2024-2025学年山东省泰安第二中学高二（上）开学考试物理试卷（含解析）

2024-2025学年山东省泰安第二中学高二（上）开学考试物理试卷
一、选择题：本大题共12小题，第1-8题每题4分，第9-12题每题6分，共56分。
1.一台正在打扫房间卫生的扫地机器人，工作电压为，工作电流为。在它打扫一分钟的时间里，电流做的功为( )
A. B. C. D.
2.扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾．若扫地机器人电动机线圈电阻为，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为，则
A. 通过线圈的电流小于 B. 通过线圈的电流等于
C. 电动机的电功率为 D. 电动机输出的机械功率为
3.如图所示的图像中，直线为一个电源的路端电压与电流的关系，直线是电阻的电压与电流的关系。下列判断正确的是( )
A. 该电源的电动势为
B. 该电源的内阻为
C. 该电阻为
D. 若该电阻与电源连接成闭合电路，电源的输出功率为
4.在如图所示的电路中，电源电动势和内阻均为定值，当外电路电阻发生变化时，回路电流、路端电压、内电压都将随之发生变化．下列图像能正确表示其变化规律的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示的电路中，电源电动势为，内电阻为，为小灯泡其灯丝电阻可以视为不变，和为定值
电阻，为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关后，将照射光强度增强，则( )
A. 电路的路端电压将增大 B. 灯泡将变暗
C. 两端的电压将增大 D. 两端的电压将增大
6.如图所示，当电路里滑动变阻器的滑动触头向下滑动时( )
A. 电容器两端的电压增大 B. 电容器两极板间的电场强度减小
C. 电压表的读数减小 D. 消耗的功率增大
7.如图所示，三个电阻、、的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为、、，则此电路中允许消耗的最大功率为( )
A. B. C. D.
8.某同学利用理想电流表、电阻箱和定值电阻阻值为等器材测量电源的电动势和内阻，实验电路如图所示，闭合开关，调节电阻箱改变其阻值，可测得多组、数据。为了减少偶然误差，用图像法处理数据，以为纵轴、为横轴，作出图像。若图像的斜率为，纵坐标截距为，则电源的电动势和内阻分别为( )
A. B.
C. D.
9.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B. 适用于任何电路，而只适用于纯电阻电路
C. 在非纯电阻电路中，
D. 焦耳热适用于任何电路
10.如图所示为某一电源的图像，由图可知( )
A. 电源电动势为
B. 电源内阻为
C. 电源短路时电流为
D. 路端电压为时，电路中的外电阻为
11.某电动机提升重物的装置如图所示，电源的电压为，不计内阻。重物的质量。当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度，重力加速度取，则下列判断正确的是( )
A. 电动机消耗功率 B. 电动机的机械功率
C. 电动机线圈电阻为 D. 电动机的效率为
12.如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙中滑动变阻器的最大功率
B. 图乙中
C. 滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻消耗的功率也最大
D. 调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直增大
二、非选择题：本大题共4小题，共44分。
13.（8分）某实验小组同学利用以下器材设计改装制作欧姆表，改装电路如图所示，通过调节开关所接位置，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。
A.电池电动势
B.电流表满偏电流，内阻
C.滑动变阻器
D.定值电阻
E.定值电阻
F.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干
用该欧姆表测电压表内阻时，红表笔应接电压表的_____填“”或“”接线柱。
当开关掷向_____填“”或“”，欧姆表的倍率是“”倍率，现将两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表满偏，此时通过滑动变阻器的电流为，则定值电阻_____
再将此欧姆表调至“”倍率，两表笔短接，调节滑动变阻器，使电流表满偏，再测量电压表内阻，电流表指针向右偏转整个表盘满刻度的，此时电压表示数为，通过计算可知，该电压表内阻为_____。
14.（10分）某同学为了测量一个量程为的电压表的内阻，进行了如下实验。
他先用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图所示，得到电压表的内阻为，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“”，表内电池电动势为，则电压表的示数应为______________结果保留两位有效数字。
为了更准确地测量该电压表的内阻，该同学设计了图所示的电路图，实验步骤如下：
A.断开开关，按图连接好电路； 把滑动变阻器的滑片滑到端；
C.将电阻箱的阻值调到零； 闭合开关；
E.移动滑动变阻器的滑片的位置，使电压表的指针指到的位置；
F.保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表指针指到，读出此时电阻箱的阻值，此值即为电压表内阻的测量值；
G.断开开关．
实验中可供选择的实验器材有：
待测电压表 滑动变阻器：最大阻值 滑动变阻器：最大阻值
电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为
电阻箱：最大阻值，阻值最小改变量为
电池组：电动势约，内阻可忽略 开关，导线若干
按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：
要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用____填“”或“”，电阻选用_____填“”或“”。
电压表内阻的测量值和真实值相比，____填“”或“”；若越大，则越____填“大”或“小”
15.（13分）如图所示，为电解槽，为电动机，为电炉子，恒定电压，电解槽内阻，当闭合，、断开时，电流表示数为；当闭合，、断开时，电流表示数为，且电动机输出功率为；当闭合，、断开时，电流表示数为求：
电炉子的电阻及发热功率；
电动机的内阻；
在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．
16.（13分）如图所示，已知电源的电动势为，内阻，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为，求：
当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻消耗的功率最大？最大为多少？
当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大为多少？
当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？
答案解析
1.
