四川省眉山市仁寿第一中学南校区2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省眉山市仁寿第一中学南校区2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
满分：100 分；考试时间：75 分钟；
第 I 卷（选择题 共46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。）
1. 关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是（ ）
A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B. 适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路
C. 在非纯电阻电路中，
D. 焦耳热适用于任何电路
【答案】A
【解析】
【详解】A．电功率时描述电流做功快慢的物理量，但电路中产生的焦耳热与时间有关，A错误；
B．W=UIt适用于任何电路中电功的计算，纯电阻电路满足欧姆定律，则
B正确；
C．在非纯电阻电路中
得
C正确；
D．任意电路均使用求焦耳热，D正确。
本题选择不正确的，故选A。
2. 如图所示是三种元件的I-U特性曲线，下列说法正确的是（ ）
A. 3代表小灯泡的I-U特性曲线，电阻率随温度的变化而保持不变
B. 三条线代表的元件都是线性元件
C. 1代表标准电阻，温度升高，电阻不变，其斜率等于电阻
D. 2代表某些半导体元件，随着电压、电流的升高，电阻减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．在图像中，图线上的点与原点连线斜率的倒数等于电阻，曲线3中反应的特征是，随着电压、电流的增大，电阻逐渐增大，这符合小灯泡的伏安特性曲线，其电阻率随温度的升高而增大，故A错误；
B．三条线中的2、3是曲线，说明其代表的元件不是线性元件，故B错误；
C．元件1的伏安特性曲线是直线，说明其电阻不随电压、电流、温度的变化而变化，是标准电阻，在图像中，其斜率的倒数等于电阻，故C错误；
D．曲线2中反应的特征是，随着电压、电流的增大，电阻逐渐减小，说明该元件是半导体元件，故D正确。
故选D。
3. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为36V，内阻忽略不计，则（ ）
A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω
B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是16Ω
C. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为9V
D. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为16V
【答案】C
【解析】
【详解】A．当cd端短路时，R2和R3并联再与R1串联，ab之间的等效电阻
故A错误；
B．当ab端短路时，R1和R3并联再与R2串联，cd之间的等效电阻
故B错误；
C．当cd两端接通测试电源时，R1中没有电流，相等于R2与R3串联，ab两端的电压为R3分得的电压
故C正确；
D．当ab两端接通测试电源时，R2中没有电流，相等于R1与R3串联，cd两端的电压为R3分得的电压
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知( )
A. 带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度
B. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
C. 带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度
D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由电场线疏密可知，R点场强比Q场强点大，所以带电粒子在R点的电场力大，则带电粒子在R点的加速度大，A错误；
BC．带电粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若带电粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，带电粒子的电势能增大，动能减小，则带电粒子经过R点时的动能大于经过Q点时的动能，即带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度，而P点电势能最小，所以带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，B错误，C正确；
D．根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变，D错误。
故选C。
5. 图甲为某电源图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电源的内阻为
B. 小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
C. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为
D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律变形
可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为
内阻为
A错误；
B．根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得
可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B错误；
CD．把电源和小灯泡组成闭合回路，将在乙中作该电源对应的U-I图象，如图所示
两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数
，
所以，小灯泡的功率为：
回路中的总功率为
C正确，D错误。
故选C。
