濟寧市2023級高二上學期階段性測試物理試題第I卷（選擇題）一、單選題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.某物理實驗操作社團成員測得一只小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。小組對實驗結果進行討論，你認為下列正確的說法是（）A.甲同學認為圖線切線斜率減小，所以小燈泡電阻在減小B.乙同學認為圖線與橫軸所圍面積代表功率，所以電壓為3V時，小燈泡功率約為0.52WC.丁同學認為圖線不是直線，且小燈泡會發光，所以小燈泡不是純電阻D.丙同學認為根據歐姆定律，可以算出當電壓為1.5V時，小燈泡電阻約為7.5Ω【答案】D【解析】【詳解】A．圖線上的點與坐標原點連線斜率的倒數表示電阻，所以圖線斜率減小，燈泡電阻在增大，故A錯誤；B．由圖像可知，電壓為3V時，電流為0.25A，小燈泡功率約為故B錯誤；C．小燈泡是純電阻，曲線表示非線性電阻，故C錯誤；D．丙同學認為根據歐姆定律，可以算出當電壓為1.5V時，電流為0.2A，小燈泡電阻約為故D正確。故選D。2.如圖所示為一水平絕緣盤，盤邊緣均勻地固定著帶負電的電荷，從上向下看，盤面沿逆時針方向勻速轉動，則對該過程中形成的電流的理解正確的是（）A.如果僅將盤邊緣固定的總電荷量加倍，則其形成的電流也加倍B.如果僅將盤面轉動的角速度加倍，則其形成的電流減小C.如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流也增大D.如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流減小【答案】A【解析】【詳解】A．設圓盤轉動的角速度為ω，則周期則等效電流則如果僅將盤邊緣固定的總電荷量q加倍，則其形成的電流I也加倍，故A正確；B．如果僅將盤面轉動的角速度ω加倍，則其形成的電流I也加倍，故B錯誤；CD．如果僅增大盤的半徑，則其形成的電流不變，故CD錯誤；故選A。3.如圖所示，電源的電動勢為E，內阻為r，定值電阻R的阻值也為r，滑動變阻器的最大阻值是2r，閉合開關，當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中，下列說法中正確的是()A.電壓表的示數變大B.電流表的示數變小C.滑動變阻器消耗的功率變小D.定值電阻R消耗的功率先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】AB．開關閉合后，電壓表測量路端電壓，電流表測量總電流，當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中，接入電路的電阻減小，總電流增大，電源的內電壓增大，路端電壓減小，故電壓表的示數變小，電流表的示數變大，故AB錯誤；C．將R看成電源的內阻，則等效電源的內阻為2r，滑動變阻器的最大阻值也是2r，因為電源的內外電阻相等時電源的輸出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑動過程中，電源輸出功率減小，即滑動變阻器消耗的功率變小，故C正確；D．電路中的電流增大，則定值電阻R消耗的功率變大，故D錯誤。故選C。4.在如圖所示的電路中，開關閉合后，由于電阻元件發生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數都增大，則肯定出現了下列哪種故障（）A.短路 B.短路 C.短路 D.斷路【答案】A【解析】【詳解】A．若短路，接入的總電阻減小，干路電流增大，電流表的讀數增大，根據電壓表的讀數都增大，故A正確；B．若短路，電流表的讀數減小為0，接入的總電阻減小，干路電流增大，根據電壓表的讀數都增大，故B錯誤；C．若短路，電壓表讀數減小為0，與并聯，電壓增大，根據歐姆定律電流表的讀數增大，故C錯誤；D．若斷路，電流表的讀數為0，同時接入的總電阻增大，干路電流減小，根據電壓表的讀數減小，故D錯誤。故選A。5.將四個相同的靈敏電流計分別改裝成兩個電流表A1、A2和兩個電壓表V1、V2，已知電流表A1的量程小于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好之后把它們接入如圖所示的電路，合上開關，R為定值電阻，下列說法正確的是（）A.