河南省焦作市第十二中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试卷（PDF版含解析）

2023-2024 学年河南省焦作市第十二中学高二上学期 9 月月考
物理试卷
一、选择题：共 12 题每题 4 分共 48 分 1-7 题为单选，8-12 题为多选
1．下列关于电阻的说法正确的是
A.导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.由 R= 可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.电动机接入电压为 2.0 V的电路中,电动机转动,此时通过电动机的电流是 1.0 A,所以电
动机的电阻为 2 Ω
D.小灯泡上标有 “220 V 44 W”,用多用电表测量其灯丝电阻一定小于 1 100 Ω
2．R1和 R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，其中 R1的边长是 R2边长
的两倍。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正
确的是
A.R2中电流是 R1中电流的 4倍 B.R2中电流是 R1中电流的 2倍
C.R 12中电流等于 R1中电流 D.R2中电流是 R1中电流的2
3．“微公交”是一种新的交通工具，多为纯电动汽车，采用蓄电池对车上的电动机供电，
电动机为车提供动力。若车上蓄电池的规格为“48 V 120 A·h”，电动机额定电压为 48 V，
额定功率为 1.2 kW ，则
A.电动机在额定电压下工作时，额定电流为 25 A
B.蓄电池充满电时可以储存 5 760 J的电能
C.蓄电池充满电后能供电动机正常工作 4.8 h
D.电动机在额定电压下工作 1 h，流过电动机的电荷量为 4.32×105 C
4．如图所示是电饭煲及其内部的简化电路图,电源内阻可忽略,下列说法正确的是
A.开关 S接通时,电饭煲处于保温状态
B.若 R1=R2=50 Ω,则保温时,R2的热功率等于 968 W
C.若 5R1=4R2,则 R1、R2均工作时的热功率之比为 5∶4
D.若 R2在保温状态下的功率是加热状态下的一半,则 R1∶R2=( 2-1)∶1
5．如图所示,电表均为理想电表,定值电阻 R3=4 Ω,闭合开关,电压表示数为 2 V,电流表示
数为 0.75 A,经过一段时间,一个电阻被烧坏而使电路断路,电流表示数变为 0.8 A,电压表
示数变为 3.2 V,则下列说法正确的是
A.被烧坏的电阻可能是 R3
B.电阻被烧坏前,电源的内耗功率为 1.5 W
C.电阻被烧坏前,每分钟电阻 R1产生的焦耳热为 90 J
D.电源的电动势为 4 V,内阻为 1 Ω
试卷第 1页，总 5页
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
6．某同学准备用一种金属丝制成一只电阻温度计,他先通过实验描绘出一段金属丝的
I—U曲线,如图甲所示,再将该段金属丝与一定值电阻R0串联接在电路中,将一电压表(可
视为理想电压表)接在金属丝两端,并在电压表的表盘上标注温度值,制成电阻温度计,如
图乙所示,则下列说法正确的是
A.从图甲可知,该金属丝的阻值随温度的升高而增大
B.图乙中电压表的指针偏转角越大,温度值越高
C.提高该电阻温度计的灵敏度可以通过减小 R0的阻值实现
D.温度越高,电源消耗的功率越小
7．如图所示的电路中，定值电阻 R1、R2、R3、R4的阻值均为 R0，理想电压表读数为 U，
变化量的绝对值为ΔU，理想电流表读数为 I，变化量的绝对值为ΔI，则在滑动变阻器的
滑片从图示位置向左滑动的过程中，下列判断正确的是
