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山东省济宁市邹城一中2020-2021学年高二上学期9月物理测试题 Word版含解析

2020年山东邹城一中高二9月考物理测试卷

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、单项选择题:本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6 m2的导线，那么电路中的电流是()

A. 0.016 mA

B. 1.6 mA

C. 0.16 μA

D. 16 μA

【答案】C

【解析】

【详解】根据公式

=可得

1319

610 1.610C

1.6100.16μ

A A

???

===?=

C正确。

2. 第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3000mA ? h电池50%电荷量的快充技术成果,引起业界广泛关注.如图是华为某智能手机电池上的信息,支持低压大电流充电,则( )

A. 4.35V表示该电池的电动势

B. 该电池充满电后以100mA的电流工作时,可连续工作30小时

C. 11.4W·h表示该电池能提供的电荷量

D. 3000mA·h表示该电池能提供电能

【答案】B

【解析】

【详解】A ．4.35V 为充电电压，不是该电池的电动势，故A 错误； B ．该电池充满电后以后以100mA 的电流工作时，可连续工作

3000mAh

30h 100mA

t =

故B 正确；

C ．11.4Wh 为电池的充电电能，不是该电池的电量，故C 错误；

D ．mAh 为电量的单位，所以3000 mAh 表示该电池能提供的电量，故D 错误．故选B 。

3. 一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口．管中盐水柱长为40cm 时测得电阻为R ，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．则将管中盐水柱均匀拉长到50cm （盐水体积不变，仍充满橡胶管），盐水柱电阻变为（） A. 45

R C.

1625

R D.

2516

R 【答案】D 【解析】

【详解】由于总体积不变，设40cm 长时的横截面积为S ．所以长度变为50cm 后，横截面积

S S '=

根据电阻定律

R S

ρ=

可知

5045

R S R S ρρ?

解得

2516

R R '=

故D 正确

4. 如图所示电路的三根导线中有一根是断的。电源、电阻器R 1、R 2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a ，再将黑表笔分别连接在电阻器R 1的b 端和R 2的c 端，并观察万用表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是：

（）

A. 直流10V 挡

B. 直流0.5A 挡

C. 直流2.5V 挡

D. 欧姆挡

【答案】A 【解析】

【详解】用欧姆档要把电源断开，本题操作没有，所以不用欧姆档；用电流档要用较大量程，本题的电流表量程的0.5A 太小；由于电源的电动势为6V ，用电压档检测其量程要大于6V ，故A 正确，B 、C 、D 错误；故选A 。

5. 图为多用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300A μ，内阻100g r =Ω，调零电阻的最大值50R k =Ω，串联的固定电阻050R =Ω，电池电动势 1.5E V =，用它测量电阻

X R ，能准确测量的阻值范围是( )

A. 38k k Ω~Ω

B. 300800Ω~Ω

C. 3080Ω~Ω

D. 3080k k Ω~Ω 【答案】A 【解析】

【详解】多用表欧姆挡的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，欧姆表的中值电阻R 中等

于欧姆

表的内电阻R 总，由闭合电路欧姆定律可知：满偏时：g E

I R 内

＝

;半偏时：12g E I R R +内中＝；联立解得：R 中＝R 内＝g

E I ＝5000Ω；欧姆表的中值电阻为5kΩ，欧姆表能准确测量的阻值范围是：3kΩ～8kΩ；故选A ．

【点睛】本题关键明确欧姆表的中值电阻附近刻度相对最均匀，读数误差最小；知道中值电阻等于欧姆表内电阻．

6. 如图所示直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随总电流I 变化的图线；抛物线OBC 为同一电源内部消耗的功率P r 随总电流I 变化的图线，则当通过电源的电流为1A 时，该电源的输出功率为（）

A. 1W

B. 3W

C. 2W

D. 2.5W

【答案】C 【解析】

【详解】从图象可知：有两个交点．O 点处是没有通电，而C 处它们的电功率相等，说明外电阻没有消耗功率．因此电流为3A 时，外电阻阻值为零．由P =I 2R 可算出

r =

3Ω=1Ω 所以内阻的阻值为1Ω．电动势

E =Ir =3×1V=3V

当电流为1Ａ时

22P 31112W EI I r =-=?-?=输出

故选Ｃ。

7. 在如图所示的电路中1231116R r R R ，，=Ω=Ω==Ω，当开关S 闭合且电路稳定时，电容器C 的带电荷量为1Q ；当开关S 断开且电路稳定时，电容器C 的带电量为2Q ，则( )

A. 12

:1:3

Q Q= B.

