辽宁省沈阳市辽宁省实验中学2023-2024学年高二物理上学期10月月考试题（Word版附解析）

2023—2024学年度上学期十月月考

高二物理

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。

1. 一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。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。则金属棒内的电场强度大小为（　　）

A.  B.  C. ρnev D.

【答案】C

【解析】

【分析】考查电路和电场知识

【详解】，I=neSv，，，联立得E=ρnev，故选C。

2. 如图所示，灯泡L1、L2原来都正常发光，在两灯突然熄灭后，用电压表测得c、d间电压比灯泡正常发光时的电压高，故障的原因可能是(假设电路中仅有一处故障)(　　)

A. a、c间断路

B. c、d间断路

C. b、d间断路

D. b、d间短路

【答案】B

【解析】

【详解】D．因电路中L1、L2、R及电源串联，电路中只有一处故障且两灯不亮，电路中必是断路，故D错误．

ABC．电路中无电流，但c、d间电压升高，是因为c、d间断路，c、d两点分别与电源正、负极等电势．故B正确，AC错误；

故选B.

3. 在图所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值，当分别闭合开关S，移动滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是（　　）

A.  B.

C  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．对电路A，在变阻器由左向右滑动时，分得的电压越来越大，灯泡逐渐变亮，对来说，当P在最左端时，它与L1并联的电阻会小于当P在最右端时的电阻，分得的电压也越来越大，故它也会变亮，A错误；

B．对电路B，当P在最左端时，不发光，它会随P向右移动而发亮，当P在最右端时电路中的总电阻与P在最左端时要小，故电流变大，也会变亮，B错误；

C．对电路C，当P在最左端时，不亮，亮，当P在最右端时，亮，而不亮，移动滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使一直由暗变亮同时，一直由亮变暗，故C正确；

D．对电路D，当P在最左端时，被短路，不亮，当P向右滑动时，始终被短路，故始终不亮，D错误。

故选C。

4. 如图所示为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，电阻R=2.5Ω，当电动机以0.5m/s的速度匀速向上提升一质量为320g的物体时(不计一切摩擦阻力，g=10m/s2)，标有“3V 0.6W”的灯泡恰好正常发光，则电动机的内阻为(　　)

A. 1.25Ω B. 3.75Ω

C. 5.625Ω D. 1Ω

【答案】A

【解析】

【详解】由电路图可知，灯泡与电动机并联，灯泡正常发光，电压为3V，电流为：

故电动机两端的电压为3V；R及r两端的电压为3V，由欧姆定律可得，总电流为

电动机的电流为：

；

电动机的输出功率为：

代入数据解得

故选A。

5. 在生活中经常用电池作直流电源，探究电源的功率和内阻消耗功率如何随电流变化是一个重要课题。如图所示，直线OMQ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ONQ为该直流电源内部的热功率Pr随电流I变化的图线，M、N两点对应的横坐标均为2 A。随着外电路电阻的增大（　　）

A. 电源输出功率一直增大

B. 电源输出功率一直减小

C. 电源内阻消耗的功率一直增大

D. MN表示的功率为4 W

【答案】D

【解析】

【详解】AB．Q点表示电源的总功率全部转化为热功率，即Q点表示外电路短路，外电阻为零，电源的总功率

P=EI

可知电源的电动势E=6 V。在Q点，I=3 A、U=E=6 V，根据欧姆定律可知内阻r=2 Ω。根据电源内外电阻相等时输出功率最大知，当外电路电阻r=2 Ω时电源输出功率最大，则电源输出功率先增大后减小，A、B两项错误；

C．电源内阻为定值电阻，其功率随外电路电阻增大而减小，C项错误；

D．MN段对应电流I0=2 A，此段表示功率

P0=EI0-r=4 W

D项正确。

故选D。

6. 如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻，电阻随光强的增大而减小。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是（　　）