A.电阻 R4的电功率减小 B.电源效率降低
C. D.Δ 电源输出功率有可能增大 >R
Δ 0
8．如图所示,用直流电动机提升重物,电动机线圈的电阻为 2Ω,重物的质量 m=20 kg。电
源内阻为 1 Ω,不计电动机转子转动时的摩擦。当电动机以 v=1 m/s的恒定速度向上提升
重物时,电路中的电流 I=4 A。重力加速度 g取 10 m/s2,则下列说法正确的是
B.电动机将电能转化为机械能
A.电动机的发热功率为 32 W
的效率为 86%
C.电源的电动势为 62 V D.电动机两端的电压为 8 V
9．加速度计广泛应用于制导系统。如图为“加速度测量仪”的示意图。质量为 m=1.00 kg
的绝缘滑块 B的两侧分别通过一轻弹簧与框架连接,弹簧的劲度系数均为 k=100 N/m。滑
块 B还通过滑动头与电阻 CD相连,CD中任意一段的电阻都与其长度成正比。弹簧及电
阻 CD与物体的运动方向平行。已知当滑块 B加速度为零时,指针位于 A点,理想电压表
示数为 1.50 V;当滑块 B向右以 a=10 m/s2的加速度运动时,指针位于 C点,电压表示数为 0;
则当理想电压表的示数为 1.80 V时,滑块 B的加速度
A.方向向左 B.方向向右 C.大小为 2 m/s2 D.大小为 3 m/s2
10 1．如图所示的电路中，电阻 R1=R2=R3=R，电源电动势为 E，内阻 r= R，电键 K闭合5
时，平行板电容器中带电荷量为 q、质量为 m的粒子 P处于静止状态，不考虑电流表和
电压表对电路的影响，重力加速度大小为 g，下列说法正确的是
A.粒子带负电
5
B.平行板间的距离为11
C. 5电压表的示数为 E
11
D.电键 K断开时，电压表、电流表的示数均变小
试卷第 2页，总 5页
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
11．在如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻为 r,电流表 A、二极管和电压表 V1、V2
均为理想元件,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关 S,当 R2的滑动触头 P向下滑动
的过程中
A.电压表 V1的示数增大,电压表 V2的示数增大
B.电压表 V1示数变化量的绝对值与电压表 V2示数变化量的绝对值相等
C.电容器上的电压与电流表 A示数的比值不变
D.电压表 V1示数的变化量与电流表 A示数的变化量的比值保持不变
12．如图所示,电阻箱、电源、定值电阻 R0和开关通过电阻不计的导线连接在一起,理想
电压表用来测量电阻箱两端电压。当电阻箱的阻值调为 R1=2 Ω时,电压表的示数为 U1=4
V;当电阻箱的阻值调为 R2=5 Ω时,电压表的示数增加了ΔU=1 V。则下列说法正确的是
A.该电源的电动势一定为 6 V B.该电源的内阻一定为 0.5 Ω
C.当电阻箱消耗的功率最大时,其阻值为 1 ΩD.此过程中电源的路端电压增加量ΔU'=1 V
三、实验题：共 2 题每空 2 分，共 16 分
13．目前我国正大力推进节能环保产品的研发，其中光电子 LED二极管在日常生活中
有着非常广泛的应用。二极管具有单向导电性，某发光二极管的反向电阻无穷大，课外
兴趣小组在实验室通过实验测得该发光二极管两端接正向电压U和通过它的电流 I的多
组数据，并在坐标纸上描绘出了该发光二极管的伏安特性曲线，如图甲所示。
实验室提供了以下器材:
A.电压表(量程 0~3 V，内阻约 20 kΩ)
B.电压表(量程 0~15 V，内阻约 100 kΩ)
C.电流表(量程 0~50 mA，内阻约 40 Ω)
D.电流表(量程 0~0.6 A，内阻约 2 Ω)
