2021-2022学年江苏省常州市高二第一学期阶段测试一物理试题B（解析版）

这是一份2021-2022学年江苏省常州市高二第一学期阶段测试一物理试题B（解析版），共8页。试卷主要包含了50 A和2，0×1) V＝36 V，5 W．等内容，欢迎下载使用。

江苏省常州市2021-2022学年高二第一学期阶段测试一
人教版物理试题B

注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：
1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为90分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
一、选择题（共11小题，共44分）
1. 两个小灯泡，分别标有“1 A　4 W”和“2 A　1 W”的字样，则它们均正常发光时的电阻阻值之比为(　　)
A．2∶1 B．16∶1 C．4∶1 D．1∶16
【答案】　B
【解析】　由P＝I2R知：R＝，所以R1∶R2＝∶＝16∶1.
2. 取阻值分别为R1和R2的电阻，现在两电阻两端分别施加电压U1、U2，已知U1＝U2，此时流过R1的电流为流过R2的电流的3倍．则为(　　)
A. B. C. D.
【答案】　A
【解析】　设R2两端的电压为U，通过R2的电流为I，则R1两端的电压为U，通过R1的电流为3I，由欧姆定律知R＝，所以＝＝，A正确．
3. 如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是(　　)
A．L1变亮，L2和L3均变暗 B．L1变亮，L2不能确定，L3变暗
C．L1变暗，L2和L3均变亮 D．L1变亮，L2变亮，L3变暗
【答案】　C
【解析】　当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，所以L3变亮．内电压增大，路端电压减小，因为U3变大，且路端电压变小，所以L1变暗．总电流变大，流过L1的电流变小，所以流过L2的电流增大，L2变亮，故C正确．
4. 某学生在进行“研究串联电路电压特点”的实验时，接成如图所示的电路．接通S后，他将较大内阻的电压表接在A、C两点时，电压表读数为U；将该电压表接在A、B两点时，电压表读数也为U；将该电压表接在B、C两点时，电压表的读数为零．则出现此种情况的原因可能是(　　)
A．电阻R2断路 B．电阻R1断路
C．电阻R1、R2均断路 D．电阻R1、R2均短路
【答案】　B
【解析】　如题图所示，接通S后，将较大内阻的电压表接在A、C两点时，电压表读数为U，说明从A顺时针方向到电源、开关S到C点均连接正常；将该电压表接在A、B两点时，电压表读数也为U，说明从A顺时针方向到电源、开关S到B没有断路，电压表测得的是电源电压；将该电压表接在B、C两点时，电压表的读数为零，说明R1断路或R2短路，导致电压表没有电流经过，故B正确，A、C、D错误．
5. 在研究微型电动机的性能时，应用如图3所示的实验电路．闭合开关S，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V，重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V，电压表、电流表均为理想电表，则这台电动机正常运转时的输出功率为(　　)
A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W
【答案】　A
【解析】　电动机停止转动时，线圈的电阻r＝＝4 Ω，电动机恢复正常运转时，电功率P＝UI＝48 W，热功率为P热＝I2r＝16 W，电动机输出的机械功率P机＝P－P热＝32 W，选项A正确．
6. （多选）如图所示，当电路里滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时(　　)
A． 电容器C两端的电压增大 B． 电容器C两极板间的电场强度增大
C． 电压表的读数减小 D．R1消耗的功率增大
【答案】AB
【解析】P下滑时R2接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R1消耗的功率减小，故D错误．内电压减小，外电压增大，电压表的读数增大，故C错误．电容器两端的电压增大，两极板间的电场强度增大，A、B选项正确．
7. 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(　　)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】　S断开时等效电路如图甲所示。
电容器两端电压为U1＝×R×＝E；
S闭合时等效电路如图乙所示。
电容器两端电压为U2＝×R＝E，
由Q＝CU得＝＝，故选项C正确。

8. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图4所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中不正确的是(　　)
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ D．用欧姆表测得的小灯泡的电阻小于
【答案】　C
【解析】　由题图知，随着电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知灯泡的电阻不断增大，故A正确；由题图可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻R＝，故B正确，C错误；用欧姆表测得的小灯泡的电阻小于，故D正确．
9. （多选）电位器是变阻器的一种．如图5所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是(　　)
A．串接A、B，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
B．串接A、C，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮
C．串接A、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗
D．串接B、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮
【答案】　AD
【解析】　根据电位器结构和连线可知：串接A、B，使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；串接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误．
10. 如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R两端的电压与电流的关系图像．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有(　　)
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高
【答案】C
【解析】 由题图判断电源a的内阻大，在纯电阻电路中电源效率η＝×100%，内阻越大，效率越低；电源的输出功率P＝UI对应图线交点坐标的乘积，只有C正确．
11. （多选）如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是(　　)
A．小球带正电
B．当滑动触头从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变小
C．当滑动触头从a向b滑动时，电流计中有电流，方向从上向下
D．当滑动触头停在b处时电源的输出功率一定大于滑动触头在a处时电源的输出功率
【答案】　ABC
【解析】　由题图知，A板带正电，B板带负电，电容器内电场方向水平向右．绝缘线向右偏，电场力向右，则小球带正电，故A正确．滑动触头向右移动时，R接入电路的阻值变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U＝E－Ir变小，R1两端电压变小，则电容器电压变小，绝缘线偏角变小，故B正确．滑动触头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流计的电流方向从上向下，故C正确．根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻时，外电阻减小，输出功率增大；外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题不知道外电阻与内阻大小关系，故无法比较电源输出功率的大小，故D错误．
二、解答题（共5题，共56分）
12. 某同学组装一个多用电表．可选用的器材有：微安表头(量程100 μA，内阻900 Ω)；电阻箱R1(阻值范围0～999.9 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～99 999.9 Ω)；导线若干．
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡．
回答下列问题：
(1)在图虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．
(2)电阻箱的阻值应取R1＝________Ω，R2＝______Ω.(保留到个位)
【答案】　(1)如图所示(4分)(2)100(2分)　2 910(2分)
【解析】　(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表，有
IgRg＝(I－Ig)R1
解得R1＝100 Ω
接b时改装成量程为3 V的电压表，有
U＝IgRg＋IR2
解得R2＝2 910 Ω.
13. 在如图所示的电路中，三个电阻的阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，电源电压恒定．
(1)接通开关S，断开开关S′时，R1与R2两端电压之比为多少？
(2)两个开关S、S′都接通时，R1与R2两端电压之比为多少？
【答案】　(1)2∶3　(2)7∶6
【解析】　(1)接通开关S，断开开关S′时，电阻R1与R2串联，由串联电路的规律知U1∶U2＝R1∶R2＝2∶3.(3分)
(2)两个开关都接通时，R2与R3并联，且R23＝＝ Ω，(3分)
R1与R23串联，由串联电路的规律知，U1′∶U2′＝R1∶R23＝7∶6.(2分)
14. 如图所示，灵敏电流计的内阻Rg为500 Ω，满偏电流Ig为1 mA.当使用a、b两个端点时，是量程为I1的电流表；当使用a、c两个端点时，是量程为I2的电流表；当使用a、d两个端点时，是量程为U的电压表．已知电阻R1、R2、R3的阻值分别为0.5 Ω、2 Ω和100 Ω.求量程I1、I2、U的值．
【答案】　1.005 A　201 mA　20.6 V
【解析】　接a、b时满足Ig(Rg＋R2)＝(I1－Ig)R1(2分)
接a、c时满足IgRg＝(I2－Ig)(R1＋R2)(2分)
解得I1＝1.005 A，I2＝201 mA(2分)
接a、d时满足IgRg＋I3R3＝U(2分)
且IgRg＝(I3－Ig)(R1＋R2)(1分)
解得U＝20.6 V．(1分)
15. 如图所示，M为一线圈电阻r＝0.4 Ω的电动机，R＝24 Ω，电源电动势E＝40 V，当S断开时，理想电流表的示数I1＝1.6 A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I2＝4.0 A．求：
(1)电源内阻r0；
(2)开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率；
(3)开关S闭合时电源的输出功率和电动机的机械效率．
【答案】　(1)1 Ω　(2)2.5 W　87.5 W　(3)144 W　97.2%
【解析】　(1)当开关S断开时，根据闭合电路的欧姆定律：
I1＝；(1分)
代入数据解得：
r0＝－R＝(－24) Ω＝1 Ω.(1分)
(2)开关S闭合后，路端电压：
U＝E－I2r0＝(40－4.0×1) V＝36 V(1分)
流过R的电流为：IR＝＝1.5 A(1分)
流过电动机的电流为：
I＝I2－IR＝(4.0－1.5) A＝2.5 A(1分)
电动机发热消耗的功率为：
P热＝I2r＝2.52×0.4 W＝2.5 W(1分)
电动机转化为机械能的功率：
P机＝UI－P热＝87.5 W．(1分)
(3)开关S闭合时电源输出功率：P＝UI2＝144 W(1分)
电动机的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈97.2%.(2分)
16. 在如图15所示电路中，灯L标有“6 V　3 W”，定值电阻R1＝4 Ω，R2＝10 Ω，电源内阻r＝2 Ω，当滑片P滑到最下端时，理想电流表读数为1 A，此时灯L恰好正常发光，试求：
(1)滑动变阻器最大值R；
(2)当滑片P滑到最上端时，电流表的读数；
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器消耗的功率．

