山東省濟(jì)寧市2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期10月階段性測試試題含解析

濟(jì)寧市2023級(jí)高二上學(xué)期階段性測試物理試題第I卷（選擇題）一、單選題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.某物理實(shí)驗(yàn)操作社團(tuán)成員測得一只小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。小組對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論，你認(rèn)為下列正確的說法是（）A.甲同學(xué)認(rèn)為圖線切線斜率減小，所以小燈泡電阻在減小B.乙同學(xué)認(rèn)為圖線與橫軸所圍面積代表功率，所以電壓為3V時(shí)，小燈泡功率約為0.52WC.丁同學(xué)認(rèn)為圖線不是直線，且小燈泡會(huì)發(fā)光，所以小燈泡不是純電阻D.丙同學(xué)認(rèn)為根據(jù)歐姆定律，可以算出當(dāng)電壓為1.5V時(shí)，小燈泡電阻約為7.5Ω【答案】D【解析】【詳解】A．圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)表示電阻，所以圖線斜率減小，燈泡電阻在增大，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，電壓為3V時(shí)，電流為0.25A，小燈泡功率約為故B錯(cuò)誤；C．小燈泡是純電阻，曲線表示非線性電阻，故C錯(cuò)誤；D．丙同學(xué)認(rèn)為根據(jù)歐姆定律，可以算出當(dāng)電壓為1.5V時(shí)，電流為0.2A，小燈泡電阻約為故D正確。故選D。2.如圖所示為一水平絕緣盤，盤邊緣均勻地固定著帶負(fù)電的電荷，從上向下看，盤面沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則對(duì)該過程中形成的電流的理解正確的是（）A.如果僅將盤邊緣固定的總電荷量加倍，則其形成的電流也加倍B.如果僅將盤面轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度加倍，則其形成的電流減小C.如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流也增大D.如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流減小【答案】A【解析】【詳解】A．設(shè)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則周期則等效電流則如果僅將盤邊緣固定的總電荷量q加倍，則其形成的電流I也加倍，故A正確；B．如果僅將盤面轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω加倍，則其形成的電流I也加倍，故B錯(cuò)誤；CD．如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流不變，故CD錯(cuò)誤；故選A。3.如圖所示，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻R的阻值也為r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)過程中，下列說法中正確的是()A.電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變小C.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小D.定值電阻R消耗的功率先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】AB．開關(guān)閉合后，電壓表測量路端電壓，電流表測量總電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)過程中，接入電路的電阻減小，總電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，故電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大，故AB錯(cuò)誤；C．將R看成電源的內(nèi)阻，則等效電源的內(nèi)阻為2r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值也是2r，因?yàn)殡娫吹膬?nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑動(dòng)過程中，電源輸出功率減小，即滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小，故C正確；D．電路中的電流增大，則定值電阻R消耗的功率變大，故D錯(cuò)誤。故選C。4.在如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則肯定出現(xiàn)了下列哪種故障（）A.短路 B.短路 C.短路 D.斷路【答案】A【解析】【詳解】A．若短路，接入的總電阻減小，干路電流增大，電流表的讀數(shù)增大，根據(jù)電壓表的讀數(shù)都增大，故A正確；B．若短路，電流表的讀數(shù)減小為0，接入的總電阻減小，干路電流增大，根據(jù)電壓表的讀數(shù)都增大，故B錯(cuò)誤；C．若短路，電壓表讀數(shù)減小為0，與并聯(lián)，電壓增大，根據(jù)歐姆定律電流表的讀數(shù)增大，故C錯(cuò)誤；D．若斷路，電流表的讀數(shù)為0，同時(shí)接入的總電阻增大，干路電流減小，根據(jù)電壓表的讀數(shù)減小，故D錯(cuò)誤。故選A。5.將四個(gè)相同的靈敏電流計(jì)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2，已知電流表A1的量程小于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好之后把它們接入如圖所示的電路，合上開關(guān)，R為定值電阻，下列說法正確的是（）A.