山东省枣庄八中2022学年高二物理上学期第二次段考试题（含解析）新人教版

2022-2022学年山东省枣庄八中高二（上）第二次段考物理试卷一、选择题（每题至少有一项是正确的，请在机读卡作答）1．（3分）（2022秋•东莞市校级期末）有一段长1m电阻丝，电阻是10Ω，现把它均匀拉伸到长为5m的电阻丝，则电阻变为（　　）　A．10ΩB．50ΩC．150ΩD．250Ω考点：电阻定律．版权所有专题：恒定电流专题．分析：当导体的长度由1m变为5m时，导体的体积不变，导体的横截面积变成原来的．根据电阻定律，分析电阻的变化．解答：解：设导体原来的横截面积为S1，长度原来为L1，拉长后横截面积为S2，长度为L2．由体积V=SL得，V不变，L与S成反比．长度之比L1：L2=1：5，则S1：S2=5：1．根据电阻定律R=得，R2：R1=25：1则电阻变为250Ω．故选D．点评：本题考查运用比例法解决物理问题的能力．还要抓住当导体长度变化时，体积不变，横截面积也同时发生变化的特点．　2．（3分）（2022秋•市中区校级月考）一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（　　）　A．a、b两点的场强一定相等　B．该电荷一定沿等势面移动　C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的　D．a、b两点的电势相等考点：电势能；电场线．版权所有分析：从静电场中a点移到b点，其电势能的变化为零，电场力做功为零．但电荷不一定沿等势面移动．a，b两点的电势一定相等．解答：解：A、根据公式Wab=qUab分析可知，电场力做功Wab=0，a、b两点的电势差Uab为零．而电势与场强无关，所以a、b两点的电场强度不一定相等．故A错误．B、电场力做功只与初末位置有关，与路径无关．电场力做功为零，电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动．故B错误．C、电场力做功为零，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的．故C错误．D、由公式Wab=qUab，Wab=0，得Uab=0，即a、b电势一定相等．故D正确．故选：D．点评：本题抓住电场力做功只与电荷初末位置有关，与路径无关是关键，与重力做功的特点相似．　3．（3分）（2022•海南）如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR=2RQ．则（　　）-12-　A．q1=2q2B．q1=4q2C．q1=﹣2q2D．q1=﹣4q2考点：库仑定律；电场的叠加．版权所有分析：根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加求解．解答：解：已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得=，PR=2RQ．解得：q1=4q2．故选：B．点评：理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性．　4．（3分）（2022秋•薛城区校级月考）如图所示，已知直流电动机M的电阻是R，电源的电阻是r，当电动机正常工作时电压表的示数是U，电流表的示数是I．（　　）　A．t秒钟内，电动机产生的热量是IUt　B．t秒钟内，电动机消耗的电能是IUt　C．电源电动势是IR+Ir　D．电源电动势是U+Ir考点：电功、电功率．版权所有专题：恒定电流专题．分析：电动机是非纯电阻电路，电动机总功率等于输出功率与热功率之和；由闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势．解答：解：A、B、t秒钟内，电动机消耗的电能为UIt，电动机产生的热量是I2Rt，输出的电功为UIt﹣I2Rt，故A错误，B正确；C、D、根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+Ir，电动机是非纯电阻电路，故U＞IR，故E＞IR+Ir，故C错误，D正确；故选：BD．点评：电动机是非纯电阻电路，电动机总功率等于输出功率与热功率之和．　5．（3分）（2022秋•薛城区校级月考）如图所示电路，下列说法正确的是（　　）-12-　A．当R1=0时，电源输出功率最大　B．当R1=0时，R0消耗功率最大　C．当R0+R1=r时，电源输出功率最大　D．当R1=R0+r时，R1消耗功率最大考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．版权所有专题：恒定电流专题．分析：根据功率公式分析定值电阻的功率；当外电阻和内电阻相等时，电源的输出功率最大．解答：解：A、当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故此时应有：R0+R1=r；故A错误，C正确；B、R0为定值电阻，当电流最大时功率最大，故应当R1=0时，R0的功率最大；故B正确；D、当R0等效为内电阻，则当R1=R0+r时，R1消耗的功率最大；故D正确；故选：BCD．