【答案】　(1)12 Ω　(2)2 A　(3)3.84 W
【解析】　(1)灯L的电阻为RL＝＝ Ω＝12 Ω(2分)
当P滑到最下端时，R2被短路，灯L与整个滑动变阻器R并联，此时灯正常发光，通过灯L的电流为
IL＝＝ A＝0.5 A．(1分)
通过滑动变阻器R的电流为
IR＝IA－IL＝1 A－0.5 A＝0.5 A(1分)
则IR＝IL，即得滑动变阻器最大值
R＝RL＝12 Ω.(1分)
(2)电源电动势：
E＝I(R1＋r＋)＝1×(4＋2＋6) V＝12 V(2分)
当P滑到最上端时，灯L、滑动变阻器R及电阻R2都被短路，此时的电流表的读数为
I′＝＝ A＝2 A．(2分)
(3)P位于滑动变阻器的中点时，灯L与并联后再与R1串联，此时：R并＝4 Ω(1分)
总电流为I总＝＝ A＝1.2 A(2分)
并联部分的电压为U并＝I总·R并＝1.2×4 V＝4.8 V(2分)
滑动变阻器上消耗的功率为PR＝＝ W＝3.84 W(2分)

【附加题】
17. 在如图所示的电路中两相同的小灯泡原来都发光，忽然小灯泡A比原来亮了，小灯泡B比原来暗了，则发生这种现象的故障可能是(电源内阻不计)(　　)
A．R1断路 B．R2短路
C．R3断路 D．R4短路
【答案】　B
【解析】　电阻R1单独在一个支路上，断路后电路的电阻值变大，因不考虑电源的内阻，则灯泡所在的电路两端的电压不变，两个灯泡的亮度都不变，故A错误；R2短路，总电阻减小，总电压不变，故流过A灯的电流增大，A灯变亮，由并联电路的特点可知流过B灯的电流减小，B灯变暗，故B正确；R3断路，总电阻增大，总电压不变，故流过A灯的电流减小，A灯变暗，流过B灯的电流增大，B灯变亮，故C错误；R4短路，总电阻减小，总电压不变，故流过A、B两灯的电流都增大，故A、B两灯都变亮，故D错误．
18. （多选）如图所示，电源的电动势E＝2 V，内阻r＝2 Ω，两个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6 F，则(　　)
A．开关断开时两极板间的电压为 V B．开关断开时电容器所带电荷量为4×10－6 C
C．开关接通时两极板间的电压为 V D．开关接通时电容器所带电荷量为4×10－6 C
【答案】　CD
【解析】　电容器两极板间的电压等于R2两端的电压，开关S断开时，电路中的总电流为I＝＝ A＝0.2 A，电容器的两极板间的电压为U＝IR2＝0.2×8 V＝1.6 V，此时电容器所带电荷量为Q＝CU＝3×10－6×1.6 C＝4.8×10－6 C，故选项A、B错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I′＝＝ A＝ A，电容器的两极板间的电压U′＝I′R外＝×4 V＝ V，此时电容器所带的电荷量Q′＝CU′＝3×10－6× C＝4×10－6 C，故选项C、D正确．
19. （多选）如图所示的图象中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图象可知： ( )
A．的阻值为 B．电源电动势为，内阻为
C．电源的输出功率为 D．电源内部消耗功率为
【答案】AD
【解析】电阻R=U/I=1.5Ω．故A正确；根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则r=|△U/△I|=3/2Ω=1.5Ω．故B错误；两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=1.5V，电流I=1.0A，则电源的输出功率为P =UI=1.5W．故C错误；电源内部消耗功率为，故D正确．
考点：闭合电路的欧姆定律；电功；电功率