A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大

B. 若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量增大

C. 若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加

D. 若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

【答案】D

【解析】

【详解】A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，R2所在支路有电容器，是被断路的，则I、U均保持不变；故A错误；

B．根据

因电容器两端电压U不变，若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少，故B错误；

C．若仅用更强的光照射R1，电阻随光照强度的增大而减小，总电阻减小，总电流变大，则I增大，U应当减小；R3的电压变大，电容器两端的电压减小，根据

Q=CU

可知，电容器电荷量减小，故C错误；

D．根据全电路的欧姆定律有

E=U+Ur

则外电路电压变化量的绝对值等于内电压变化量绝对值，即

∆U=∆Ur

故有

即U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值表示电源的内电阻，是不变的；故D正确。

故选D

7. 如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡 电阻均为R，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表 示数变化量绝对值分别为 ，电流表示数变化量为，则下列说法中错误的是（　　）

A. 两灯泡逐渐变亮 B. 油滴将向下运动

C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯变亮，选项A正确；

B．总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分L2的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由

得

可知E不变，油滴静止不动，选项B错误；

C．把电阻R看作电源内阻一部分，就是两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，则

选项C正确；

D．由闭合电路欧姆定律可得

所以

选项D正确。

本题选错误的，故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 为了探究变化电阻消耗的功率随其电阻值的变化规律，设计电路如图1所示，电源电动势恒定，定值电阻R0=2 Ω。测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图2所示，随着电阻箱电阻值R的增大，下列判断正确的是（　　）

A. 电源电动势为45 V，内阻为3 Ω

B. 电源的输出功率一直增大

C. 电源输出功率最大值为75 W

D. 电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率大于50%

【答案】CD

【解析】

【详解】A．把R0等效成内阻(r+R0)，电阻箱所消耗的功率P等于电源的输出功率，由图2可知，当R=5 Ω时，R消耗的功率最大为45 W，可知

r+R0=5 Ω

解得

r=3 Ω

根据R消耗的最大功率

P=I2R

解得

I=3 A

则电源电动势

E=I(R+r+R0)=30 V

故A错误；

BC．当电源内外电阻相等时电源输出功率最大，此时电路总电阻为2r，电路中电流

I2==5 A

最大输出功率

Pm=r=75 W

可知电源输出功率先增大后减小，最大功率为75 W，故B错误，C正确；

D．电阻箱所消耗的功率P最大时，电源效率η=×100%=70%，故D正确。

故选CD。

9. 为了打击酒驾行为，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是一款酒精浓度检测仪的简化电路，其电源电动势与内阻保持不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随酒精浓度c成反比关系如图乙所示。当驾驶员呼出气体中酒精浓度c1=20mg/mL时，刚好达到酒驾标准；当驾驶员呼出气体酒精浓度为c2=80mg/mL时，则刚好达到醉驾标准。根据以上信息，下列判断正确的是（　　）

A. 当测试者呼出的气体中酒精浓度越低，电压表示数与电流表示数比值越大

B. 当测试者呼出的气体中酒精浓度越低，电源的输出功率越大

C. 呼出气体中酒精的浓度为c2时电路中电流等于呼出气体中酒精的浓度为c1时电路中电流的4倍

D. 呼出气体中酒精的浓度为c2时电路中电流小于呼出气体中酒精的浓度为c1时电路中电流的4倍

【答案】AD

【解析】

【详解】A. 由图线得，测试者呼出的气体中酒精浓度越低，气敏电阻的阻值越大，根据欧姆定律，电阻的阻值越大，电压表示数与电流表示数比值越大，A正确；

B. 因为电源的内阻未知，无法确定电源的输出功率的变化情况，B错误；

CD. 因为气敏电阻的阻值随酒精浓度c成反比

根据闭合电路欧姆定律得

解得

D正确，C错误。

故选AD。

10. 在如图所示的电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、、和表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示。下列比值正确的是（　　）

