2024级高二10月月考物理试题
考试时间:90分钟满分:100分Ⅰ卷一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道.当环中电子以光速的1流动而形成10-19
10mA的电流时,环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108m/s,电子电荷量e=1.6×10A.5×1010个C.1×102个B.5×1011个D.1×104个C)()2.在如图1所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则各点电势U随x变化的图线应为()图13.关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是()A.把一根均匀导线等分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半RSB.由ρ=可知,ρ与R、S成正比,与l成反比lC.电阻率大的导体,电阻一定很大D.对某一确定的导体(体积、形状不变),当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大4.R1=10Ω,R2=20Ω,R1允许通过的最大电流为1.5A,R2两端允许加的最大电压为10V.若将它们串联,加在电路两端的最大电压是(A.45VC.25V)B.5VD.15V第1页共8页5.如图2所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R11的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线2柱1的电流值,则下列分析正确的是()图2A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A6.如图3所示,有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110VV的直流电路两端,灯泡正常发光,则()60W”的灯泡串联后接在电压为220图3A.电解槽消耗的电功率为120WB.电解槽的发热功率为60WC.电解槽消耗的电功率为60WD.电路消耗的总功率为60W7.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图4所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大,可采用的接法是()图4第2页共8页A.将R1、R2串联后接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端8.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势,可获得0.1A的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是(A.0.24JC.0.26JB.0.25JD.0.28J)二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。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.某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图5所示的电路,接通S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是()图5A.AB段断路C.AB段短路B.BC段断路D.BC段短路)10.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U2
B.W=UIt适用于任何电路,而W=IRt=t只适用于纯电阻电路R2
C.在非纯电阻电路中,UI>I2RD.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路第3页共8页11.如图6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,下列说法正确的有()图6A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A12.如图7所示,平行板电容器两极板间带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()图7A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率减小第4页共8页2024级高二10月月考物理试题
Ⅱ卷三、非选择题:本题共6小题,共计60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。13.(6分)现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示。(1)由图读得圆柱体的直径为________mm,长度为________cm.(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U等字母表示的电阻率的关系式为ρ=________.14.(8分)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.图8(1)应该选择的实验电路是图8中的________(填“甲”或“乙”).(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(0~15V)B.电压表(0~3V)C.滑动变阻器(0~50Ω)D.滑动变阻器(0~500Ω)实验中电压表应选用________;滑动变阻器应选用________.(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图9的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线.第5页共8页图9序号电压U(V)电流I(A)11.450.06021.400.12031.300.24041.250.26051.200.36061.100.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.15.(7分)如图10甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1m,b=0.2m,c=0.1m,当里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其U-I图线如图乙所示,当U=10V时,求电解液的电阻率ρ是多少?图10第6页共8页16.(9分)在研究微型电动机的性能时,可采用如图11所示的实验电路.当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V.求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻.图1117.(14分)如图12所示电路,已知R3=4Ω,闭合开关,电流表读数为0.75A,电压表读数为2V,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使电流表读数为0.8A,电压表读数变为3.2V,问:(1)哪个电阻发生断路故障;(2)R1的阻值是多少;(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.图12第7页共8页18.(16分)在如图13所示的电路中,电阻R1=12Ω,R2=8Ω,R3=4Ω.当开关K断开时,电流表示数为0.25A,当K闭合时,电流表示数为0.36A.求:(1)开关K断开和闭合时的路端电压U及U′;(2)电源的电动势和内阻;(3)开关K断开和闭合时内阻上的热功率P及P′.图13第8页共8页2024级高二10月月考物理试题
1.B解析电子运动一周所需要的时间:t=12408
答案
s×3×1010s=8×10-6
