2022-2023学年山东省滕州市一中高二上学期10月月考物理试题 解析版

2022-2023学年山东省滕州市一中高二上学期10月月考物理

一、单选题：（本题共8小题，每题3分，共24分。选对得3分，错选得0分）

1．关于电场和磁场，以下说法正确的是（　　）

A．磁场中某点的磁感应强度的方向与放在该点小磁针S极受力方向相同

B．电场中某点的电场强度的方向与放在该点的试探电荷所受电场力方向相同

C．通电导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零

D．试探电荷在电场中某点不受电场力的作用，则该点的电场强度一定为零

2．2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即。下列说法正确的是（　　）

A.材料的电导率越小，其导电性能越强     

B．材料的电导率与材料的形状有关

C．电导率的单位是Ω－1·m－1                                

 D．电导率大小与温度无关

3．一根长为l、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，下列说法正确的是（　　）

A.通过棒的电流

B．棒两端电压

C.棒的内部场强 

D．棒的功率 

4．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为“iRobot”扫地机器人，已知其电池容量2000mAh，额定工作电压15V，额定功率30W，则下列说法正确的是（　　）

A．扫地机器人的电阻是10Ω

B．题中“mAh”是能量的单位

C．扫地机器人正常工作时的电流是2A

D．扫地机器人充满电后一次工作时间约为4h

5．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器（温度越高，其阻值越小），电流表为值班室内的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，流过显示器的电流I2、报警器两端的电压U的变化情况是（　　）

A．I2变大，U变大     

B．I2变小，U变小

C．I2变小，U变大     

D．I2变大，U变小

6．如图，电源电动势，小灯泡的额定电压和额定功率分别为“”和“”，闭合开关，两小灯泡正常发光，电动机M正常工作，则下列说法正确的是（　　）

A．电动机的线圈电阻为 

B．电动机输出的机械功率为

C．电源内阻 

D．电源的效率为

7．甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法正确的是（　　）

A．电源的内阻为0.5Ω

B．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小

C．当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为

D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为2.2W

8．如图所示，直角三角形abc，，ac边长为l，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I，方向垂直纸面向外，b点处导线中的电流大小4I，方向垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的垂直距离，k为常量。则顶点c处的磁感应强度大小为（　　）

A．          B．

C．        D．

二、多选题：（本题共4小题，每题4分，共16分。选对得4分，漏选得2分，有错选得0分）

9．手电筒中的干电池的电动势为1.5V，用它给某小灯泡供电时，电流为0.3A，下列说法正确的是（　　）

A．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强

B．电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的化学能转化为电能

C．干电池在10s内将4.5J的化学能转化为电能

D．该干电池外接电阻越大，电源的效率越高

10．如图所示，经过精确校准的电压表V1和V2，分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时，读数依次为12.7V和12.3V，则（　　）

A．a、b间的实际电压略大于12.7V

B．a、b间的实际电压略小于12.7V

C．电压表V1的内阻大于V2的内阻

D．电压表V1的内阻小于V2的内阻

11．如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻、，滑动变阻器R的调节范围为0~10，忽略导线的电阻。下列说法正确的是（　　）

A．定值电阻消耗的最大功率为4.5W

B．滑片P位于正中央时定值电阻消耗的功率最大

C．电源的最大输出功率为6W

D．当时，电源的输出功率最大

12．有一辆质量为170kg、额定输出功率为1200W的太阳能试验汽车，安装有约2m2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为24W/m2。若驾驶员的质量为70kg，汽车最大行驶速度为20m/s，假设汽车行驶时受到的空气阻力与其速率成正比，则汽车（　　）

A．保持最大速度行驶1h至少需要效光照5h

B．以最大速度行驶时牵引力大小为60N

C．以额定功率启动时的加速度大小为0.25m/s2

D．不用蓄能电池，直接用太阳能电池板提供的功率可获得4m/s的最大行驶速度

第II卷（非选择题   共60分）

三、实验题：（本题共2小题，共18分）

13．（10分）小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ。待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（内阻几千欧）、电流表（内阻几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。