E.滑动变阻器(0~20 Ω，额定电流 2 A)
F.滑动变阻器(0~500 Ω，额定电流 10 A)
G.电源(电动势 6 V，内阻不计)
H.开关、导线若干
(1)该小组在实验时，电压表选用 ，电流表选用 ，滑动变阻器选用 (填
器材前面的字母代号)。
(2)在图乙所示的方框内画出电路图。
试卷第 3页，总 5页
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
(3)现将此发光二极管与电动势为 3 V、内阻 r=1 Ω的电池组相连，为保护电源及发光二
极管，电路中又串联一阻值 R=99 Ω的电阻，则此时发光二极管的功率 P= W。
(结果保留两位有效数字)
14．如图所示为多用电表的原理示意图,已知表头 G的满偏电流为 1 mA、内阻为 150 Ω,
刻度盘上电阻刻度线正中央标有“30”。选择开关 S旋到“2”时量程为 0~10 mA,旋到“3”、
“4”、“5”、“6”时的量程未知,但测得 R6=285 Ω,R7=900 Ω,E为两节新的干电池。请回答下
列问题:
(1)选择开关 S旋到“6”时的量程为 。
A.0~15 A B.0~3 V
C.0~12 V D.0~15 V
(2)正确使用欧姆挡测量电阻时,滑动变阻器 R3连入的阻值变化在 范围内。
A.0~100 Ω B.100~200 Ω C.200~300 Ω D.300~500 Ω
(3)选择开关 S旋到“3”时欧姆挡为 挡。
A.“×1” B.“×10” C.“×100” D.“×1 k”
四、计算题：共 4 题共 46 分
15．（10分）如图所示,已知电源电动势 E=20 V,内阻 r=1 Ω,当接入固定电阻 R=4 Ω时,
电路中标有“3 V 6 W”的灯泡 L和内阻 RD=0.5 Ω的小型直流电动机 D都恰能正常工作。
试求:
(1)电路中的电流大小;
(2)电动机的额定电压;
(3)电动机的输出功率。
16．（12分）越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车，某玩具赛车充电电池的输出功率 P
随电流 I变化的图像如图所示。
(1)求该电池的电动势 E和内阻 r；
(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻 R(纯电阻)；
(3)由图像可以看出，同一输出功率 P可对应两个不同的电流 I、I'，即对应两个不同的
外电阻(纯电阻)R1、R2，试确定 r、R1、R2三者间的关系。
试卷第 4页，总 5页
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
17．（12分）在如图所示电路中,定值电阻 R0=2 Ω,电流表和电压表均为理想电表.闭合开
关 S,当滑动变阻器 Rx的滑片 P从一端移向另一端时,发现电压表的电压变化范围为 0~3
V,电流表的变化范围为 0.75~1.0 A.求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)移动变阻器滑片时,能得到的电源的最大输出功率.
18．（12分）如图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，虚线为
过曲线上 P(4，0.4)点的切线.由图可知，两者不是线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的
温度发生了变化，参考这条曲线回答下列问题:(不计电流表和电源的内阻)
(1)若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为 12 V的电源上，求流过灯泡的电流和每
个灯泡的电阻.