点评：本题考查电源的功率及定值电阻的功率，要注意明确等效电源的使用方法．　6．（3分）（2022春•加格达奇区校级期末）如图，电路用来测定电池组的电动势和内电阻．其中V为电压表（理想电表），定值电阻R=7.0Ω．在电键未接通时，V的读数为6.0V；接通电键后，V的读数变为5.6V．那么，电池组的电动势和内电阻分别等于（　　）　A．6.0V，1.25ΩB．6.0V，0.5ΩC．5.6V，1.25ΩD．5.6V，0.5Ω考点：闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：恒定电流专题．分析：当开关断开时，电压表接在电源两端，电压表示数为电池组的电动势；K闭合时，电压表测量路端电压，则根据闭合电路的欧姆定律可求得内电阻．解答：解：电键未接通时，电压表示数即为电源电动势，故电动势E=6.0V；接通电键后，对R由欧姆定律可得：电路中电流I==0.8A；由闭合电路欧姆定律可知：内电阻r==0.5Ω；故选：B点评：本题考查闭合电路的欧姆定律的使用，注意因电压表为理想电表，故当电压表直接接在电源两端时，相当于开路，电压表示数即为电源的电动势．　-12-7．（3分）（2022秋•薛城区校级月考）人们借助电表，能直观地了解和监测各种电路的运行情况，及时、准确地找出电路的故障所在．在用多用电表测电阻时，有很多注意事项，下列说法中正确的是（　　）　A．为了减小误差，选择档位时应尽量使指针指在中心刻度附近　B．每次换档后都必须调零　C．待测电阻如果是连接在电路中，应当把它先与其它元件断开再进行测量　D．电流从红表笔流出，从黑表笔流入考点：用多用电表测电阻．版权所有专题：实验题．分析：欧姆表的使用方法与注意事项：①电表使用前要使指针指在0刻线位置，通过调节调零旋钮实现；③欧姆表测量前要进行欧姆调零；④欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，故测量电阻时，要通过选择恰当的倍率使指针指在中值电阻附近；每次换挡要重新调零；⑤欧姆表读数=刻度盘读数×倍率；⑥欧姆表使用完毕，要将旋钮选择“OFF”挡或者交流电压最大挡，若长期不用，需要将电池取出．解答：解：A、为了减小误差，选择档位时应尽量使指针指在中心刻度附近，故A正确；B、用欧姆表测量电阻时，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零，如果不换挡，不需要重新进行欧姆调零，不是每次测量都要重新调零，故B正确；C、待测电阻如果是连在电路中，应当把它与其它元件断开，再进行测量，故C正确．D、用欧姆表测电阻时，电流从红表笔流入，从黑表笔流出，故D错误；故选：ABC．点评：本题考查了多用电表的使用方法，掌握基础知识即可正确解题；使用欧姆表测电阻时，要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近．　8．（3分）（2022•清浦区校级学业考试）如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果滑动变阻器的滑片向b端移动，则（　　）　A．电灯L更亮，安培表的示数变大　B．电灯L更亮，安培表的示数变小　C．电灯L变暗，安培表的示数变小　D．电灯L变亮，安培表的示数不变考点：闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：恒定电流专题．分析：由滑动变阻器的滑片向b端移动得到电阻R1的变化情况，得到整个外电阻的变化情况后，再根据闭合电路欧姆定律得到干路电流的变化情况，由U=E﹣Ir判断路段电压变化情况，即可判断电灯亮度的变化．解答：-12-解：滑动变阻器的滑片向b端移动时，电阻R1变大，故整个外电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，有：I=，得干路电流减小，故安培表的示数变小；路端电压U=E﹣Ir变大，故电灯泡变得更亮；故B正确．故选：B．点评：本题关键是由局部电阻的变化得到总电阻变化，根据闭合电路欧姆定律判断电流的变化情况，然后再分析各个局部电流和电压情况．　9．（3分）（2022秋•庆安县校级期末）如图所示，直线A为电源的U﹣I图线，直线B为电阻R的U﹣I图线；用该电源和电阻组成的闭合电路，电源输出功率和电路的总功率分别是（　　）　A．4W，8WB．2W，4WC．4W，6WD．2W，3W考点：电功、电功率．版权所有专题：恒定电流专题．分析：根据图象可以得到电阻的电压和电阻的电流之间的关系，由此可以判断电源的功率和电路的总功率的大小．解答：解：由图可知，E=3V，U=2V，I=2A则电源输出功率为：P=UI=2×2=4W电源总功率是：P=EI=3×2=6W故选：C．