【解析】电流做功为。
故选D。
2.
【解析】、电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不再成立，通过线圈的电流小于，故A正确，B错误；
C、电动机的电功率为，故C错误；
D、电动机的发热功率，输出功率，故D错误。
故选A。
3.
【解析】由闭合电路欧姆定律可得，图线与纵轴交点表示电动势，图线斜率绝对值表示内阻，可得，，A错误，B正确；
C.由电阻的电压与电流的关系可得，C错误；
D.若该电阻与电源连接成闭合电路，、图像的交点即为电路的电流及电源输出电压，则电源的输出功率为，D错误。
故选B。
4.
【解析】由闭合电路欧姆定律有



A.根据式可知，随的增大单调递减，但不是线性变化，故A正确．
将式变形可得 ，利用数学知识可知B正确，D错误．
C.根据式可知，C错误．
故选AB．
5.
【解析】解：、光敏电阻光照增强，故光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小；
由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流增大，所以电源内阻所占电压增大，所以路端电压减小，电流增大，所以两端的电压增大，故A错误，D正确；
B、因路端电压减小，同时两端的电压增大，故并联电路部分电压减小，则流过的电流减小，而总电流增大，所以通过灯泡的电流增大，所以变亮，故BC错误；
故选：。
闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质．
6.
【解析】D.下滑时接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，即通过的电流减小，根据可知消耗的功率减小，故D错误；
C.根据闭合电路欧姆定律可知内电压减小，路端电压增大，电压表的读数增大，C错误；
由于通过的电流减小，所以两端的电压减小，由于路端电压电压增大，故电容器两端的电压增大，根据可得电容器两极板间的电场强度增大，故A正确B错误。
7.
【解析】由题意知，，，，
首先分析两个并联电阻、所允许的最大消耗功率，因为与并联，则两端电压相等，所以由公式知道，与所消耗的功率一样。已知告诉我们，与本身允许的最大功率分别是和，所以、在电路中允许最大功率只能是，否则会超过的允许功率；
再分析在电路中允许的最大功率。把与看成一个并联电阻，则电路就是与串联，而串联电路所流过的电流一样，再由知道，与所消耗功率之比等于，所以上消耗的功率是并联电阻上的两倍。如果、的功率都为，则的功率就是，则的功率是，这样就大于，显然不可以。所以只能是功率为，则是的功率一半就是，而与的消耗功率一样，所以与的消耗功率均是的一半，为；
最后计算，功率为，则为，为，所以总功率最大为，故ACD错误，B正确。
故选B。
8.
【解析】由题意，根据闭合电路欧姆定律，可得
整理得
作出 图像，可得
， 则电源的电动势和内阻分别为
，
故选B。
9.
【解析】解：
A、电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，所以A错误；
B、公式是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律，可以推到出，，所以，只能适用于纯电阻电路，所以B正确。
C、在不是纯电阻的电路中，表示的是总的功率的大小，而只是电路中发热的功率，还有对外做功的功率的大小，所以，所以C正确；
D、焦耳热适用于任何电路中的焦耳热量的计算，所以D正确。
故选：。
电功是表示电流做功的多少，电功率是表示电流做功的快慢，焦耳定律是表示电流产生的热量的多少．
每个公式的使用的条件是不同的，掌握住公式的使用的条件，这是做题的前提条件．
10.
