山东省德州市实验中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（解析版）

这是一份山东省德州市实验中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即。下列说法正确的是（ ）
A. 材料的电导率越小，其导电性能越强
B. 材料的电导率与材料的形状有关
C. 电导率的单位是Ω－1·m－1
D. 电导率大小与温度无关
【答案】C
【解析】
【详解】A．电导率越小，材料的电阻率越大，其导电性能越差，A错误；
BD．材料的电导率与材料的形状无关，由材料本身的性质决定，受温度的影响，当温度发生变化时，电导率的大小会改变，B、D错误；
C．根据电阻定律
可知，电阻率的单位是Ω·m，则电导率的单位是Ω－1·m－1，C正确。
故选C。
2. 做平抛运动的物体，在相等的时间内，物体动量的变化量（ ）
A. 始终相同B. 只有大小相同
C. 只有方向相同D. 以上说法均不正确
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据动量定理
△P=Ft
动量变化量等于合外力的冲量，自由落体所受的力是恒力，在相等时间内物体合外力冲量相同，动量变化量相同，A正确；BCD错误；更多优质支援请 嘉 威鑫 MXSJ663 更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 故选A
3. 关于多用电表的使用，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中用多用电表直流电压挡测量的是电源的电压，表笔接法正确
B. 甲图中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压，表笔接法正确
C. 乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的正向电阻
D. 乙图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的反向电阻
【答案】C
【解析】
【详解】AB．图甲中用多用电表直流电压挡测量的是小灯泡两端的电压，但电流应从红笔流入，黑笔流出，图中表笔接法错误，故AB错误；
CD．图乙中电流从黑笔流出，红笔流入，此时二极管是导通状态，所以多用电表测量的是二极管的正向电阻，故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图所示，电路中的电阻，，。另有测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则（ ）
A. 当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是
B. 当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是
C. 当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80V
D. 当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80V
【答案】C
【解析】
【详解】A．当c、d端短路时，a、b间电路的结构是电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为
故A错误；
B．当a、b端短路时，c、d之间电路结构是电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻
故B错误；
C．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压等于电阻R3两端的电压
故C正确；
D．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压等于电阻R3两端的电压
故D错误。
故选C。
5. 额定电压均为110V，额定功率PA=100W，PB=40W的A、B两盏灯泡，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】判断灯泡能否正常发光，就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定电流，对灯泡有
可知RA对于A电路，由于RAUA，又
UB＋UA=220V
则UB>110V，B灯被烧毁，UA<110V，A灯不能正常发光；
对于B电路，由于RB>RA，A灯与滑动变阻器并联，并联电阻小于RB，所以UB>U并，则UB>110V，B灯被烧毁，A灯不能正常发光；
对于C电路，B灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于RA，所以可能
UA=UB=110V
两灯可以正常发光；
对于D电路，若滑动变阻器的有效电阻等于A灯、B灯的并联电阻，则
UA=UB=110V
两灯可以正常发光。
比较C、D两个电路，当灯A、B均正常发光时，由于C电路中滑动变阻器功率为
PC=（IA-IB）×110V
而D电路中滑动变阻器功率为
PD=（IA＋IB）×110V
所以C电路消耗电功率最小。
故选C。
6. 如图所示的电路中，由于某个电阻发生故障，使电流表A的读数变大，电压表V的读数变大，灯泡L的亮度变暗，关于故障的判断下列说法中正确的是（ ）
A. 可能是R3短路B. 可能是R2断路
C. 可能是R2短路D. 可能是R4短路
【答案】D
【解析】
【详解】由电路元件各物理量动态变化的规律“串反并同”可知，只有当R4短路时（可认为电阻减小），外电路电阻减小，总电流增大，电流表A的读数变大，R4的电流增大，电压表V的读数变大，灯泡L的亮度变暗．故正确答案为D．故选D．
点睛：本题运用“串反并同”的规律分析电路的动态分析比较快捷，若不熟悉，可以“局部到整体再局部”的思路分析．
7. 如图所示的电路中，V与A均为理想电表，电源内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为定值电阻的两倍，现闭合开关S，在滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数先增大后减小B. 电压表示数先减小后增大
C. 电源的效率先减小后增大D. 滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据电路图知，滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中阻值先变大后变小，则总电阻先变大后变小，根据欧姆定律可知干路中电流先变小，后变大，所以电流表示数先减小后增大，由于电源内阻不计，电压表测量的是电源电压，所以保持不变，故AB错误；
