枣庄市重点中学2023-2024学年高二上学期10月考
物理试题
2023.10
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共8页。满分100分,考试用时90分钟。答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、考号、班级填写在答题卡规定的位置。考试结束后,将答题卡交回。
第Ⅰ卷(共40分)
注意事项:
1.第Ⅰ卷共12小题,共40分。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。不涂在答题卡上,只答在试卷上的不得分。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻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( )
A.短路 B.短路 C.短路 D.断路
2.某物理实验操作社团成员测得一只小灯泡的伏安特性曲线如图所示。小组对实验结果进行讨论,你认为下列正确的说法是( )
A.甲同学认为图线切线斜率减小,所以小灯泡电阻在减小
B.乙同学认为图线与横轴所围面积代表功率,所以电压为3V时,小灯泡功率约为0.52W
C.丁同学认为图线不是直线,且小灯泡会发光,所以小灯泡不是纯电阻
D.丙同学认为根据欧姆定律,可以算出当电压为1.5V时,小灯泡电阻约为7.5Ω
3.如图所示,一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积内自由电子数为n,电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生恒定电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,电源的电动势为E、内阻和定值电阻R的阻值均为r,滑动变阻器的最大阻值为2r。在滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.滑动变阻器消耗的功率变小
D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小
5.在如图所示的电路中,已知电源电动势为E,内阻为r。闭合开关,调节滑动变阻器R的滑片位置,电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将随之变化。以下四幅图中能正确反映P-I、P-U关系的是( )
A. B. C. D.
6.在如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.路端电压为8V
B.电源的总功率为10W
C.a、b间电压的大小为5V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A
7.用标有“6V,3W”的灯泡、“6V,6W”的灯泡与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路,其中电源电动势,图乙是通过两个灯泡的电流随电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时( )
A电流表的示数为1.0A B.电压表的示数为6V
C.电路输出功率为4W D.电源内阻为1Ω
8.在如图所示的电路中,、、和皆为定值电阻,为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r。设电流表的读数为,电流表的读数为,电压表的示数为,电压表的读数为。当的滑片向a端移动过程中,电流表的读数变化量大小为,电流表的读数变化量大小,电压表的读数变化量大小为,电压表的读数变化量大小为。则( )
A.变小,变小,不变 B.变大,,变小
C.变小,变小,变小 D.变大,,不变
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图所示是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a、b时,观察电压表、电流表示数的变化,那么( )
A.若电流表的内阻为已知量,S接a,可消除系统误差
B.若电压表的内阻为已知量,S接a,可消除系统误差
C.若电流表示数有显著变化,测量R的阻值时,S应接b
D.若电压表示数有显著变化,测量R的阻值时,S应接b
10.将两截阻值均为R、长度均为L的均匀铜棒A和铝棒B沿中轴线对接后串联接入电路中,已知两棒的横截面积分别为和。忽略温度变化对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.通过铜棒和铝棒的电流大小相等
B.铜棒两端的电压与铝棒两端电压之比为
C.铜和铝的电阻率之比为
D.电路稳定后两棒中电场强度大小相等
11.如图所示是有两个量程的电流表,已知表头的内阻,满偏电流,电阻,。当使用A、B两个端点时,电流表的量程为;当使用A、C两个端点时,电流表的量程为,则、分别为( )
A. B. C. D.
12.小明同学家里购买了一款扫地机器人,如图所示。小明同学仔细检查了这款扫地机器人,发现铭牌上标有如下表所示数据,则该扫地机器人( )
主机基本参数
产品尺寸
电池 锂电池
质量
无线连接 WiFi智能快连
工作额定电压 8V
工作额定功率 14.4W
A.额定工作电流为1.8A
B.若当剩余电量减少为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电,则充满电后正常工作的时间为1h
C.电池充满电后储存的总电荷量为8000C
D.以额定电流工作时每分钟消耗电能为864J
第Ⅱ卷(共60分)
注意事项:
1.第Ⅱ卷共6大题,共60分。
2.考生须用0.5毫米黑色签字笔将答案和计算步骤、解题过程填写在答题卡相应位置,直接在试卷上作答的不得分。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(10分)为了测量一根电阻约为6Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率,所用器材如下:
A.游标卡尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表(0~0.6A,内阻约为1.0Ω);
