【物理】山东省邹城一中2020-2021学年高二9月月考测试卷

【物理】山东省邹城一中2020-2021学年高二9月月考测试卷

‎2020年山东邹城一中 高二9月考物理测试卷 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷(选择题，共48分)‎ 一、单项选择题:本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。‎ ‎1．电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是(　　)‎ A．0.016 mA　　　　　　 B．1.6 mA C．0.16 μA D．16 μA ‎2．第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3 000 mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则(　　)‎ ‎ ‎ A．4.35 V表示该电池的电动势 B．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30小时 C．11.4 Wh表示该电池能提供的电量 D．3 000 mAh表示该电池能提供的电能 ‎3．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口．管中盐水柱长为40cm时测得电阻为R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．则将管中盐水柱均匀拉长到50cm（盐水体积不变，仍充满橡胶管），盐水柱电阻变为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎4．如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某同学想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选项中，符合操作规程的是(　　)‎ A．直流10 V挡　　　　　　 B．直流0.5 A挡 C．直流2.5 V挡 D．欧姆挡 ‎5．如图所示为欧姆表的原理示意图．其中，电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100‎ ‎ Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V．用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是(　　)‎ A．30～80 kΩ B．3～8 kΩ C．300～800 Ω D．30～80 Ω ‎6．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线．抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线．若A、B的对应电流为1 A，那么AB线段表示的功率等于（ ）‎ A．1 W B．3 W C．2 W D．2.5 W ‎7．在如图所示的电路中R1＝11 Ω，r＝1 Ω，R2＝R3＝6 Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C的电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C的电荷量为Q2，则(　　)‎ A． Q1∶Q2＝1∶3　　　　　　　 ‎ B． Q1∶Q2＝3∶1‎ C． Q1∶Q2＝1∶5 ‎ D． Q1∶Q2＝5∶1‎ ‎8．根据邹城一中学生宿舍管理条例，严禁学生使用功率超过100 W的电吹风，否则将对学生做出没收电吹风和记过处分的双重惩罚．如图所示是一次行动中没收的某大功率的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为190 W，吹热风时的功率为1 400‎ ‎ W．关于该电吹风，下列说法正确的是(　　)‎ A．电热丝的电阻为55 Ω B．电动机线圈的电阻无法计算 C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 400 J D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 400 J 二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9．有三个电阻的阻值及额定电流分别为R1＝10 Ω，I1＝1 A，R2＝20 Ω，I2＝2 A，R3＝5 Ω，I3＝2 A．它们组成的电路如图中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法中正确的是(　　)‎ A．图甲中电路两端允许加的最大电压为60 V B．图乙中电路允许通过的最大电流为3.5 A C．图丙中电路两端允许加的最大电压为17.5 V D．图丙中电路允许通过的最大电流为2 A ‎10．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的I—U图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（   ）‎ A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B．对应P点，小灯泡的电阻为 C．对应P点，小灯泡的电阻为 D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围“面积”‎ ‎11．有一灵敏电流计,其表头内阻Rg＝1 000 Ω，满偏电流Ig＝100 μA，以下说法正确的是(　　)‎ A．把它改成量程为1.5 V的电压表，应串联一个14 kΩ的电阻 B．把它改成量程为1.0 A的电流表，应并联一个1 Ω的电阻 C．把它改成量程为1.0 A的电流表，测量某电流时读数为0.5 A，此时流过表头的电流为50 μA D．把它改成量程为1.5 V的电压表，测量某电压时读数为1.5 V，此时流过表头的电流为100 μA ‎12．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)‎ A． 电压表读数减小 ‎ B． 电流表读数减小 C． 质点P将向上运动 ‎ D． R3上消耗的功率减小 第 Ⅱ卷(选择题，共52分)‎ 三、非选择题:本题共5小题，共52分。‎ ‎13．