河南省中原名校2022-2023学年高二上学期第一次联考物理试题（含答案）

中原名校2022-2023学年上期第一次联考

高二物理试题B卷

（考试时间：90分钟  试卷满分：110分）

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1.下列关于电源和电流的说法中正确的是

A.在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，把其他形式的能转化为电势能

B.电解液中正、负离子定向移动的方向相反，形成的电流方向也是相反的

C.电流既有大小又有方向，它是一个矢量

D.只要物体两端电势差不为零，就有电流存在

2.如图所示，一粗细均匀的金属导线横截面积为S，单位体积内有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，下面说法正确的是

A.时间t内流过该导线某一横截面的电荷量为et

B.导线内的电流强度为I时，电子定向移动的速度为

C.将金属丝均匀的拉长到原来的2倍，其电阻也变为原来的2倍

D.将金属丝接入电路，随着温度的升高其电阻变小

3.如图所示是三种元件的伏安特性曲线，下列说法正确的是

A.1代表线性元件的电阻，温度升高，电阻不变，其斜率等于电阻

B.三条线代表的元件都是线性元件

C.2代表某些半导体元件，随着电压、电流的升高，电阻减小

D.3代表小灯泡的伏安特性曲线，电阻率随温度的变化而保持不变

4.甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板，长、宽、高均分别为a、b、c，其中，如图，它们的外形完全相同。现将甲、乙两金属导电板按下图两种方式接入同一电源时，若回路中的电流相同，那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为

A. B. C. D.

5.高压线是非常危险的远距输电线，但是我们也经常会看到许多鸟儿双脚站上面却相安无事。经查，某城的高压线输送电功率，输送电压为20万伏，输送导线所用的是LGJ型钢芯铝绞线，其横截面积是120mm2，其电阻率。现发现一只小鸟双脚停留在高压裸线上，鸟两爪间的距离为2cm，则该小鸟承受的电压大小为

A.1.5V B.  C. D.

6.通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为，则在时间t内产生的热量为

A.4Q B.2Q C. .D.

7.如图电路中，A、B两灯原来正常发光，忽然B灯比原来亮了，设这是因为电路中某一处发生了故障造成的，那么发生这种故障的可能是

A.短路 B.断路 C.断路 D.电源断路

8.下列关于能源和能量说法中正确的是

A.汽车散失的热量不能收集起来再次开动汽车，说明能量的转化或转移具有方向性

B.核电站是利用核聚变释放的能量发电，核能是不可再生的能源

C.能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用，能量的品质降低了

D.能量是守恒的，不可能消失，所以人类不需要节约能源

9.关于多用电表及材料的电阻率，下列说法正确的是

A.合金的电阻率大于构成该合金的任一纯金属的电阻率

B.电阻率表征了导体材料的导电性能的好坏，由导体的材料决定，与温度无关

C.用多用电表测电压、测电流、测电阻时，外面电路都必须有电源

D.多用电表的欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的

10.某手机电池背面印有的一些符号如图所示。已知元电荷，下列说法正确的是

A.“毫安·时”（mA·h）是电池储存的能量的单位

B.“伏特”（V）是国际单位制中的基本单位

C.若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机200小时

D.若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为1×1017个

11.小杜家里新装修时使用了一批照明卤钨灯泡，如图a所示。小杜利用多用电表测量该灯泡的电阻，以下操作正确的是

A.小杜选好“×100”，红黑表笔短接后指针位置如图b所示，则他应该调节“T”进行调零

B.调零后，用红黑表笔分别接触灯泡的两脚，发现指针偏角太小，则需要更换“×1k”挡位

C.每次换挡后都需再次调节“S”进行欧姆调零

D.正确选择挡位后，指针位置如图c所示，则该灯泡电阻为220

12.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

二、实验题（本题共2小题，共14分），

13.（6分）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。游标卡尺和螺旋测微器的示数如图（1）和图（2）所示。

（1）由上图读得圆柱体的直径为_________mm，长度为_________cm。

（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为D、L，测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=__________。