(2)如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与 10 Ω的定值电阻 R0串联，接在电动势为
8 V的电源上，闭合开关 S，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率.
试卷第 5页，总 5页
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
参考答案
1.D根据 R=ρ 知,导体的电阻由本身的性质决定,与通过导体的电流以及两端的电压无关,故 A、B
错误。电动机接入电压为 2.0 V的电路中,电动机转动,此时电路不是纯电阻电路,不能根据欧姆定
律求电动机的内阻,C错误。小灯泡上标有 “220 V 44 W”,说明小灯泡正常工作时的电阻为 1 100
Ω,用多用电表测量小灯泡内阻时,小灯泡并没有工作,此时灯丝温度低,电阻较小,所以 D正确。
2.C 根据电阻定律 R=ρ (其中 L是导体沿电流方向的长度)，知两电阻的阻值相等，所以通过的电

流也相等，C正确。
3.A电动机的额定电压为 48 V，额定功率为 1.2 kW，根据 P=UI可知，额定电流为 25 A，A正
确；根据 E=qU可知，储存的电能为 48×120×3 600 J=2.07×107 J，B错误；若将蓄电池的电能全
部提供给电动机才能正常工作 4.8 h，由于蓄电池有内阻，工作过程中也要消耗电能，所以供电
动机正常工作时间小于 4.8 h，C错误；电动机在额定电压下工作 1 h，流过的电荷量为Q=IΔt=25×3
600 C=9×104 C，D错误。
4.D开关 S接通时,回路中电阻较小,电饭煲功率较大,故电饭煲处于加热状态,A错误;若 R1=R2=50
Ω,保温时, 220V回路电流 I= =2.2 A,R2的热功率P=I2R2=242W,故B错误;根据P=I2R,P1∶P =R100Ω 2 1∶R2=4∶
2
5,C错误;加热时,P2=
,保温时,P'2=( )2 + R2,P'
1
2= P2,则 R1∶R2=( 2-1)∶1,故 D正确。 2 1 2 2
5.D因电阻烧坏后,电压表、电流表示数均增大,所以烧坏的电阻不可能是 R1和 R3,否则烧坏后有
一电表将无读数,所以烧坏的电阻一定是R2,A错;电阻烧坏后,由题图知电阻R1两端电压为U1=3.2

V,通过的电流为 I1=0.8 A, 1即电阻 R1= =4 Ω,所以电阻 R2被烧坏前每分钟电阻 R1产生的焦耳热为1
Q=I2R1t=135 J,C错;电阻被烧坏前,电阻 R3两端电压为 U3=IR1-U=1 V,由欧姆定律知通过电阻 R3
3
的电流为 I3= =0.25 A,即电路中的总电流为 I 总=I+I3=1 A,由闭合电路欧姆定律知 E=U+U3+I 总 r,3
电阻被烧坏后,由闭合电路欧姆定律知 E=U1+I1r,联立得 E=4 V,r=1 Ω,D对;而电阻被烧坏前电源
2
的内耗功率为 P 内= 总r=1 W,B错。
6.C从题图甲可知,该金属丝的阻值随温度的升高而减小,A错误。题图乙中电压表的指针偏转角
越大,说明金属丝分得的电压越大,电阻也越大,温度越低,B错误。当温度变化较小时,金属丝的阻
值变化也较小,在 R0较小的情况下,金属丝两端电压的变化就比较明显,所以 C正确。温度越高,
电路中总电阻越小,总电流越大,电源消耗的功率越大,D错误。
7.C【解析】本题考查闭合电路欧姆定律、电阻、电功率等，意在考查考生的理解能力、推理能
力。由题图可知，滑动变阻器 R与 R4并联后与 R2串联，再与 R3并联，最后与 R1串联，接入电
源。在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，总电阻增大，总电流减小，则 R1两端电压和电源
内阻的电压均减小，R3两端电压增大，则通过 R3的电流增大，而总电流减小，所以通过 R2的
电流减小，则 R2两端电压减小，所以 R4两端电压增大，通过 R4的电流增大，其电功率增大，

总 1
故 A错误；由η= = + 1+ 知，电源效率提高，故 B错误；电源外电路的总电阻 R 总与电源内
总
总