（10分）在“测定金属的电阻率”的实验中： ‎ ‎①用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图1，则该金属丝直径的测量值d=_____mm；‎ ‎ 图1 图2 ②按如图2所示的电路图测量金属丝的电阻Rx （阻值约为15 Ω）．实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：  电压表V （量程0--3V ，内阻约 3KΩ）；  电流表A1‎ ‎ （量程 0--200mA，内阻约 3Ω）；  电流表 A2（量程 0--3A，内阻约0.1Ω ）；  滑动变阻器R1 （ 0--50Ω）；‎ 滑动变阻器R2 （0--200Ω ）；  电源E （电动势为3.0V ，内阻不计）．  为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________。（选填器材的名称符号）  ③请根据如图2所示电路图，用连线代替导线将图3中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片 P置于b 端时接通电路后的电流最小。   ④若通过测量可知，金属丝的长度为l ，直径为d ，通过金属丝的电流为I ，金属丝两端的电压为U ，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= __________．（用题目所给字母和通用数学符号表示）‎ ‎14．（8分）(1)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：（把部件符号填入空中）‎ ‎①旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线．‎ ‎②将K旋转到电阻挡“×100”的位置．‎ ‎③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______刻线(选填“0刻线”或“∞刻线”)．‎ ‎④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量．‎ A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 ‎(2)如下图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为________V.‎ ‎15．（9分）夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109 V不变．已知空气的电场击穿场强为3×106 V/m.请对以下问题进行估算．‎ ‎(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？‎ ‎(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C，可释放多少能量？‎ ‎(3)这次放电现象历时约0.01 s，则其平均电流约为多大？‎ ‎16.（10分）如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“4 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，则：‎ ‎（1）工作时通过电动机的电流是多少？‎ ‎（2）电动机工作时转化为机械能的效率？‎ ‎（3）整个电路消耗的电功率？‎ ‎17.（15分）在如图 ( 甲 ) 所示的电路中，R1 、 R2 均为定值电阻，且 R1=100Ω，R2 阻值未知 ，R3 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 ( 乙 ) 所示，其中A. B 两点是滑片在变阻器的左右两个不同端点得到的值。求：‎ ‎(1)定值电阻 R2 的阻值；‎ ‎(2)电源的电动势 E 和内阻 r ；‎ ‎(3)当滑动变阻器 R3 取何值时电源的输出功率最大？ 最大输出功率是多少？‎ ‎【参考答案】‎ 一、单项选择题:本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。‎ ‎1. C I＝＝ A＝0.16 μA，故选C。‎ ‎2. B　4.35 V为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作时间t＝＝30 h，故B正确；11.4 Wh为电池的充电电能，不是该电池的电量，故C错误；mAh为电量的单位，所以3 000 mAh表示该电池能提供的电量，故D错误。‎ ‎3.D【解析】由于总体积不变，设40cm长时的横截面积为S．所以长度变为50cm后，横截面积 根据电阻定律可知解得 ‎4.A　因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不可。由于电路中电源电动势为6 V，所以选用直流2.5 V挡也不安全。估测电路中电流，最大值可能为Im＝＝ A＝1.2 A，所以选用直流0.5 A挡也不对，只有选用直流10 V挡。‎ ‎5. B解析　用欧姆表测量电阻，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确．当电流最大时，Ig＝，其中R内为欧姆表的内阻，得R内＝＝ Ω＝5 000 Ω，用它测量电阻Rx，当指针指在表盘中央时Ig＝，得Rx＝－R内＝5 000 Ω，故能准确测量的阻值范围是5 kΩ附近 ‎6. C【解析】由图读出I=3A时，电源的功率P=9W，电源内部发热功率P热=9W，根据电源的功率P=EI和电源内部发热功率P热=I2r分别求出电源的电动势和内阻．当电流I=2A时，分别求出电源的功率和电源内部发热功率，求出线段AB表示功率的变化．由图读出I=3A时，电源的功率P=9W，由P=EI得，E=3V．电源内部发热功率P热=9W，由P热=I2r求出r=1Ω．当电流I=2A时，电源的功率P=EI=6W，电源内部发热功率P热=I2r=4W，则线段AB表示功率的变化为2W．故C正确。故选C。‎ ‎7. A.开关断开稳定时，电路中没有电流，电容器的电压等于电源的电动势，即U2＝E，开关闭合稳定时，电容器的电压等于电阻R2两端的电压，则U1＝E＝E，对于给定电容器，电容不变，由Q＝CU得Q1∶Q2＝U1∶U2＝1∶3，A正确．‎ ‎8．B. 电动机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P＝P热－P冷＝(1 400－190) W＝1 210 W，根据P＝，可得电热丝的电阻为R＝＝ Ω＝40 Ω，故A错误；电动机为非纯电阻，所以不能计算其电阻，故B正确；当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为Q＝Pt＝1 210×1 J＝1 210 J，故C错误；当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为190 W，所以每秒钟消耗的电能Q′＝P′t＝190×1 J＝190 J，故D错误．