對(duì)于電壓表，是把靈敏電流計(jì)與大電阻并聯(lián)改裝而成的B.A1的電阻小于A2的電阻C.定值電阻R兩端的電壓等于V1與V2的讀數(shù)之和，通過的電流小于A1或A2的讀數(shù)D.V1的讀數(shù)小于V2的讀數(shù)，V1指針的偏角大于V2指針的偏角【答案】C【解析】【詳解】A．電壓表是用靈敏電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻改裝而成的，故A錯(cuò)誤；B．電流表是用靈敏電流計(jì)并聯(lián)一個(gè)分流電阻改裝而成的，并聯(lián)電阻越小，分流越多，量程越大。電流表A1量程小于A2的量程，則電流表A1的內(nèi)阻大于A2的內(nèi)阻，故B錯(cuò)誤；C．電壓表的示數(shù)表示自己兩端的電壓，V1與V2串聯(lián)后與定值電阻R并聯(lián)，則定值電阻R兩端的電壓等于V1與V2的讀數(shù)之和。A1或A2的讀數(shù)等于定值電阻R與電壓表的電流之和，故定值電阻R通過的電流小于A1或A2的讀數(shù)，故C正確；D．兩電壓表串聯(lián)，則其中的兩靈敏電流計(jì)串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知兩靈敏電流計(jì)的電流相等，故電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角；電壓表V1的量程大于V2的量程，則電壓表V1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配特點(diǎn)，可知電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù)，故D錯(cuò)誤。故選C。6.對(duì)于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長為l、電阻率為ρ、橫截面積為S的細(xì)金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e、質(zhì)量為m。經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對(duì)電子的定向移動(dòng)形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個(gè)沿導(dǎo)線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率成正比，比例系數(shù)為k。下列說法不正確的是（）A.比例系數(shù)B.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流I時(shí)導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率C.比例系數(shù)k與導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率v無關(guān)D.金屬中的自由電子定向移動(dòng)的速率不變，則電場力對(duì)電子做的正功與阻力對(duì)電子做的負(fù)功大小相等【答案】A【解析】【詳解】B．一小段時(shí)間內(nèi)，流過導(dǎo)線橫截面的電子個(gè)數(shù)為電荷量根據(jù)電流的定義有解得故B正確，不符合題意；AC．取長度為L的一段導(dǎo)體，則電子做定向移動(dòng)時(shí)滿足電場力與阻力相等，則由，，，解得故A錯(cuò)誤，符合題意；C正確，不符合題意；D．金屬中的自由電子定向移動(dòng)的速率不變，電子做定向移動(dòng)時(shí)滿足電場力與阻力相等，則電場力對(duì)電子做的正功與阻力對(duì)電子做的負(fù)功大小相等，故D正確，不符合題意。故選A。7.用標(biāo)有“6V，3W”燈泡L1、“6V，6W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源電動(dòng)勢E＝9V。圖乙是通過兩個(gè)燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線。當(dāng)其中一個(gè)燈泡正常發(fā)光時(shí)（）A.電流表的示數(shù)為1AB.電壓表的示數(shù)約為6VC.電路輸出功率為4WD.電源內(nèi)阻為1Ω【答案】C【解析】【詳解】A．燈泡L1額定電流為I1＝＝0.5A燈泡L2的額定電流為I2＝＝1A由于電路中只有一個(gè)燈泡正常發(fā)光，故電路中的電流為0.5A，即電流表的示數(shù)為0.5A，A錯(cuò)誤；B．由題圖甲知，電壓表測燈泡L2兩端的電壓，由題圖乙可知，A為燈泡L2的I—U圖像，則電壓表的示數(shù)為2V，B錯(cuò)誤；C．電路的輸出功率P＝I（U1＋U2）＝0.5A×（6V＋2V）＝4WC正確；D．電源的內(nèi)電壓為U＝E－（U1＋U2）＝9V－（6V＋2V)＝1V由歐姆定律的推導(dǎo)式得，電源內(nèi)阻為r＝D錯(cuò)誤。故選C。8.在如圖所示的電路中，、、和皆為定值電阻，為可變電阻，電源的電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為，設(shè)電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為，當(dāng)?shù)幕蚨艘苿?dòng)過程中，電流表的讀數(shù)變化量大小為，電流表的讀數(shù)變化量大小為，電壓表的讀數(shù)變化量大小為，電壓表的讀數(shù)變化量大小為，則（）A.變大，，不變B.變大，，變小C.變小，變小，變小D.變小，變小，不變【答案】D【解析】【詳解】AB．當(dāng)?shù)幕驁D中端移動(dòng)時(shí)，變小，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律知，總電流變大，路端電壓變小，變小。根據(jù)閉合電路歐姆定律知增大，則變小，因此變小。而變小、變小、的總電壓增大，則知由閉合電路歐姆定律知?jiǎng)t不變，故AB錯(cuò)誤；CD．