14.（8分）某实验小组要测量一个量程为3V电压表的内阻，实验室提供的实验器材如下：

A.待测电压表V（量程为3V）

B.滑动变阻器（最大阻值为5k）

C.滑动变阻器（最大阻值为10）

D.电阻箱R（0~9999）

E.电源（电动势约4.5V，内阻约1）

F.开关两个、导线若干

回答下列问题：

（1）用如图所示的电路进行测量，应选用的滑动变阻器为______（选填“”或“”）。

（2）按电路图连接好电路，开关闭合前，滑动变阻器的触头要在________端（选填“a”或“b"”。

（3）闭合开关、S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V。保持滑动变阻器的位置不变，断开开关S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值时，电压表的示数变为2V，则电压表的内阻值为________k。

（4）电压表的测量值_______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15.（8分）如图所示的电路中，电源两端的电压恒为，电阻，，，、均为理想电压表。

（1）电压表的示数为多少；

（2）若把电压表换成理想电流表，则电压表的示数为多少?

16.（8分）如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，由图像中的信息，求：

（1）电源电动势与内阻分别为多少；

（2）R的阻值为多少；

（3）电源的输出功率及电源内部消耗的功率?

17.（10分）十三陵抽水蓄能电站是利用十三陵水库为下库，在蟒山顶上修建上库（又名“天池”），上下库落差，如图所示。其工作原理是：白天用电高峰期，将天池中的水引向下游水库，经过水轮机带动发电机产生电；晚上用电低谷期，则用抽水机将水由下游水库引向天池，由此循环来发电。假设某时刻将下游水库的水抽入天池，用电动机带动效率为的离心水泵工作，工作电压为，此时输入电动机的电功率为，电动机的内阻为。已知水的密度为，重力加速度g取。求：

（1）电动机内阻消耗的热功率；

（2）如果有10台这样的水泵同时工作，将540m3水蓄入天池，需多长时间?（不计进、出水口的水流速度）

18.（10分）有一只电流表，满偏电流为3mA，内阻为200。现按下述要求对其作出改装：

（1）若把它改装成一个量程为0~3V的电压表，需要给它串联一多大的电阻；

（2）若将它按如图示连接，使它成为一欧姆表，则表中1mA与2mA的刻度线对应的电阻值分别是多少。（图中电池的电动势为3.0V）

中原名校2022-2023学年上期第一次联考

高二物理参考答案B卷

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~12题有多项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1.A  【解析】在电源内部，电源把电子由正极搬运到负极，这一过程要克服静电力做功，其他形式的能转化为电势能，故A正确；电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，故B错误；电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量，故C错误；形成电流的条件是物体两端保持有电压，且物体中有自由移动的电荷，故D错误。

2.B  【解析】不知道电路中的电流或粒子运动的速度，不能求出时间t内流过该导线某一横截面的电荷量，故A错误；从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为，则t时间内通过该截面的电子的电荷量为，结合可得电子定向移动的速度为：，故B正确；金属导体的电阻：，将金属丝均匀的拉长到原来的2倍，其横截面积减小为原来的，所以电阻变为原来的4倍，故C错误；金属丝的电阻率随温度的升高而增大，所以将金属丝接入电路，随着温度的升高其电阻变大，故D错误。

3.C  【解析】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，是线性元件，但是在I-U图像中，其斜率的倒数等于电阻，故A错误；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；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C正确；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D错误。

4.A  【解析】甲、乙两金属导电板按下图两种方式接入同一电源时，若回路中的电流相同，则由欧姆定律可知甲、乙两金属导电板的电阻相等，根据电阻决定式有，则可得电阻率为，甲、乙两金属导电板的电阻率之比为，故A正确，BCD错误。

5.C  【解析】由题可得输电线上的电流为，小鸟两爪间的输送导线电阻约为，小鸟和这部分电阻并联，则小鸟双脚停留在高压线上时承受的电压为，故ABD错误，C正确。

6.C  【解析】根据得，电阻变为原来的2倍，电流强度变为原来的，时间不变，则热量变为原来的，故C正确，A、B、D错误。

7.C  【解析】若电阻短路，两个灯泡都不亮，不符合题意，故A错误；如果断路，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，可知外电路总电阻增大，干路电流减小，内电压减小，则路端电压增大，流过的电流增大，灯泡B和电阻并联的总电流减小，则灯泡B和电阻，并联电压减小，因此，A灯变亮，B灯变暗，不符合题意，故B错误；同理，若断路，灯泡A和电阻并联电压减小，A灯变暗，B灯变亮，符合题意，故C正确；若电源断路，灯泡A、B均熄灭，不符合题意，故D错误。

