辽宁省丹东市东港第二高级中学2021-2022学年高二上学期11月第二次教学检测物理试卷（PDF版含答案）

2020 级高二第二次教学检测物理试题
考试时间：90 分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第 I 卷（选择题）
一、单选题（每题 3 分，共 24 分）
1．下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
SR
A．根据公式 = 可知，金属电阻率与导体的电阻成正比
l
B．根据公式W UIt可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功
W
C．根据电动势 E＝ q 可知，电动势 E的大小等于 W和 q的比值，但与 W的大小和 q的大小无关，
由电源本身决定
D．根据公式C
Q
可知，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
U
2．关于电源的说法正确的是（ ）
A．电源的作用是在电源内部把电子从负极不断的搬运到正极，从而保持两极间有稳定的电势差
B．电源的作用是将其他形式的能转化为电能
C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流
D．对于给定的电源，移动电荷的非静电力做功越多，电动势就越大
3．一横截面积为 S的铝导线，导线单位体积内含有的自由电子数为 n，电子的电荷量为 e，若电子定
向移动的速度为 v时，导线中的电流为 I ，则单位时间内通过导线某横截面的电子个数为（ ）
I Ie
A． nev B． nvS C． D．
Se nS
4．三个阻值相等的电阻R1、 R2 、R3接入如图所示电路。设各电阻两端的电压分别为U1 、U2 、U3，
通过各电阻的电流分别为 I1、 I2 、 I3 ，则（ ）
U
A． I 2I ，U 31 3 1 2
B． I1 2I3，U1 2U3
I U
C． I 3 31 ，U2 1

2
I
D． I 31 ，U2 1
2U3
5．标有“ 6V 3W ”的甲灯和“12V 12W ”的乙灯，并联接在6V 的电源上（假设灯丝的电阻不变），下列
说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯消耗的电能之比是1: 4 B．甲、乙两灯的电压之比是1: 2
C．通过甲、乙两灯的电流之比是1: 2 D．甲、乙两灯的实际电功率之比是1:1
6．如图甲所示，电源电压 E 12V ，内阻不计，灯泡 L的额定电压为 9V，其伏安特性曲线如图乙所示，
滑动变阻器 R的最大阻值为10Ω ，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡 L的阻值随电流的增大而减小
B．灯泡 L的额定功率为 13.5W
C．灯泡 L消耗的电功率最小时滑动变阻器接入电路的
阻值为9Ω
D．滑动变阻器接入电路的阻值应至少为 6Ω
7．如图所示，电源内阻不计。粗细均匀的金属环上 A、B、C、D四点把其
周长分成四等分，当 A、B点接入电路中时，圆环消耗的电功率为 P；当 A、
D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为（ ）
P 4P
A． B．P C． D．3P
4 3
8．在如图所示电路中，当变阻器 R3的滑动头 P向 b端移动时（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
二、多选题（每题 4 分，共 16 分）
9．一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压 U0时，通过导线的电流为 I0，导线中自由电子定向
移动的平均速率为 v 1，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的 2 ，再给它两端加上电压 2U0，
则( )
I
A．通过导线的电流为 0
8
I
B．通过导线的电流为 0
16
v
C．导线中自由电子定向移动的速率为
4
v
D．导线中自由电子定向移动的速率为
2
10．在如图所示的 U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻
R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 R相连组成闭合电路。则（ ）
A．电源的电动势为 3 V B．电源的内阻为 2 Ω
C．电阻 R的阻值为 1 Ω D．电路消耗的总功率为 6 W
11．如图，电源电动势 E=10V，内阻 r=0.5Ω，电动机 M的电阻 RM=1Ω，电阻 R=1.5Ω，此时电动机正