對于電壓表，是把靈敏電流計與大電阻并聯改裝而成的B.A1的電阻小于A2的電阻C.定值電阻R兩端的電壓等于V1與V2的讀數之和，通過的電流小于A1或A2的讀數D.V1的讀數小于V2的讀數，V1指針的偏角大于V2指針的偏角【答案】C【解析】【詳解】A．電壓表是用靈敏電流計串聯一個分壓電阻改裝而成的，故A錯誤；B．電流表是用靈敏電流計并聯一個分流電阻改裝而成的，并聯電阻越小，分流越多，量程越大。電流表A1量程小于A2的量程，則電流表A1的內阻大于A2的內阻，故B錯誤；C．電壓表的示數表示自己兩端的電壓，V1與V2串聯后與定值電阻R并聯，則定值電阻R兩端的電壓等于V1與V2的讀數之和。A1或A2的讀數等于定值電阻R與電壓表的電流之和，故定值電阻R通過的電流小于A1或A2的讀數，故C正確；D．兩電壓表串聯，則其中的兩靈敏電流計串聯，根據串聯電路特點可知兩靈敏電流計的電流相等，故電壓表V1的偏轉角等于電壓表V2的偏轉角；電壓表V1的量程大于V2的量程，則電壓表V1的內阻大于V2的內阻，根據串聯電路電壓分配特點，可知電壓表V1的讀數大于電壓表V2的讀數，故D錯誤。故選C。6.對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯系，從而更加深刻的理解其物理本質。一段長為l、電阻率為ρ、橫截面積為S的細金屬直導線，單位體積內有n個自由電子，電子電荷量為e、質量為m。經典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個沿導線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數為k。下列說法不正確的是（）A.比例系數B.當該導線通有恒定的電流I時導線中自由電子定向移動的速率C.比例系數k與導線中自由電子定向移動的速率v無關D.金屬中的自由電子定向移動的速率不變，則電場力對電子做的正功與阻力對電子做的負功大小相等【答案】A【解析】【詳解】B．一小段時間內，流過導線橫截面的電子個數為電荷量根據電流的定義有解得故B正確，不符合題意；AC．取長度為L的一段導體，則電子做定向移動時滿足電場力與阻力相等，則由，，，解得故A錯誤，符合題意；C正確，不符合題意；D．金屬中的自由電子定向移動的速率不變，電子做定向移動時滿足電場力與阻力相等，則電場力對電子做的正功與阻力對電子做的負功大小相等，故D正確，不符合題意。故選A。7.用標有“6V，3W”燈泡L1、“6V，6W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖甲所示的實驗電路，其中電源電動勢E＝9V。圖乙是通過兩個燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線。當其中一個燈泡正常發光時（）A.電流表的示數為1AB.電壓表的示數約為6VC.電路輸出功率為4WD.電源內阻為1Ω【答案】C【解析】【詳解】A．燈泡L1額定電流為I1＝＝0.5A燈泡L2的額定電流為I2＝＝1A由于電路中只有一個燈泡正常發光，故電路中的電流為0.5A，即電流表的示數為0.5A，A錯誤；B．由題圖甲知，電壓表測燈泡L2兩端的電壓，由題圖乙可知，A為燈泡L2的I—U圖像，則電壓表的示數為2V，B錯誤；C．電路的輸出功率P＝I（U1＋U2）＝0.5A×（6V＋2V）＝4WC正確；D．電源的內電壓為U＝E－（U1＋U2）＝9V－（6V＋2V)＝1V由歐姆定律的推導式得，電源內阻為r＝D錯誤。故選C。8.在如圖所示的電路中，、、和皆為定值電阻，為可變電阻，電源的電動勢為，內阻為，設電流表的讀數為，電流表的讀數為，電壓表的讀數為，電壓表的讀數為，當的滑片向端移動過程中，電流表的讀數變化量大小為，電流表的讀數變化量大小為，電壓表的讀數變化量大小為，電壓表的讀數變化量大小為，則（）A.變大，，不變B.變大，，變小C.變小，變小，變小D.變小，變小，不變【答案】D【解析】【詳解】AB．當的滑片向圖中端移動時，變小，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律知，總電流變大，路端電壓變小，變小。根據閉合電路歐姆定律知增大，則變小，因此變小。而變小、變小、的總電壓增大，則知由閉合電路歐姆定律知則不變，故AB錯誤；CD．