:3:1

Q Q= C.

:1:5

Q Q= D.

:5:1

Q Q=

【答案】A

【解析】

【详解】开关断开稳定时，电路中没有电流，电容器的电压等于电源的电动势，即2

U E

=，

开关闭合稳定时，电容器的电压等于电阻2R两端的电压，则2

U E E

R R r

，对于给定电容器，电容不变，由Q CU

=得

1213

::1:3

Q Q U U

==，A正确．

8. 根据都匀一中学生宿舍管理条例，严禁学生使用功率超过1000W的电吹风，否则将对学生

做出没收电吹风和记过处分的双重惩罚．如图所示是一次行动中没收的某大功率的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关1S、2S后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为190W，吹热风时的功率为1400W．关于该电吹风，下列说法正确的是( )

A. 电热丝的电阻为55Ω

B. 电动机线圈的电阻无法计算

C. 当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1400J

D. 当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1400J

【答案】B

【解析】

【分析】

吹热风时，电热丝和电动机都工作，它们是并联的，电路的总功率等于它们功率之和，根据并联电路的特点即可求解电动机每秒钟消耗的电能．

【详解】电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P =P 热-P 冷=1400-190W=1210W ，根

据2U P R

=，可得电热丝的电阻为：22

220401210U R P ==Ω=Ω，故A 错误；电机为非纯电阻

电路，所以不能计算其电阻，故B 正确；当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为Q =Pt =1210×1=1210J ，故C 错误；当电吹风吹热风时，电动机M 和电热丝R 并联，电动机的功率为190W ，所以每秒钟消耗的电能Q =Pt =190×1=190J ，故D 错误．所以B 正确，ACD 错误．【点睛】本题考查了电吹风

的

电路结构及电功率的计算问题；对于这类结合生活中的电器考

查电路连接情况的题目，要结合串并联电路的电流流向特点进行分析．

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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 有三个电阻的阻值及额定电流分别为R 1＝10Ω，I 1＝1A ，R 2＝20Ω，I 2＝2A ，R 3＝5Ω，I 3＝2A 。它们组成的电路如图中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法中正确的是（）

A. 图甲中电路两端允许加的最大电压为60V

B. 图乙中电路允许通过的最大电流为3.5A

C. 图丙中电路两端允许加的最大电压为17.5V

D. 图丙中电路允许通过的最大电流为2A 【答案】BC 【解析】

【详解】A ．对图甲分析：根据I 1＝1A 可知，最大电压

U max ＝I 1（R 1＋R 2＋R 3）＝35V

选项A 错误．

B ．对图乙分析：先根据U ＝IR 计算出各元件的额定电压．U 1＝10V ，U 2＝40V ，U 3＝10V ．三个电阻最小的额定电压为10V ，10V 就是并联电路允许加的最大电压值，即U max ＝10V 。电路允许通过的最大总电流

I max ＝max 1U R

＋max 2U R ＋max 3U R ＝（1010＋1020＋105

）A ＝3.5A

选项B 正确。

CD ．对图丙分析：在图甲和图乙的分析中，已经知道，R 1、R 2的额定电压分别是10V 和40V ，故并联部分允许承受的最大电压U ′max ＝10V ，该部分的最大电流

I ′max ＝max 1U R ＋max 2U R ＝10101020??

+ ???