常工作，理想电压表的示数为 3V，则（ ）
A．电动机两端的电压为 2V
B．电动机两端的电压为 6V
C．电动机转化为机械能的功率为 12W
D．电动机转化为机械能的功率为 8W
12．在图示电路中，电源内阻不可忽略，R1、R2为定值电阻，G 为灵敏电流计，V 为理想电压表，平
行板电容器两极板水平，开关 S 闭合后，位于电容器两板间的带电油滴恰好静止，现将滑动变阻器的
滑片 P向下移动，则以下说法正确的是（ ）
A．G 中有从 a到 b的电流
B．V 示数增大
C．油滴向上运动
D．电源内阻消耗功率增大
第 II 卷（非选择题）
三、实验题（每空 2 分，共 24 分）
13．在测定一根粗细均匀的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
D=______ mm，紧接着用标有 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 L ______ cm；
甲 乙
（2）该学生粗测金属丝电阻约为12Ω ，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A1 （量程为300mA ，内阻约为1Ω ）
B．电流表A2 （量程为 0.6A，内阻约为0.3Ω）
C．电压表V1（量程为 3.0V，内阻约为3kΩ）
D．电压表V2 （量程为 15.0V，内阻约为5kΩ ）
E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω ）
F.滑动变阻器 R2 （最大阻值为 500Ω ）
G.电源 E（电压为 4V）
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______；
A． B．
C． D．
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；
（3）若本实验中，测得金属丝的长度为 L，直径为 D，电阻为 Rx，则该金属丝的电阻率的计算式为
______。
14．有一电动势E约为12V ，内阻 r在20 50 范围内的电源，其允许的最大电流为100mA 。为测定
这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内电阻很大，对电
路的影响可以不计； R为电阻箱，阻值范围为0 999 ； R0 为保护电阻。
（1）实验室备有的定值电阻 R0 有以下几种规格，本实验应选用______。
A． 400 ，1.0W B．100 ，1.0W C．50 ，1.0W D．10 ， 2.5W
（2）该同学按照图甲所示的电路图， R0 为已知，连接实验电路，接好电路后，闭合开关S，调整电
1 1
阻箱的阻值 R，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，以 为横坐标，以 为
R U
纵坐标，代入数据可画出如图乙所示图像，对应的函数方程式为______（用所给物理量的字母表示）。
（3）图像中若用b表示图线与纵轴的截距，用 k表示斜率。则 E ______， r ______。
四、解答题（共 36 分）
15．（8 分）如图所示为儿童电动风扇，由一小型直流电动机驱动，把它接入 U1=0. 3V
的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流为 I1=0. 6A；若把它接入 U2=4. 5V
的电路中时，电动机正常工作，工作电流是 I2=1. 0A，除电动机内阻外其他电阻忽略
不计。
(1)求电动机正常工作时的输出功率；
(2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机的发热功率。
16．（8 分）如图所示的电路中，小量程电流表的内阻 Rg 20Ω ，满偏电流 I g 1mA ， R1 2980Ω ，
R 202 Ω。2999
（1）当S1和S2 均断开时，改装所成的表是什么表，量程多大？
（2）当S1和S2 均闭合时，改装所成的表是什么表，量程多大？
17．（10 分）如图所示的电路中，当 S 闭合时，电压表和电流表（均为理想电表）的示数各为 1.6 V
和 0.4A。当 S 断开时，它们的示数各改变 0.1V 和 0.1A，求电源的电动势和内阻。
18．（10 分）如图所示的电路中，电表均为理想电表，R1=1Ω，R2=5Ω，电容器的电容 C=100μF，变阻
器 R3最大阻值为 10Ω，闭合开关 S电路稳定后：当 R3的阻值为 1Ω时，电压表的示数为 3V；当 R3的
阻值为 7Ω时，电流表的示数为 1A，求：
（1）电源电动势和内阻；