D.电流表(0~3A,内阻约为0.1Ω);
E.电压表V(0~3V,内阻约为6kΩ);
F.滑动变阻器(0~2kΩ,允许通过的最大电流为0.5A);
G.滑动变阻器(0~10Ω,允许通过的最大电流为2A);
H.蓄电池E(6V,内阻不计);
I.开关一个,带夹子的导线若干。
(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,示数为L=________mm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,示数为D=________mm。
(2)为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填选项前的字母)
(3)在方框中画出测量电阻的实验电路图。
14.(10分)某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r。除待测干电池,实验室可供选择的主要器材有:
图1 图2
图3
A.电流表G:测量范围0~10mA,内电阻未知;
B.电流表A:测量范围0~0.6A,内电阻很小;
C.电阻箱:电阻变化范围0~999.9Ω;
D.滑动变阻器R:电阻变化范围0~20Ω;
E.开关一个、导线若干。
实验中,首先需将电流表G改装成电压表。该同学采用图1所示的电路测定电流表G的内阻,其主要实验步骤如下,请完成步骤中的填空:
(1)将调到某一值,滑动变阻器R的滑动触头移到________(选填“左端”、“右端”或“任意”)位置然后闭合开关;
(2)多次改变的大小,反复调节滑动变阻器的滑动触头位置。当时,电流表G的示数为10.0mA,电流表A的示数为0.210A,则电流表G的电阻为________Ω;
(3)拆开电路,采用电阻箱与电流表G串联的方式,将电流表G改装成量程为2V的电压表V,则的值应调为________Ω;
(4)用改装成的电压表V和电流表A,采用图2的电路测量电源的电动势和内电阻,根据电压表V的示数U与电流表A的示数I,经描点、连线得到U-I图像如图3所示,根据图像可求得该干电池的电动势E=________V;内电阻r=________Ω。(保留三位有效数字)
15.(10分)某同学用以下器材组装一简易欧姆表:
毫安表A(量程0~50mA);
电阻箱R(阻值0~999.9Ω);
学生电源(输出电压0~16V);
红、黑表笔各一只;
导线若干。
实验步骤如下:
(1)用导线将毫安表A、电阻箱R、学生电源电联起来。两只表笔一只接毫安表的负极,一只接学生电源负极,和毫安表相连的表笔应为________(选填“红”或“黑”)表笔;
(2)将学生电源的电压调至2V,调节电阻箱阻值为35.0Ω时,发现毫安表恰好满偏,此时电路中的总电阻为________Ω(结果保留一位小数);
(3)断开两表笔,他在毫安表0刻度处标记“∞”,“50mA”刻度处标记“0”,并在其他刻度处标上正确阻值成为一个简易欧姆表。则“25mA”处应标记________Ω(结果保留一位小数);
(4)简易欧姆表做好后,若将学生电源的电压调至6V,将两表笔短接,调节电阻箱直到毫安表满偏,此时该欧姆表的倍率为________(选填“×2”、“×3”或“×10”)。将一未知电阻接入两表笔之间,发现毫安表指在“25mA”处,该电阻的阻值为________Ω(结果保留一位小数)。
16.(8分)内阻未知的电动机和阻值R=10Ω的定值电阻接在一内阻r=5Ω的电源两端,如图所示。电动机卡住时,电源的输出功率最大,此时电流表的示数为10A。
(1)求电动机的内阻。
(2)若电动机没被卡住,且能在此电路下正常工作,此时电流表的示数为8A,求此时电动机的机械功率。
17.(10分)在如图所示的电路中,是由某金属氧化物制成的导体棒,通过它的电流I与电压U的关系满足(式中)。,,电源内阻,电容。开始时和均断开,闭合开关,理想电流表示数为0.16A。求:
(1)电源的电动势;
(2)电源的效率(此结果保留三位有效数字);
(3)已知电容器储存的电场能为(C为电容器的电容,U为电容器两端的电压)。现断开,闭合,待电路稳定后,求此过程中闭合回路产生的焦耳热(不考虑电磁辐射)。
18.(12分)如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻,,。C为平行板电容器,其电容,虚线到两极板距离相等,极板长,两极板的间距,取。
(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过的总电荷量为多少?
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线做匀速直线运动。问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?若能从C的电场中射出,求带电微粒在C的电场中沿竖直方向的位移大小。
枣庄市重点中学2023-2024学年高二上学期10月考
物理答案
2023.10
1.C 2.D 3.A 4.C 5.C 6.C 7.C 8.A 9.BC 10.ACD 11.BC 12.ABD
13.(1)13.75 0.697(0.696、0.698也对) (2)C G (3)
14.(1)左端 (2)100 (3)100 (4)1.46 0.920
15.(1)黑 (2)40.0 (3)40.0 (4)×3 120.0
(说明:13-15题填空、作图各2分)
16.(1)电动机卡住时电路为纯电阻电路,外电路的总电阻为
电源的输出功率为(2分)
当时,电源的输出功率最大,即(1分)
解得(1分)
(2)由闭合电路欧姆定律可知(1分)
电动机没被卡住,且能在此电路下正常工作时的路端电压为(1分)
流过电动机的电流为(1分)
电动机的机械功率为(1分)
17.(1)根据闭合电路欧姆定律(2分)
根据题意
解得(1分)
(2)电源的效率为(2分)
解得(1分)
(3)根据(1分)
解得
此过程中闭合回路产生的焦耳热(2分)
解得(1分)
18.(1)S断开时,电阻两端电压为(2分)
S闭合后,外阻为
路端电压为
电阻两端电压为(2分)
流过的总电荷量为(2分)
(2)设微粒质量为m,电荷量为q,当开关S断开时有(1分)
当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则(1分)
设微粒能从C的电场中射出,则水平方向(1分)
竖直方向(1分)
求得(2分)
故微粒能从C的电场中射出,沿竖直方向的位移大小为