扬州市江都区2023-2024学年高二上学期9月阶段测试
物理试卷2023.9
一、单项选择题。本大题共12小题，每小题4分，共48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、关于电流的方向，下列说法正确的是（ ）
A．在金属导体中，电流的方向是自由电子定向移动的方向
B．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向
C．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D．在电解液中，由于正负电荷定向移动都会形成电流，所以电流可能有不同的方向
2、某同学用欧姆表测电阻，选择开关置于“×10Ω”挡时。表针停在图中的位置上。为了读数更精确些，以下说法正确的是（ ）
A．读出读数乘10倍即可 B．换×1KΩ挡
C．换×1Ω挡 D．换×100Ω挡
3、如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略。已知定值电阻R1=10 Ω，R2=8 Ω。当开关S接到位置1时，电压表V的示数为2.0 V；当开关S接到位置2时，电压表V的示数可能为（ ）
A．1.8 V B．2.2V C．1.6 V D．1.2 V
4、如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（ ）
A．R的阻值为2.5Ω B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W
5、一根长为l、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，下列说法正确的是（ ）
A．棒的电阻R=ρlS B．通过棒的电流I=nevl
C．棒两端电压U=nevρl D．棒的内部场强E=neρl
6、两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为（ ）
A．QA∶QB=1∶1 B．QA∶QB =2∶1 C．QA∶QB =1∶2 D．QA∶QB =4∶1
7、如图所示的电路，将两个相同的小量程的灵敏电流计分别改装成A1（0~3A）和A2（0~0.6A）的电流表，把两个改装后的电流表并联接入电路中测量电流强度，则下列说法不正确的是（ ）
A．A1的指针满偏时，A2的指针也满偏
B．A2的指针满偏时，A1的指针刚好指到量程的五分之一处
C．A2的读数始终为A1读数的五分之一
D．A1的读数为1.5A时，干路电流为1.80A
8、一直流电动机竖直向上匀速提升质量m=5Kg的重物时的电路图如图所示，已知电动机的内阻r=1.5Ω，定值电阻R=6Ω，直流电压U=60V，理想电压表的示数UV=48V，取重力加速度大小g=10m/s2，则重物被提升时的速度大小是（ ）
A．1m/s B．1.2m/s C．1.8m/s D．2m/s
9、如图甲所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体B刚好能嵌入导体A，导体C刚好能嵌入导体B，现将三段导体按图乙方式接入到电路中，则（ ）
A．导体A、B、C的电阻之比为3：2：1
B．导体A、B、C两端的电压之比为1：2：3
C．流过导体A、C的电流之比为1：1
D．导体A、B、C在相等时间内产生的热量之比为1：1：4
10、如图所示为多用电表测电阻原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R0，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是（ ）
A．它是根据闭合电路欧姆定律制成的，并且由G表改装的
B．接表内电池正极的应是红表笔，测量时遵循“红进黑出”原则
C．电阻挡对应的刻度不均匀，且“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D．每次换电阻倍率挡时，都需重新欧姆调零，调零后刻度盘中央刻度值是r+Rg
11、如图甲所示，小灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中，闭合开关S，移动滑片P，得到小灯泡的I-U图象，如图乙所示。当小灯泡的功率为0.75W时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.2A
B．滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω
C．电路消耗的总功率是1.35W
D．10s内电流对滑动变阻器做功是16J
12、2023年5月21日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“中星3D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻用电器的U－I图像。则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个闭合电路时，该电池的（ ）
A．内阻为6.5 Ω B．输出功率为12.5 W
C．内耗功率为0.22 W D．效率为30.6%
二、实验题（本大题共1小题，每空1分，共计14分）：
13、同学要把一个量程为200μA的直流电流计G，改装成量度范围是0～4V的直流电压表。