A ＝1.5A 又知R 3的额定电流I 3＝2A ，故整个电路允许通过的最大电流

I ″max ＝I ′max ＝15A

电路两端允许加的最大电压

U max ＝I ″max R 3＋I ″max R 并＝17.5V

选项C 正确，选项D 错误。故选BC 。

10. 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的I —U 图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线，下列说法中正确的是（）

A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小

B. 对应P 点，小灯泡的电阻为1

U R I =

C. 对应P 点，小灯泡的电阻为1

U R I I =

- D. 对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围“面积” 【答案】BD 【解析】【分析】

小灯泡的伏安特性曲线上的各点与原点连线的斜率表示电阻，斜率增大，灯泡的电阻增大；任一状态灯泡的电阻，并依据U 与I 图象面积大小表示功率，从而即可求解。对于线性元件欧

姆定律成立，对于非线性元件欧姆定律不成立。

【详解】A ．I -U 图线中各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题可知斜率减小，说明随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A 错误；

BC ．根据电阻的定义可知，对应P 点的电压为U 1，电流为I 2，则小灯泡的电阻为1

U R I =，而R 不等于切线斜率，故B 正确，C 错误；

D ．根据功率表达式12P U I =，则有小灯泡功率为图中矩形PQOM 所围“面积”的

数值，故D 正确；故选BD 。

11. 有一灵敏电流计，其表头内阻R g ＝1 000 Ω，满偏电流I g ＝100 μA ，以下说法正确的是（） A. 把它改成量程为1.5 V 的电压表，应串联一个14 kΩ的电阻 B. 把它改成量程为1.0 A 的电流表，应并联一个1 Ω的电阻

C. 把它改成量程为1.0 A 的电流表，测量某电流时读数为0.5 A ，此时流过表头的电流为50 μA

D. 把它改成量程为1.5 V 的电压表，测量某电压时读数为1.5 V ，此时流过表头的电流为100 μA 【答案】ACD

【解析】

【详解】A ．改装成电压表要串联电阻分压，串联阻值为

1.5

10001400010010g g U R R I -=

-=Ω-Ω=Ω? 故A 项正确；

B ．改装成电流表要并联分流，并联阻值

1001010000.1110010

g g

g I R R I I --??==Ω=Ω--? 故B 项错误；

C ．把它改成量程为1.0 A 的电流表，用它去测量某电流时，读数为0.5 A ，则指针正好是满偏的一半，即为50 μA ，故C 项正确；

D ．把它改成量程为1.5 V 的电压表，测量某电压时读数为1.5 V ，说明此时电流表达到满偏，此时流过表头的电流为100 μA ，故D 项正确。故选ACD 。

12. 如图所示，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4R的滑片向b端移动时，则（）

A. 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. 3R上消耗的功率减小

【答案】AD

【解析】

由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再和R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B错误；因并联部分电压减小，而R2中的电流增大，电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压等于并联电路两端的电压，电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，质点P向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，

由

=，可知，R3上消耗的功率减小，故D正确．所以AD正确，BC错误．

第Ⅱ卷(选择题，共52分)

三、非选择题:本题共5小题，共52分。

13. 在“测定金属的电阻率”的实验中：

①用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图1所示，则该金属丝直径的测量值

d=__________mm；

②按如图2所示的电路图测量金属丝的电阻x R（阻值约为15Ω）．实验中除开关、若干导线

之外还提供下列器材：

电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）；

A（量程0~200mA，内阻约3Ω）；

电流表1

A（量程0~3A，内阻约0.1Ω）；

电流表2

滑动变阻器1R（0~50Ω）；

滑动变阻器2R（0~200Ω）；

电源E（电动势为3.0V，内阻不计）．

为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选__________，滑动变阻器应选__________．（选填器材的名称符号）

③请根据如图2所示电路图，用连线代替导线将图3中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小________．

④若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=__________．（用题目所给字母和通用数学符号表示）

