石榴高级中学2023-2024学年高二上学期9月月考
物理试卷
单选题(每填4分)
1．关于能源、能量，下列说法正确的是（ ）
A．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站
C．能量是守恒的，不会发生能源危机
D．化石能源、水能、核能，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源
2．如图所示电路中，电动机的内阻为开关闭合后，调节滑动变阻器，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为，通过电动机的电流为，电动机输出的机械功率等于
A． B． C． D．
3．如图所示是电阻R的I-U图象，由此可得出（ ）
A．导体的电阻与电阻两端的电压成正比
B．电阻R=0.5Ω
C．I-U图象的斜率表示电阻
D．在R两端加上8.0V的电压时，每分钟通过电阻横截面的电荷量为240C
4．A、B为“220 V 100 W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220 V 40 W”的两盏相同的灯泡.现将四盏灯泡接成3.如图所示的电路，并将两端接入电路，各灯实际功率分别为PA、PB、PC、PD.则实际功率的大小关系为( )
A．PA＝PB，PC＝PD B．PA＝PD＞PB＝PC
C．PD＞PA＞PB＞PC D．PB＞PC＞PD＞PA
5．如图所示，甲图中直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图像。用此电源与电阻R连接成如闭合电路。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R的阻值为1.5 Ω B．乙图所示电路中，电源的总功率为4 W
C．乙图所示电路中，电源的输出功率为4 W
D．乙图所示电路中，若将电阻R换一个阻值更小的电阻，电源的输出功率一定减小
6．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电灯L正常发光．两块电表均为理想电表．在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是
A．电流表的示数变小 B．电源的总功率变小
C．灯泡L的亮度变大 D．电压表的示数变小
7．如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图像，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下面说法不正确的是（ ）
A．阴影部分的面积表示电源的输出功率
B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率
C．当满足时，电源的输出功率最大
D．当满足时，电源的效率小于50％
8.如图所示，移动滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大”，则电路的可能故障为 ( )
A. 小灯泡短路 B. 小灯泡断路C. 电流表断路 D. 滑动变阻器断路
9．如图所示，当AB间加上电压时，R1、R2、R3三个电阻上消耗的功率相等，则三电阻的阻值之比R1：R2：R3为（ ）
A．1：1：4 B．1：1：1 C．1：1：2 D．2：2：1
10．如图所示的电路，R1、R2、R4均为定值电阻，R3为热敏电阻(温度升高，电阻减小)，电源的电动势为E，内阻为r.起初电容器中悬停一质量为m的带电尘埃，当环境温度降低时，下列说法正确的是( )
A．电压表和电流表的示数都减小
B．电压表和电流表的示数都增大
C．电压表和电流表的示数变化量之比保持不变
D．带电尘埃将向下极板运动
二、实验题（每空14分）
11．手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中，这些电器都要用到蓄电池。某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为3V。
A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；
B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；
C．量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；
D．阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；
E．阻值为0~10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；
F．定值电阻4Ω，额定功率4W；
G．电键S一个，导线若干。
(1)为了减小实验误差，电压表应选择 （填器材代号），电路图中的导线应连接到 （填“①”或“②”），改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择 （填器材代号）；