点评：电源输出功率和电源总功率计算的公式不同，区分开不同的公式即可求得不同的功率的大小．　10．（3分）（2022•盱眙县校级学业考试）如图所示电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个电键后P会向下运动？（　　）（闭合电键）　A．S1B．S2C．S3D．S4考点：闭合电路的欧姆定律；电容．版权所有专题：电容器专题．分析：-12-平行板电容器板间悬浮着一油滴P，油滴所受的重力与电场力平衡，当电场力减小时，油滴会向下运动．根据条件分别分析哪种情况下板间场强和油滴的电场力是减小的．解答：解：A、断开S1，电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于平衡状态．故A错误．B、断开S2，电容器两板间的电压增大，稳定时，其电压等于电源的电动势，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．与题意不符，故B错误．C、断开S3，电容器通过电阻放电，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下运动．故C正确．D、断开S4，电容器的电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态．故D错误．故选C点评：本题考查分析电容器电压的能力．难点是断开s2，稳定后电容器的电压等于电源的电动势，可以用电势差等于电压来理解　11．（3分）（2022秋•怀化期末）如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入“0”时，A、B端输入何值时输出端Y输出“1”？（　　）　A．00B．01C．10D．11考点：简单的逻辑电路．版权所有专题：恒定电流专题．分析：该门电路是或门和与门的复合门电路，与门的特点是事件的几个条件都满足，该事件才能发生．或门的特点是只要一个条件得到满足，事件就会发生；解答：解：当C端输入0，输出端Y输出1时，可知与门的输出端为1，则A、B端的输入分别为1，1．故D正确，A、B、C错误．故选：D．点评：解决本题的关键掌握与门和或门的特点，或门的特点是只要一个条件得到满足，事件就会发生；与门的特点是事件的几个条件都满足，该事件才能发生．　12．（3分）（2022秋•薛城区校级月考）一个用半导体材料制成的电阻D，其电流I随它两端电压U的关系如图（a）所示，如果它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P．现将它们连接为如图（b）所示的电路，再接在该电源的两端，设电阻D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，下列判断中错误的是（　　）　A．P1＞P2B．P1＞4PDC．PD＜P2D．P1＜4P2考点：电功、电功率；欧姆定律．版权所有专题：功率的计算专题．-12-分析：（1）当R1、R2、RD并联时，根据并联电路各支路两端的电压相等和三电阻的功率相等，利用R=可知此时三电阻的阻值相等；（2）当它们连接为如图（b）所示的电路时，假如RD的电阻不变，根据电阻的并联特点求出并联部分的电阻，再根据串联电路电阻的分压特点求出它们分得的电压，利用P=求出P1、PD的电功率关系；由a图可知电流的变化量大于电压的变化量，利用欧姆定律可知电压越大、电阻变小，反之越大；再由并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻和串联电路的分压特点可知各电阻两端电压的变化，最后利用P=得出各电阻功率之间的关系．解答：解：（1）当R1、R2、RD并联时，三电阻两端的电压相等，均为U，根据R=可知，三电阻的功率相同时，则R1=R2=RD；（2）当它们连接为如图（b）所示的电路时，假如RD的电阻不变，则RD和R2并联后的电阻为R2，由串联电路的电阻分压特点可知，电阻R1两端的电压变大为U，并联部分的电压变小为U，PD=，4PD；由a图可知可知，电压增大，电流增大，但电流的变化量比电压的变化量大，根据欧姆定律可知RD的电阻减小，所以当电压变小时，RD的电阻应变大，RD＞R2；由并联电路电阻的特点：电阻越并越小，小于任何一个分电阻可知，并联后的总电阻应小于R1的阻值，即R1两端的电压大于R2、RD两端的电压，且并联部分分得的电压大于U，R1两端的电压小于U；根据P=可知，P1＞P2，PD＜P2，P1＜4PD．因选不正确的，故选：B．点评：本题考查了串联电路的分压特点和并联电路特点，以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用；难点是根据欧姆定律分析出a图中电阻与电压的关系和各电阻功率关系的判断，是一道较为复杂的题目．　-12-二、实验题13．（3分）（2022秋•新县校级期中）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6V，1.