（新教材）2021-2022学年高二物理上学期第一次月考备考A卷（带解析）

（新教材）此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号2021-2022学年上学期高二第一次月考备考金卷物理（A）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．关于电流的概念，下列说法中正确的是(　　)A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．某一导体内电子移动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大D．电流的传导速率越大，电流越大【答案】C【解析】由电流的定义式I＝可知A错误，C正确；电流的微观表达式I＝nqSv中，v为电子定向移动的速率，B、D错误。2．随着科技的发展，固态电池的开发成为新能源车制造的重要研究方向。若某公司研发了使用固态电池技术的150kWh电池包，这里与“kWh”相对应的物理量是(　　)A．电量B．功率C．能量D．电容【答案】C 【解析】“kWh”相对应的物理量是能量。1kWh＝1000W×1h＝3.6×106J，故选C。3．有一条横截面积为S的导体，通过的电流为I，该导体内单位长度内自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q，以下说法中正确的是(　　)A.该导体自由电荷定向移动的速率为，该速率很小，远小于光速B.该导体自由电荷定向移动的速率为，该速率很大，等于光速C.该导体自由电荷定向移动的速率为，该速率很小，远小于光速D.该导体自由电荷定向移动的速率为，该速率很大，等于光速【答案】A【解析】由电流强度的微观表达式I＝NqSv，n＝NS，解得，该速率是电荷定向移动速率，远小于光速，A正确，BCD错误。4．灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低。加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1V时，通过灯泡的电流为0.5A，灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流为1A，则灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流可能是(　　)A．0.5AB．0.6AC．0.8AD．1A【答案】C【解析】灯泡电压为1V时，灯泡的电阻为2Ω，当灯泡的电压为3V时，灯泡的电阻为3Ω，所以电压为2V时，电阻2Ω＜R＜3Ω，由I＝得此时的电流A＜I＜1A，故C正确。5．如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　) A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大【答案】B【解析】S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大；把R1归为内阻，内电压减小，故R3中的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大，故B正确。6．如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1、L2都能发光。后来由于某种故障使灯L2突然变亮（未烧坏），电压表的读数增大，由此可推断，这故障可能是(　　)A．电阻R1断路B．电阻R2短路C．灯L1两接线柱间短路D．电阻R2断路【答案】D【解析】因为电压表的读数增大，所以路端电压增大，电源内阻上的电压减小，说明总电流减小，电路总电阻增大。若电阻R1断路，会导致总电阻增大，总电流减小，而此时灯L2两端电压会减小，致使灯L2变暗，故A错误；若电阻R2短路，灯L2将不亮，故B错误；若灯L1两接线柱间短路，电路的总电阻减小，总电流增大，电压表的读数减小，故C错误；若电阻R2断路，电路的总电阻增大，总电流减小，电压表的读数增大，符合题意，而总电流减小，导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小，灯L2两端电压增大，灯L2变亮，故D正确。 7．如图所示A、B两端电压保持不变，当开关S断开时电灯正常发光，当开关S闭合时，下列说法中正确的是(　　)A.电灯的功率变小；要使灯正常发光，滑块P应向下移动B.电灯的功率变小；要使灯正常发光，滑块P应向上移动C.电灯的功率变大；要使灯正常发光，滑块P应向下移动D.电灯的功率变大；要使灯正常发光，滑块P应向上移动【答案】A【解析】由电路图可知，开关S断开时，灯泡与滑动变阻器串联，当开关S闭合时，灯泡与电阻R并联后再与滑动变阻器串联，根据电阻的并联特点可知，灯泡与电阻R并联后的等效电阻比灯泡的电阻小，所以在滑块P不动的情况下，电路中的总电阻变小，根据，可知干路电流变大，根据U＝IR可知，变阻器两端的电压变大，电源电压不变，灯泡与电阻R并联部分的电压变小，所以根据可知电灯的功率变小；要使灯正常发光，即灯泡的实际电压变大，根据串联电路的分压特点可知，应减小变阻器连入电路的电阻，所以滑块P应向下移动，BCD错误，A正确。8．“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳排放达到峰值后将逐步降低，不再增长，这一庄重承诺体现了我国的科技实力。