2022-2023学年山东省潍坊市临朐县实验中学高二上学期10月月考物理试题含解析

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2022-2023学年山东省潍坊市临朐县实验中学高二上学期10月月考物理试题考试时间：100分钟；一、单选题（24分）1. 下列关于电源电动势的说法正确的是（　　）A. 电动势是用来描述电源将电能转化为其他形式的能本领大小的物理量B. 电动势公式中的与电压中的是一样的，都表示电场力做的功C. 用内阻较大的电压表直接测量电源的正负极之间的电压值约等于电源的电动势D. 外电路的总电阻越小，则路端电压越接近电源的电动势【答案】C【解析】【详解】A．电动势是用来描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故A错误；B．电动势公式中的是非静电力做的功，电势差中的是电场力做的功，故B错误；C．由闭合电路的欧姆定律得可知电阻越大，电流I越小，则U越接近于E，即用内阻较大的电压表直接测量电源的正负极之间的电压值约等于电源的电动势，故C正确；D．由闭合电路的欧姆定律得可知外电路的总电阻越小，则电流I越大，路端电压就越小，故D错误。故选C。2. 如图所示，匝数为N、面积为S的闭合线圈abcd水平放置，与磁感应强度为B的匀强磁场夹角为45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则（　　）A. 线圈水平放置时的磁通量为B. 整个过程中线圈中的磁通量始终不为0C. 整个过程中线圈的磁通量变化量为D. 整个过程中线圈的磁通量变化量为【答案】D【解析】【详解】A．线圈水平放置时的磁通量为故A错误；B．整个过程中线圈中，当线圈所在平面与磁场方向平行时，磁通量为0。故B错误；CD．设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时末位置时则初、末位置磁通量的改变量的大小为故C错误，D正确。故选D。3. 金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，可用于制作电阻温度计。金属铂的电阻率随温度升高而增大。现有甲、乙两个U-I图像，其中一个为描述金属铂的图像，下列判断正确的是（　　）A. 图甲应为铂的U-I图像，且电压为U1时，电阻为B. 图甲应为铂的U-I图像，且电压为U1时，电阻为C. 图乙应为铂的U-I图像，且电压为U1时，电阻为D. 图乙应为铂的U-I图像，且电压为U1时，电阻为【答案】C【解析】【详解】金属铂的电阻率随温度升高而增大，电阻增大，U−I图像与原点连线的斜率增大，图乙是描述金属铂的图像；由欧姆定律可知，电压为U1时，电阻为C正确，ABD错误。故选C。4. 某同学在测电源的电动势和内阻时，根据实验记录数据画出如图所示的U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（　　）A. 可得待测电源的电动势，即E=0.40 VB. 由横轴截距得短路电流，即I短 =0.4 AC. 根据，计算出待测电源内阻为3.5 ΩD. 当U=1.20 V时，I′=0.2 A【答案】D【解析】【详解】A．由公式可知图像的纵截距即电动势E=1.40 V故A错误；B．电源短路时，路端电压U=0，当I=0.4 A时，U=1.00 V，故0.4A不是短路电流，I短≠0.4 A，故B错误；C．电源的内阻等于图像斜率的绝对值 故C错误；D．由图像可知，当U=1.20 V时，由几何关系可知 I′=0.2 A，故D正确。故选D。5. 如图所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表。电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，且都没有超过量程，则（  ）A. 电流表A1的读数大于电流表A2的读数B. 电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角C. 电压表V1的读数等于电压表V2的读数D. 电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角【答案】A【解析】【详解】AB．电流表A1的量程大于A2的量程，根据电流表改装的原理知，电流表的内阻为故电流表A1的内阻小于A2的内阻，由图可知，两电流表并联，故两电流表两端的电压相等，两表由相同表头改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，故A1中的电流要大于A2中的电流，故A1的读数比A2的读数大，故A正确，B错误；CD．电压表V1的量程大于V2的量程，故V1的内阻大于V2的内阻，两电压表串联，故通过两表的电流相等，故V1的读数比V2的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角，故C、D错误。故选A6. 用图示的电路可以测量电阻的阻值，图中Rx是待测电阻，是定值电阻，阻值是，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段长20cm的均匀电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP=8cm，则Rx的阻值为（    ）A. 80 B. 100C 150 D. 180【答案】C【解析】【详解】闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，说明G表两端的电势相等，则根据串并联电压关系有，根据串联电路电压之比等于电阻之比有根据电阻定律公式可知，电阻之比等于长度之比，即有解得故选C。7. 