（2）调节变阻器 R3的阻值，当 R3 消耗的功率最大时，求电容器上容纳的电量。
物理参考答案
1．C
【详解】
A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，故 A错误；
B．公式W UIt
适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，故 B错误；
C．电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势 E的大小跟 W和 q的比
值相等，跟 W的大小和 q的大小无关，由电源本身决定。故 C正确；
Q
D．电容的公式C
U
采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，故 D错误。
故选 C。
2．B
【详解】
A．电源的作用是在电源内部把电子从正极不断的搬运到负极，从而保持两极间有稳定的电势差，
故 A错误；
B．电源的作用是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能，故 B正确；
C．电路中有电源，还要有闭合回路才能形成电流，故 C错误；
D．对于给定的电源，单把单位正电荷从电源负极搬运到正极非静电力作功越多，电源的电动势
就越大，故 D错误。
故选 B。
3．B
【详解】
由电流的定义可得，单位时间内通过导线某横截面的电荷量为Q I t I
Q I
通过的电子个数为 N
e e
某横截面后体积为 v t S 内的所有电子均能通过该横截面，故单位时间内通过导线某横截面的
电子个数可表示为
N v t S n nvS
故选 B。
4．B
【详解】
由电路图可知， R2和 R3串联，则 I2 I3
又 R1 R2 R3
则U 2 U3
R2和 R3串联后再与R1并联，由并联电路的规律知U1 U2 U3
则根据欧姆定律有U1 2U 2 2U3 I1 2I2 2I3
故选 B。
5．D
【详解】
A U
2
．根据P
R
可得甲、乙灯的电阻分别为 R甲 12Ω R乙 12Ω
U 2
甲、乙两灯并联，由W = t
R
可得 W 甲：W 乙=R 乙：R 甲=12Ω：12Ω=1：1
故 A错误；
B．当两只灯泡并联在 U=6V电源两端时 U 甲实=U 乙实=U=6V
甲、乙两灯的电压之比是 1：1，故 B错误；
U
C．根据 I
R
因为电阻相等，所以两灯电流之比为 I 甲：I 乙=1：1
故 C错误；
2
D U．根据P
R
两灯电压相等，电阻相等，所以甲、乙两灯的实际电功率之比是 1:1，故 D正确。
故选 D。
6．B
【详解】
A．根据 R
U
知，灯泡 L的阻值等于图线上的点与原点连线斜率的倒数，可知灯泡 L的阻值
I
随电流的增大而增大，A错误；
B．从图像可以看出灯泡两端电压为 9V时，电流为 l.5A，额定功率为 P UI 13.5W
B正确；
C．由于灯泡与滑动变阻器串联，因此当滑动变阻器接入电路的阻值最大，即 10Ω时，电路中电
流最小，灯泡 L消耗的电功率最小，C错误；
D．灯泡 L两端电压为额定电压 9V时，电流为 1.5A，设此时滑动变阻器两端的电压为U2，则
R U 2 12 9滑动变阻器接入电路的阻值 x 2 I 1.5
D错误；
故选 B。
7．C
【详解】
设电源的电动势为 E，金属环每一等分的电阻为 R，则当 A、B点接入电路中时总电阻
R1 R
R 3R 3
当 A、D点接入电路中时总电阻 R2 RR 3R 4
U 2
由功率公式P U E
R
得到 P2 : P1 R1 : R2 4 :3
又 P1 P
4
得到 P2 P3
故选 C。
8．B
【详解】
当变阻器 R3的滑动头 P向 b端移动时，滑动变阻器阻值变小，与滑动变阻器串联关系的电流表
读数变大，与滑动变阻器并联关系的电压表读数变小，B正确，ACD错误。
故选 B。
9．AD
【详解】
1
AB.将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的 ，其长度变为原来
4
的 4倍，根据电阻定律 R
L
分析可知，电阻变为原来的 16倍，又电压变为 2U0，根据欧姆S
I U定律 I可知，电流变为 0 ，A项符合题意，B项不合题意；
R 8
1
CD.根据电流的微观表达式 I nevS，其中 n、e不变，电流变为原来的 ，横截面积变为原来
8
1 v
的 ，则自由电子定向移动的平均速率变为 ，C项不合题意，D项符合题意．
4 2
10．ACD
【详解】
AB．根据闭合电路欧姆定律得U E Ir
当 I=0，U=E，由图读出电源的电动势 E=3V
r U内阻等于图线的斜率大小，有 0.5Ω
I
故 A正确；B错误；
C．根据欧姆定律，有 R
U
1Ω
I
故 C正确；
D．电路消耗的总功率为 P=EI=6W
故 D正确。
故选 ACD。