C．由于电源内阻不计，所以电源的输出功率等于电源总功率，效率保持不变，故C错误；
D．把定值电阻等效看成电源内阻，滑动变阻器消耗的功率相对于等效电源的输出功率，滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中阻值先变大后变小，当滑动变阻器接入电路中的阻值等于等效电源内阻时，电源输出功率最大，也即滑动变阻器消耗的功率最大，但滑动变阻器接入电路中的最大阻值为，小于等效电源内阻，所以可推知等效电源的输出功率先增大后减小，也即滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故D正确。
故选D。
8. 在如图所示的电路中，、为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设理想电流表的读数为，理想电流表的读数为，理想电压表的示数为，理想电压表的读数为，当的滑片向b端移动过程中，电流表的读数变化量大小为，电流表的读数变化量大小，电压表的读数变化量大小为，电压表的读数变化量大小为，则（ ）
A. 变小，不变B. ，不变
C. 变大，变小D. 变小，变小
【答案】B
【解析】
【详解】当滑片向b端移动过程中，R3接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流I1减小，由于电压表的电压
可知增大，由于电阻R1的电压
可知减小，由于
可知，电压表的电压增大，由于电流表的电流
可知增大，又由于
其中为负值，可知
由公式
可得
由公式
可得
综上所述可知A、C、D错误，B正确。
故选B。
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. 小张同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标纸上，如图中的所示，则下列判断正确的是（ ）
A. 直线表示电源的总功率B. 曲线表示电源的输出功率
C. 电源的电动势，内电阻D. 电流为时，电源的输出功率最大。
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．电源消耗的总功率的计算公式
PE=EI∝I
故A正确；
B．根据
应为开口向下的曲线，故c表示输出功率，故B错误；
C．当I=3A时，PR=0。说明外电路短路，根据
P=EI
得到
根据
故C正确；
D．当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，回路电流
故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻、，滑动变阻器R的调节范围为0~10，忽略导线的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 定值电阻消耗的最大功率为4.5W
B. 滑片P位于正中央时定值电阻消耗的功率最大
C. 电源的最大输出功率为6W
D. 当时，电源的输出功率最大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．定值电阻消耗的功率为
当电路中的电流最大时定值电阻消耗的功率最大，当滑动变阻器的滑片P在最右端时电路的电阻最小，电流最大，由闭合电路欧姆定律得
定值电阻消耗的最大功率为
故A正确；
B．定值电阻消耗的功率为，显然定值电阻两端的电压越大，消耗的电功率越大，由电路可知当滑片P位于最左端时，两端的电压最大，电功率最大，故B错误；
CD．当外电路的总电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，此时滑动变阻器与定值电阻并联的总电阻应为，即
解得
电源的最大输出功率为
故D错误，C正确。
故选AC。
11. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按如图所示接法连入电路。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数大于电流表的示数
B. 电流表指针的偏转角大于电流表指针的偏转角
C. 电压表的示数小于电压表的示数
D. 电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．电流表的量程大于的量程，故电流表的内阻小于的内阻。由图可知，两电流表并联，故其两端的电压相等，两表由相同的电流表改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于四个电阻并联，故两表头中电流相同，电流表指针的偏角与流过表头的电流成正比，故两表的偏角相同；电流表的量程大于电流表的，故电流表的示数比电流表的示数大，故A正确，B错误；
CD．电压表的量程大于电压表的量程，故电压表的内阻大于电压表的内阻，两电压表串联，故通过两表头的电流相等，电压表的偏转角等于电压表的偏转角，故电压表的示数比电压表的示数大，故C错误，D正确。
故选AD。
12. 如图所示，I为电流表示数，U为电压表示数，P为定值电阻R2消耗的功率，Q为电容器C所带的电荷量，W为电源通过电荷量q时电源做的功。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图像能正确反映各物理量关系的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】A．变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R2消耗的功率为
A正确；
B．电容器C的电压
电荷量为
解得
则Q—I图像是向下倾斜的直线，B正确；
C．电压表示数，U—I图像应是向下倾斜的直线，C错误；
D．电源通过电荷量q时电源做的功
E是电源的电动势，则W—q是过原点的直线，D错误。
故选AB。
二、实验题（共14分）
13. 某学校实验室购买了一卷镍铬合金丝，该校兴趣小组的同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的电阻率。截取一段镍铬合金丝后，他们选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。
（1）使用多用电表粗测合金丝的电阻，选择电阻挡“”；正确操作后，多用电表的示数如图所示，该合金丝的电阻约为_________。
（2）为了更准确地测量镍铬合金丝电阻，已知所选用的电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并获得较大的电压调节范围，以下四个电路中最合理的是_________。