如图所示，三只电阻R1、R2、R3分别以甲、乙、丙三种方式接在同一个输出电压不变的电源上。已知R1＝12Ω，I2，I，则R2、R3的大小分别为（　　）A. R2＝12Ω，R3＝12Ω B. R2＝6Ω，R3＝12ΩC. R2＝12Ω，R3＝6Ω D. R2＝R3＝6Ω【答案】C【解析】【详解】由甲电路图可得乙电路中的总电阻为R2的阻值为丙电路图的总电阻为R1、R3并联后的电阻为又因为所以故选C。8. 如图所示，黑盒子有三个接线柱，用多用电表欧姆挡探究其内部电路．当黑、红表笔分别接触1、2时电表指针发生瞬间偏转后又偏转消失；当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针发生稳定的偏转角度；当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不发生偏转；则黑盒内电路可能是下列选项中的（  ）A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】当黑、红表笔分别接触1、2时电表指针发生瞬间偏转后又偏转消失，说明1、2之间有电容器；当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针发生稳定的偏转角度，当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不发生偏转，说明2、3之间有二极管，且正极与2连接，则黑盒内电路可能是选项A。故选A。二、多选题（16分）9. 一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（　　）A. 通过导线的电流为B. 通过导线的电流为C. 导线中自由电子定向移动的速率为D. 导线中自由电子定向移动的速率为【答案】BC【解析】【详解】AB．导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的，由可知其长度变为原来的4倍，由可知其电阻增大为原来的16倍，根据可知加上相同的电压U时，电流会变为原来的，故A错误，B正确；CD．又根据导线被拉长后，n、e不变，I变为原来的，S变为原来的，故v变为原来的，故C正确，D错误。故选BC。10. 关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　）A. 在烤箱中能看见一种淡红色的光线，这是电热丝发出的红外线B. 无线电波的波长小于γ射线的波长C. 适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素DD. 医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断【答案】CD【解析】【详解】A．在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红光，不是红外线，红外线是看不到的，A错误；B．无线电波的波长大于γ射线的波长，B错误；C．紫外线能促进体内维生素D的合成，C正确；D．X射线穿透能力较强，医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断，D正确。故选CD。11. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的U－I图线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5，3.75）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）A. 电源1与电源2的内阻之比是3:2B. 电源1与电源2的电动势之比是1:1C. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是5:6D. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是9:10【答案】AB【解析】【详解】A．在电源的U－I图像中，图像斜率的绝对值表示电源的内电阻，由图线Ⅰ、Ⅱ可知，电源1、电源2的内阻分别为r1＝ Ωr2＝ Ω即电源1与电源2的内阻之比是3∶2，A正确；B．电源的U－I图像纵轴截距表示电源电动势，E1＝E2＝10 V，则电源1与电源2的电动势之比是1∶1，B正确；CD．小灯泡的U－I图线与电源的U－I图线的交点即为小灯泡与该电源连接时的工作状态，则连接电源I时，U1＝3.75 V，I1＝5 A，故小灯泡消耗的功率为P1＝U1I1＝18.75 W小灯泡的电阻R1＝＝0.75 Ω连接电源II时，U2＝5 V，I2＝6A，故灯泡消耗的功率P2＝U2I2＝30 W灯泡的电阻R2＝＝ Ω则R1∶R2＝9∶10P1∶P2＝5∶8CD错误。故选AB。12. 如图所示，电表均为理想电表，两个相同灯泡的电阻均为R，且R大于电源内阻r。将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则(　　) A. 两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗 B. V1、V2的示数增大，V3的示数减小C. ΔU3与ΔI的比值为2R＋r D. ΔU3>ΔU1>ΔU2【答案】AD【解析】【详解】A．此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡逐渐变暗，A正确；B．电压表V2测量的是路端电压，电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压，因总电流减小，所以V1的示数减小、V2的示数增大，B错误；C．将灯泡L1的电阻等效为电源的内阻，由闭合电路欧姆定律知C错误；D．