【答案】(1). ①0.383(0.382-0.385) (2). ②A1(3). R1(4). ③如图；

(5). ④2

π4Ud IL

ρ=

【解析】

①对螺旋测微器，以鼓轮边缘为准在固定刻度上读出整毫米数零，从可动刻度上读出毫米以下的小数：38.30.010.383mm mm ?=，

测量长度为上述二者之和，需注意的是该螺旋测微仪精度为0.01mm ，读数需估读一位； ②由于通过待测电阻的最大电流为3

0.220015

max x U I A A mA R =

===，所以电流表应选择1A ；

根据闭合电路欧姆定律可求出电路中需要的最大电阻应为：

34510.233

max A E R I =

=Ω=Ω?，则变阻器需要的最大电阻为451530Ω-Ω=Ω，所以为调节

方便，变阻器应选择1R ；

③滑动变阻器滑片P 置于b 端时电流最小，则此时滑动变阻器的阻值最大，接法如图．

④根据欧姆定律应有U R I =，2

R d ρπ=，联立可得24Ud Il

πρ=．点睛：本题考查测量导体电阻率的实验，要注意正确分析题目中给出的物理量，从面确定出可用的仪表．

14. (1)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：（把部件符号填入空中）

①旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______刻线(选填“0刻线”或“∞刻线”)．

④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。

A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

(2)如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是“×100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________Ω；测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为________mA；测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为________V。

【答案】(1). S(2). T(3). 0刻线(4). ADC (5). 1 700 (6). 47 (7). 23.5 【解析】

I=或Ω=∞。欧姆调零应旋动T，使指【详解】(1)[1][2][3]机械调零应旋动S，使指针对准0

针对准电阻的“0刻线”。

[4]指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，

所以应按ADC 顺序操作。

(2)[5]欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率，即为

17100 Ω 1 700 Ω

[6]选用量程为50 mA的电流挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 mA，故100 mA的

量程时的读数为：47 mA。

[7]选用量程为50 V 的电压挡，读数选取中间刻度第二排，读数为：23.5 V。

15. 夏季某日午后，某地区距地面约1km的空中有两块乌云，相距3km，它们因与空气摩擦带

电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109V不变．已知空气的电场击穿场强为

3×106V/m．请对以下问题进行估算．

(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？

(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500C，可释放多少能量？

(3)这次放电现象历时约0.01s，则其平均电流约为多大？

【答案】(1)1000m (2)1.5×1012J (3)5×104A

【解析】

(1)由E＝得d＝＝m＝1000m.

(2)释放的能量E能＝qU＝500×3×109J＝1.5×1012J．

(3)由电流

的定义得I＝＝A＝5×104A．16. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“4V，12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.50Ω。若灯泡恰能正常发光，则：

(1)工作时通过电动机的电流是多少？

(2)电动机工作时转化为机械能的效率？

(3)整个电路消耗的电功率？

【答案】(1)3A；(2)81.3%；(3)36W

【解析】

【详解】(1)通过电动机的电流等于灯泡的电流，则

A3A

===

(2)电动机两端的电压

M L

124V8V

U U U

=-=-=

电动机的输入功率

83W24W

P U I

==?=

电动机的输出功率

2430.5W19.5W

P P I R

=-=-?=

机

电动机的输出效率

19.5

100%81.3%

η==?≈

机

(3)整个电路消耗的功率

123W36W

P UI

==?=

总

17. 在如图甲所示的电路中，1R、2R均为定值电阻，且1100

R=Ω，

R阻值未知，

R是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的左右两个不同端点得到的值．求：

（1）定值电阻2R的阻值．

（2）电源的电动势E和内阻r．

（3）当滑动变阻器3R取何值时电源的输出功率最大？最大输出功率是多少？

【答案】（1）5Ω （2）20V 20Ω （3）17.6Ω 5W

【解析】

【详解】(1）当P 滑到3R 的右端时，电路参数对应乙图中的B 点，只有电阻2R 接入电路，由图乙所示图象可知：

24U =V ，20.8I = A

则定值电阻2R 的阻值为：

2224

50.8

U R I =

==Ω （2）将乙图中AB 线延长，交U 轴于20V 处，所以电源的电动势为20E =V ．图象斜率表示内阻为：164

200.80.2

r -=

=-Ω

（3）当3R 的滑片从最左端滑到最右端时，外电路总电阻从小于电源内阻r 变至大于r ，当外阻和内阻相等时，电源输出功率最大，则有：

213

R R r R R R =+

代入：3

100205100R R =+

解得：317.6R ≈Ω

其值为；22

2054420

E P r ===?W