A. 不变，不变 B. 变大，变大

C. 变大，不变 D. 变大，不变

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．R1是定值电阻，有

都不变，故A正确；

BC．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，R2是可变电阻，有

所以变大，根据闭合电路欧姆定律得

则

不变，故B错误，C正确；

D．根据欧姆定律得

R1不变，R2变大，可知变大，又根据闭合电路欧姆定律得

则知

保持不变，故D正确。

故选ACD。

三、非选择题：本题共5小题，共57分。11、12、13题每空各3分。14题5分，15题7分。考生根据要求做答。

11. 实验中的各种量程的电流表和电压表都是通过将灵敏电流计（表头）与电阻串并联改装而来的。对电表改装时必须知道表头的内阻，一般可采用半偏法测量表头电阻。某同学将一灵敏电流计（量程250µA，标记的内阻为600Ω）改装成量程6V的电压表，并利用标准电压表进行校准。图甲是校准电表的电路图。虚线框内的部分是改装后的电压表，V0是标准电压表（量程6V）。已知电阻箱R1、R2调节范围为0~9999.99Ω。

（1）若将图甲中电阻箱R1的阻值调为200Ω，则R2＝__________Ω。

（2）对比校准正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表的示数如图乙所示时，微安表（改装后电压表）的示数如图丙所示，由此可以推测出改装电压表量程的真实值____________（选填“大于”或“小于”）6V。

（3）重新调整：通过检测发现电阻箱R1、R2阻值是准确的，而微安表标记的内阻不准确，这是改装电压表量程的真实值不是6V的原因。为了精确测量灵敏电流计的电阻，该同学设计的如下电路并进行测量：

A.先将R1的阻值调到最大，闭合S1，调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度；

B．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半；

C．记下R2的阻值。

指出上述步骤中的错误：________________________________________________________。

【答案】    ①. 5850    ②. 小于    ③. 闭合S2后不应该再调节R1的阻值

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]由欧姆定律得

代入数据可得

（2）[2]由图乙可得标准电压表示数为3.2V，由图丙可以看出微安表的示数为

改装电压表两端电压

即改装后电压表的示数大于实际值，所以改装后电压表量程的真实值小于6V；

（3）[3]题中是使用半偏法测电表内阻，故调节的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后闭合S2，保持不变，调节的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，并记下的阻值，所以闭合S2后，不应该再调节R1的阻值。

12. 某实验小组做“测量某一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。

（1）先用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图甲所示，其直径_______；用图乙的毫米刻度尺测出电阻丝的长度_______；

（2）再用多用电表粗测的电阻，当用“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________（选填“”或“”）挡，进行正确操作后，指针静止时位置如图丙所示，其读数为________；

（3）为了能比较精确地测量的阻值，实验小组设计电路图如图丁所示，实验室提供了如下的实验器材，电流表应选用_______，定值电阻应选用________；为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应选用_______；（均填仪器前的字母代号）

A.直流电源（电动势，内阻可忽略不计）；

B.电流表（量程，内阻）；

C.电流表（量程为，内阻）；

D.电压表（量程为，内阻）；

E.定值电阻（）；

F.定值电阻（）；

G.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）；

H.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）；

I.开关一个，导线若干。

【答案】    ①. 0.399##0.400##0.401    ②. 9.14##9.15##9.16    ③. “”    ④. 10.0    ⑤. B    ⑥. E    ⑦. G

【解析】

【详解】（1）[1]电阻丝直径为

[2]电阻丝的长度

（2）[3]用“”挡时发现指针偏转角度过大，可知电阻丝的电阻较小，应该换用“”挡。

[4]图丙的读数为

（3）[5][6][7]由电压表的量程值6V、待测电阻粗测值可知，待测电流的最大值约为0.6A，因此两个电流表均不能直接选用，可将量程为30mA的电流表与定值电阻并联，改装成量程为0.6A的电流表，此时接入定值电阻阻值为

