辽宁省葫芦岛市连山区东北师范大学连山实验高中2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题（含解析）

连山实验高中2023-2024学年高二上学期第一次月考
（物理）学科试题
一、选择题（1-7题为单选题，每题4分；8-10为多选题，每题6分，选不全得３分，共计46分）
1．下列关于电流、电阻和电阻率的说法正确的是（ ）
A．由，可知I与q成正比
B．由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中电流成反比
C．由可知，导体的电阻率跟导体的电阻和横截面积乘积成正比，与导体长度成反比
D．由，可知导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
2．如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是（ ）
A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大
B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大
C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关
D．以上说法均不正确
3．甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图的接法叫作电流表外接法，乙图的接法叫作电流表内接法
B．甲中，乙中
C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使故此法测较小电阻好
D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使故此法测较大电阻好
4．在如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻，满偏电流，下列说法正确的是（ ）
A．当和均断开时，改装成的是电流表
B．当和均断开时，改装成的是量程为的电压表
C．和均闭合时，改装成的是电压表
D．和均闭合时，改装成的是量程为的电流表
5．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为和。不计一切阻力，则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（ ）
A．电动机的内电阻为
B．电动机正常工作时的效率为
C．电动机的输出功率为
D．若电动机拉着重物m以速度v匀速上升，则
6．如图甲所示的电路中定值电阻，电源电动势，。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是（ ）
A．开关S断开时电源的效率为60% B．开关S闭合后电源的总功率会变小·
C．开关S闭台后灯泡的亮度增强 D．开关S断开时小灯泡消耗的功率为
7．如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止．则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A．电阻的阻值减小 B．V表示数减小
C．油滴向上运动 D．G表中有从a到c的电流
8．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（ ）
A．直线a表示电源的总功率图线 B．曲线c表示电源的输出功率图线
C．电源的电动势，内阻 D．电源的最大输出功率
9．如图所示，M，N是两块水平放置的平行金属板，为定值电阻，和为可变电阻，开关S闭合．质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点．若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，增大，粒子打在O点左侧
B．保持开关S闭合，增大，粒子打在O点左侧
C．断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧
D．断开开关S，N极板稍微下移、粒子打在O点右侧
10．某学习小组同学将灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为）与定值电阻（电阻为）、定值电阻、电源（电动势为，内阻不计）、电源（电动势为，内阻不计）、滑动变阻器、滑动变阻器组成如图所示的多用电表。当开关S置于2时，电流表的量程为；当开关S置于1时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零；当开关S置于3时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，将待测电阻置于表笔A、B之间进行测量，指针稳定时指在．下列说法正确的是（ ）