（1）用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲和图乙所示。由图可知其长度L=___________cm，直径D=___________mm；

（2）该同学计划用U-I图像法求出金属丝电阻的阻值，实验获取数据时要求电压从0开始变化。请将图丙所示实物电路图中所缺部分导线补全___________；

（3）图丁是实验中根据测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻R=___________Ω（保留3位有效数字）；

（4）待测金属丝的电阻率的表达式为ρ=___________（用字母R、D、L表示）。

14．（8分）小明在书上看到介绍用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的果蔬电池组，通过特殊装置就可以给手机充电．小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻．小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V，内阻约为1000Ω；电流表量程为0~3mA，内阻忽略不计．

（1）实验室的电阻箱有两种规格：电阻箱（0~99．9Ω），电阻箱（0~999．9Ω），图甲中的电阻箱R应选用______（填“”或“”）．

（2）利用电阻箱的阻值R与相应的电流表的示数I，作出图像，如图丙所示，根据图像可得，水果电池的电动势为______V，内阻为______Ω（结果均保留三位有效数字）．

（3）若考虑电流表的内阻，则水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）．

四、解答题：（本题共4题，共42分）

15．（8分）有一只电流表，满偏电流为3mA，内阻为200Ω。现按下述要求对其作出改装

（1）若把它改装成一个量程为0～3V的电压表，需要给它串联一多大的电阻；

（2）若将它按如图示连接，使它成为一欧姆表，则表中1mA与2mA的刻度线对应的电阻值分别是多少。（图中电池的电动势为3.0V）

16．（8分）酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图1所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电动势为2.5V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图2所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。电源内阻忽略不计，问：

（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？

（2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。

17．（12分）如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻，，，平行板电容器的电容，两极板间距，电流表为理想电流表。当电键S闭合电路稳定时，电容器中有一电荷量为的粒子处于静止状态，重力加速度。求：

（1）S闭合电路稳定时，电流表的读数；

（2）带电粒子的质量；

（3）现将S断开，直至电路稳定的过程中，通过电阻的电荷量。

18．（14分）电动自行车行驶的动力是靠蓄电池提供的，通常情况蓄电池内部也有电阻，简称电源内阻。某电动自行车蓄电池的电源电压，给自行车的电动机输送的电流时，测得电动机两端的电压，此时自行车正以的速度在平直公路上匀速前进，其牵引力做功的功率（除电源内阻与电动机内阻以外，不计其他电阻）。

（1）求自行车前进的路程，蓄电池一共需要消耗多少电能？

（2）求蓄电池的内阻的阻值。

（3）电动机工作时由于内部线圈有电阻，故电动机会发热。求电动机工作的效率和电动机内阻。

（4）求自行车所受的阻力的大小。

高二年级物理单元检测参考答案

1．D

2．C

3．B

【详解】A．由微观电流表达式得通过金属棒的电流为    I=nevS     

B．金属棒两端的电压 

C．金属棒内部的场强为

D．棒的功率为      

4．C

【详解】AC．根据

可知扫地机器人正常工作时的电流

由于扫地机器是非纯电阻性电路，因此

B．题中“mAh”是电荷量的单位，

D．扫地机器人充满电后一次工作时间

5．D

6．D

【详解】A．电动机的电流为

电动机的线圈为非纯电阻则有

B．电动机输出的机械功率为

C．电源内阻为

D．电源的效率为

7．D

【详解】A．由图甲根据

可知图线与纵轴的截距就是电源电动势，所以电源电动势为

根据图像可知，图像过点，将其代入图像公式可得内阻为

B．根据欧姆定律可知图乙中图线上的点与坐标原点连线的斜率就代表小灯泡的电阻，则从图乙中可知电压越大，图线上的点与坐标原点连线的斜率就越大，电阻也就越大；

C．由图乙可得，当小灯泡两端的电压0.5V时，电流为6A，则根据欧姆定律可得灯泡电阻为     

D．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图线表示在同一图像中，如下图所示，两U-I图线的交点即小灯泡的工作电压和电流，故从图中可以看出工作电压和电流为   