20. （多选）如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接a点时，电压表示数为10 V，电流表示数为0.2 A；当开关S接b点时，电压表示数为12 V，电流表示数为0.15 A．可以推断(　　)
A．Rx较准确的测量值是50 Ω B．Rx较准确的测量值是80 Ω
C．Rx的真实值是70 Ω D．电流表的内阻是20 Ω
【答案】　BC
【解析】　从数据变化可得电压表的分流较大，所以应采用电流表内接法，所以Rx较准确的测量值是Rx＝ Ω＝80 Ω，由题意可知M、N两端的电压是12 V，当采用外接法时，电流表两端的电压是2 V，此时的电流是0.2 A，所以电流表内阻为r＝ Ω＝10 Ω，故当采用电流表内接法时，测得的电阻值为待测电阻的真实值与电流表内阻之和，即Rx的真实值是70 Ω，B、C正确．
21. 某研究性学习小组的同学欲做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验。已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为、，实验使用的直流电源的电动势为，内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下
电流表量程，内阻约
电流表量程，内阻约
电压表量程，内阻约
电压表量程，内阻约
滑动变阻器阻值，额定电流
滑动变阻器阻值，额定电流
请回答下列问题：
为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择______，电压表应选择______、滑动变阻器应选择______填写实验器材前的序号
根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图来完成该实验

该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过该小电珠的电流，由欧姆定律计算得到的小电珠的电阻值______选填“大于”“等于“或“小于“真实值
该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示，该图线向下弯曲，其原因是______。
如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为的定值电阻串联，并接在电动势为、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率应为______结果保留两位小数
【答案】a   c   e   小于   小电珠的电阻随温度升高而增大  
【解析】解：灯泡额定电压是，电压表应选c；由表中实验数据可知，最大电流为，电流表选a；为方便实验操作，滑动变阻器应选e；
描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由表中实验数据可知，灯泡最大电阻约为，电压表内阻约为，灯泡电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，电路图如图甲所示；
由于电压表的分流作用，所以电流表的示数比流经灯泡的电流偏大，故根据欧姆定律测量电阻偏小，即计算得到的小电珠的电阻值小于真实值；
图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可知，电阻随着电压的增大而增大，其原因是灯泡的电阻随温度的增大而增大；
将定值电阻与电源等效为内阻为，电动势为的电源，由闭合电路欧姆定律得：，将路端电压与电流的关系图象做入图象中，如图所示：
由图可知，，，所以灯泡的实际功率为：