3.7V．‎ ‎(2) 由图可知，该电池的容量为700mA•h，待机的时间为48h，所以手机待机状态下的平均工作电流：‎ ‎(3) 根据电功的公式可知，每次完全放电过程中，该电池转化的电能为：‎ W=EIt=Eq=3.7×700×10-3×3600=9324J ‎16.如图所示，已知电源电动势E＝20V，内阻r＝1Ω，当接入固定电阻R ‎＝4Ω时，电路中标有“3V　4.5W”的灯泡L和内阻r′＝0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求 ‎(1)电路中的电流强度？‎ ‎(2)电动机的额定工作电压？‎ ‎(3)电源的总功率？‎ ‎【答案】(1)1.5A (2)6V (3)30W ‎【解析】‎ ‎（1）串联电路中灯L正常发光，电动机正常工作，则电路中电流强度等于灯L的额定电流． 则得： ‎ ‎（2）电路中的电动机是非纯电阻电路．电路中有：E=UR+UL+Um+Ir 故电动机的额定电压为：  Um=E-UR-UL-Ir=E-I（r+R+RL）=20-2×（1+4+）V=6V （3）电源总功率为：P总=IE=1.5×20W=30W． 点睛：本题是电路中基本题型．对于电动机正常工作时，是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，其两端电压U＞Ir′，不能对整个电路运用欧姆定律求电流．‎ ‎17.在如图所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，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：电源的电动势和内阻；‎ 定值电阻的阻值；‎ 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 ‎ ‎（2）当P滑到R3右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2=4V、I2=0.8A 得 ‎（2）当P滑到R3左端时，电路参数对应图乙中的A点，即U外=16V、I总=0.2A 得 因为R外=+R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300Ω