又由，可知ΔU3>ΔU1>ΔU2，D正确。故选AD。三、实验题13. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，“祖冲之”研究小组进行了如下操作：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图甲所示，则D=______mm，再用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L。（2）该小组接着用欧姆表粗测金属丝的电阻，选用“×10”挡测量，指针静止时位置如图乙所示，则该金属丝的电阻______Ω。（3）用伏安法测量该金属丝的阻值，电路如图丙所示。若某次测量中，电压表和电流表的示数分别为U和I，电表都可看成理想电表，则该金属丝的电阻率______。（用D、L、U、I表示）【答案】    ①. 1.400    ②. 160    ③. 【解析】【详解】（1）[1]金属丝直径（2）[2]金属丝的电阻（3）[3]测得该金属的电阻为又由于整理得14. 某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和定值电阻R₀的阻值。实验器材有电阻箱R，待测定值电阻R0，电流表A，开关S₁，开关S₂，待测电源，导线若干。（1）闭合开关S₁，断开开关S₂，调节电阻箱的阻值为R₁，读出电流表A的示数I0；闭合开关S₂，调节电阻箱的阻值为R₂，使电流表A的示数仍为I0；则定值电阻R0的阻值阻为___________某次测量时电阻箱的读数如图丙所示，则该读数为___________Ω；（2）将开关S₂保持闭合，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A的示数I，该同学打算用图像处理数据，以电流表示数I的倒数为纵轴，电阻箱的读数R 为横轴，做出了如图乙所示的图像，可求得电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（计算结果保留2位小数）（3）根据（2）求得的电源内阻r比其真实值___________（选填“偏大”或“偏小”）【答案】    ①.     ②. 32.2    ③. 1.43    ④. 0.71    ⑤. 偏大【解析】【详解】（1）[1]电流表A的示数两次均为I0，由全电路电阻相等可求得[2]电阻箱读数要乘以相应的倍率为32.2Ω；（2）[3] [4]由闭合电路欧姆定律得可由斜率、截距的物理意义求得，（3）[5]求得的值减去电流表的内阻才是真实的电源内阻，所以求得的电源内阻r比其真实值偏大了。四、解答题15. 如图所示，电源电动势E=8V，内阻r=0.8Ω，闭合开关S后，标有“6V，3W”的灯泡恰能正常发光，电动机M的内阻R0=2Ω，求：（1）流过电源的电流；（2）电动机的发热功率。【答案】（1）2.5A；（2）8W【解析】【详解】（1）由于灯泡正常发光，可知路端电压为U=6V则电源内电压为Ur=E-U=8V-6V=2V故流过电源的电流为（2）流过灯泡的电流为则流过电动机的电流为IM=I﹣IL=2.5A-0.5A=2A故电动机的发热功率为P热=IM2R0=22×2W=8W16. 如图所示是欧姆表的原理示意图，其中，电流表的满偏电流为300μA，电阻Rg=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=100Ω，电源电动势E=1.5V，内阻r=2Ω。（1）欧姆调零后，求接入电路中的电阻R的阻值；（2）当电流是满偏电流的六分之五时，用它测得的电阻Rx是多少？【答案】（1）4798Ω；（2）1000Ω【解析】详解】（1）当电流表满偏时有其中R内为欧姆表的内阻，所以有而R内=r+Rg+R0+R解得R=4798Ω（2）用它测量电阻Rx时，当指针指在满偏电流时有解得故测得的电阻Rx是1000Ω。17. 如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题（不计电流表内阻，线路提供电压不变）：（1）若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；（2）如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率。【答案】（1）0.4A，10Ω，10Ω，10Ω；（2）0.6A，0.6W，0.6W【解析】【详解】（1）由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为结合图象可得当UL=4V时，IL=0.4A故每个电灯的电阻为（2）设此时电灯两端的电压为U′，流过每个电灯的电流为I，由串联电路的规律得U=U′＋2IR0代入数据得U′=8－20I在图甲上画出此直线如图所示可得到该直线与曲线的交点（2V，0.3A），即流过电灯的电流为0.3A，则流过电流表的电流为IA=2I=0.6A每个灯的功率为P=UI=2×0.3W=0.6W18. 在如图所示的电路中，，当电键K接a时，上消耗的电功率为，当电键K接b时，电压表示数为，试求：（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；（2）电源的电动势和内电阻；（3）当电键K接c时，通过的电流；（4）当电键K接c时，电压表换成的电容器，稳定后该电容器的带电量。【答案】（1），；（2），；（3）；（4）【解析】【详解】（1）K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据公式可得，通过电源电流电源两端电压（2）K接a时，有K接b时，R1和R2串联通过电源电流这时有解得，（3）当K接c时，R2与R3并联，并联电阻为所以总电流通过R2电流（4）电键K接c时，路端电压稳定后该电容器的带电量