所以小灯泡的功率约为

8．C

【详解】a在c处产生的磁感应强度为

b在c处产生的磁感应强度为

、方向如图所示，夹角为120°

由余弦定理可知c点磁感应强度为

9．BCD

10．AC

【详解】AB．由于电压表不是理想电表（内阻不是无穷大），当a、b两端接入电压表后，电阻R与电压表的并联电阻小于电阻R，即总电阻偏小，由

可知干路电流增大，由

可知，接电压表后，a、b两端的电压减小，即a、b两端实际电压将大于电压表的示数，即a、b间的实际电压略大于12.7 V，

CD．根据欧姆定律可知，若电压表的内阻越大，电压表与R的并联电阻就越大，干路电流就越小，电阻上的电压就越小，电压表两端的电压就越大，电压表的示数也越大，即电压表V1的内阻大于V2的内阻.

11．AC

【详解】A．定值电阻消耗的功率为

当电路中的电流最大时定值电阻消耗的功率最大，当滑动变阻器的滑片P在最右端时电路的电阻最小，电流最大，由闭合电路欧姆定律得

定值电阻消耗的最大功率为

B．定值电阻消耗的功率为，显然定值电阻两端的电压越大，消耗的电功率越大，由电路可知当滑片P位于最左端时，两端的电压最大，电功率最大，

CD．当外电路的总电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，此时滑动变阻器与定值电阻并联的总电阻应为，即

解得

电源的最大输出功率为

12．BD

【详解】A．由公式W=Pt及由能量守恒得

1200W×1h=24×2W×t

解得       t=25h

B．根据P额=Fvmax得以最大速度行驶时牵引力大小

C．以额定功率启动时有

而刚启动时v=0，则f=0

故刚启动时加速度很大，根据现有条件无法求出，选项C错误；

D．汽车行驶时受到的空气阻力与其速度成正比，设   f=kv

则结合前面分析有60=k×20

解得     k=3

当直接用太阳能电池板提供的功率行驶有最大速度时牵引力=阻力，即

解得v=4m/s

13．（10分，每空2分）

（1）59.40 （59.39~59.41）

 0.434（0.433~0.435）    

（2）

（3）5.81（5.60~6.00均对）    

（4）

14．（8分，每空2分）

（1）R2  

（2）1.25        

（3） 大于

15．（8分）

解：（1）      （2分）

         （1分）

（2）把电流表改成欧姆表，欧姆表的内阻为

（1分）

根据

                  （1分）

              （1分）

根据    

（1分）

      （1分）

16．（共8分）

解：（1）当气体中酒精浓度为0时，由图知Rp=200Ω              （1分）

            （1分）

I=0.01A             （1分）

（2）当电压表的示数为2V时，通过报警器的电流为 

               （1分）

由于传感器和报警器串联，传感器两端的电压为

     U传=E-U报          （1分）

此时传感器的阻值为

               （1分）

                                 （1分）

由图像可知，100ml的气体中酒精浓度大于80mg，该司机属于醉驾。    （1分）

17．（12分）

解：(1) S闭合电路稳定时，电路结构为串联，根据闭合电路的欧姆定律得

       （2分）

解得

                  （1分）

(2)电容器的电压为

            （1分）

对粒子，受力分析有

                （2分）

解得

           （1分）

(3) 将S断开，电容器的电压与电源电动势大小相等，电容器将充电，增加的电量为

             （2分）

与并联，根据并联电路的规律可知，通过电阻的电荷量为

            （2分）

               （1分）

18．（14分）

解（1）经历时间

                     （1分）

蓄电池一共需消耗的电能

                   （2分）

解得

         （1分）

（2）根据欧姆定律有

               （1分）

解得

                 （1分）

（3）电动机消耗的总功率

                 （1分）

电动机工作的效率

              （1分）

解得

             （1分）

根据电动机功率的关系有

               （1分）

解得

                 （1分）

（4）由于自行车匀速运动，则牵引力

                  （1分）

牵引力做功的功率

                （1分）

解得

               （1分）