江苏省新海高级中学2023-2024学年高二上学期9月学情调研考试物理试卷（含答案）

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江苏省新海高级中学2023-2024学年度9月学情调研考试高二年级物理试卷命题人： 时间：20230917一、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意）1. 如图所示的电解池，通电1s时间内共有0.2C的正离子和0.3C的负离子通过截面xy，则这个电路中的电流是（　　）A. 0.5A      B. 0.2A C. 0.8A      D. 0.6A2. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，其中，电表均为理想电表，现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动过程中（　　）A. 电压表的示数减小，电流表的示数减小B. 电压表的示数增大，电流表的示数增大C. 电源的输出功率先增大后减小D. 电源的输出功率一直增大3．锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠Li+在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，某过程中Li+从负极向正极移动。已知某锂电池的电动势为3.6V，则（　　）A．电池处于充电状态B．在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极C．通常以“安时”（A•h）或“毫安时”（mA•h）表示电池的能量D．移动一个Li+，需要消耗电能3.6J4．离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V，已知，雷暴两秒钟给地球充电的电荷量约为3.6×103C，地球表面积近似为5.0×1014m2，则（　　）A．该大气层的等效电阻约为600ΩB．该大气层的平均漏电电流约为3.6×103AC．该大气层的平均电阻率约为1.7×1012Ω·mD．离地面越近电势越高5．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的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P（5，3.5）、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．小灯泡的电阻随着电流的增大而减小B．电源1与电源2的内阻之比是3∶1C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是21∶25D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶106．如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的从上向下的处，下列判断正确的是（　　）A．AB间不接负载时输出电压UAB＝B．当AB间接上负载R时，输出电压UAB<C．负载电阻R越小，UAB越接近D．接上负载后要使UAB＝，则滑片P应向下移动7．风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5～10m/s范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为ρ，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（　　）A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比 B．单位时间流过面积A的流动空气动能ρAv2 C．若每天平均有1.0×108kW的风能资源参与发电，则每天发电量为2.4×109kW•hD．若风场每年有5000h风速在6～10m/s范围内，则该发电机年发电量至少为6.0×105kW•h8．已知，灯泡A、B额定电压均为U=110V，额定功率分别为PA=100W，PB=40W，两灯泡内阻阻值不随温度变化。则两灯泡直接串联如图甲所示，灯泡不被烧坏且两端电压最大；为让灯泡A、B和电阻连接后接在220V电压上，且灯泡均正常发光，分别设计如图乙、丙、丁所示三种电路图，下列说法正确的是（　　）A．图甲中B更亮，两端电压为164VB．图乙中电阻上消耗的功率为45WC．图丙中与A串联的电阻消耗的功率比与B串联的电阻消耗的功率小D．图丁中电路消耗的总功率与图丙中电路消耗的总功率一样大9． 2023年2月份，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图1所示。测试过程中系统输出的图像如图2所示，其中P为直流电源的输出功率、I为总电流，下列说法正确的是（　　）A．该蓄电池的电动势为12VB．该蓄电池的内阻为1ΩC．该蓄电池的最大输出功率为70W                  D．