(2)用(1)问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图2中（a）所示，由图线（a）可得改蓄电池的电动势 V，内电阻 Ω；（结果保留两位有效数字）
(3)硅光电池是一种新型太阳能电场，具有低碳环保的优点，如图3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的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象。当它们组成闭合电路时，硅光电池的电动势为 V，内电阻为 Ω。（结果保留两位有效数字）
三、解答题（8+8+14+16）
12．有一金属丝，长，电阻为，现将该金属丝连成一闭合圆环，如图所示，在圆环上取P、Q两点、把P、Q两点接入电路中。已知P、Q间的短圆弧长，求P、Q间的电阻值。
13．如图是有两个量程的电流表，当使用、两个端点时，量程为10A，当使用、两个端点时，量程为1。已知表头的内阻为，满偏电流为500mA，求电阻、的值。
14．如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G＝500 N，电源电动势E＝90 V，电源内阻r＝2 Ω，不计各处摩擦，当电动机以v＝0.6 m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，求：
（1）电动机消耗的总功率；
（2）电动机线圈的电阻；
（3）电动机的效率。
15.如图所示，电路中电源电动势为E(未知)，内阻r=1Ω，R0为电阻箱，定值电阻R=3Ω，A、B为一对水平平行金属板，板间距离为d=10cm闭合开关S，将电阻箱调至R0=2Ω，待电路稳定后，一带电液滴恰好静止于A、B两板间．已知液滴带电量为q=-1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，g取10m/s2求：
(1) A、B 两板间电压UAB；
(2)电源电动势E和电源的输出功率P出。
参考答案：
1．A
【详解】A．可再生能源足够清洁、无污染，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，A正确；
B．核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，同时核废料具有放射性，但不应该关闭核电站，应该合理地利用，B错误；
C．由于能量的转化具有方向性，所以无节制地消耗能源会造成能源危机，C错误；
D．化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，D错误；
故选A。
2．C
【详解】电动机是非纯电阻电路，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I，故电机的电功率为IU；电动机内阻为R，故电动机消耗的热功率为I2R；根据能量守恒定律，电动机输出的机械功率为：
故C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】A．导体的电阻是定值，与电压无关，故A错误；
B．由图可知，电阻
故B错误；
C．I-U图象的斜率表示电阻的倒数，故C错误；
D．在R两端加上8.0V的电压时，电流为4A，每分钟通过电阻横截面的电荷量为
q=It=4×60C=240C
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】根据得：RA＝RB＝=484Ω，RC＝RD＝=1210Ω；由电路图可知，BC并联，所以电压相等，根据P＝可知：PB＞PC；AD串联，电流相等，根据P=I2R可知，PD＞PA；AD的电流大于BC的电流，根据P=I2R可知：PA＞PB，PD＞PC；所以PD＞PA＞PB＞PC；故选C.
5．C
【详解】A．电阻R的阻值为
选项A错误；
B．电源电动势
E=3V
内阻为
则乙图所示电路中，电源的总功率为
P=IE=2×3W=6 W
选项B错误；
C．乙图所示电路中，电源的输出功率为
选项C正确；
D．因当外电路电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则乙图所示电路中，若将电阻R换一个阻值更小的（例如0.5Ω）的电阻，电源的输出功率会变大，选项D错误。
故选C。
6．D
【分析】将滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化和路端电压的变化，确定电灯L消耗功率的变化．根据流过变阻器的电流与总电流、电灯L电流的关系，分析其电流的变化，确定R1两端电压的变化，再分析变阻器两端电压的变化和电阻R1消耗的功率的变化．
【详解】将滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，电路总电流I增大，则电流表的示数变大，故A错误；电源总功率P=EI，电流I增大，总功率增大，故B错误；由于内阻不为零，故路端电压U=E-Ir减小，电灯L消耗的功率减小，变暗，故C错误；流过变阻器的电流I1=I-IL，I增大，IL减小，则I1增大，电阻R1消耗的功率变大，电阻R1两端的电压U1增大；电压表的示数UV=U-U1，U减小，U1增大，则电压表示数变小．故D正确．故选D．
