江苏省扬州市名校2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（含解析）

扬州市名校2023-2024学年高二上学期10月月考
物理
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．如图所示为一水平绝缘盘，盘边缘均匀地固定着带负电的电荷，从上向下看，盘面沿逆时针方向匀速转动，则对该过程中形成的电流的理解正确的是（　　）
A．如果仅将盘边缘固定的总电荷量加倍，则其形成的电流也加倍
B．如果仅将盘面转动的角速度加倍，则其形成的电流减小
C．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流也增大
D．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流减小
2．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　）
A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流
B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
3．在如图所示的电路中，开关闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（ ）
短路 B．短路
C．短路 D．断路
4．下列关于欧姆表的使用和操作正确的是（　　）
A．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“×100”挡，重新调零后再测量
B．用多用电表测量不同的电阻R时，均需要重新欧姆调零
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为B端
D．多用电表用完后，将红黑表笔拔出即可
5．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R两端的电压与电流的关系图像。如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　）
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大
D．R接到b电源上，电阻的发热功率较高
6．用电阻为的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图所示的电路中。图中导线的端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知为，电源电压保持不变。改变的位置，圆环的最大电功率为（　　）
B．
C． D．
7．风能是一种清洁的可再生能源。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等、某两台风力发电机的风轮叶片长度之比为2：3，转化效率相等，若均保持风正面吹向叶片，在相同风力环境下，这两台风力发电机的输出电功率之比为（　　）
A．3：2 B．2：3
C．4：9 D．8：27
8．如图甲所示，小灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中，闭合开关S，移动滑片P，得到小灯泡的I-U图象，如图乙所示。当小灯泡的功率为0.75W时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数为0.2A B．滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω
C．电路消耗的总功率是1.35W D．10s内电流对滑动变阻器做功是16J
9．厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（　　）
A．只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作
B．抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变
C．闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡
D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大
如图所示电路中电源电动势为、内阻为为定值电阻（阻值均大于电源内阻），电压表和电流表可视为理想电表。开关闭合后，若将滑动变阻器的滑片向端移动，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数变大、电流表的示数变小
B．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则
C．电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大
D．消耗的功率变大、消耗的功率变小
二、非选择题：共5题，共60分．其中第13题～第15题解答时请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．
11．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．A1内阻Rg= 100Ω，满偏电流Ig= 3mA B．A2内阻约为0.4Ω，量程为0.6A
C．定值电阻 D．滑动变阻器R（5Ω，2A）
E．干电池组（6V，0.05Ω） F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm。

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“ × 10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“ × 1Ω”或“ × 100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为 Ω。