6. 如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设，，，当里面注满某种电解液，且P、Q加上电压后，其图线如图乙所示，当时，下列说法正确的是（ ）
A. 电解液的电阻为B. 电解液的电阻为
C. 电阻率是D. 电阻率是
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电解液的电阻为
故AB错误；
CD．根据
故C正确；D错误。
故选C。
7. 如图为双量程的电流表电路示意图，其量程分别为和，已知表头内阻为，满偏电流为，下列说法正确的是（ ）
A. 当使用、两个端点时，量程为
B. 当使用、两个端点时，量程为
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】当使用、两个端点时，有
当使用、两个端点时，
可知，则当使用、两个端点时，量程为，当使用、两个端点时，量程为；根据
，
代入数据解得
，
故选C。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 如图所示，电阻R1=2 Ω，小灯泡L上标有“3 V，1.5 W”字样，电源内阻r=1 Ω，滑动变阻器的最大阻值为R0。当触头P滑动到最上端a时，电流表的读数为1 A，小灯泡L恰好正常发光，不考虑小灯泡电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A. 滑动变阻器的最大阻值R0=8 Ω
B. 电源电动势E=6 V
C. 当触头P滑动到最下端b时，电源的输出功率P出=8W
D. 当触头P滑动到最下端b时，电源的总功率P总=2.4W
【答案】BC
【解析】
【详解】A．当触头P滑到a端时，流过小灯泡的电流为
流过滑动变阻器的电流为
I0=IA-IL=1 A-0.5 A=0.5 A
滑动变阻器的最大阻值为
故A错误；
B．电源电动势为
E=UL+IA（R1+r)=3 V+1×（2+1）V=6 V
故B正确；
CD．当P滑到b端时，滑动变阻器和小灯泡均被短路，电流总电流为
电源总功率
P总=EI=6×2W=12W
内阻消耗的功率为
P=I2r=4W
则输出功率为
P出=12W-4W=8W
故C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，电路中开关S闭合，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 微粒P将向上运动
B. 电流表读数增大
C. 上消耗的电功率增大
D. 电源的效率减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．带电微粒P处于静止状态，其受力如图所示
当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，平行金属板间的电势差变小，根据
可知平行金属板间的电场强度减小，带电微粒所受电场力减小，微粒P将向下运动，A错误；
BC．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，电流表的示数增大，上消耗的电功率减小，B正确，C错误；
D．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即外电路的总电阻减小，电源的效率为
由此可知，电源的效率减小，D正确。
故选BD。
10. 某汽车电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（ ）
A. 车灯的电流变大B. 路端电压变小
C. 电路的总电流变小D. 电源的总功率变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．开关闭合时，车灯变暗，流过车灯的电流I灯变小，A错误；
B．电路的路端电压为
I灯变小，可知路端电压变小，B正确；
C．总电流即干路电流为
U路减小，可知干路电流增大，C错误；
D．电源总功率为
I干增大，可知总功率变大，D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题 共54分）
三、实验题（本题共 2 小题，共计19分，第1小题9分，第2小题 10分）
11. 测一节干电池的电动势E和内阻r。某同学设计了如图甲所示的实验电路，已知电流表内阻与电源内阻相差不大。

（1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器R的滑片P应调到_____________（选填“a”或“b”）端。
（2）闭合开关S1，S2接位置1，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数。
（3）重复（1）操作，闭合开关S1，S2接位置2，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数。
（4）建立坐标系，在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时图象如图乙所示。
① S2接2时的图线是图乙中的_______________（选填“A”或“B”）线。
② 每次测量操作都正确，读数都准确。由于S2接位置1，电压表的分流作用，S2接位置2，电流表的分压作用，分别测得的电动势和内阻与真实值不相等。则由图乙中的A和B图线，可得电动势和内阻的真实值，E=______________V，r=______________Ω。（保留3位有效数字）
③进一步对该实验误差进行分析，下列说法中正确的是______。
A．开关S2接1时，电池电动势的测量值等于真实值，电池内阻的测量值小于真实值。
B．开关S2接1时，电池电动势的测量值小于真实值，电池内阻的测量值大于真实值。
C．开关S2接2时，电池电动势的测量值等于真实值，电池内阻的测量值大于真实值。
D．开关S2接2时，电池电动势的测量值小于真实值，电池内阻的测量值小于真实值。
【答案】 ①. a ②. A ③. 1.50 ④. 1.50 ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]为保护电流表，开始测量之前，滑动变阻器R的滑片P应调到阻值最大的a端；
（2）[2]当S2接1位置时，可把电压表与电源并联看作一个等效电源，设电压表内阻为，则电动势和内阻测量值分别为