同理等于電阻與電阻之和，可知不變，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.如圖所示是伏安法測電阻的部分電路，開關(guān)先后接通a、b時(shí)，觀察電壓表、電流表示數(shù)的變化，那么（）A.若電流表的內(nèi)阻為已知量，S接a，可消除系統(tǒng)誤差B.若電壓表的內(nèi)阻為已知量，S接a，可消除系統(tǒng)誤差C.若電流表示數(shù)有顯著變化，測量R的阻值時(shí)，S應(yīng)接bD.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測量R的阻值時(shí)，S應(yīng)接b【答案】BC【解析】【詳解】AB．若電流表的內(nèi)阻為已知量，S接b，電流表兩端的電壓可計(jì)算，進(jìn)而消除誤差，同理若電壓表的內(nèi)阻為已知量，S接a，流經(jīng)電壓表的電流可計(jì)算，從而消除系統(tǒng)誤差，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．若電流表示數(shù)有明顯變化，說明電壓表內(nèi)阻較小，分流較大，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，即S接b，可減小誤差，電壓表示數(shù)有明顯變化，說明電流表內(nèi)阻較大，分壓較大，應(yīng)采用電流表外接法，即S接a，可減小誤差，故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。10.將兩截阻值均為R、長度均為L的均勻銅棒A和鋁棒B沿中軸線對(duì)接后串聯(lián)接入電路中，已知兩棒的橫截面積分別為和。忽略溫度變化對(duì)電阻的影響，下列說法正確的是（）A.通過銅棒和鋁棒的電流大小相等B.銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓之比為C.銅和鋁的電阻率之比為D.電路穩(wěn)定后兩棒中電場強(qiáng)度大小相等【答案】ACD【解析】【詳解】A．由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知：IA=IB=I，故A正確；B．根據(jù)U=IR知電阻和電流相等，則銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓相等，故B錯(cuò)誤；C．由可知，電阻相等，則銅和鋁棒的電阻率之比為，故C正確；D．由可知，電路穩(wěn)定后兩棒中電場強(qiáng)度大小相等，故D正確；故選ACD。11.如圖所示是有兩個(gè)量程的電流表，已知表頭的內(nèi)阻Rg=1000Ω，滿偏電流Ig=1mA，電阻R1=50Ω，R2=200Ω，當(dāng)使用A、B兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表的量程為I1，當(dāng)使用A、C兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，電流表的量程為I2，則I1、I2分別為（）A.I1=25mA B.I1=10mA C.I2=20mA D.I2=5mA【答案】AD【解析】【詳解】根據(jù)電表改裝原理可知故選AD。12.某款高科技的鋰離子多功能電池有二路電壓輸出設(shè)計(jì)，如圖所示。一路為環(huán)狀凹槽電極，該路經(jīng)由電路輸出電芯電壓，額定電壓為3.7V；另一路為與干電池電極完全相同的中心柱狀電極，經(jīng)由變換電路輸出額定電壓為1.5V。下列說法正確的是（）型號(hào)電芯標(biāo)準(zhǔn)電壓標(biāo)準(zhǔn)容量輸出電流（最大）電池壽命PH5鋰聚合物DC1.5V/3.7V810mAh（3.7V）2000mAh（1.5V）1500mA（3.7V）2000mA（1.5V）大于500次完全充放電（根據(jù)使用情況而異）A.使用環(huán)狀凹槽電極時(shí)，電池的能量是2916JB.使用環(huán)狀凹槽電極時(shí)，在最大輸出電流工作狀態(tài)下能工作約2hC.使用中心柱狀電極時(shí)，電池電量是7200CD.使用中心柱狀電極時(shí)，在最大輸出電流工作狀態(tài)下能工作約1h【答案】CD【解析】【詳解】A．使用環(huán)狀凹槽電極時(shí)，電池標(biāo)準(zhǔn)容量是0.81Ah，因此電池的能量為故A錯(cuò)誤；B．使用環(huán)狀凹槽電極時(shí)，能夠在最大輸出電流下工作時(shí)間為故B錯(cuò)誤；C．使用中心柱狀電極時(shí)，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，電池的電量為故C正確；D．使用中心柱狀電極時(shí)，在最大輸出電流的工作狀態(tài)下能工作時(shí)間為故D正確。故選CD。第II卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)題：13.為了測量一根長約。電阻約為，橫截面為圓形，粗細(xì)均勻的導(dǎo)電材料的電阻率，所用器材如下：A.游標(biāo)卡尺B.螺旋測微器C.電流表（，內(nèi)阻約為）D.電流表（，內(nèi)阻約為）E.電壓表（，內(nèi)阻約為）F.滑動(dòng)變阻器（，允許通過的最大電流為）G.滑動(dòng)變阻器（，允許通過的最大電流為）H.蓄電池（，內(nèi)阻不計(jì)）I.開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干（1）用游標(biāo)卡尺測得該材料的長度如圖甲所示。示數(shù)為__________；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，示數(shù)為__________。（2）為了在測量中盡量減小誤差，并測多組數(shù)據(jù)，電流表應(yīng)選__________，滑動(dòng)變阻器選擇__________。（填選項(xiàng)前的字母）（3）在方框中畫出測量電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖。（）【答案】①.30.35②.3.205（3.204~3.206均可）③.C④.G⑤.