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
阻 r相等时，电源输出功率最大，二者关系未知，若 R 总过程中，电源输出功率有可能增大，故 C正确；因为通过 R2的电流减小，通过 R4的电流增大，
Δ Δ
所以电流表示数的减小量ΔI大于通过 R4的电流的增加量ΔI4，则 <Δ Δ =R0，故 D错误。4
8.ABC【解析】本题考查电功、电功率和电热的有关知识,意在考查考生的理解能力和解决实际
问题的能力。电动机的发热功率为 PR= I2R=32 W,A对;电动机消耗的总功率 P 总=P 机+PR=
mgv+PR=232W,电动机的效率为η= P 机/P 总=86%,B对;由 EI=I2r+P 总,解得 E=62 V,C对;电动机两端
电压 U= P 总/I=58 V,D错。
9.AC【解析】本题考查牛顿运动定律、电阻定律等知识点,意在考查考生的理解能力和应用能力。
设 AC长为 x,则对滑块 B,由牛顿第二定律有 2kx=ma,解出 x=0.05 m。设当电压表的示数为 1.80 V
时,对应的电阻长度为 x1,则 1.5︰1.8=x︰x1,解出 x1=0.06 m。因此指针停在 A点右边,所以滑块受
的合力向左,其加速度方向向左,选项 A对;由牛顿第二定律,2k(x1-x)=ma1,解出 a1=2 m/s2,选项 C对。
10.AB【解析】本题考查考生对电路的分析能力。电键 K闭合时，外电路只有 R1与 R3串联，电
容器接在 R1两端，电压表接在外电路两端，由电路可知，电容器上板带正电，因此粒子带负电，
A 5项正确；由串联电路特点可知，电容器两端的电压为 UC= E，由于粒子处于静止状态，因此11
mg=q
5
，得两板间的距离为 d=
11
，B项正确；电压表测量的是 R1和 R3两端的电压，其示数
2 10
为 U=11 E= E，C项错误；电键 K断开后，电路的连接不变，电流表的示数不变，电压表的示5 11
数变为零，D项错误。
11.AD【解析】R2的滑动触头 P向下滑动的过程中,电路中总电阻增大,则总电流减小,由于电压表
V1测量的是路端电压,由 U1=E-Ir可知电压表 V1的示数增大;由 1=IR1可知电阻 R1上的电压减
小,由串联电路电压的特点可知, 2=U1- 1,U1增大且 1减小,故电压表 V2的示数增大,A正确;
根据闭合电路欧姆定律可知:ΔU2=ΔI(r+R1),而ΔU1=ΔIr,由此可知 B错误,D正确;由于二极管是理
想的,故其导通时电阻为 0,截止时电阻为无穷大,滑动触头 P向下滑动的过程中,与电容器并联的
电阻 R1上的电压是减小的,则电容器应处于放电状态,由于电容器上极板带正电,故放电时,二极
管处于截止状态,由此可知,电容器不能形成放电回路,所以电容器上的电压将保持不变,而流过电
流表的电流是减小的,故电容器上的电压与电流表 A示数的比值是增大的,所以 C错误。
12.AC【解析】本题考查闭合电路欧姆定律、电动势、电功率等,意在考查考生综合分析问题的
能力。因为电压表的示数增加了ΔU=1 V,说明电压表的示数变为 5 V,由闭合电路欧姆定律得

E=U + 1

1 (R0+r), E=U
2
2+ (R0+r),联立以上两式并代入数据解得 E=6 V,R0+r=1 Ω,A正确,B错误;1 2
2 2
电阻箱消耗的电功率表达式 P= 2R=( 0 )2 ,可知当 R=R0+r=1 Ω时,电阻箱消耗的( + 0+ ) +4( 0+ )
功率 P有最大值,Pm=9 W, C正确;因为路端电压 U'=E-Ir,所以路端电压的增加量ΔU'=|ΔI|r,而
ΔU=|ΔI|(r+R0)=1 V,ΔU'<1 V,所以 D错误。
13.(1)A C E (2)如图所示 (3)2.1×10-2
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
【解析】本题考查描绘发光二极管的伏安特性曲线、电路的设计、仪器的选择等，意在考查考
生的实验能力。(1)根据题图甲可知最大电压为 2.80 V，最大电流为 30.0 mA，所以电压表应选
择 A，电流表应选择 C，为调节方便，滑动变阻器应选择 E。(2)通过估算二极管的阻值可知其