（1）她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg，为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用___________，变阻器R1应选用___________，电阻器R2应选用___________（选填器材前的字母）；
A．电源（电动势12V） B．电源（电动势6V）C．电阻箱（0～999.9Ω）
D．滑动变阻器（0～500Ω）E.滑动变阻器（0～5.1kΩ）F.滑动变阻器（0～30kΩ）G.电阻箱（0～9999Ω）
（2）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R1的阻值调至最大，后续的实验操作步骤依次是：___________，___________，___________，___________，最后记录R2的阻值并整理好器材；（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）
A．闭合S1B．闭合S2
C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
（3）如果所得的R2的阻值为500.0Ω，则图1中被测电流计G的内阻rg的测量值为___________Ω，该测量值___________实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）；
（4）给电流计G___________联（选填“串”或“并”）一个阻值为___________kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表；
（5）把改装好的电压表与标准电压表并联在电路中进行校对。请你画完图2方框中的校准电路图___________；由于利用半偏法对电流表内阻测定存在系统误差，若改装好的电压表的测量值为U1，标准电压表的测量值为U2，U1与U2数值关系为U1___________U2；（选填“>”、“=”或“<”）
（6）为了完全消除对电流表内阻测定的系统误差，该同学与邻组同学合作，又找来了一只完全一样的电流表，则只需在原“半偏法”的电路上稍作改进即可，请你在方框内画出改进后的测电流表的内阻电路图___________。
三、解答题（本大题共4小题，共38分，请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）：
14、如图所示，A、B间电压U=3V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω，R4=4Ω。求：
（1）电路中A、B间总电阻；
（2）通过R4的电流I4；
（3）R3两端的电压。
15、 神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.
(1)若不计髓质片层间的接触电阻,请计算髓质的电阻率.
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32πcm3,当在其两底面上加上1000V的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA,求圆柱体的底面半径和高.
16、如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路，求：
（1）电源的电动势和内阻
（2）此时小灯泡的电阻
（3）电源内阻消耗的热功率
（4）电源的效率.
17、如图甲所示的电路中，R1是滑动变阻器R2是定值电阻。将R1的滑动触头调节至最左端，闭合开关S，调节R1的阻值，得到电压表V1、V2和相应的电流表A的多组数据，用这些数据在同一U-I坐标系中描点、拟合作出图像如图乙所示。已知电压表、电流表均为理想电表，求∶
（1）电源电动势和内阻；
（2）R1的最大功率及此时R1接入电路的阻值。
扬州市江都区2023-2024学年高二上学期9月阶段测试物理试卷参考答案
一、选择题：
1、 C 2、 D 3、A 4、D 5、 C 6、 B
7、 B 8、 C 9、D 10、A 11、 C 12、C
二、实验题：
13、（1） B F C （2） A F B D （3） 500.0 略小于 （4） 串 19.5 （5） > （6）
三、解答题：
14、 （1）由题图可知，电阻R1与R2串联后的总电阻与R3并联，并联后的总电阻与R4串联，故电路中A、B间总电阻
R=+R4=Ω+4Ω=10Ω
（2）通过R4的电流为干路电流，根据欧姆定律有I4=I=A=0.3A
（3）R3两端的电压U3=U-I4R4=3V-0.3×4V=1.8V
15、 (1)由电阻定律得R=ρ解得ρ==Ω·m=8×106Ω·m.
(2)由部分电路欧姆定律得R= 由圆柱体体积公式得πr2h=V
由电阻定律得R=ρ 联立解得r=4cm,h=2cm.
16、 （1）直线A的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，根据图像可得E=3V，r=Ω=0.5Ω
（2）电源的U I图线与小灯泡的U I图线的交点为小灯泡接在电源两端的工作电压， 所以小灯泡的电阻为R==Ω=1Ω
（3）电源内阻消耗的热功率为P=I2r=22×0.5=2W
(4电源的效率为η=×100%=×100%=66.7%.
17、（1）由图可知
取图中两组数据 ，由闭合电路欧姆定律得
联立解得
（2）当 的阻值为
时功率最大，为
