2024-2025学年河南省商丘市第一高级中学高二（上）月考物理试卷（9月）（含解析）

2024-2025学年河南省商丘市第一高级中学高二（上）月考
物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示为比亚迪汽车的刀片电池，某款汽车电池的系统额定电压为。若用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是( )
A. B. C. D.
2.年，科学家发现金属汞在时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象。年，国外科学家以及中国科学家相继研制出钇钡铜氧系材料，超导转变温度提高到，年月，室温超导“”名噪一时。中科院物理所发表了一篇评论，历史上声称室温超导接近或高于的次数不少于次，目前实验验证的临界温度最高的超氢化物，它可以在万个大气压下实现大约超导，结合所学知识及上述材料，分析下列说法，其中正确的是( )
A. 若超导回路中有了电流，电流将几乎无损耗地持续下去
B. 目前已经多次通过实验得到常压室温下的超导材料
C. 金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越小
D. 超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越低
3.用两个相同的小量程电流表分别改装成了两个量程不同的大量程电流表、，若把、分别采用串联和并联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A. 图中的、的示数相同 B. 图中的、的指针偏角相同
C. 图中的、的示数和偏角都不同 D. 图中的、的指针偏角相同
4.近地大气层可视为电阻率较大的漏电介质，雷暴对大气层的“电击”时，离地面处的大气层与带负电的地面之间电势差为，已知，雷暴秒钟给地球充电的电荷量为，地球表面积近似为，则
A. 离地面越近电势越高 B. 大气层的等效电阻为
C. 大气层的平均漏电电流为 D. 大气层的平均电阻率为
5.如图所示是中国公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的秒内可充满电并行驶公里以上，刹车时可把以上的动能转化成电能回收储存再使用．这种电车的核心元器件是“，”石墨烯纳米混合型超级电容器，该电容器能反复充放电万次，使用寿命长达十年，被誉为“世纪的绿色交通”下列说法正确的是( )
A. 该电容器的容量为
B. 电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容也逐渐增加
C. 电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变
D. 若标有“，”的电容器从电量为零到充满电用时，则充电平均电流为
6.如图所示，、、的电阻之比是，电流表内阻忽略不计，电压表内阻无穷大，电路两端的电压恒定，则图甲中两个电压表的示数之比和图乙中两个电流表的示数之比分别为 ( )
A. ； B. ； C. ； D. ；
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
7.如图甲所示为、两电学元件的伏安特性曲线，若把元件、串联，在其两端加上电压，如图乙所示，则( )
A. 元件两端的电压 B. 元件两端的电压
C. 流过元件的电流 D. 流过元件的电流
8.如图所示，一电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的点。电源输出电压恒为，待电路稳定后小球静止，绝缘细线与竖直方向的夹角，两板相距，电阻为可变电阻，，，取，则( )
A. 流过电阻的电流为
B. 若增大板间距离，则绝缘细线与竖直方向的夹角减小
C. 若增大电阻的阻值，则绝缘细线与竖直方向的夹角增大
D. 若电阻发生断路故障，则绝缘细线与竖直方向的夹角减小
9.在如图所示电路，电源两端电压保持不变，当滑动变阻器的滑片从点向点移动的过程中，两块电压表、的示数变化量分别为和，电路中电流的变化量为。滑动变阻器的最大阻值为，且，则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
10.利用如图所示的电路测量电阻两端的电压，测量时，移动滑动变阻器的滑片，使其依次置于五点各点间距相同，且两点为滑动变阻器的两个端点，将电压表的示数记录在表中。经过检查，发现电路中的滑动变阻器在某处发生了断路，则滑片在之间的某一点时，电压表的示数可能为( )

的位置
的示数
A. B. C. D.
三、填空题：本大题共1小题，共8分。
11.某同学为了测电流表的内阻精确值，有如下器材：
电流表量程，内阻约为；
电流表量程，内阻约为；
电压表量程，内阻约为；
定值电阻；
滑动变阻器，额定电流为；
滑动变阻器，额定电流为；
电源电动势，内阻较小。
导线、开关若干。
要求电流表的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。在如图所示线框内画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号。

若选测量数据中的一组来计算电流表的内阻，则所用电流表的内阻表达式为 ；式中各符号的意义是 。
四、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.通过螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径求其平均值，某次测量的示数如图所示，该次测量的直径______________。

