湖北省十堰市竹溪县第二高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题

这是一份湖北省十堰市竹溪县第二高级中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题，共17页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（1-7为单选题，8-11为多选题，共计44分）
1．R1和R2分别标有“2Ω，1.0A”和“4Ω，0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为（ ）
A．1.5WB．3.0WC．5.0WD．6.0W
2．某人把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两只测量表笔，做成了一个测量电阻的装置．两只表笔直接接触时，电流表读数是4mA，两只表笔与200Ω的电阻连接时，电流表读数是3mA．现在把表笔与一个未知电阻连接时，电流表读数是2mA，则该未知电阻阻值是（ ）
A．600ΩB．1200ΩC．300ΩD．200Ω
3．如图甲所示，在滑动变阻器的滑动触头P从一端滑到另一端的过程中，两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻的阻值分别为（ ）
A．B．C．D．
4．有量程为500μA、内阻为10kΩ的电流表改装成为量程为1A的电流表，然后把它与一个10Ω的电阻并联后接入一电路中，电流表的示数为0.8A，则此电路中的电流为I（ ）
A．0.8AB．1.2AC．1.6AD．2.4A
5．如图所示的电路中，开关S闭合后，灯泡A和B都正常发光．由于电路故障，灯泡B变暗（没有熄灭），灯泡A变亮，则电路中可能发生的故障是
A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路
6．如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某灯泡的图线的一部分，用该电源和灯泡组成闭合电路时，灯泡恰好能正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．此电源的内阻为
B．灯泡的额定电压为3V，额定功率为6W
C．把灯泡换成“3V，20W”的灯泡，电源的输出功率将变小
D．由于灯泡的图线是一条曲线，所以灯泡发光的过程，欧姆定律不适用
7．如图甲所示，电源电动势E＝6 V，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示．其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线，图丙为路端电压与总电流的关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影响．则下列关于图中a、b、c、d点的坐标值正确的是
A．a（3 V,4.5 W）B．b（4.5v ,2.88 W）
C．c（0.6 A,4.5 V）D．d（2 Ω，80%）
8．如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝 R构成。已知电吹风的额定电压为，吹冷风时的功率为，吹热风时的功率为，关于该电吹风，下列说法正确的是（ ）

A．电热丝的电阻为
B．若、闭合，则电吹风吹冷风
C．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为
D．电动机工作时输出的机械功率为
9．如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,C为平行板电容器,在两板之间的带电液滴恰好处于静止状态.由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是( )
A．电流表示数变大
B．电压表示数变大
C．液滴将向上运动
D．液滴仍保持静止
10.小杜家里新装修时使用了一批照明卤钨灯泡，如图a所示。小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻，以下操作正确的是( )
A. 小杜选好“×100”，红黑表笔短接后指针位置如图b所示，则他应该调节“T”进行调零
B. 调零后，用红黑表笔分别接触灯泡的两脚，发现指针偏角太小，则需要更换“×1k”挡位
C. 每次换挡后都需再次调节“S”进行欧姆调零
D. 正确选择挡位后，指针位置如图c所示，则该灯泡电阻为220Ω
11．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，则（ ）
B．
和保持不变
D．电源输出功率先增大后减小
二、实验题（12题8分，每空2分，13题10分，每空1分，共计18分）
12．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个、开关两个、导线若干．电路图如图所示;
①在图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接 ．
②请完成下列主要实验步骤：
A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图所示，读得电阻值是 ；
B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；
C．将开关S2 ，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1．
③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是 （计算结果保留两位有效数字）．
13．在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：
（1）某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径 mm。紧接着用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如图乙所示，则该金属丝的长度 cm。
（2）该同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ ”挡位（选填“×100”或“×1”），然后进行 ，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示。
（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表（量程为300mA，内阻约为）
B．电流表（量程为0.6A，内阻约为）
C．电压表（量程为3.0V，内阻约为）
D．电压表（量程为15.0V，内阻约为）
E．滑动变阻器（最大阻值为）
F．滑动变阻器（最大阻值为）
G．电源E（电动势为4V，内阻可忽略）
H．开关、导线若干．
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（均填器材前面的字母即可）：
电流表选 ；电压表选 ；滑动变阻器选 。
②下列给出的测量电路中，最合适的电路是 。
③这位同学在一次测量时，电压表的示数如图所示．电压表的读数为 V。
（4）若本实验中，测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为R，则该金属丝的电阻率的计算式为 。
三、解答题（14分+14分+10分，合计38分）
14．如图所示，电源内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=6Ω，灯L上标有“3V,1.5W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移动至最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光电流表为理想电表.