A. B.
C. D.
（3）他们使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径，示数如图所示，则镍铬合金丝的直径为_________。
【答案】 ① 1300 ②. B ③. 0.680
【解析】
【详解】（1）[1]使用多用电表粗测合金丝的电阻，选择电阻挡“”；正确操作后，多用电表的示数如图所示，该合金丝的电阻约为
（2）[2]由于该合金丝的电阻约为，所选用的电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，根据
可知电流表应采用内接法；为了获得较大的电压调节范围，滑动变阻器应采用分压接法，则电路中最合理的是B。
故选B。
（3）[3]螺旋测微器的精确值为，由图可知镍铬合金丝的直径为
14. 小明在书上看到介绍用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的果蔬电池组，通过特殊装置就可以给手机充电，小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻，小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为，内阻约为；电流表量程为，内阻忽略不计。
（1）实验室的电阻箱有两种规格：电阻箱，电阻箱，图甲中的电阻箱应选用______（填“”或“”）。
（2）利用电阻箱的阻值与相应的电流表的示数，作出图像，如图乙所示，根据图像可得，水果电池的电动势为______，内阻为______（结果均保留三位有效数字）。
（3）若考虑电流表内阻，则水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意可知，电阻箱的最大阻值为电源内阻的，如果选用，电流的调节范围太小，指针几乎不变，则应选用最大阻值与电源内阻差不多的。
（2）[2][3]根据题意，由闭合回路欧姆定律有
整理可得
则图像中，图像的斜率
由图可知，当时，，解得
（3）[4]若考虑电流表内阻，由闭合回路欧姆定律有
整理可得
则（2）中所求内阻为
可知，水果电池内阻的测量值大于真实值。
三、计算题（共46分）
15. 在水平力F＝30N的作用下，质量m＝5kg的物体由静止开始沿水平面运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？（g取10m/s2）
【答案】12s
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律得：
撤去拉力后的加速度
撤去拉力时的速度
v=at=4×6=24m/s
则
16. 如图所示电路中，电源的电动势E=4V，内电阻r=1Ω，电阻R1可调。已知R2=6Ω，R3=3Ω，求：
（1）先将R1调到3Ω后固定，则开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？
（2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？
（3）为了使开关S接通时R1自身消耗的功率最大，应将R1的阻值调到多大？这时R1消耗的最大电功率是多少？
【答案】（1）0.4A；0.67A（2）0Ω；3.6W（3）3Ω；1.33W
【解析】
【详解】（1）将R1调到3Ω后固定，则开关S断开时通过R1的电流

开关S接通时
通过R1的电流为

（2）为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，则需电路中的电流最大，总电阻最小，即将R1的阻值调到0；这时A、B间消耗的最大电功率是
（3）为了使开关S接通时R1自身消耗的功率最大，则需满足
应将R1的阻值调到3Ω；这时R1消耗的最大电功率是
17. 如图所示，有内阻的电源电动势，标有“8V，12W”的灯泡L恰好能正常发光，测得此时流经电源的电流为2A，电动机M的电阻，求：
（1）电源的内阻；
（2）电源的总功率；
（3）通过电动机的电流；
（4）电动机输出功率。
‍
【答案】（1）；（2）18W；（3）0.5A；（4）3.75W
【解析】
【详解】（1）因为灯泡L恰好能正常发光，电路中的路端电压为U＝8V，由闭合电路欧姆定律有
代入数据得电源的内阻
（2）电源的总功率
P=EI
解得
P=18W
（3）通过灯泡的电流为
通过电动机的电流为
IM=I－IL=0.5A
（4）电动机热功率为
P热==0.25W
电动机的输出功率为
P出=UIM-P热
解得
P出=3.75W
18. 如图所示电路，为竖直放置的平行板电容器的两极板。一质量为且带正电的小球，用绝缘细线悬于两极板间的点。闭合开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角。已知两极板间距，电源电动势，内阻，电阻，，电容器电容，求：
（1）电阻两端的电压；
（2）电容器所带电荷量；
（3）小球所带的电荷量；
（4）将细线剪断瞬间，小球的加速度大小。
【答案】（1）10V；（2）；（3）3×10-4C；（4）12.5m/s2
【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可知
电阻R2两端的电压
U=IR2=10V
（2）电容器所带电荷量
（3）两板间的电场强度的大小为
根据
解得
q=3×10-4C
（4）将细线剪断瞬间，小球所受合力
联立解得
a=12.5m/s2