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源6V（内阻不计）B．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）C．直流电压表0～10V（内阻约为15kΩ）D．滑动变阻器10Ω，2A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．（1）画出实验电路图．（2）试将实物图所示器材连成实验电路．考点：伏安法测电阻．版权所有专题：实验题．分析：（1）由题目要求确定出滑动变阻器的接法及电流表的接法，即可画出电路图；（2）对照电路原理图连接实物图即可．解答：解：（1）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化，故变阻器必须采用分压接法；由于电压表内阻远大于小灯泡的内阻，为减小测量误差，故电流表采用外接法，则电路图如左图所示；（2）对照电路图，将实物图所示器材连成实验电路如右图所示．答：（1）电路图如左图所示．（2）将实物图所示器材连成实验电路如右图所示．点评：测定小灯泡伏安特性曲线实验一般采用电流表的外接法，变阻器用分压式接法，可根据“大内小外”的口诀，记住电流表的接法．-12-　14．（3分）（2022秋•金乡县校级期中）在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l．用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R．①请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=　　（用上述测量量的字母表示）．②若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l=　36.50　cm，金属丝直径的测量值为d=　0.796　mm．考点：测定金属的电阻率．版权所有专题：实验题；恒定电流专题．分析：①根据电阻定律求出电阻率的表达式；②根据图示刻度尺确定其分度值，金属丝两端点所对应刻度尺示数之差是金属丝的长度；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．解答：解：①由电阻定律可知，金属丝电阻R=ρ=ρ，则金属丝电阻率ρ=；②由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，金属丝的长度l=36.50﹣0.00=36.50cm；由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为29.6×0.01mm=0.296mm，螺旋测微器示数为0.5mm+0.296m=0.796mm；故答案为：①；②36.50；0.796．点评：本题考查了电阻定律的应用、刻度尺与螺旋测微器的读数，应用电阻定律即可求出电阻率的表达式；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读．　15．（3分）（2022秋•岑巩县校级期中）测定电源的电动势和内电阻的实验电路（图1和U﹣I图象（图2）如下：（1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在　a　（填“a”或“b”）处（2）现备有以下器材：-12-A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50Ω）C．滑动变阻器（0～1750Ω）D．电压表（0～3V）E．电压表（0～15V）F．电流表（0～0.6A）G．电流表（0～3A）其中滑动变阻器应选　B　，电流表应选　F　，电压表应选　D　．（填字母代号）（3）由U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=　1.5　V，内电阻r=　1　Ω．（4）由于本实验电路存在系统误差，导致E测　＜　E真，r测　＜　r真（填“＞”“＜”或“=”）考点：测定电源的电动势和内阻．版权所有专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片要置于阻值最大处．（2）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，根据实验所测量的最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表．（3）电源的U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．（4）根据实验电路分析实验误差．解答：解：（1）由图1所示实验电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，因此闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在a端．