（1）求电源的电动势；
（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；
（3）当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值多大？
15．如图1所示，电路中R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，M为玩具电动机， 电动机线圈电阻 r1=0.5Ω，A、V1、V2均理想电表．闭合开关 S1、断开开关 S2，在将滑动 变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示．
(1)求电源的电动势E和内阻r；
(2)求滑动变阻器R2的最大功率 Pm；
(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最左端后，再闭合开关S2，此时电流表的示数 I=1.0A，求此状态下电动机的输出功率P。
16．如图所示，，，，平行板电容器的两板间距离，当开关K接通时，极板中的一个质量，电荷量为的带电微粒恰好处于静止状态．g取．求：
（1）K断开后，微粒向什么方向运动，加速度为多大？
（2）若电容器的电容为，K断开后，有多少电荷量的电荷流过？
参考答案：
1．A
【详解】试题分析：串联电路中各用电器电流相同，允许最大电流应小于等于0.5A，由，可知R1和R2在最大允许电流时的功率分别为0.5 W、1W，故A项正确．
考点：本题考查了串联电路、电功率的概念
2．A
【详解】由题意，根据闭合电路欧姆定律，则有：E=I1（Rg+R+r）=0.004×（Rg+R+r），E=I2（Rg+R+r+200Ω）=0.003×（Rg+R+r+200Ω），把Rg+R+r看成一个总电阻R总，则由上面两式可得：E=2.4V，R总=600Ω；电流为2mA时，有E=I3（R总+RX）=0.002×（600Ω+RX），解得：RX=600Ω；故A正确，BCD错误．
3．C
【详解】由题图可判断为的示数的变化曲线，为的示数的变化曲线．定值电阻
当时滑动变阻器以最大阻值接入电路，此时
故选项C正确，ABD错误。
故选C。
4．B
【详解】改装为电流表需并联一个电阻，改装电流表原理：IgRg=（I﹣Ig）R′，其中I为量程，并联电路的电压相等，电路中的电流等于通过电流表的电流加上通过电阻R的电流．
把量程为500μA、内阻为10kΩ的电流表改装成为量程为1A的电流表，需要并联一个电阻，设此时总电阻为R′，
则有，解得R′=5Ω
电阻R与电流表并联，电压相等，
所以IRR=IR′
解得：IR=0.4A
所以I总=IR+I=0.8A+0.4A=1.2A
故选B
【点睛】该题属基础题，较简单，关键是切实掌握电表改装原理．
5．B
【详解】根据串反并同原则，R1短路会使得与之串联的电阻R2与灯B电流变大B灯变亮，与之并联的灯A电流减小为0，A灯熄灭，选项A错误；R1断路会使得与之串联的电阻R2与灯B电流变小B灯变暗，与之并联的灯A电流变大A灯变亮，选项B正确；R2短路使得与之串联的电阻R1与灯A电流变大，A灯变亮，与之并联的灯B电流变小（被短路减小到0）B灯熄灭，选项C错误．R2断路使得与之串联的电阻R1与灯A电流变小，A灯变暗，与之并联的灯B电流变大，B灯变亮．故D错误。
6．B
【详解】A．由题图可知电源的电动势，内阻
故A错误；
B．两图线的交点表示灯泡与电源连接时的工作状态，此时灯泡两端的电压，流过灯泡的电流，灯泡消耗的电功率为
由于灯泡正常发光，则灯泡的额定电压为3V，额定功率为6W，故B正确；
C．灯泡的电阻
“3V，20W”的灯泡的电阻
可知灯泡的电阻更接近电源的内阻，根据电源的内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，可知把灯泡换成灯泡，电源的输出功率将变大，故C错误；
D．灯泡是纯电阻元件，欧姆定律仍适用，图线为曲线是因为灯泡的电阻随温度的升高而增大，D错误．
故选B。
7．A
【详解】A．由丙图可知短路电流为 I短=3A，由得：
；
当输出功率达到最大时：R=r=2Ω，此时路端电压为U=3V，所以各点的坐标为：a点：U=3V，

A点坐标为：（3V，4.5W）；选项A正确；
BCD．电源效率最高时，滑动变阻器的阻值最大，由丙图知电源的最大效率为 η=80%
由
解得：
R=8Ω
变阻器的滑动头C在右端B时，分别对应c、b、d三点．b点、c点：R=8Ω，
U=E-Ir=6-0.6×2=4.8V
P=UI=4.8×0.6W=2.88W
所以b点的坐标为：（4.8V，2.88W）；c点的坐标为（0.6A，4.8V）；d点坐标为（8Ω，80%）；故BCD错误．
8．AC
【详解】A．电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为
由可知
故A正确；
B．若、闭合，电热丝接入，则此时电热丝发热，电吹风吹出的是热风，故B错误；
C．当吹热风时，电动机消耗的电功率仍为，故每秒钟消耗的电能为，故C正确；
D．电动机工作时的输入功率为吹冷风时的功率，即为，由于电动机内部线圈会产生一定的热功率，可知电动机工作时输出的机械功率小于，故D错误。
故选AC。
9．ABC
【详解】液滴原来处于平衡状态，重力和静电力平衡，电路为R2与R3串联，再与灯泡L并联，干路上有R1和内阻r.灯泡L的灯丝突然烧断,相当于其电阻变大，总电阻变大，据，则总电流变小，C、D、由得电容器的电压增大，故液滴受到的电场力增大，液滴向上运动，C正确、D错误．A、B、由可知电流表示数增大，由知电压表的示数变大，A正确，B正确.故选ABC.