该蓄电池的短路电流为6A                      图1图210．如图所示，电源电动势E=9V，内阻不计，定值电阻R1=4Ω，R2=8Ω，R3=12Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5=10Ω和水平放置的平行板电容器，电容器的电容C=80μF，R4为变阻箱，将其阻值由2.4Ω调整到12Ω，下列说法正确的是（　　）A．R4=2.4Ω时M点的电势高于N点的电势  B．R4=12Ω时电容器两端的电压为5VC．变阻箱的阻值改变前后，电路消耗的总电功率之比为D．变阻箱的阻值改变前后，通过电阻R5的电荷量为二、实验题（共2小题，共24分，每空2分）11．（12分）为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用伏安法，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：（量程，内阻为0.2Ω）C．电流表2：（量程， 内阻为0.1Ω）D．电压表1：（量程，内阻约为3000Ω）E．电压表2：（量程，内阻约为5000Ω）F．滑动变阻器1，2AG．滑动变阻器2，1AH．开关、导线若干在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，在上述器材中电流表应选用 　　，电压表应选用 　　，滑动变阻器应选用 　　。（均填器材前的字母序号）(填到答题卡上)（2）实验电路图应选择下图中的 　　（填“甲”或“乙”；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则干电池的电动势E=V，内电阻r=Ω。（结果均保留两位有效数字）12．（12分）如图甲为某同学组装的双量程欧姆表电路图，欧姆表的低倍率量程为“×10”，高倍率量程为“×100”，使用过程中只需控制开关K的打开或闭合，结合可调电阻R 的调整，就能实现双倍率量程。所用器材如下：A．干电池（电动势 E=1.5 V，内阻r=1.5 Ω）B．电流表G（满偏电流Ig=1 mA，内阻Rg=7.5Ω）C．定值电阻R0=15ΩD．可调电阻RE．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。欧姆表正确组装完成之后，这位同学把原来的表盘刻度改为欧姆表的刻度，欧姆表刻度线正中央的值为“15”。（1）欧姆表的表笔分为红黑两种颜色，电路图甲中的表笔应该是红表笔（填“1”或“2”）（2）请根据电路图判断，电路中开关K（填“打开”或“闭合”）时对应欧姆表的低倍率。（3）使用“×100”挡位时，两表笔短接电流表表针满偏时，可调电阻R的值为Ω；使用“×10”挡位时，两表笔短接电流表表针满偏时，可调电阻R的值为Ω；（4）使用“×10”挡位时，测量某电阻，指针在欧姆表刻度盘上“5”时对应电流表G上通过的电流为mA。（5）欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能进行欧姆调零。若用此表测量电阻Rx的值，则测量结果（填“偏大”“偏小”或“不变”）。三、解答题（共3小题，共36分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位） 13．（10分）如图所示的电路中,电源电动势E=6 V，内阻r=0.5Ω,R1=1.5Ω,R2=2Ω,滑动变阻器R的最大阻值为2Ω。那么,在滑片P从R的最上端滑至最下端的过程中。求：（1）电路中通过R1的电流最大值和最小值分别是多少?（2）求滑动变阻器R功率的最大值？               14．（11分）如图所示，与电路连接的相同金属板A、B一上一下水平正对放置，板间的距离d=40 cm，板长为L=3 m。电源电动势E0=25 V，内电阻r=1 Ω，电阻R0=20 Ω，开关S断开。一质量为m=2×10-2 kg、带电量q=4×10-3 C的带正电小球沿两板中心线以某一速度水平射入，射到B板距左端60 cm的C处。不考虑空气阻力，取g=10 m/s2。（1）求小球射入两板间时的速度大小； （2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，稳定后，该小球从同一位置以同样速度射入，刚好从A板右边缘飞出，求滑动变阻器接入电路的阻值。     15．（15分）某同学想研究电动机驱动喷泉时水柱能达到的最大高度，他进行了如下探究：如图所示的电路中，定值电阻R1=18Ω，R2=20Ω，直流电动机M的线圈电阻RM=1Ω，电流表A为理想电表。闭合开关S1，断开开关S2和S3，电流表A的示数为I1=3A；同时闭合开关S1和S2，断开S3，电流表A的示数为I2=6A，仅闭合开关S3，直流电动机M正常工作，电流表A的示数为I3=8A。喷管的截面积S=3×10-3m2，水的密度，重力加速度g取10m/s2。（1）求电源的电动势E和内阻r；（2）仅闭合开关S3，求电动机正常工作时的效率（结果保留三位有效数字）；（3）仅闭合开关S3，电动机用以驱动喷泉竖直向上喷出，求水柱能达到离喷管口的最大高度h。