电阻丝长度及电阻的测量：
将电阻丝拉直后，固定在两接线柱之间，用刻度尺测量两接线柱外侧间的距离，如图所示。
把电阻丝接入图所示的电路中。将电压表右端连接点，闭合开关，调节，使电表指针偏转到合适位置，读出电流表示数，电压表示数。把电压表活动接线头接在点，调节，使电流表示数仍为，读出电压表的示数，则电阻丝的阻值_________用、，和表示。
改变电阻丝的长度，测得多组和的数据。考虑到接线柱的粗细不能忽略，测量的电阻丝长度存在较大误差。为了解决这个问题，小明和小芳采用了两种不同的方案：
小明用每一组数据计算相应的电阻率_________用，和表示，然后求其平均值。
小芳则作出图像如图所示，结合图像斜率，推导电阻率_________用和表示
五、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.可以用电学方法来测水流的速度。如图所示，将小铅球系在细金属丝下，悬挂在点，当将小铅球放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度。为了测定水流的速度，使端位于点的正下方，它与金属丝接触良好，还有一个电动势为电源内阻不计和一只电压表。
设计一个电路，使水流速度增大时，电压表的示数也增大
已知水流对小球的作用力与水流速度的关系为为比例系数，为小铅球的直径，，长为，当小铅球平衡时电压表示数为，请推导出与的关系式。水对小铅球的浮力忽略不计
14.在如图所示的电路中，、为定值电阻，为滑动变阻器。已知电源电压恒为，为，开始时滑动变阻器的滑片处于某一位置。电键断开时电流表的示数为，电键闭合后电压表的示数为，求：
电键断开时电压表示数。
定值电阻的阻值。
电键闭合后电流表的示数。
15.为了探究带电物体在匀强电场中的运动，某同学利用如图所示的电路进行了实验。电源电压为的高压直流电源，内阻可忽略不计，电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。两块间距为的平行金属板通过导线连在电阻两端，其间的电场可近似认为是匀强电场。已知在匀强电场中满足公式，其中为两点间的电压，为两点连线在电场线方向的投影距离。与此同时，一个质量为，带电量为的正电小球用长为的悬线固定在两板间，小球在运动过程中不会与金属板相碰。开始实验时电键闭合，滑动变阻器的滑片位于电阻最大处，则：
小球恰好能保持静止时悬线与竖直方向的夹角为多少？
移动滑动变阻器的滑片，通过计算画出问中与滑动变阻器阻值之间的关系图；
将的阻值调为，将小球从悬点正下方由静止释放，分析说明小球作何运动？
答案解析
1.
【解析】根据公式 、 、 和 整理可得
故选D。
2.
【解析】超导体的电阻为零，电流在超导回路中流动时不会因为电阻的存在而损耗能量，因此电流可以持续下去，故A正确；
B.目前还没有在常压室温下得到超导材料，超导现象通常需要在极低的温度或高压下才能发生，故B错误；
C.金属导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，故C错误；
D.超导转变温度与压强有关，压强越高，转变温度越高，故D错误。
故选A。
3.
【解析】大量程电流表是小量程电流表并联一适当的分流电阻改装而成的。当、并联时，由于、的电阻不同，通过、的电流不等，、的示数不同，但通过每个小量程电流表的电流相同，故指针偏角相同，A错误，B正确；
当、串联时，通过、的电流相等，故示数相同，但、的量程不同，故指针偏角不同，、D错误。
4.
【解析】解：地球本身带负电，越靠近负电荷电势越低，故离地面越近电势越低，A错误；
、本题中把大气层视为一个导体，横截面积为地球的表面积，所加电压为，由电流的定义式得大气层的平均漏电电流：
大气层等效电阻为：故B正确，C错误；
D、由电阻定律 可得，D错误。
故选：。
5.
【解析】A、该电容器的容量为，故A错误；
B、电容器的电容由本身结构决定，与充放电无关，与电荷量的多少无关，故放电过程中，电量减少，电容不变，充电过程中，电量增加，电容不变，故B错误。
C、根据可知，放电过程中，电量减少，两极板间的电压减小，电容不变，故C错误。
D、标有“，”的电容器从电量为零到充满电，储存的电荷量，根据电荷量定义可知，，故充电平均电流为，故D正确。
6.
【解析】由图甲可知，三个电阻串联，流经各电阻的电流相等，设电流为，由欧姆定律则有，，，电压表测量的是、串联后两端的电压，电压表测量的是、串联后两端的电压，则两电压表的示数分别为，，因为，联立解得对理想电流表，内电阻是零，则电路图如图所示，可知对图乙电路可等效为三个电阻并联，如图所示，设、两点的电压为，则流经各电阻的电流为，，，电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为，电流表测量的是流经电阻、的电流，则电流表的示数为，因为，联立解得，、、D错误，B正确．
7.
【解析】、根据图甲，为定值电阻，阻值始终为，不是定值电阻，当电压小于时，根据欧姆定律可知其阻值，
根据串联电路电压之比等于电阻之比可知图乙中元件两端的电压 ，故A正确，B错误；
、图乙中元件两端的电压小于，根据图甲可知流过的电流，结合串联电路中电流相等可知C错误，D正确。
故选AD。
8.
【解析】A.由图可知电容器与并联，当电路稳定时电容器两端的电压与两端电压相等；此时与并联然后再与串联，回路总电阻为
回路总电流
因为与并联，所以
故A错误；
B.若增大板间距离，由于回路中电阻不变，则电容器两端电压不变，根据
可知则绝缘细线与竖直方向的夹角减小；故B正确；
C.由于电路稳定时无电流流过，增大电阻的阻值对电容器两端电压无影响，对板间距也无影响，根据选项分析可知绝缘细线与竖直方向的夹角不变，故C错误；
D.若电阻发生断路故障，则并联部分阻值增大，回路总电阻增大，总电流减小，根据欧姆定律可知两端电压减小，即电容器两端电压减小，根据选项分析可知绝缘细线与竖直方向的夹角减小，故D正确。
故选BD。
9.
【解析】由图可知，三个电阻串联，电压表 测量滑动变阻器和 两端的总电压，电压表 测量 和 两端的总电压，由串联电路的电压规律可得，电压表 的示数
则电压表 的示数变化量