【点睛】本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到各个部分电路电流和电压的变化．注意电源输出功率的大小与内外电阻的大小关系决定．
10.AB
【解析】解：AC、红、黑表笔短接后指针没有满偏，说明需要欧姆调零，即调节T旋钮，每次更换挡位都需进行欧姆调零，故A正确，C错误；
BD、测量时，发现指针偏角太小，说明挡位选小了，需要更换“×1k”进行测量，根据多用电表读数方法可知测量结果为24×1000Ω=24000Ω，故B正确，D错误；
故选：AB。
多用电表欧姆挡测量前需要进行欧姆调零；测量时指针偏转角度太小，说明挡位选小了，需要更换大挡位，重新调零测量；欧姆表读数为表盘示数乘倍数。
本题解题关键是掌握欧姆表的使用步骤，注意指针偏角太小，说明挡位选小了，需要更换大挡位进行测量。
11．BC
【详解】A．测量路端电压，测量R的电压，测量滑动变阻器的电压，将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，则总电流增大，内电压增大，变小，变大，变小，减小量小于增大量和减小量之和，所以
，A错误：
B．根据闭合电路欧姆定律得
则有，B正确；
C．根据欧姆定律得，不变，根据闭合电路欧姆定律得
则有，不变，C正确；
D．当外电路电阻等于内阻时，电源输出功率最大，而电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，所以将滑动变阻器滑片向下滑动，电源输出功率变大，D错误．
故选BC。
12． 20Ω 闭合 0.69Ω
【详解】①实物连线如图
②电阻箱的阻值为2×10Ω=20Ω
③测量电源电动势和内阻主要采取的方法是通过改变外电阻改变路端电压，利用E=U+Ir得到方程组求解，所以本题中通过通断开关改变外电阻
④由闭合电路欧姆定律有E=U1+I1r；E=U2+I2r．
解得内阻r=0.69Ω
【点睛】难度中等，要理解本实验的实验原理，是通过闭合电路欧姆定律测量的，即公式E=U+Ir的应用，通过多次改变路端电压和电流得到方程组求解出电源电动势和内阻
13． 3.206 5.015 ×1 欧姆调零 A C E B 2.40（2.40～2.42）V
【详解】（1）[1][2]螺旋测微器的读数是
游标卡尺的读数是
．
（2）[3][4]用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，知该电阻较小，换用“×1”挡位，换挡后进行欧姆调零．
（3）①[5][6][7]电源电动势大约为4V，为了测量的精确，电压表选择C，流过电阻丝的最大电流约为
可知电流表选择A．电阻丝的电阻值仅仅约，与的滑动变阻器的电阻值相差比较大，滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选E．
②[8]待测电阻丝的阻值与电流表内阻相当，属于小电阻，电流表采用外接法．题目要求尽可能提高测量精确度，滑动变阻器应用分压式接法，故选B．
③[9]电压表的读数为2.40V．
（4）[10]根据
得
14．(1)6V；(2)2A；(3)2Ω，2W
【详解】（1）电源的电动势
E=UL十IR1十Ir=3V十1×2V十1×1V=6V
（2）当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，
（3）灯L电阻
RL=U2/P=6Ω
设滑动变阻器的Pb段电阻为R3，R3与RL并联
等效电阻
由闭合电路欧姆定律
将已知量代入化简得
当R3=2Ω时变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为2W
15．（1）E=6V，r=2Ω（2）0.9W（3）1.875W
【分析】由题图2可知，图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势，由图线A可知R1 的电阻，电压表的示数变化等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化，根据斜率求出内阻r；将Rl看成电源的内阻，当等效电源的内外电阻相等时，滑动变阻器R2的功率最大，根据闭合电路欧姆定律求解电流，再求出滑动变阻器 R2 的最大功率；当电流表的示数时，根据闭合电路欧姆定律求出电源的路端电压，根据并联分流求出此时通过电动机的电流，根据求出电动机的输出功率；
【详解】解：(1)由题图2可知，图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势，即电源的电动势
由图线A可知
电压表的示数变化等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化，则与电流表示数的变化的比值为，即，
解得电源内阻
(2)由图线B知，滑动变阻器接入电路的最大阻值，
根据等效电源原理可知，当时，的功率最大，
此时电流
滑动变阻器的最大功率为
(3)当电流表的示数时，电源的路端电压为
此时通过的电流为，
此时通过电动机的电流为，
则电动机的输出功率
16．（1）向下做匀加速运动 （2）
【详解】（1）当K接通且电路稳定时，等效电路图如答图所示．
和形成闭合回路，A、B两点间的电压为
电容器中带电微粒处于平衡状态，则所受合力为零，设电容器两端电压为U，则
在支路中没有电流，两端电势相等，则
当K断开且电路再次达到稳定后，回路中无电流，电路结构可简化为下图所示：
电容器两端电压
即带电微粒将以的加速度向下做匀加速运动．
（2）K接通时，电容器所带电荷量为
K断开时，电容器所带电荷量为
有总量为的电荷从由下至上流过．
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
B
B
B
AC
ABC
BC
A