‎ 二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9.BC 【解析】　‎ 对图甲分析：根据I1＝1 A可知，最大电压Umax＝I1(R1＋R2＋R3)＝35 V，选项A错误．‎ 对图乙分析：先根据U＝IR计算出各元件的额定电压．U1＝10 V，U2＝40 V，U3＝10 V．三个电阻最小的额定电压为10 V,10 V就是并联电路允许加的最大电压值，即Umax＝10 V．电路允许通过的最大总电流Imax＝＋＋＝(＋＋) A＝3.5 A，选项B正确．‎ 对图丙分析：在图甲和图乙的分析中，已经知道，R1、R2的额定电压分别是10 V和40 V，故并联部分允许承受的最大电压U′max＝10 V，该部分的最大电流I′max＝＋＝ A＝1.5 A．又知R3的额定电流I3＝2 A，故整个电路允许通过的最大电流I″max＝I′max＝1.5 A，电路两端允许加的最大电压Umax＝I″maxR3＋I″maxR并＝17.5 V，选项C正确，选项D错误．【答案】　BC ‎10.BD【解析】A．I-U图线中各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题可知斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；‎ BC．根据电阻的定义可知，对应P点的电压为U1，电流为I2，则小灯泡的电阻为，而R不等于切线斜率，故B正确，C错误；‎ D．根据功率表达式，则有小灯泡功率为图中矩形PQOM所围“面积”的数值，故D正确；故选BD。‎ ‎11. ACD　改装成电压表要串联电阻分压，串联阻值为R＝－Rg＝ Ω－1 000 Ω＝14 000 Ω，故A项正确；改装成电流表要并联分流，并联阻值：R＝＝ ‎ Ω＝0.1 Ω，故B项错误；把它改成量程为1.0 A的电流表，用它去测量某电流时，读数为0.5 A，则指针正好是满偏的一半，即为50 μA，故C项正确；把它改成量程为1.5 V的电压表，测量某电压时读数为1.5 V，说明此时电流表达到满偏，此时流过表头的电流为100 μA，故D项正确。‎ ‎12．AD　根据电路图，电阻R2与滑动变阻器R4接入电路的部分串联后，再与R3组成并联电路，最后并联部分再与电阻R1串联接入电源两端，电压表测量滑动变阻器R4接入电路部分的电压，电流表测量流过电阻R2的电流，电容器两极板间的电压等于并联部分的电压，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的电阻R并减小，干路电流I增大，并联部分电压U并＝E－I(r＋R1)减小，所以电容器两极板间的电压减小，极板间场强减小，电场力小于重力，质点向下运动，选项C错误；电阻R3两端电压减小，流过R3的电流I3减小，R3上消耗的功率P3＝IR3减小，选项D正确；流过R3的电流I3减小，流过R2的电流I2＝I－I3增大，所以电流表读数增大，选项B错误；流过R2的电流I2增大，R2两端的电压U2＝I2R2增大，而并联部分的电阻R并减小，所以，滑动变阻器R4接入电路部分的电压U4＝U并－U2减小，选项A正确。‎ 第Ⅱ卷(选择题，共48分)‎ 三、非选择题:本题共5小题，共52分。‎ ‎13.（10分）每空2分 ‎14.（8分）【答案】 (1)①S　（1分）③T　（1分）0刻线（1分）　④ADC（2分）　‎ ‎(2)1 700（1分）　47（1分）　23.5（1分）‎ ‎【解析】(1)机械调零应旋动S，使指针对准I＝0或Ω＝∞.欧姆调零应旋动T，使指针对准电阻的“0刻线”．指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作．‎ ‎(2)①欧姆表读数＝刻度盘读数×倍率＝17×100 Ω＝1 700 Ω；②选用量程为50 mA的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 mA，故100 mA的量程时的读数为：47 mA；选用量程为50 V的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 V.‎ ‎15. （9分）【答案】　(1)1 000 m　(2)1.5×1012 J　(3)5×104 A ‎【解析】　(1)由E＝得d＝＝ m＝1 000 m. （ 3分）‎ ‎(2)释放的能量E能＝qU＝500×3×109 J＝1.5×1012 J. （ 3分）‎ ‎(3)由电流的定义得I＝＝ A＝5×104 A. （ 3分）‎ 16. ‎（10分）【答案】（1）3 A （ 2分）（2）81.3%（ 6分）（3）36 W（ 2分）‎ ‎【解析】（1）通过电动机的电流等于灯泡的电流 I=PL/UL=3A （ 2分）‎ ‎（2）电动机两端的电压 U1=U-UL=12- 4 V=8V （ 1分）‎ 电动机的输入功率 P=U1I=8×3W=24W （ 1分）‎ 电动机的热功率 P热=I2RM=9×0.5W=4.5W （ 1分）‎ 电动机的输出功率 P2=P-I2RM=24-4.5W=19.5W （ 1分）‎ 则电动机的输出效率η=P出/P入=19.5/24×100%=81.3% （ 2分）‎ ‎（3）整个电路消耗的功率 P总=UI=12×3W=36W （ 2分）‎ ‎17. （15分）【答案】(1)定值电阻 R2 的阻值为 5Ω ； (2)电源的电动势为 20V 和内阻 20Ω ；‎ ‎(3)当滑动变阻器 R3 取 17.6Ω 时电源的输出功率最大，电源的最大输出功率为 5W.‎ ‎【解析】(1)当 P 滑到 R3 的右端时 ，电路参数对应乙图中的 B 点，只有电阻 R2 接入电路 ，‎ 由图乙所示图象可知 ，U2=4V，I2=0.8A ，‎ 则定值电阻 R2 的阻值为： R2=U2/I2=40.8Ω=5Ω ； （ 3分）‎ ‎(2) 图象斜率表示内阻为： r=（16−4）/（0.8−0.2）Ω=20Ω。 （ 3分）‎ 当P滑到R3的右端时，R1被短路，电路参数对应题图乙中的B点，即U2＝4 V、I2＝0.8 A，‎ 由闭合电路欧姆定律得：E=U2+ I2r=4+0.8×20 V=20V。 （ 3分）‎ ‎ (3)当 R3 的滑片从最左端滑到最右端时，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：r=R2+R1R3/（R1+R3） （ 2分）‎ 代入： 20=5+100R3/（100+R3） 解得： R3≈17.6Ω （ 2分）‎ 其值为： P=E2/4r=202/（4×20）W =5W。 （ 2分）‎