A．表笔A的颜色为黑色 B．定值电阻的阻值为
C．待测电阻的阻值为 D．滑动变阻器接入电路的阻值为
二、实验题（本大题共2小题，11题每空1分，12题每空2分，共计15分）
11．（5分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：
（1）用游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度_________；用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径_________；
（2）该同学想用伏安法精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R（电阻约）；
电流表（量程，内阻约）；
电流表（量程，内阻约）；
电压表（量程，内阻约）；
电压表（量程，内阻约）；
直流电源E（电动势，内阻不计）：
滑动变阻器R（阻值范围，允许通过的最大电流）；
开关S；导线若干。
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表选用_________，电压表选用_________；
（3）请在框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
12．某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率，所用器材如下：
A．干电池：电动势，内阻
B．电流表G：满偏电流内阻
C．定值电阻：
D．电阻箱和：最大阻值均为
E．电阻箱：最大阻值为
F．开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干
（1）该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻，则__________，欧姆表的倍率是_________（选填“”、“”）
（2）闭合电键S：
第一步：调节电阻箱和，当_________且__________时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。
第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱，调节，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_________。
四、计算题（本大题共3小题，共39分）
13．（10分）如图甲所示的电路中，均为定值电阻，且，阻值未知，为滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的，求：
（1）由图乙求电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。
14．（12分）如图所示，M为一线圈电阻的电动机，电阻。当开关S断开时，电阻消耗的电功率；当开关S闭合时，电阻消耗的电功率．若电源的电动势，求：
（1）电源的内阻；
（2）开关闭合时电动机输出的机械功率和电源的输出功率。
15．（17分）如图所示，电源电动势，内阻，滑动变阻器的最大阻值，定值电阻，，，电容器的电容。开关S闭合电路稳定后，求：
（1）滑动变阻器滑片滑到最右端时，电压表的示数；
（2）滑动变阻器接入电路中的电阻为多大时电源有最大输出功率，并求出最大输出功率；
（3）滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端过程中，通过的电量。
高二上学期月考试题答案和解析
一、选择题
1．【答案】D
【解析】【分析】
欧姆定律的内容：一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式是电场强度的定义式；电阻率是导体本身的性质，取决于导体的材料和温度；是欧姆定律的表达式。
本题考查电阻定律及电阻率的性质，要注意明确电阻取决于导体的性质，而电阻率取决于材料的性质及温度。
【解答】
A、公式是电场强度的定义式，与无关，与无关；故A错误；
B、公式是电阻的定义式，与导体两端的电压成无关，跟导体中的电流成无关；故B错误；
C、电阻率是导体本身的性质，取决于导体的材料和温度，与导体长度和截面积无关；故D错误；
D、公式是欧姆定律的表达式，流过导体的电流与导体两端的电压成正比，跟导体中的电阻成反比；故D正确。
2．【答案】C
【解析】【分析】
根据动能定理求出电子获得的速度，判断与什么因素有关，根据牛顿第二定律和运动学公式求出加速度和运动时间，判断与什么因素有关。
根据电子的运动的规律，列出方程来分析电子的加速度、运动的时间和速度分别与哪些物理量有关，根据关系式判断即可。
【解答】根据动能定理知：，解得：，
知获得的速率与加速电压有关，与间距无关；
加速度，
知间距越小，加速度越大；
根据，
解得：，间距越大，时间越长，故ABD错误，C正确。故选C。