故电流表选B，定值电阻选E。待测电阻阻值较小，为了滑动变阻器调节方便，并让电压变化范围尽量大一些，滑动变阻器应采用分压式接法，选用阻值较小的G。

13. 一实验小组要测量某电源的电动势和内阻。所用器材为：电压表（量程1V；内阻未知），电阻箱（最大阻值9999.9Ω），定值电阻R01=300Ω，定值电阻R02=3000Ω。先利用图甲所示电路测量电压表的内阻，再利用图乙所示电路测量电源的电动势和内阻（甲、乙两图中使用的是同一电源）。

（1）按图甲连接好电路，将电阻箱的阻值调到最大，闭合S。调节电阻箱的阻值，当电压表示数为0.5V时，电阻箱接入电路的阻值为7470Ω；继续调节，当电压表示数为1V时，电阻箱接入电路的阻值为2985Ω。若忽略电源内阻的影响，则电压表的内阻为___________Ω，此值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）实际值。

（2）图乙电路中，用定值电阻R0扩大电压表的量程，使其接近电源电动势，则应选取___________（填“R01”或“R02”）。

（3）将图乙电路中S闭合，调节电阻箱阻值R，读取电压表对应示数U（原刻度盘没变），利用R、U数据绘制图像如图丙，所得图线为直线，其纵截距为a，直线上某点的坐标为（c，b）。原电压表内阻用RV、定值电阻的阻值用R0表示，忽略改装后电压表对电路的影响，则电源电动势的测量值可表示为_________，内阻的测量值可表示为__________。

【答案】    ①. 1500    ②. 大于    ③.     ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1] [2]忽略电源内阻的情况下，电压表与电阻箱的电压之和为定值，即

代入数据解得

考虑电源内阻情况下

得

测量值大于实际值。

（2）[3]由（1）可知，电源电动势约为2.99V，选取阻值为3000Ω的定值电阻可以将电压表量程扩大为3V。

（3）[4] [5]根据闭合电路欧姆定律

即

结合图像有

，

所以

，

14. 如图所示，电源电动势，电源内阻，电阻，，，电容器的电容，。电路中均断开，当合上，求该过程通过的电量。

【答案】

【解析】

【详解】电路中均断开，当合上，R3相对于导线，则电路中电阻R1、R2串联，电容器C1的电压等于电阻R2的电压，即为

电容器C2的电压等于路端电压，为

根据

Q=CU

得电容器C1的电量

Q1=C1U1=4×10-6×4C=1.6×10-5C

电容器C2电量

Q2=C2U=1×10-6×10C=1.0×10-5C

电容器C1右侧与电容器C2下侧都带负电，电流都通过电阻R3，因此通过R3的电量为

15. 如图所示，电源电动势E＝27 V，内阻r＝2 Ω，固定电阻R2＝4 Ω，R1为光敏电阻．C为平行板电容器，其电容C＝3pF，虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.2 m，间距d＝1.0×10－2m．P为一圆盘，由形状相同透光率不同的二个扇形a、b构成，它可绕AA′轴转动．当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻R1时，R1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q＝－1.0×10－4C微粒沿图中虚线以速度v0＝10 m/s连续射入C的电场中．假设照在R1上的光强发生变化时R1阻值立即有相应的改变．重力加速度为g＝10 m/s2.

(1)求细光束通过a照射到R1上时，电容器所带的电量；

(2)细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，求细光束通过b照射到R1上时带电微粒能否从C的电场中射出．

【答案】（1）（2）带电粒子能从C的电场中射出

【解析】

【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流，再由欧姆定律求出电容器的电压，即可由Q=CU求其电量；细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，电场力与重力二力平衡．细光束通过b照射到R1上时，根据牛顿第二定律求粒子的加速度，由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出．

【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，得

又电容器板间电压，得UC=6V

设电容器的电量为Q，则Q=CUC解得

（2）细光束通过a照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有

解得

细光束通过b照射时，同理可得

由牛顿第二定律，得解得

微粒做类平抛运动，得，

解得，所以带电粒子能从C的电场中射出．