8.AC  【解析】由于能量转化和转移具有方向性；汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能不能自动地再次开动汽车，故A正确；核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的，核能是不可再生能源，故B错误：能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用，即能量的可利用率越来越低，能量的品质越来越低，故C正确：能量是守恒的，不可能消失，但能量转化有方向，故人类需要节约资源，故D错误。

9.AD  【解析】纯金属的电阻率较合金的电阻率小，故A正确；电阻率表征了材料的导电能力的强弱，其大小与材料、温度有关，故B错误；用多用电表测电压、测电流时，外电路必须有电源；测电阻时，外电路不用有电源，故C错误；多用电表的欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，故D正确。

10.CD  【解析】“亳安·时”（mA·h）是指电池放电时能输出的总电荷量，显然不是电池储存的能量的单位，故A错误；“伏特”（V）不是国际单位制中的基本单位，是导出单位，故B错误；根据该手机电池提供的数据可知，若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机时间为，故C正确；若该电池工作电流为16mA，则1秒内定向通过电源的电子个数为（个），故D正确。

11.AB  【解析】红、黑表笔短接后指针没有满偏，说明需要欧姆调零，即调节T旋钮，每次更换挡位都需进行欧姆调零，故A正确，C错误；测量时，发现指针偏角太小，说明挡位选小了，需要更换“”进行测量，根据多用电表读数方法可知测量结果为，故B正确，D错误。

12.AC  【解析】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；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；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。

二、实验题（本题共2小题，共14分）

13.（6分）[答案]

（1）1.610；2.935；

（2）（每空2分）

【解析】

（1）由图示螺旋测微器可知，圆柱体的直径为；由图示游标卡尺可知，其精度是0.05mm，读数是。

（2）由欧姆定律得：，由电阻定律得：，解得电阻率：

14.（8分）[答案]

（1）；

（2）a；

（3）4；

（4）大于（每空2分）

【解析】

（1）因为被测电压表的内阻较大，为便于调节及减小测量误差，滑动变阻器宜使用阻值较小的。

（2）实验前，滑动变阻器的滑动触头应在a端，使电压表所在支路的电压为零。

（3）断开后，电阻箱R与电压表串联分压，由于电压表支路的电阻较大，可以认为断开前后该支路的电压不变，所以可求得电压表内阻为4k。

（4）实际上，断开后，电压表支路的电阻变大，该支路的电压会有所增加，电压表示数为2V，电阻箱R的电压略大于1V，即电压表的实际内阻值略小于4k，测量值大于真实值。

三、计算题（本题共4小题，共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

15.（8分）【解析】

（1）电路中的电流为

（2分）

电压表的示数为（2分）

（2）把换成理想电流表后，、被短路，无电流，故

（2分）

电压表的示数为

（2分）

16.（8分）【解析】

（1）根据闭合电路欧姆定律有，则直线A与纵坐标U的截距表示电动势（1分）

斜率的绝对值表示电源的内阻

（1分）

（2）由可知直线B的斜率表示电阻

（2分）

（3）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=2V，电流I=2A

则电源的输出功率为

（2分）

电源内部消耗的功率

（2分）

17.（10分）【解析】

（1）通过电动机的电流为：（2分）

电动机内阻消耗的热功率为：（2分）

（2）设蓄水总质量为M，抽水时间为t，有：（1分）

每台电动机输出的机械功率为：（2分）

根据能量守恒定律知：（2分）

联立解得：（1分）

18.（10分）  【解析】

（1）电流表的满偏电压为

（2分）

把它改装成一个量程为0~3V的电压表，需要给它串联的电阻为

（2分）

（2）把电流表改成欧姆表，欧姆表的内阻为

（2分）

根据闭合电路欧姆定律有

（1分）

解得

（1分）

当，（1分）

当，（1分）