其中节能减排的一条重要措施就是逐步将我国现有的约2亿只传统路灯替换成使用风能和太阳能的风光互补路灯，如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图。已知每燃烧一吨标准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨，若将我国现有的40%的传统路灯替换成风光互补路灯，按每只传统路灯功率400瓦、每天工作10小时计算，这一条措施一年可减少二氧化碳的排放量约为(　　) A．2.5×1011吨B．2.5×108吨C．1×1011吨D．1×108吨【答案】D【解析】400W的路灯一年消耗的电能W＝Pt＝0.4kW×10h×365＝1460kW‧h，则买一套路灯1年可减小二氧化碳的排放量，总共减少二氧化碳的排放量，故选D。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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是(　　)A.电源的电动势为50VB.电源的内阻为C.电流为2.5A时，外电路的电阻为15ΩD.输出功率为120W时，路端电压是50V【答案】AC【解析】根据闭合电路的欧姆定律，电压的输出电压U＝E－Ir，对照U－I图象，当I＝0时U＝E＝50V，A正确；U－I图象斜率的绝对值表示内电阻，故，B错误；电流为2.5A时，对照U－I图象，电压为37.5V，故外电路电阻，C正确；输出功率为120W时，对照P－I图象，电流为4A，再对照U－I图象，输出电压为30V，D错误。10．如图所示，一款微型机器人的内部有一个直流电动机，其额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是(　　) A．电动机消耗的总功率为EIB．电动机的效率为C．电源的输出功率为EI－I2rD．电源的效率为【答案】CD【解析】电动机消耗的总功率为UI，A错误；电动机的效率，B错误；电源的输出功率P＝EI－I2r，C正确；电源的效率，D正确。11．如图所示的电路中，若a、b为输入端，A、B为输出端，现把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则(　　)A．空载时输出电压UAB＝UabB．当AB间接上负载R时，输出电压UAB＜C．AB间的负载R越大，UAB越接近D．AB间的负载R越小，UAB越接近【答案】BC【解析】空载时，UAB＝Uab，A错误；A、B间接入R时，R与变阻器一半电阻并联，并联后电阻小于变阻器阻值一半，所以UAB＜，B正确；R越大，并联电阻越接近变阻器阻值一半，UAB越接近，C正确，D错误。 12．如图所示，电阻R2是可变电阻，C、D是水平放置的平行金属板，D板接地。相同带正电粒子不断地以相同的初速度沿C、D的中心轴线射入两板之间。不计粒子重力。现把R2的滑动头向B端缓慢移动，以下说法正确的是(　　)A．电流表示数变小，电压表示数变大B．电流表和电压表的示数都变大C．粒子在电场中的运动时间可能变短D．粒子在电场中的偏转距离一定变大【答案】AC【解析】把R2的滑动头向B端缓慢移动，R2的阻值变大，电路的总电阻增大，则总电流减小，所以电流表的示数变小，根据，则电压表的示数增大，所以A正确，B错误；若粒子打在下极板，根据可知，电压越大，运动时间越短，所以C正确；当粒子打在下极板时，电压增大粒子在电场中的偏转距离不变，所以D错误。三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。13．(10分)某学校实验室购买了一卷表面有很薄绝缘层的镍铬合金丝，该校的一兴趣小组同学想通过自己设计的实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的常温电阻率ρ＝1.0×10－6Ω·m，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)他们先使用多用电表粗测合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择电阻挡“×100”；②调整“机械零点调节旋纽”使指针指到零刻度，调整时_______将两表笔短接；然后调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零，调整时________将两表笔短接；（选填“必须”或“不能”） ③把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端（已刮去绝缘漆）相接，多用电表的示数如图所示，该合金丝的电阻约为__________Ω。(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_________。(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_________mm。(4)根据多用电表测得的镍铬合金丝电阻值，不计合金丝绝缘漆的厚度，可估算出这卷镍铬合金丝的长度约为_________m。（结果保留整数）【答案】(1)不能(1分)必须(1分)1300(2分)(2)B(2分)(3)0.680(2分)472(2分)【解析】(1)机械调零是调整指针的“游丝（非常细的回摆弹簧）”张紧程度。