2022-2023学年山东省菏泽市山大附中实验学校高二上学期第一次阶段测试物理试题

这是一份2022-2023学年山东省菏泽市山大附中实验学校高二上学期第一次阶段测试物理试题，共10页。试卷主要包含了下列说法正确的是，如图等内容，欢迎下载使用。

一．单选题（共8题，每题3分，共24分，每小题只有一项符合题目要求）。
1．下列说法正确的是（ ）
A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化
B．均匀变化的电场一定能形成电磁波
C．能量在转化过程中具有方向性，因此能源是有限的
D．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在
2．一水平放置的金属导体横截面积为，通入电流后，在2s内有电荷量8C的自由电子从左到右通过某一截面，则通过该导体的电流强度的大小和方向，下列判断正确的是（ ）
A．400A、从左到右B．400A、从右到左C．4A、从左到右D．4A、从右到左
3．两段材料不同、横截面积相同的均匀导线a和b，其长度分别为2m和1m。串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则a、b两种材料的电阻率之比为（ ）
A．1：4B．1：2C．2：1D．4：1
4．电源是将其它形式的能转化成电能的装置，设电源的电动势为E、路端电压为U，I为电源的输出电流，对电源和电路的理解正确的是（ ）
A．一定是外电路的总电阻
B．电动势的大小等于在电源内部电场力把正电荷从负极送到正极所做的功
C．由电源的输出功率可知，随I的增大而减小
D．若外电路为纯电阻电路，且外电阻为R时，有，因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现
5．电流表是电器检修过程中经常用到的仪器，根据使用环境的不同，经常需要不同的量程。如图所示是有0.6A和3A两种量程电流表的电路图，已知表头G的满偏电流为100mA、内阻为，则的阻值为（ ）
A．B．C．D．
6．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（ ）
A．B．C．D．
7．法拉第在研究电磁感应现象时的实验电路如图，下列操作中电流表指针不发生偏转的是（ ）
A．开关断开瞬间B．开关闭合瞬间C．保持开关闭合D．移动变阻器滑片
8．如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器的滑动片由a端向b端移动，用两个电表分别测量电压和电流，得到部分关系图象如图（乙）所示，则（ ）
A．电源的电动势为9V
B．滑动变阻器的总阻值为
C．当电压表示数为5.0V时，电源效率不是最高
D．当电压表示数为5.0V时，消耗的总功率最大
二．多选题（共4小题，每题4分，共16分）。
9．多用电表在选择不同的挡位时，在电路中有不同的连接方式，则下述正确的是（ ）
A．当多用电表调至电压挡时按电路图①连接，然后闭合开关
B．当多用电表调至电流挡时按电路图②连接，然后闭合开关
C．当多用电表调至欧姆挡时按电路图③连接，然后闭合开关
D．当用多用电表测量二极管的正向电阻时，按电路图④连接
10．如图所示，在磁感应强度大小为、平行P、Q连线向右的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为L．在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为L的a点处的磁感应强度为．下列说法正确的是（ ）
A．P中电流在a点处产生的磁感应强度的大小为
B．两电流在a处产生的磁感应强度大小为
C．若在a点处垂直纸面放一长度为L、电流为I的导线，则该导线所受的安培力大小一定为
D．若使P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为
11．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的、分别为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（ ）
A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动
B．只调节电阻的滑动端向上移动时，电压表示数不变，带电微粒仍然静止不动
C．只增大的光照强度，电阻消耗的功率变大，带电微粒向上运动
D．只调节电阻的滑动端向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动
12．在如图1所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，、、为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（ ）
A．通过灯泡的电流为灯泡电流的2倍
B．灯泡的电阻为
C．灯泡消耗的电功率为0.75W
D．灯泡消耗的电功率为0.30W
三．实验题（共2小题，共14分）。
13．（8分）电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，
可知其直径为_______mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为_______mm。
（2）用多用电表粗测其电阻约为。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表（量程3V，内阻约为）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为）
C．滑动变阻器R（阻值范围，2.0A）
D．直流电源E（电动势为3V）
E．开关
F．导线若干
则该实验电路应选择如图丙电路中的________。
（3）实验测出圆柱体的电阻为R，圆柱体横截面的直径为D，长度为L，则圆柱体电阻率为________。（用D、L、R表示，单位均已为国际单位）
14．（6分）某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表的内阻，电阻，为了方便读数和作图，给电池串联一个的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量a、间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表和的多组、数据，作出图象如图2．由图象得到的电池的电动势E=________V，内阻r=________。（结果保留小数点后两位）
四、计算题（共4小题，共46分）
15．（10分）我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示。（sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（1）该过程中磁通量的变化量的大小是多少？
（2）该过程导线框中有无感应电流？写出判断理由。