在圆形轨道上任取一横截面,则在t时间内整个环中的电子刚好都通过该截面,故环中具有电子的电荷量为:q=It=10×10×8×102.A解析3.D4.D解析D.5.C解析当接线柱1、2接入电路时,R1与电流表并联,由于R1=RA
,可知流过R1的电流为流过电2本题中R1、R2串联,R1允许通过的最大电流为1.5A,经计算,R2允许通过的最大电流仅为0.5A,则通过串联电路的最大电流以最小的为准,从而求得加在电路两端的最大电压是15V,因而选-3
-6
C=8×10-8
ERE由U=IRx=·x=x,其中E、L均为定值,故U与x成正比.A项正确.RLL8×108qC;环中具有电子数N==个=5×1011个.-19
e1.6×10-
流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为流过电流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06A,所以A、B错误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R1并联,然后再与R2串联,串联电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06A,C正确,D错误.6.C解析6灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110V电压,且干路电流I=I灯=A,则电解116W=120W,D错.11槽消耗的电功率P=P灯=60W,A错,C对;电解槽的发热功率P热=I2R内≈1.3W,B错误;整个电路消耗的总功率P总=220×7.C解析由图可知,R1=0.5Ω,R2=1Ω,电源内阻r=0.5Ω,电源的输出功率随外电阻的变化而变化,当R外=r时,电源的输出功率最大,因而R1单独接到电源两端时,电源输出功率最大.8.C解析根据W=UIt可得每秒单片单晶硅太阳能电池产生的能量为W=0.6×0.1×1J=0.06J,设太阳能每秒照射的能量为Q,则由能的转化和守恒定律得Q×23%=W,所以Q≈0.26J.9.AD解析由题意可得UAB=UAC=U,说明由A、B分别至电源的线路均已接通.若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好.又由题述得UBC=0,因而可能AB段断路,或BC段短路,也有可能出现两者同时发生的情况.分析时考虑要全面,要把故障的可能原因全部找出来,不要漏掉正确选项.10.BCD解析WP电功率公式P=,表示电功率越大,电流做功越快.对于一段电路,有P=IU,I=,tUP焦耳热Q=()2Rt,可见Q与P、U、t、R都有关,所以P越大,Q不一定越大,A错.UUW=UIt是电功的定义式,适用于任何电路,而I=只适用于纯电阻电路,B对.R第1页共4页在非纯电阻电路中,电流做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W>Q,即UI>I2R,C对.Q=I2Rt是焦耳热的定义式,适用于任何电路,D对.11.AC解析20×20E外电路的总电阻R=Ω=10Ω,总电流I==1A,则路端电压U=IR=10V,R+r20+205×15Ω=7.5Ω,电路中的总电流I=5+15A对;电源的总功率P总=EI=12W,B错;a、b间电压大小为|Uab|=0.5×15V-0.5×5V=5V,C项对;a、b间用导线连接后,外电路的总电阻为R′=2×E≈1.26A,D项错误.R′+r12.AD解析根据电路图,电阻R2与滑动变阻器R4接入电路的部分串联后,再与R3组成并联电路,最后并联部分再与电阻R1串联接入电源两端,电压表测量滑动变阻器R4接入电路部分的电压,电流表测量流过电阻R2的电流,电容器两极板间的电压等于并联部分的电压,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,并联部分的电阻R并减小,干路电流I增大,并联部分电压U并
=E-I(r+R1)减小,所以电容器两极板间的电压减小,极板间场强减小,电场力小于重力,质点P向下运动,选项C错误;电阻R3两端电压减小,流过R3的电流I3减小,R3上消耗的功率P3=I32R3减小,选项D正确;流过R3的电流I3减小,流过R2的电流I2=I-I3增大,所以电流表读数增大,选项B错误;流过R2的电流I2增大,R2两端的电压U2=I2R2增大,而并联部分的电压U并减小,所以,滑动变阻器R4接入电路部分的电压U4=U并-U2减小,电压表读数减小,选项A正确.13.答案:(1)1.844(在1.842~1.846)(2分)4.240(2分);(2)解析:1.螺旋测微器的读数为尺的读数为;(2分)(1.842~1.846范围内的均给分);游标卡2.圆柱体的横截面积为14.答案,由电阻定律和欧姆定律可知,。(1)甲(1分)(2)B(1分)C(1分)(3)如图所示(1分)(4)1.50(1.49~1.51)(2分);0.83(0.81~0.85)(2分)第2页共4页解析(1)如果用乙电路,误差来源于电流表的分压,测量时将电流表内阻当成电源内阻的一部分,而电流表内阻与电源内阻很接近,故电源内阻测量误差大,用甲电路,误差来源于电压表的分流,因为电压表的内阻远大于滑动变阻器的电阻,故电压表分流很小.测量引起的误差小,故选择甲电路图;(2)电源电动势为1.5V,因此电压表量程选择3V,故选B;为使电路中的电流能大范围调节,需选用全阻值小的滑动变阻器,故选C;(3)先描点,然后用平滑的直线连接,就得到电源的伏安特性曲线;(4)由闭合电路的欧姆定律得U=E-Ir,故U-I图象的纵轴截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻,故E=1.50V,r≈0.83Ω.15.答案解析40Ω·m由题图乙可求得U=10V时,电解液的电阻为………………(2分)10UR==Ω=2000ΩI5×10-3
由题图甲可知电解液长为l=a=1m,截面积为S=bc=0.02m2,………………(1分)l结合电阻定律R=ρ得………………(2分)Sρ=RS2000×0.02=Ω·m=40Ω·m.………………(2分)l122.0W2Ω16.答案解析r=当电流表和电压表的示数为0.5A和1.0V时,电动机停止工作,只有其内阻消耗电能,其阻值:U11.0=Ω=2Ω.………………(2分)I10.5当电动机正常工作时,电流表、电压表示数分别为2.0A和15.0V,………………(1分)则电动机的总功率:P总=U2I2=15.0×2.0W=30.0W………………(2分)线圈电阻的热功率:2
P热=I22r=2.0×2W=8.0W………………(2分)所以:P出=P总-P热=30.0W-8.0W=22.0W.………………(2分)第3页共4页17.答案解析(1)R2(2)4Ω(3)见解析(1)由电压表和电流表示数都增大可以确定R2断路.………………(2分)U′3.2U(2)R2断路后,电压表测量的是R1两端的电压,根据R=得R1==Ω=4Ω.…………(2分)II′0.8(3)R2断路前,R3两端的电压为U3=IR1-U=0.75×4V-2V=1V………………(2分)I3=U3=0.25A………………(2分)R3
R2断路前后,根据闭合电路欧姆定律E=0.75×4V+(0.25A+0.75A)·(R4+r)………………(2分)E=3.2V+0.8A·(R4+r)………………(2分)解得E=4V,R4+r=1Ω………………(1分)故只能求出电源电动势E,而不能求出内阻r.………………(1分)18.答案解析见解析(1)K断开时:U=I(R2+R3)=3V,………………(2分)K闭合时:U′=I′R2=2.88V.………………(2分)?R2+R3?R1
=6Ω,………………(1分)R1+R2+R3R1R2K闭合时:外电路总电阻R′==4.8Ω.………………(1分)R1+R2(2)K断开时:外电路总电阻R=由闭合电路欧姆定律:UE=U+r,………………(2分)RU′E=U′+r,………………(2分)R′代入数据解得:E=3.6V………………(1分)r=1.2Ω.………………(1分)(3)K断开时:I总=E=0.5A,………………(1分)R+r内阻上的热功率P=I总2r=0.3W;………………(1分)K闭合时:I总′=E=0.6A,………………(1分)R′+r内阻上的热功率P′=I总′2r=0.432W.………………(1分)第4页共4页