电表在移动过程或受周围电磁场的影响下，指针会发生偏移，调整游丝的张力大小，即可调整指针左右的摆动位置。机械调零时不需要将两表笔短接。欧姆调零的原理为由于欧姆表内带电源，在接入不同（档位）电路中，不可能保证都刚好是满偏电流，所以需要进行内部电阻微调，达到电流满偏，必须将两表笔短接。读数为13×100Ω＝1300Ω。(2)根据题目，要求电压调节范围较大，滑动变阻器采用分压式接法；根据多用电表的读数1300Ω，可知被测电阻较大，电流表的分压可忽略，应该选用电流表内接法，故D项正确，ABC三项错误。(3)螺旋测微器的读数为：0.5mm＋0.01×18.0mm＝0.680mm。 (4)根据公式R＝ρ，S＝，可得。14．(12分)测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U－I图象如图所示；请回答下列问题：(1)如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器___________处（填“a”或“b”）。(2)现备有以下器材：A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50Ω）C．电压表（0～3V）D．电压表（0～15V）E．电流表（0～0.6A）F．电流表（0～3A）其中电流表应选___________，电压表应选___________。（填字母代号）(3)根据原理图在实物图上把线连好。(4)如图乙是根据实验数据画出的U－I图象。由此可知这个干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。（计算结果均保留三位有效数字）【答案】(1)a(2)EC(3)见解析图(4)1.500.750（每空2分）【解析】(1)滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前为防止电表过载，划定变阻器滑动头P应放在滑动变阻器a处。(2)由图乙可知：电路中的最大电流为0.4A，因此电流表选择量程为0.6A比较合适，故电流表选E，电源电动势约为1.5V，因此电压表选择量程为3V比较合适，故电压表选择C。(3)根据电路图连接的实物图如图所示。 (4)由图乙可知，电源的U－I图象与纵轴的交点坐标值是1.50，则电源电动势为1.50V，图象的斜率表示电源内阻，所以电源内阻。15．(6分)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，电解液的电阻率ρ是多少？【解析】由题图乙可求得U＝10V时，电解液的电阻为R＝＝Ω＝2000Ω(3分)由题图甲可知电解液长为l＝a＝1m，横截面积为S＝bc＝0.02m2结合电阻定律R＝ρ得ρ＝＝40Ω·m。(3分)16．(8分)如图所示，R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑动变阻器最大值R3＝5Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？【解析】设触头上部分电阻为xΩ，则触头下部分电阻为(5－x)Ω，上方支路的总电阻为(2＋x)Ω，下方支路的总电阻为(3＋5－x)Ω＝(8－x)Ω(2分)则电路总电阻R＝＝(2分) 由数学知识可知当2＋x＝8－x，即x＝3Ω时，R最大，电流表的示数最小此时Rmax＝Ω＝2.5Ω(2分)Imin＝A＝2A。(2分)17．(12分)在如图所示的电路中，定值电阻R＝8Ω，电动机的额定电压为4V，线圈电阻为0.5Ω，当开关S闭合后，电动机恰好正常工作。已知电路稳定后在2s的时间，电源把2C的电荷从负极移送到正极，非静电力做了10J的功，求：(1)电源的电动势和内阻；(2)电动机正常工作时产生的机械功率。【解析】(1)由电动势的定义式有(1分)由电流的定义式有(1分)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir(2分)联立解得r＝1Ω。(2分)(2)设通过电阻R的电流为I1，电动机的电流为I2，有(1分)I2＝I－I1(1分)电动机正常工作时的机械功率P电＝UI2－I22R0(2分)代入数据解得P电＝1.875W。(2分)18．(12分)在如图甲所示的电路中，R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图乙中Oa、Ob所示。电源的电动势E＝7.0V，内阻忽略不计。 (1)调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，求此时电阻R1和R2的阻值为多大？R3接入电路的阻值为多大？(2)调节滑动变阻器R3，使R3＝0，这时电阻R1和R2消耗的电功率各是多少？【解析】(1)R1、R2和R3串联，电流相等，当电阻R1和电阻R2消耗的电功率相等时，由伏安特性曲线可知，此时电路中的电流I＝2.5mA(2分)这时加在电阻R1和R2上的电压U1＝U2＝2.5V(1分)由欧姆定律得R1＝R2＝＝1000Ω(1分)滑动变阻器R3两端电压为U3＝E－U1－U2＝2V(1分)由欧姆定律得R3＝＝800Ω。(1分)(2)当R3＝0时U1′＋U2′＝E＝7V(2分)又因通过电阻R1和R2的电流相等，从伏安特性曲线上可以看出，I′＝3.5mA，且U1′＝3V，U2′＝4V(2分)电阻R1消耗的电功率为P1＝I′U1′＝1.05×10－2W(1分)电阻R2消耗的电功率为P2＝I′U2′＝1.4×10－2W。(1分)