16．（12分）如图甲所示的电路中，是滑动变阻器（最大阻值足够大），是定值电阻。将的滑动触头调节至最左端，闭合开关S，调节的阻值，得到电压表、和相应的电流表A的多组数据，用这些数据在同一坐标系中描点、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）的最大功率及此时接入电路的阻值。
17．（12分）某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压传感器和电流传感器测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图乙、图丙所示，当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图丁所示，电动机提升的重物的质量为91.2g，不计一切摩擦，取。求：
（1）该电动机在图丁所示时间内的效率；
（2）该电动机的内阻（保留2位有效数字）；
（3）电动机工作稳定后，电源消耗的热功率。
18．（12分）某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上，弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k=1300N/m，自然长度，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积，工作时总是正对着风吹来的方向，电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好，限流电阻的阻值，电源电动势E=12V，内阻，合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数。如果某时刻风吹迎风板使其向左压缩弹簧，电压表的示数变为。
（1）求金属杆单位长度的电阻；
（2）求时作用在迎风板上的风力F；
高二上学期第一次阶段性考试
物理参考答案
1-8CDADBDCA 9BD 10AD 11BC 12BCD
一．单选题
1．C解析：A、虽然自然界中的能量是守恒的，但在能量的使用过程中，能量的品质会下降，所以需要节约能源，故A错误；B、根据能量守恒定律，在利用能源的过程中，总能量在数量上是不变的，故B错误；C、能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，能源使用后品质降低，不能再作为能源使用，所以能源是有限的，故C正确；D、核能在地球上的储量是一定的，属于不可再生能源，故D错误。
2．D。
3．A解：a、b两端的电势差分别为2V，4V，电流相等，根据欧姆定律得：；根据电阻定律得：则有：；则电阻率之比
4．D
5．B解：取3A量程时，和电流表串联再并联，流过的电流为，根据并联电路规律有：，取0.6A量程时，和串联再并联电流表，流过和的电流为，根据并联电路规律有：，
联立解得：，，故B正确，ACD错误。
6．D
7．C解：A、当开关S断开的瞬间，右边线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，导致电流表指针发生偏转，故A错误；
B、当开关S闭合的瞬间，右边线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，导致电流表指针发生偏转，故B错误；
C、当保持开关闭合，右边线圈中有磁通量，但不发生变化，不会产生感应电流，导致电流表指针不发生偏转，故C正确；
D、当移动变阻器滑片，右边线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，导致电流表指针发生偏转，故D错误。
8．A解：将图甲所示电路等效为如右图所示电路，滑动变阻器的滑动片P左侧部分电阻为，右侧部分电阻为，两部分为并联关系，滑动片P由a端向b端移动过程，由零逐渐增大，逐渐减小到零。
B、当时，并联部分的电阻最大，电压表示数最大，由图乙可知此时电压表示数为，电流表示数即流过的电流，
由欧姆定律得：
因，则滑动变阻器的总阻值为，故B错误；
A、当时，流过，的电流相等，则干路电流；
由图乙可知：，，则
则有：
可得：
则干路电流为：
由闭合电路欧姆定律得：
，代入数据得：
，代入数据得：
解得：E=9V，，故A正确；
C、电源效率，当电压表示数为5.0V时，由B选项的分析可知此时并联部分的电阻最大，外电路总电阻最大，则路端电压U最大，故电源效率最大，故C错误；
D、将等效作为电源内阻，则等效电源内阻，此时等效电源的输出功率等于滑动变阻器的总功率，当接入电路的电阻即并联部分的电阻等于时其功率最大。
当电压表示数为5.0V时，由B选项的分析可知，则接入电路的电阻为，可知消耗的总功率并不是最大，故D错误。
9．BD解：AB、测电压或电流时，红表笔应接电势高的点，黑表笔应接电势低的点，所以电路图①连接方式错误，电路图②连接方式正确，故A错误，B正确；
C、测电阻时，应将电阻从电路中断开，故C错误；
D、由于黑表笔接的是内部电源的正极，所以测二极管的正向电阻时，黑表笔应接二极管的正极，故D正确。
10．AD
11．BC
12．BCD
解：B、C、当开关闭合后，灯泡的电压，由图读出其电流，则灯泡的电阻，功率，故B正确，C正确；
A、灯泡、串联，电压，由图读出其电流，灯泡、的功率均为，故A错误，D正确；
三．实验题
13．（8分）（1）0.920，42.40；（2）B；（3）
14.（6分）①②1.4（1.36～1.44均可）0.5（0.4～0.6均可）
四．计算题（共46分）
15.（10分）
解析：（1）线框在水平位置时穿过线框的磁通量为：
当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角，穿过线框的磁通量为：
该过程磁通量的改变量大小为：
（2）有感应电流，因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化。
16.（12分）解：（1）向上倾斜的直线是的图线，则
当的滑片向右滑动时，接入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，通过电源的电流增大，内电压和的电压均增大，
即的示数增大，的示数：…①
I增大，减小，可知向下倾斜的直线反映电压表的示数随电流的变化情况。
将U=2V，I=0.1A，以及U=1V，I=0.3A，代入①式可得：
…②
…③
由②③解得E=2.5V，
（2）将看成电源的内阻，根据电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大，知当时，等效电源的输出功率即的功率最大
且的最大功率为
其中
联立解得
17.（12分）
解析:（1）由图像得
电动机效率
其中UI为电路稳定工作时的电压和电流，即U=3V，I=0.16A，
解得
（2）电动机输入功率
电动机对外做功为
电动机内阻产热为
由得
（3）由闭合电路欧姆定律，刚闭合瞬间
电流稳定时.
电源消耗的热功率时
得P=0.032W
18.（12分）
解析:（1）无风时，电路中的电流为
则此时金属杆的电阻为.
则金属杆单位长度的电阻为
（2）当传感器的示数为时，根据闭合电路欧姆定律
解得此时金属杆电阻为
则此时弹簧长度为
所以弹簧压缩量为
根据平衡条件，此时风力为