【解析】解：、由闭合电路欧姆定律得：，当时，，由图读出电源电动势，电源的内阻，故A正确，B错误；
C、电源短路时电流为，故C正确；
D、电路路端电压为时，代入，得，根据，解得，故D正确。
故选：。
根据闭合电路欧姆定律得到与的关系式，曲线与纵轴交点表示，是断路状态，纵坐标表示电源的电动势，图线的斜率大小等于电源的内阻。短路时，外电阻，由闭合电路欧姆定律求出短路电流。根据求出电路路端电压为时电路中的电流，从而解得外阻。
本题中电源的短路电流，是学生读图时经常出现的错误，把点的状态当成短路，说明对短路的特点不了解，短路时，路端电压应为。
11.
【解析】A.电动机消耗功率
故A正确；
B.电动机的机械功率
故B正确；
C.对电动机
解得电动机线圈电阻为
故C正确；
D.电动机的效率
故D错误。
故选ABC。
12.
【解析】A.根据电路图，把定值电阻 等效看成电源内阻的一部分，即
由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即
时，滑动变阻器此时消耗的功率最大为
故A错误；
B.由选项A分析可知
时，滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙，可知当 时，滑动变阻器消耗的功率等于 时消耗的功率，根据
有
求得
故B正确；
C.对于定值电阻电流越大功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时功率最大，故C错误；
D.电源的效率为
调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，变大，则外变大，电源的效率一直变大，故D正确。
故选BD。
13.


【解析】欧姆表黑表笔接电源正极，红表笔接电源负极，由电路图可知红表笔应接电压表的接线柱。
设欧姆表中值刻度为 ，则欧姆表为“”倍率时的欧姆内阻为
欧姆表为“”倍率时的欧姆内阻为
欧姆表为“”倍率时的欧姆内阻为
欧姆表进行欧姆调零时，有
欧姆表倍率越高，欧姆表的内阻越大，可知电路的满偏电流越小；由电路图可知，当开关合向端，电路的满偏电流较大，欧姆表的倍率是“”挡。
因此档位的干路最大电流是档位的干路最大电流的十倍，即档位的电流最大值为，此时有
得
将开关合向端，欧姆表的倍率是“”挡，测量电压表内阻，电流表指针向右偏转整个表盘满刻度的 ，此时电路总电流为
又
联立得
14.
小
【解析】
欧姆表的内电阻等于中值电阻，为：，
电压表的内电阻为：，
故电压表读数为：；
采用电压表半偏法测量电压表内电阻，要保证电压表与电阻箱的总电压保持不变，需要使电压表电阻远大于滑动变阻器的电阻，故滑动变阻器选择小电阻，故选择，
电阻箱最大电阻不能小于电压表电阻，电压表的电阻约为，故电阻箱选择；
试验中要保证电压表与电阻箱的总电压不变，但实际上该电压是变化的，
当电阻箱电阻增大时，电压表与电阻箱的总电压略微增加，实验中认为电阻箱和电压表电阻相等，故调节电阻箱的阻值使电压表指针指到位置，此时电阻箱的电压大于，故电阻箱的电阻大于电压表的电阻，即测量值偏大，
当越大，电压表与电阻箱的总电压偏差越小，系统误差越小，故当越大，则越小。
15.解：
电炉子为纯电阻，由欧姆定律：
其发热功率为：
电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：
带入数据解得：
电解槽工作时，由能量守恒定律得：
带入数据解得：
【解析】对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路。
电炉子为纯电阻，根据欧姆定律及发热功率公式即可求解；
电动机为非纯电阻，由能量守恒定律即可求解；
化学能的功率等于总功率减去内阻消耗的功率。
16.电阻 是定值电阻，消耗的功率
当滑动变阻器的阻值 时，电阻 消耗的功率最大，此时消耗的电功率为
滑动变阻器消耗的功率为
可知当
时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为
电源的输出功率为
可知当
即
电源的输出功率最大，最大功率为

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
第1页，共1页