（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选B，由图2所示图象可知，最大电流为0.4A，则电流表应选F，电源电动势约为1.5V，电压表应选D．（3）由图2所示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.5，电源电动势E=1.5V，电源内阻r===1Ω．（4）由图1所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U﹣I图象如图所示：电源的U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值．故答案为：（1）a；（2）B；F；D；（3）1.5；1；（4）＜；＜．点评：为保护电路，如果滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关前，滑片应置于最大阻值处；如果滑动变阻器采用分压接法，在闭合开关前，滑片应置于分压电路分压最小的位置．　三、计算题（在答题卷作答，写出必要的步骤）16．（2022秋•临海市校级期中）如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关s，重物p以速度v被匀速提升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A-12-和U=110V，重物p上升的速度v=0.90m/s．重物的质量m=50kg．不计一切摩擦，g取10m/s2．求：（1）电动机消耗的电功率P电；（2）电动机线圈的电阻R．考点：电功、电功率．版权所有专题：恒定电流专题．分析：（1）已知电动机两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出电动机的耗电功率，根据P出=mgv求出机械功率；（2）由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率，根据电动机消耗的功率与输出功率之差，即为线圈电阻发热功率，再由P=I2R求出电动机线圈的电阻．解答：解：（1）电动机的输入功率：P入=UI=5×110W=550W（2）电动机的输出功率：P出=mgv=50×10×0.9=450W电动机线圈的发热功率：P热=P入﹣P出P热=I2R代入数据，联立解得：R=4Ω答：（1）电动机消耗的电功率为550V；（2）电动机线圈的电阻为4Ω．点评：知道电动机工作时，消耗的电能转化为其它形式的能（一是机械能，二是内能）是解本题的关键．　17．（2022春•宝安区校级期末）一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图（甲）所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线．现将该电源和一个变阻器R0接成如图（乙）所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2A，变阻器的最大阻值为R0=22Ω．求：（1）电源电动势E和内电阻r；（2）空载时A、B两端输出的电压范围；（3）A、B两端所能接负载的电阻的最小值．考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．版权所有-12-专题：恒定电流专题．分析：（1）当外电阻无穷大时，路端电压等于电动势，由图象可知电源的电动势，由闭合电路欧姆定律可求得电源的内阻；（2）AB输出电压为AB并联的滑动变阻器部分电阻的电压，根据滑动变阻器两端的电压范围即可求出；（3）根据闭合电路欧姆定律可求得当电源达最大电流时的外电阻，分析外电路的特点可得出AB两端所接的最小电阻．解答：解：（1）当外电阻无穷大时，路端电压等于电动势．由图可知，当外电阻无穷大时，路端电压接近12V，故说明电源的电动势E=12V；由图象可知，当外电阻为R=2Ω时，路端电压为U=6V，由欧姆定律可得：电路中电流为I==A=3A，由Ur=E﹣U=Ir，得内电阻r==Ω=2Ω；（2）空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压最小，为U最小=0V当变阻器滑片移至最上端时，输出电压最大，为U最大===11V故空载时A、B两端输出的电压范围是0～11V．（3）设所接负载的电阻的最小值为R′，此时滑片应移至最上端，电源电流最大I=2A，有E=I（R外+r）其中R外=代入得：12=2×（+2）代入数据解得：R′≈4.9Ω答：（1）电源电动势E是12V，内电阻r为2Ω；（2）空载时A、B两端输出的电压范围是0～11V；（3）A、B两端所能接负载的电阻的最小值是4.9Ω．点评：本题要理解电动势与路端电压的关系，正确运用闭合电路的欧姆定律，要注意正确结合串并联电路的规律进行求解．　-12-