，
可知电动势和内阻的测量值均小于真实值；
当S2接2位置时，可把电流表与电源串联看作一个等效电源，设电流表内阻为，则电动势和内阻测量值分别为
，
可知电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值均大于真实值；
则S2接2时的图线是图乙中的A线。
（4）②[3]当S2接2位置时，可把电流表与电源串联看作一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值，图线应A线，则有
[4]当S2接1位置时，图线的B线对应的短路电流为真实值，为
内阻的真实值为
③[5]AB．开关S2接1时，可把电压表与电源并联看作一个等效电源，可知电动势和内阻的测量值均小于真实值；故AB错误；
CD．开关S2接2时，可把电流表与电源串联看作一个等效电源，可知电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值均大于真实值；故C正确，D错误。
故选C。
[2023·江门市培英高级中学高二期中]
12. 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某同学在实验室测量一均匀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如图甲所示，由图可知其直径为______mm；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为______cm；用多用电表挡粗测其电阻，发现指针偏转太大，换挡后，进行欧姆调零，如图丙所示，重新测量其电阻为______Ω。
（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填器材前的字母代号）
A.电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）
B.电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）
C.电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）
D.电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）
E.滑动变阻器（阻值范围0~5Ω，1.0A）
F.滑动变阻器（阻值范围0~2000Ω，0.1A）
G.直流电源E（电动势为3V，内阻不计）
H.开关S，导线若干
（3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中，并在如图中完成实物连接图。（ ）
（4）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为______。
【答案】 ①. 1.845##1.844
②. 4.240 ③. 6 ④. A ⑤. C ⑥. E ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]由题图甲知，圆柱体的直径为
[2]由题图乙知，长度为
[3]由图丙知，其电阻为
（2）[4]电源电动势为3V，所以电压表选3V量程的。
[5]电路中最大电流约为
所以电流表量程应该选0.6A的。
[6]待测电阻大约为，若用滑动变阻器R2（阻值范围0~2000Ω，0.1A）调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器R1（阻值范围0~5Ω，1.0A）。
（3）要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，滑动变阻器应用分压式接法，电压表内阻较大，而待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小，根据以上分析设计的电路图以及实物连接图如图所示
（4）[8]由
联立解得该圆柱体电阻率的关系式为
四、解答题（本题共3个小题，共35分。要求写出必要的公式、文字叙述。按步骤得分。）
13. 如图所示，边长为L的正方形线框MNPQ位于纸面内，过MN和PQ中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向外范围足够大的匀强磁场的右边界上，磁感应强度大小为B，求：
（1）图示位置时穿过线框的磁通量Φ；
（2）若线框从图示位置开始按图示方向绕OO′轴转过60°的过程中，磁通量的变化量∆Φ大小。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
图示位置时穿过线框的磁通量为
【小问2详解】
若线框从图示位置开始按图示方向绕OO′轴转过60°的过程中，末位置穿过线框的磁通量为
则磁通量的变化量的大小为
14. 如图为一小型起重机的电路示意图，电源的电动势为，照明灯的规格为“”，电动机的内阻为。装置工作时，照明灯正常工作，理想电流表的示数为6A，不考虑照明灯灯丝电阻随温度的变化。求：
（1）电源的内阻r；
（2）电动机的输出功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】解：（1）根据闭合电路欧姆定律 有
照明灯正常工作，代入数据解得
（2）设流过照明灯的电流为，有

解得
设流过电动机的电流为，有
解得
电动机的输入功率
解得
电动机的输出功率
解得
15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，电表均为理想电表。
（1）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少；
（2）求出电源的电动势和内阻；
（3）求滑动变阻器的最大输出功率。
【答案】（1），
（2）8V，
（3）4W
【解析】
【小问1详解】
由AC图像可知，定值电阻
当变阻器的滑片在最右端时电压表V2读数最大，此时滑动变阻器的总电阻
【小问2详解】
由BC直线可知，当U=7.5V时I=0.5A；当U=6.0V时I=2.0A；根据
U=E-Ir
可得
7.5=E-0.5r
6.0=E-2.0r
解得
E=8V，r=1Ω
【小问3详解】
将R0看做是电源内阻，则当
R=R0+r=4Ω
时变阻器R的功率最大，最大功率为