（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，尽可能精确测量金属棒的阻值 。
（4）若实验测得电流表A1示数为，电流表A2示数为，则金属棒电阻的表达式为 。用，，，Rg表示
12．某同学准备测量两节干电池的电动势和内阻，他选用了如图1所示的实验电路进行测量，
（1）某次测量，电压表的表盘如图4所示，则读数为 ；
（2）由于电表存在内阻，会导致测量结果有一定的系统误差。对于图1方案，下列有关系统误差分析的说法中，正确的是 ；
A．电压表分流导致电源电动势测量值偏大
B．电压表分流导致电源内阻测量值偏小
C．电流表分压导致电源电动势测量值偏小
D．电流表分压导致电源内阻测量值偏大
（3）为了消除电表内阻带来的影响，该同学设计了改进实验如图2所示，其中定值电阻阻值已知，进行以下实验步骤：
①闭合，将掷向1，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有较大偏转，记下示数、，则电流表的内阻 ；
②将掷向2，调节变阻器的阻值，记录多组电流表示数和电压表对应的示数，然后利用数据作出图3的图像，图中、已知，则测量得到的电动势 ，内阻 （用测得的量和已知量表示）。
13．有一个电流表，内阻，满偏电流，求：
①如把它改能成量程为的电压表，是要串联还是并联一个电阻？阻值多大？
②如把它改装成量程为的电流表，是要串联还是并联一个电阻？阻值多大？
③如果把它改成欧姆表内置电源，则当电流时，对应的测量的电阻值多大？
14．小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，，车轮电动机的额定电压，额定功率，线圈电阻。则：
（1）玩具汽车正常工作时，流过灯泡的电流；
（2）玩具汽车被卡住后，流过灯泡的电流；
（3）玩具汽车卡住前后，灯泡消耗功率的减少量。
如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1.0Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，R5=4.0Ω，水平放置的平行金属板相距d=2.4cm，电容为2.0μF,原来单刀双掷开关S接b，在两板中心的带电微粒P处于静止状态；现将单刀双掷开关S迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求：
当单刀双掷开关S接b时，电容器上极板所带的电量；
当单刀双掷开关S接c时，电容器上极板所带的电量；
当单刀双掷开关S接c后，带电微粒在金属板中的运动时间。
扬州市名校2023-2024学年高二上学期10月月考
物理 答案
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．如图所示为一水平绝缘盘，盘边缘均匀地固定着带负电的电荷，从上向下看，盘面沿逆时针方向匀速转动，则对该过程中形成的电流的理解正确的是（　　）
A．如果仅将盘边缘固定的总电荷量加倍，则其形成的电流也加倍
B．如果仅将盘面转动的角速度加倍，则其形成的电流减小
C．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流也增大
D．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流减小
【答案】A
【详解】A．设圆盘转动的角速度为ω，则周期
则等效电流
则如果仅将盘边缘固定的总电荷量q加倍，则其形成的电流I也加倍，故A正确；
B．如果仅将盘面转动的角速度ω加倍，则其形成的电流I也加倍，故B错误；
CD．如果仅增大盘的半径，则其形成的电流不变，故CD错误；
故选A。
2．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　）
A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流
B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全
C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的
D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
【答案】D
【详解】根据电阻定律可知
水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护作用，但不能完全隔断电流。故ABC错误，D正确。
故选D。
3．在如图所示的电路中，开关闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（ ）
短路 B．短路
C．短路 D．断路
【答案】A
【详解】A．若短路，则只有连入电路，电路总电阻减小，所以电路总电流增大，大于短路前该支路的电流，即电流表示数增大，根据
可得，两端的电压增大，即电压表示数增大，故A正确；
B．若短路，则电流表和中没有电流通过，电流表示数为零，故B错误；
C．若短路，则电压表示数为零，故C错误；
D．若断路，则电流表示数为零，故D错误。
故选A。
4．下列关于欧姆表的使用和操作正确的是（　　）

A．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“×100”挡，重新调零后再测量
B．用多用电表测量不同的电阻R时，均需要重新欧姆调零
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为B端
D．多用电表用完后，将红黑表笔拔出即可
【答案】A
【详解】A．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，说明电阻读数较大，量程挡位选小了，为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量，故A正确；
B．换挡时需要重新欧姆调零，不换挡则不需要重新欧姆调零，故B错误；