V > 满足 ，所以电流表应外接。由于电流、电压均从零开始调节，所以滑动变阻器应采用分 A
压式接法，滑动变阻器应选阻值较小的 E。(3)由闭合电路欧姆定律知 E=U+I(r+R)，即
U=3-100I(V)，在 I—U图象中作 U=3-100I(V)的图线，由两线交点可读出 I=11 mA时对应的电压
U=1.9 V，则 P=UI=2.1×10-2 W。
14.(1)C (2)C (3)B
【解析】本题考查多用电表的原理,意在考查考生的理解能力。
3
(1)选择开关 S旋到“2”时 A “2” R 1×10 ×150与 间的总电阻 0= 3 Ω=15 Ω,选择开关 S旋到“6”时 A与“6”10×10
间测量的最大电压 U6=10×10-3×(15+285+900) V=12 V,即应选择 0~12 V；(2)两节新的干电池的
3
内阻可忽略不计,电动势 E=3 V,R3的最小阻值为 3 Ω-15 Ω=285 Ω,考虑到电池用久后,内阻会10×10
变大,滑动变阻器 R3的阻值变化在 200~300 Ω范围内；(3)利用该欧姆挡测电阻前,进行欧姆调零,
3
此时欧姆挡内阻为 300 Ω,则表头半偏时,电路中总电阻为 3 Ω=600 Ω,被测电阻为 600 Ω-3005×10
Ω=300 Ω, 300表盘上电阻刻度线正中央标有“30”,则 =10,故选择开关 S旋到“3”时欧姆挡为“×10”挡。
30
15.(1) 2 A (2) 7 V (3)12 W
【解析】(1)灯泡 L正常发光,电路中的电流为
6
I= L = 3 A=2 AL
(2)由闭合电路欧姆定律可得,电动机的额定电压为
UD=E-I(r+R)-UL=20 V-2×(1+4) V-3 V=7 V
(3)电动机的总功率为
P 总=IUD=2×7 W=14 W
电动机的热功率为 P =I2热 RD=22×0.5 W=2 W
所以电动机的输出功率为
P 出=P 总-P 热=14 W-2 W=12 W
16.(1)2 V 0.5 Ω (2)0.5 Ω (3)r2=R1R2
2
【解析】(1)I =2 A P = 1 时， m ①
4
I2=4 A

时，输出功率为零，此时电源被短路，即 I2= ②
解得 E=2 V，r=0.5 Ω。
(2)R=r=0.5 Ω。

(3)由题知:( + )
2R1=( 2 + ) R2，整理得 r
2=R1R2。
1 2
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}
17.(1)当 Rx1=0时,Ux1=0,对应电流为 I1=1 A,由闭合电路欧姆定律得
E=I1(R0+r) ①
当 Rx为最大值时, 2=3 V,对应电流为 I2=0.75 A
有 E=I2(R0+r)+ 2 ②
3
R 2x的最大值为 Rxm= = 0.75 Ω=4 Ω2
由①②两式代入数据得 E=12 V,r=10 Ω.

(2)电源的输出功率 P 输出=( 2 + + ) (Rx+R0) 0
当 Rx+R0=r时,电源有最大输出功率,但 Rx+R0恒小于 r,由输出功率随外电阻变化的关系知,当
Rx+R0取最大值时输出功率最大.

即 Pm=( + + )
2(Rxm+R0)=(
12 )2×(4+2)W=3.375 W.
m 0 4+2+10
18.(1) 10 Ω (2) 0.6 W
【解析】(1) 12把三个这样的灯泡串联后，每个灯泡得到的实际电压为 U= V=4 V，在图甲上可以
3
查到每个灯泡加上 4 V的实际电压时的工作电流为 I=0.4 A
由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为
R= = 4 Ω=10 Ω.
0.4
(2)在图乙所示的混联电路中，设每个灯泡的实际电压和实际电流分别为 U和 I，在这个闭合电
路中，有 E=U+2IR0
代入数据并整理得:U=8-20I
在图甲中作出该方程的直线，如图丙所示，这两条线的交点 Q的坐标为(2，0.3)，则此时通过电
流表的电流值 IA=2I=0.6 A，每个灯泡的实际功率 P=UI=2×0.3 W=0.6 W。
{#{QQABLYwAggAgAgBAABgCQQ2qCkMQkACACIoGQEAEMAABwQFABAA=}#}