7．B
【详解】AB．阴影部分的面积为路端电压与电流的乘积，为电源的输出功率，故B符合题意，A不符合题意；
CD．电源的效率为
当满足α=β时，内外阻相等，输出功率最大，但电源的效率为50%，外阻越大，效率越高，时，即，效率应小于50%，故C不符合题意，D不符合题意；
故选B。
8【答案】B
【解析】若小灯泡短路，电压表也被短路，示数应为零，与题不符，故A错误；
若小灯泡断路，电压表与电流表组成串联电路，由于电压表内阻很大，电流表示数很小几乎为零，电压表直接测量滑片与端间的电压，在滑片向端移动时，电压表的示数将增大，与题相符，故B正确；
若电流表断路，电压表中无电流，将没有读数，与题不符，故C错误；
若变阻器的滑片右端断开，两个电表均无示数，若滑片左端断开，两个电表均有示数，不符合题意，故D错误。
3．A
【详解】因R1和R2串联，电流相等，且消耗的功率相等，根据P=I2R可知R1=R2；因并联支路电压相等，上面支路的功率等于R3功率的2倍，根据可知，R3=2R12=4R1，即
R1：R2：R3=1：1：4
A．1：1：4，与结论相符，选项A正确；
B．1：1：1，与结论不相符，选项B错误；
C．1：1：2，与结论不相符，选项C错误；
D．2：2：1，与结论不相符，选项D错误；
10．C
【分析】首先要读懂电路图，知道电容器的端电压等于R4的端电压，根据温度升高，判断电路的总电阻的变化，在判断支路电压和电流的变化；再根据电容器板间电压的变化，分析板间场强的变化，判断带电尘埃的受力情况，从而分析其运动情况；
【详解】AB、当环境温度降低时，R3的阻值增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表的示数减小；根据欧姆定律可得内电压减小，R1两端的电压减小，并联部分的电压增大，则电压表的示数增大，故A、B错误；
C、电压表的示数为U=E I(R1+r)，则得电压表和电流表的示数变化量之比为，保持不变，故C正确；
D、电容器板间电压增大，板间场强增大，带电尘埃所受的电场力增大，则带电尘埃将向上极板运动，故D错误；
故选C．
【点睛】关键是注意此题牵涉的电阻较多，分析应逐项分析，注意灵活应用闭合电路的欧姆定律和各支路的电压与电流的关系．
11． B ① E 3.2 1.3 3.0 5.0
【分析】(1)根据电池内阻很小，与电流表内阻相差不大，进行选择．为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器．(2)由表示电源的伏安特性曲线分析，明确图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内阻；(3)由电阻的伏安特性曲线可得出电阻的阻值，再由闭合电路欧姆定律可求得电源的内阻．
【详解】(1)[1][2][3]蓄电池的电动势约为3V，为了减小实验误差，电压表应选择B。蓄电池内阻较小，为了避免电流表分压带来较大的误差所以采用电流表的内接法，即选择①。改变滑动变阻器阻值时，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择E。
(2)[4][5]由闭合电路欧姆定律可得
化简可得
与图2所示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是3.2，则电源电动势
电源内阻
(3)[6][7]由闭合电路欧姆定律可得
化简可得
当
时
由a与纵轴的交点读出电源的电动势为
根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为
电流为
则硅光电池的内阻为
【点睛】本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻等问题，要掌握实验器材的选取原则，要会由电源的U~I图象求电源电动势与内阻．
12．2.4Ω
【详解】P、Q间长圆弧和短圆弧对应电阻分别为
则P、Q间的电阻值可看做两电阻并联，则为
13．R1=20 , R2=180
14．（1）400 W；（2）4 Ω；（3）75%
【详解】（1）由题意知此时电路中的电流
I＝5 A
则电源的总功率
P＝EI＝90×5 W＝450 W
电源的内功率为
则电动机消耗的总功率为
（2）由题意知，电动机的输出功率为
所以电动机热功率为
解得
（3）电动机的效率为
15【答案】解：由液滴平衡可得
解得；
由欧姆定律可知
根据闭合电路欧姆定律：
解得；
电源输出功率：。
【解析】本题综合考查了电容、闭合电路欧姆定律及电功率公式；在求电源的输出功率时，外电阻为纯电阻；并熟练掌握电源输出功率的最大值表达式。
由共点力的平衡条件可求得两平行金属板间的电压值；
由闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质可求得电动势，由电源输出功率可得结果。
试卷第6页，共6页