11．BD
【详解】
AB .因为电压表测量电阻两端电压，所以电路电流为 I
U 3
2A
R 1.5
根据闭合回路欧姆定律可得电动机两端的电压为UM E I R r 6V
A错误 B正确；
CD.电动机消耗的电功率为 PM UM I 12W
2
电动机的热功率为 PQ I RM 4W
故电动机转化为机械能的功率为 8W，C错误 D正确；
故选 BD。
12．AD
【详解】
AB．滑动变阻器的滑片 P向下移动，并联部分电路电阻减小，根据分压原理，有
R
U 并并 ER并 R1 r
可知电压表示数减小，电容器两端电压减小，根据公式有Q CU
可知电容器极板上电荷要减小，有从 a到 b的电流出现，故 A正确；B错误；
C．对油滴进行分析可知，之前二力平衡，现在极板电荷量减小，导致极板间场强变小，电场力
将小于重力，故油滴将向下运动。故 C错误；
U 2
D．根据分压原理，外部电阻减小，路端电压减小，则内电阻电压增加，有 P 内
内 r
电源内阻消耗功率增大，故 D正确。
故选 AD。
2
13．1.600 5.015 A C E B 2.40（2.40~2.42 πR D） x
4L
【详解】
（2）①[3][4][5]电源电压为 4V，为了测量的精确，电压表选择 C，金属丝电阻约为 12Ω，则流
过金属丝的最大电流约为
I U 3max A 0.25AR 12
可知电流表选择 A；金属丝的电阻值仅仅约 12Ω，与 500Ω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[6]待测金属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[7]3V的电压表精确度为 0.1V，估读到 0.01V，则电压表的读数为 2.40V；
R L Lx
（3）[8] 2根据 S D 2
πR D2
得 ρ x
4L
1 R0 r 1 1 1 k14．B R
U E R E b b 0
【详解】
（1）当电阻箱短路时，电路中通过的最大电流为100mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值
E
电阻的最大阻值为 R0 rmin 100 I
应选用 B规格。
E U U（2）由闭合欧姆定律得 R0 r R
1 R
变形得 0
r 1 1

U E R E
R r
（3）可得图像中斜率 k 0
E
截距b
1

E
E 1 r k即 R
b b 0
15．(1)4. 0W (2)40. 5W
【详解】
(1)当U1 0.3V， I1 0.6A时，电动机不转，说明它消耗的电能完全转化为热能，此时电动机可
U
看成纯电阻，故电动机的内阻为： r 1 0.5 I1
当U 2 4.5V， I2 1.0A时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，
则电动机的输入功率： P=U 2I2
2
电动机的热功率： Pr I2 r
电动机输出功率为： P出 P Pr 4.0W
2
(2) U当电动机正常工作转子被卡住时，电动机又为纯电阻，其发热功率为： P 2热 40.5W 。r
16．（1）改装成了电压表，量程 0~3V；（2）改装成了电流表，量程0~3A
【详解】
（1）当S1和S2均断开时，小量程电流表和阻值较大的R1串联，改装成了的电压表，其最大测量
值为Umax I g (Rg R1) 3V
即量程为 0~3V；
（2）当S1和S2均闭合时，小量程电流表和阻值较小的 R2并联，改装成了的电流表，其最大测
I gRg
量值为 Imax Ig 3AR2
即量程为0~3A。
17．9V，6Ω
【详解】
U
当电键 K断开时， R3和R
1
2串联，路端电压U R2 R3 R3
R1 R2 R3
外电路总电阻 R
R1 R2 R3
U
由闭合电路欧姆定律得 E U r
R
代入数据得 E=3+r
当电键 K闭合时， R2短路， R1和 R3并联路端电压为U U 2=1.8V
R1R3
外电路总电阻 R R1 R3
U
由闭合电路欧姆定律得 E U r
R
代入数据得 E=1.8+1.2r
联立解得 E=9V r=6Ω
18．（1）E=9V，r=1Ω；（2）4.5×10﹣4C
【详解】
（1）闭合开关 S电路稳定后，电容器所在支路断路，由题意可知，当 R3=1Ω时
I U1 3AR3
根据闭合电路欧姆定律有
I E1 R1 R3 r
当 R3=7Ω时
I E2 R 3 R1 r
联立解得
E=9V
r=1Ω
（2）根据题意可知，R3的功率为
P3 EI I
2 (R1 r) 9I﹣2I2
9
当 I A时，P3取最大值，因为4
I E
R3 R1 r
解得
R3=2Ω
电容器两端的电压为
U I R3 4.5V
通过电容器的电量为：
Q=CU=4.5×10-4C