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，由图内可知左图中电阻较大，所测的为二极管的反向电阻；右图中电阻较小，测的是正向电阻，则该极管的正极为A端，故C错误；
D．为保护电路与多用电表，多用电表使用完后应把开关置于OFF挡，故D错误。
故选A。
5．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R两端的电压与电流的关系图像。如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　）
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大
D．R接到b电源上，电阻的发热功率较高
【答案】C
【详解】A．由题图可判断出电源a的内阻大，在纯电阻电路中，电源效率为
内阻越大，效率越低，故R接在a电源上电源的效率较低，A错误；
BCD．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U I图像与电源的U I图像的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，电阻的发热功率较高，BD错误，C正确。
故选C。
6．用电阻为的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图所示的电路中。图中导线的端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知为，电源电压保持不变。改变的位置，圆环的最大电功率为（　　）
B．
C． D．
【答案】B
【详解】根据题意可知，圆环分成两部分并联接入电路，设接入电路的等效电阻为，则圆环的功率为
由数学知识可知
即
时，有最大值，最大值为
故选B。
7．风能是一种清洁的可再生能源。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等、某两台风力发电机的风轮叶片长度之比为2：3，转化效率相等，若均保持风正面吹向叶片，在相同风力环境下，这两台风力发电机的输出电功率之比为（　　）
A．3：2 B．2：3
C．4：9 D．8：27
【答案】C
【详解】设空气密度为，风速为，风轮叶片长度为，则时间内流向风轮机的风能为
又
联立可得
设转化效率为，则风力发电机的输出电功率为
可知这两台风力发电机的输出电功率之比为
故选C。
8．如图甲所示，小灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中，闭合开关S，移动滑片P，得到小灯泡的I-U图象，如图乙所示。当小灯泡的功率为0.75W时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数为0.2A
B．滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω
C．电路消耗的总功率是1.35W
D．10s内电流对滑动变阻器做功是16J
【答案】C
【详解】A．当小灯泡的功率为0.75W时，根据P=IU结合图像可知，I=0.3A，UL=2.5V，即此时电流表的示数为0.3A，选项A错误；
B．此时滑动变阻器两端电压为
U1=4.5V-2.5V=2.0V
则滑动变阻器接入电路的电阻为
选项B错误；
C．电路消耗的总功率是
P=IU=0.3×4.5W=1.35W
选项C正确；
D．10s内电流对滑动变阻器做功是
选项D错误。
故选C。
9．厨房的油烟危害健康。某品牌的抽油烟机主要部件是照明灯L和抽气扇M（电动机），连接在220V的照明电路中，如图所示。下列关于抽油烟机的说法中，正确的是（　　）
A．只有照明灯亮时，抽气扇才能正常工作
B．抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率不变
C．闭合开关S1、S2和S3时，抽气扇处于“弱吸”挡
D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变得很大
【答案】D
【详解】A．由电路图可知，照明灯和抽气扇处于并联状态，则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关，故A错误；
B．由电路图可知，断开开关S2，电阻R与抽气扇串联，抽气扇是“弱吸”挡；闭合开关S2，电阻R被短路，抽气扇是“强吸”挡；抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，则流过抽气扇的电流变小，而抽气扇的热功率为，其中r为电机内阻，不变，则抽气扇由“强吸”挡换成“弱吸”挡，其发热功率减小，故B错误；
C．闭合开关S1、S2和S3时，由电路图可知，电阻R被短路，则流过抽气扇的电流、电压变大，则功率变大，抽气扇处于“强吸”挡，故C错误；
D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，故D正确。
故选D。
如图所示电路中电源电动势为、内阻为为定值电阻（阻值均大于电源内阻），电压表和电流表可视为理想电表。开关闭合后，若将滑动变阻器的滑片向端移动，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数变大、电流表的示数变小
B．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则
C．电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大
D．消耗的功率变大、消耗的功率变小
【答案】B
【详解】A．滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，由
可知干路电流增大，电流表示数变大，由路端电压与电动势的关系
可知电压表示数变小，故A错误；
B．由路端电压与电动势的关系
可知
故B正确；
D．由于干路电流增大，故消耗的功率增大，而
所以减小，因此减小，而
所以流过的电流增大，即消耗的功率增大，故D错误；
C．由于
且总电阻减小，与电源内阻越来越接近，故电源的输出功率增大，而电源效率