电压表 的示数
则电压表 的示数变化量

对比式可得
故A错误，B正确；
C.电压表 测量定值电阻 和 两端的总电压，所以电压表 的示数变化量为
故C正确；
D.由选项分析可知
由题意知
故
故D错误。
故选BC。
10.
【解析】设滑动变阻器的总阻值为 ，滑片左端部分的电阻为 ，则右端部分的电阻为 ，按照图示的接法，滑动变阻器接入电路的阻值为
其中 。由二次函数的性质可知，当 ，即滑片位于处时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电压表的示数应该最小；但是测量数据却符合串联分压的规律，且滑片在处时电压表的示数最小，说明滑动变阻器的断点在、之间。由电路图及测量数据可知，电阻 和滑动变阻器两端的总电压为，当滑片在点时，电压表的示数为，说明电阻 的阻值是滑动变阻器的四分之一。设断点靠近于点，则电压表的示数将大于
同时小于；设断点靠近于点，则电压表的示数将大于
同时小于。
故选BD。
11.实验电路如图所示
和分别表示某次测量表的读数，为定值电阻的阻值

【解析】要求待测电流表的示数从零开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，由于电压表的量程较大，测量电流表的电压测量误差较大，选择电流表与定值电阻并联，再与串联，结合欧姆定律得出两端的电压，如图所示，
根据串并联电路的特点，通过定值电阻的电流，则电流表的内阻，和分别表示某次测量表的读数，为定值电阻的阻值，式中和分别表示某次测量表的读数，为定值电阻的阻值。
故填：实验电路如下图所示；；和分别表示某次测量表的读数，为定值电阻的阻值。
12.



【解析】螺旋测微器的精确值为，由图可知金属丝的直径为
由电路图根据欧姆定律可得
联立可得电阻丝的阻值为
根据电阻定律可得
，
联立可得
根据电阻定律可得
，
可得
可知 图像的斜率为
解得
13.如图，电路中与串联，水流作用力增大时，的电压减小，电压表示数增大
当电压表读数为时，根据欧姆定律得
又由电阻定律得知
联立解得


【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.解：电压表示数为：
电键断开时，由欧姆定律得：
电键闭合后电压表的示数为，则两端电压为：
电流表示数为：
答：电键断开时电压表示数为。
定值电阻的阻值为。
电键闭合后电流表的示数为
【解析】根据即可求出电压表示数；电键断开时，由欧姆定律可得定值电阻的阻值；电键闭合后根据电压关系即可求出电流表的示数。
本题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，关键要正确分析电路的结构，知道各个部分的连接关系。
15.闭合时， 两端电压为
滑动变阻器的滑片位于电阻最大处时， ，代入数据可得
两板间场强
小球恰好能保持静止时
小球恰好能保持静止时悬线与竖直方向的夹角
由中分析知
得
与滑动变阻器阻值 之间的关系图为
将 的阻值调为 ，则由中公式可得
此时，则当悬线偏离竖直方向时电场力与重力的合力恰好与悬线在同一直线上，则将小球从悬点正下方由静止释放，小球将向右上方摆动，当偏角为时速度最大等效最低点，由对称性可知当时到达最高点，然后又摆下来，即小球将在最低点与右侧悬线水平时小球位置间来回摆动。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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