3．【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查电流表的内接法和外接法。两种接法都有误差：甲图为电流表外接法，误差来源于电流表的示数不只是通过灯泡电阻的电流，还包括了电压表的电流；图是电流表内接法，误差来源于电压表的示数不只是灯泡电阻的电压，还包括了电流表的分压；要根据测量值的计算式去分析偏大还是偏小。
【解答】
A．题图甲叫做电流表的外接法，题图乙叫做电流表的内接法，故A正确；
BCD．题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由可知，，R越小，电压表分流越小，误差越小，因此这种接法适合测小电阻；题图乙由于电流表的分压，导致电压的测量值偏大，由得，R越大，电流表的分压越小，误差越小，因此这种接法适用于测大电阻，故B错误，CD正确。
本题选说法不正确的，故选B。
4．【答案】D
【解析】【分析】
本题考查表头的改装问题。
表头与电阻串联，可等效为电压表；表头与电阻并联，可等效为电流表。再根据串并联关系求出最大量程。
【解答】
AB．当和均断开时，表头与串联，所以虚线框中可等效为电压表，最大量程，故AB错误；
Cd．当和均闭合时，被短路，与表头并联，所以虚线框中可等效为电流表，最大量程，故C错误，D正确。
5．【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了非纯电阻电路，解题的关键是要明确非纯电阻电路中功率的计算，明白当电动机不转动时可视为纯电阻，由欧姆定律求电动机内阻。
电动机不转动时，其电路是纯电阻电路，根据欧姆定律可求电动机的线圈电阻；电动机正常运转时，利用公式可求电动机正常运转时的输出功率。
【解答】
AC．依题意，电动机停止转动时，为纯电阻，其内电阻为，电动机正常工作时，输出功率为，解得：，故AC错误；
B．电动机正常工作时的效率为：，故B正确；
D．若电动机拉着重物以速度匀速上升，则，即，故D错误。
6．【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了电源的伏安特性曲线和电阻伏安特性曲线，注意交点的意义，在分析开关闭合后的变化时，也可以将电源和电阻等效为一个新电源分析。
开关S断开时，题图乙交点数值为灯泡实际工作的电压和电流，根据图像计算灯泡功率和电源总功率，从而计算效率；根据闭合电路欧姆定律分析当开关闭合后灯泡亮度的变化及电源功率的变化。
【解答】
AD．开关S断开时，题图乙交点数值为灯泡实际工作的电压和电流，，实际功率，电源总功率，所以电源的效率为，A错误，D正确；
B．闭合开关S后，电路外电阻减小，，干路电流增大，总功率增大，B错误；
C．闭合开关后，干路电流增大，增大，路端电压减小，灯泡亮度减弱，C错误。故选D。
7．【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了电路动态变化分析问题，关键是理清电路，判断盐水柱连入电路中的电阻变化情况，根据欧姆定律，确定各部分电路的电流和电压的变化。
将盐水柱竖直均匀拉伸，其连入电路中的电阻变大，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化情况，结合电压的分配规律确定电压表读数的变化，从而确定电容器两端的电压的变化情况，判断电容器是充电还是放电，从而确定中电流方向；根据油滴所受电场力的变化，判断其运动方向。
【解答】A．盐水柱体积不变，将它竖直均匀拉伸的过程中，长度变长，横截面积变小，根据电阻定律知变大，故A错误；
B．与并联后与串联，根据串联电路电压与电阻成正比，变大，知与并联的总电阻变大，则与并联的电压变大，V表示数增大，故B错误；
C．与并联的电压变大，则平行板电容器两极板电压增大，根据知平行板电容器两极板间电场强度增大，油滴受到的电场力大于重力，则油滴向上运动，故C正确；
D．根据不变，增大，知电容器所带电荷量增大，电容器充电，上级板与电源正极相连，则表中有从到的电流，故D错误。
8．【答案】AD
【解析】【分析】本题根据图象考查电源的总功率，输出功率相关知识，要注意数形结合进行分析；同时明确当电源的内阻和外电阻的大小相等时，此时电源的输出功率最大，并且直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率的和．
根据电源消耗的总功率的计算公式可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断三条线代表的关系式。
【解答】
A．电源消耗的总功率的计算公式，故图线是直线，故A正确；
B．输出功率：，应为开口向下的曲线，故表示图线；
电源内电阻消耗的功率：，应为开口向上的曲线，故表示图线；故B错误；
C．当时，．说明外电路短路，根据，得到；故C错误；
D．输出功率，当时，输出功率最大，为；故D正确；
故选：AD。
9．【答案】AD
【解析】【分析】电路稳定时，电容器的电压等于定值电阻的电压，改变，对电容器的电压没有影响．分担的电压增大，电容器的电压增大．断开开关，上下移动极板，根据电容器的电容定义式与决定式判断出极板间的电场强度，根据牛顿第二定律即可判断加速度，利用运动学公式判断水平位移。