总电阻减小，电源的效率逐渐减小，故C错误。
故选B。
二、非选择题：共5题，共60分．其中第13题～第15题解答时请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．
11．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．A1内阻Rg= 100Ω，满偏电流Ig= 3mA B．A2内阻约为0.4Ω，量程为0.6A
C．定值电阻 D．滑动变阻器R（5Ω，2A）
E．干电池组（6V，0.05Ω） F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm。

（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“ × 10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“ × 1Ω”或“ × 100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为 Ω。

（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，尽可能精确测量金属棒的阻值 。
（4）若实验测得电流表A1示数为，电流表A2示数为，则金属棒电阻的表达式为 。用，，，Rg表示
【答案】 6.125 10.230 × 1Ω 10.0
【详解】（1）[1]由图知，螺旋测微器固定刻度为6mm，可动刻度为
故金属棒直径为
[2]游标卡尺主尺读数为102mm，又游标尺第6条刻度与主尺对应最齐，故游标尺读数为
故金属棒长度为
（2）[3][4]指针偏转角度过大，说明选取倍率太大，故应换用×1Ω挡，由图像可知，刻度读数为10.0Ω；
（3）[5]因为没有电压表，且电源电动势为6V，为了测电压的安全，应该将改装为电压表，即串联一个定值电阻，由于改装成的电压表的内阻远远大于待测电阻值，应采用电流表A2外接，能够更为精确测量，控制电路为了使得测量范围广泛一些，应采用滑动变阻器的分压式接法，设计电路如下图所示

（4）[6]由实验原理图，根据串并联电路特点，有
整理得
12．某同学准备测量两节干电池的电动势和内阻，他选用了如图1所示的实验电路进行测量，
（1）某次测量，电压表的表盘如图4所示，则读数为 ；
（2）由于电表存在内阻，会导致测量结果有一定的系统误差。对于图1方案，下列有关系统误差分析的说法中，正确的是 ；
A．电压表分流导致电源电动势测量值偏大
B．电压表分流导致电源内阻测量值偏小
C．电流表分压导致电源电动势测量值偏小
D．电流表分压导致电源内阻测量值偏大
（3）为了消除电表内阻带来的影响，该同学设计了改进实验如图2所示，其中定值电阻阻值已知，进行以下实验步骤：
①闭合，将掷向1，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有较大偏转，记下示数、，则电流表的内阻 ；
②将掷向2，调节变阻器的阻值，记录多组电流表示数和电压表对应的示数，然后利用数据作出图3的图像，图中、已知，则测量得到的电动势 ，内阻 （用测得的量和已知量表示）。
【答案】 1.50 D
【详解】（1）[1]电压表量程为3V，读数为1.50V。
（2）[2]图1方案测出的内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，故电流表分压导致电源内阻测量值偏大。
故选D。
（3）①[3]电流表的内阻
②[4][5]根据闭合电路欧姆定律
整理得
则
，
得
13．有一个电流表，内阻，满偏电流，求：
①如把它改能成量程为的电压表，是要串联还是并联一个电阻？阻值多大？
②如把它改装成量程为的电流表，是要串联还是并联一个电阻？阻值多大？
③如果把它改成欧姆表内置电源，则当电流时，对应的测量的电阻值多大？
【答案】①串联电阻；②并联一个电阻；③
【详解】①电流表改装成电压表要串联电阻，串联阻值为
②利用并联分流原理，扩大电流表量程需要并联电阻，并联阻值为
③如果将它改成欧姆表，电路结构如图
根据全电路欧姆定律
由于此时电流表半偏，说明欧姆表内阻等于测量的外电阻阻值，即
14．小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，，车轮电动机的额定电压，额定功率，线圈电阻。则：
（1）玩具汽车正常工作时，流过灯泡的电流；
（2）玩具汽车被卡住后，流过灯泡的电流；
（3）玩具汽车卡住前后，灯泡消耗功率的减少量。
【答案】（1）1A；（2）；（3）4.5W
【详解】（1）玩具汽车正常工作时，电源内压
通过电源的电流
玩具汽车正常工作时，通过电动机的电流
流过灯泡的电流
（2）灯泡的电阻为
玩具汽车被卡住后，电动机可视为纯电阻，灯泡与电动机并联的电阻
电路中的总电流
由并联电路的特点可知流过灯泡的电流
（3）玩具汽车卡住前，灯泡消耗功率
玩具汽车卡住前后，灯泡消耗功率
灯泡消耗功率的减少量
15．如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1.0Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω，R5=4.0Ω，水平放置的平行金属板相距d=2.4cm，电容为2.0μF,原来单刀双掷开关S接b，在两板中心的带电微粒P处于静止状态；现将单刀双掷开关S迅速接到c，带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上，取g=10m/s2，不计平行板电容器充放电时间，求：
（1）当单刀双掷开关S接b时，电容器上极板所带的电量；
当单刀双掷开关S接c时，电容器上极板所带的电量；
带电微粒在金属板中的运动时间。
解：由闭合电路欧姆定律有 ①
而
代入①式解得 I=1A
则V，V，V ②
（1）Q=C(U1+U3)=1.2×10-5C
(2) Q=CU4=-6.0×10-6C
(3)设微粒的的质量为m，带电量为q， S接b时微粒P处于静止状态，微粒应带负电，且有
③
设S接c时微粒P的加速度为a，在金属板中运动时间为t，则有
④
⑤
由②～⑤式代入数据解得