【解析】【詳解】（1）[1]主尺讀數(shù)為30mm，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.05mm×7=0.35mm，故L=30.35mm。[2]主尺讀數(shù)為3mm，副尺讀數(shù)為0.01mm×20.5=0.205mm，故D=3.205mm。（2）[3][4]因?yàn)殡妷罕淼牧砍淌?V，而待測阻值約6Ω，故電流表選A1，即選C，盡量多測量幾組數(shù)據(jù)，所以采用分壓式；滑動(dòng)變阻器選R2，即選G。（3）[5]待測阻值較小，所以電流表采用外接法；盡量多測量幾組數(shù)據(jù)，所以采用分壓式；滑動(dòng)變阻器選R2。電路圖如下14.某同學(xué)用以下器材組裝一簡易歐姆表：毫安表A（量程0~50mA）電阻箱R（阻值0~999.9Ω）學(xué)生電源（輸出電壓0~16V）紅，黑表筆各一只導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用導(dǎo)線將毫安表A、電阻箱R、學(xué)生電源串聯(lián)起來，兩只表筆一只接毫安表的負(fù)極，一只接學(xué)生電源負(fù)極，為使電流從黑色表筆流出，和毫安表相連的表筆應(yīng)為___________（選填“紅”或“黑”）表筆；（2）將學(xué)生電源的電壓調(diào)至2V，電阻箱調(diào)到100.0Ω，將兩表筆短接，發(fā)現(xiàn)毫安表指針向右偏轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，當(dāng)阻值為35.0Ω時(shí)，發(fā)現(xiàn)毫安表恰好滿偏，此時(shí)電路中的總電阻為___________Ω；（結(jié)果保留一位小數(shù)）（3）斷開兩表筆，他在毫安表0刻度處標(biāo)記“”，“50mA”刻度處標(biāo)記“0”，并在其他刻度處標(biāo)上正確阻值成為一個(gè)簡易歐姆表，則25mA處應(yīng)標(biāo)記___________Ω；（結(jié)果保留一位小數(shù)）（4）將學(xué)生電源的電壓調(diào)至6V，將兩表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱直到毫安表滿偏，此時(shí)該歐姆表的倍率為___________（選填“×2”“×3”或“×10”），將一未知電阻接入兩表筆之間，發(fā)現(xiàn)毫安表指在25mA處，該電阻的阻值為___________Ω（結(jié)果保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮竣?黑②.40.0③.40.0④.×3⑤.120.0【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)電流流向，可以判斷與毫安表相連的應(yīng)為黑表筆（2）[2]毫安表滿偏，根據(jù)解得（3）[3]毫安表指向25mA時(shí)，毫安表半偏，待測電阻等于內(nèi)阻，此處標(biāo)記40.0Ω（4）[4][5]學(xué)生電源的電壓調(diào)至6V，歐姆表的內(nèi)阻為120.0Ω，故歐姆表的倍率為×3，毫安表指在25mA處，該電阻的阻值為四、計(jì)算題：15.內(nèi)阻未知的電動(dòng)機(jī)和阻值R=10Ω的定值電阻接在一內(nèi)阻r=5Ω的電源兩端，如圖所示。電動(dòng)機(jī)卡住時(shí)，電源的輸出功率最大，此時(shí)電流表的示數(shù)為10A。（1）求電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；（2）若電動(dòng)機(jī)沒被卡住，且能在此電路下正常工作，此時(shí)電流表示數(shù)為8A，求此時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）電動(dòng)機(jī)卡住時(shí)電路為純電阻電路，外電路的總電阻為電源的輸出功率為當(dāng)時(shí)，電源的輸出功率最大，即解得（2）由閉合電路歐姆定律可知電動(dòng)機(jī)沒被卡住，且能在此電路下正常工作時(shí)的路端電壓為流過電動(dòng)機(jī)的電流為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為16.在如圖所示的電路中，是由某金屬氧化物制成的導(dǎo)體棒，通過它的電流I與電壓U的關(guān)系滿足（式中）。，，電源內(nèi)阻，電容。開始時(shí)和均斷開，閉合開關(guān)，理想電流表示數(shù)為0.16A。求：（1）電源的電動(dòng)勢；（2）電源的效率（此結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（3）已知電容器儲(chǔ)存的電場能為（C為電容器的電容，U為電容器兩端的電壓）。現(xiàn)斷開，閉合，待電路穩(wěn)定后，求此過程中閉合回路產(chǎn)生的焦耳熱（不考慮電磁輻射）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)題意解得（2）電源的效率為解得（3）根據(jù)解得此過程中閉合回路產(chǎn)生的焦耳熱解得17.在如圖甲所示的電路中，、均為定值電阻，，的阻值未知，是一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)其滑片從最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓隨總電流I的變化圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑片在滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的。求：（1）電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；（2）定值電阻的阻值；（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）20V；20Ω；（2）5Ω（3）141Ω【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律得將圖像中A