本题关键分析电容器的电压是否变化．当断开开关，改变板间距离时，板间场强不变，油滴也保持不动．
【解答】
A、粒子受到向上的电场力和向下的重力，保持开关闭合，由串并联电压关系可知，增大，电容器两端的电压减小，故粒子受重力和电场力，产生的加速度增大，在两极板之间竖直方向上有：，水平位移为，水平位移将减小，故粒子打在点左侧，故A正确；
B、保持开关闭合，增大，不会影响电阻两端的电压，故粒子打在点，故B错误；
C、断开开关，平行板带电量不变，平行板间的电场强度为，结合及可得，电场强度不变，故加速度不变，极板稍微上移，不会影响离子的运动，故还打在点，故C错误；
D、断开开关，平行板带电量不变，平行板间的电场强度为，结合及可得，电场强度不变，加速度不变，极板稍微下移，竖直方向上的位移增大，运动时间变长，水平位移变大，故打在点右侧，D正确。
故选：AD
10．【答案】ACD
【解析】【分析】
本题考查了电表的改装、欧姆表等知识。
表头改装为电流表需要并联一个小电阻来分流，并联的电阻越小分流越大，则量程越大。欧姆表内部有电源，其原理是闭合电路欧姆定律，在处理欧姆表的计算问题时要明确欧姆表内阻等于中值电阻，又有（为流过内部电源的满偏电流）。
【解答】
A．根据“红进黑出”可知表笔的颜色为黑色，A正确；
B．当开关S置于2时，电流表的量程为，解得：，B错误；
D．当开关S置于1时，将灵敏电流计与定值电阻看成一个新的电流表，其量程，表笔短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，由闭合电路欧姆定律得：，解得滑动变阻器接入电路的阻值，D正确；
C．当开关S置于3时，将表笔A、B短接，调节滑动变阻器进行欧姆调零，欧姆表的内阻，当电流表示数为时，。由闭合电路欧姆定律得：，解得待测电阻的阻值，C正确。故选ACD。
二、实验题。
11．【答案】（1）50.15；4.700；（2）；；
（3）
【解析】【分析】
本题主要考查了导体电阻率的测量，根据实验原理掌握正确的实验操作，理解电学仪器的选择和实验电路的确定即可，难度不大。
（1）根据实验器材的读数规则得出对应的示数；
（2）根据实验原理选择合适的实验器材；
（3）根据电学仪器的特点设计正确的电路图并连接实物图。
【解答】
（1）游标卡尺的分度值为，不需要估读，则长度为；螺旋测微器的分度值为，需要估读到分度值的下一位，则。
（2）电源电动势为，为减小实验误差，电压表应选择；
电路最大电流约为，则电流表应选择；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法。
（3）电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电路图如下图所示：
12．【答案】（1）1500； （2）14；150；100
【解析】【分析】
本题考查了用多用电表测电阻。
（1）由闭合电路欧姆定律可求得欧姆表的内阻，根据表盘的刻度分布可知对应的倍率；
（2）根据闭合电路欧姆定律可求得两电阻的阻值，再由所用倍率及对应的示数即可求得欧姆表的刻度。
本题考查多用电表的原理，要注意明确多用电表的基本原理为闭合电路欧姆定律，同时注意串并联电路的规律的正确应用。
【解答】
（1）由闭合电路欧姆定律可知：
欧姆表的内阻为：；
则；
中值电阻应为，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为，则中值电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“”；
（2）为了得到“”倍率，应让满偏时对应的电阻为；电流为：；
此时表头中电流应为；则与之并联电阻电流应为：；
并联电阻为：；
故；
图示电流为；
则总电阻为：；
故待测电阻为：；
故对应的刻度应为100。
三、计算题
13．【答案】解：（1）由闭合电路欧姆定律可得，
结合题图乙可知
代入数据，联立解得，
（2）当滑到的右端时，被短路，电路参数对应题图乙中的点，
即，
得
（3）当滑到的左端时，由题图乙知此时，
所以
因为，
所以滑动变阻器的最大阻值为
14．【答案】
解：（1）当开关断开时，电阻消耗的电功率可表示为
代入数据解得，电源的内阻为
（2）当开关闭合时，电阻消耗的电功率可表示为
解得流过的电流为，
路端电压为
由闭合电路欧姆定律可得
解得干路电流为
开关闭合时电源释放的功率
故流过电动机的电流为
则电动机输出的机械功率为
开关闭合时电源释放的功率．
15．【答案】解：（1）滑动变阻器滑片滑到最右端时，先并联后与串联，则有
（2）当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，则有
解得
又
解得
所以当滑动变阻器阻值为时，电源的输出功率最大。
最大输出功率为
（3）滑动变阻器在最左端时，电容器两端电压为，则有
滑动变阻器在最右端时，电容器两端电压为，则有
通过的电量为