同理等于電阻與電阻之和，可知不變，故C錯誤，D正確；故選D二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示是伏安法測電阻的部分電路，開關先后接通a、b時，觀察電壓表、電流表示數的變化，那么（）A.若電流表的內阻為已知量，S接a，可消除系統誤差B.若電壓表的內阻為已知量，S接a，可消除系統誤差C.若電流表示數有顯著變化，測量R的阻值時，S應接bD.若電壓表示數有顯著變化，測量R的阻值時，S應接b【答案】BC【解析】【詳解】AB．若電流表的內阻為已知量，S接b，電流表兩端的電壓可計算，進而消除誤差，同理若電壓表的內阻為已知量，S接a，流經電壓表的電流可計算，從而消除系統誤差，故A錯誤，B正確。CD．若電流表示數有明顯變化，說明電壓表內阻較小，分流較大，應采用電流表內接法，即S接b，可減小誤差，電壓表示數有明顯變化，說明電流表內阻較大，分壓較大，應采用電流表外接法，即S接a，可減小誤差，故C正確，D錯誤；故選BC。10.將兩截阻值均為R、長度均為L的均勻銅棒A和鋁棒B沿中軸線對接后串聯接入電路中，已知兩棒的橫截面積分別為和。忽略溫度變化對電阻的影響，下列說法正確的是（）A.通過銅棒和鋁棒的電流大小相等B.銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓之比為C.銅和鋁的電阻率之比為D.電路穩定后兩棒中電場強度大小相等【答案】ACD【解析】【詳解】A．由串聯電路的特點知：IA=IB=I，故A正確；B．根據U=IR知電阻和電流相等，則銅棒兩端的電壓與鋁棒兩端電壓相等，故B錯誤；C．由可知，電阻相等，則銅和鋁棒的電阻率之比為，故C正確；D．由可知，電路穩定后兩棒中電場強度大小相等，故D正確；故選ACD。11.如圖所示是有兩個量程的電流表，已知表頭的內阻Rg=1000Ω，滿偏電流Ig=1mA，電阻R1=50Ω，R2=200Ω，當使用A、B兩個端點時，電流表的量程為I1，當使用A、C兩個端點時，電流表的量程為I2，則I1、I2分別為（）A.I1=25mA B.I1=10mA C.I2=20mA D.I2=5mA【答案】AD【解析】【詳解】根據電表改裝原理可知故選AD。12.某款高科技的鋰離子多功能電池有二路電壓輸出設計，如圖所示。一路為環狀凹槽電極，該路經由電路輸出電芯電壓，額定電壓為3.7V；另一路為與干電池電極完全相同的中心柱狀電極，經由變換電路輸出額定電壓為1.5V。下列說法正確的是（）型號電芯標準電壓標準容量輸出電流（最大）電池壽命PH5鋰聚合物DC1.5V/3.7V810mAh（3.7V）2000mAh（1.5V）1500mA（3.7V）2000mA（1.5V）大于500次完全充放電（根據使用情況而異）A.使用環狀凹槽電極時，電池的能量是2916JB.使用環狀凹槽電極時，在最大輸出電流工作狀態下能工作約2hC.使用中心柱狀電極時，電池電量是7200CD.使用中心柱狀電極時，在最大輸出電流工作狀態下能工作約1h【答案】CD【解析】【詳解】A．使用環狀凹槽電極時，電池標準容量是0.81Ah，因此電池的能量為故A錯誤；B．使用環狀凹槽電極時，能夠在最大輸出電流下工作時間為故B錯誤；C．使用中心柱狀電極時，根據表格數據可知，電池的電量為故C正確；D．使用中心柱狀電極時，在最大輸出電流的工作狀態下能工作時間為故D正確。故選CD。第II卷（非選擇題）三、實驗題：13.為了測量一根長約。電阻約為，橫截面為圓形，粗細均勻的導電材料的電阻率，所用器材如下：A.游標卡尺B.螺旋測微器C.電流表（，內阻約為）D.電流表（，內阻約為）E.電壓表（，內阻約為）F.滑動變阻器（，允許通過的最大電流為）G.滑動變阻器（，允許通過的最大電流為）H.蓄電池（，內阻不計）I.開關一個，帶夾子的導線若干（1）用游標卡尺測得該材料的長度如圖甲所示。示數為__________；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，示數為__________。（2）為了在測量中盡量減小誤差，并測多組數據，電流表應選__________，滑動變阻器選擇__________。（填選項前的字母）（3）在方框中畫出測量電阻的實驗電路圖。（）【答案】①.30.35②.3.205（3.204~3.206均可）③.C④.G⑤.【解析】【詳解】（1）[1]主尺讀數為30mm，游標卡尺讀數為0.05mm×7=0.35mm，故L=30.35mm。[2]主尺讀數為3mm，副尺讀數為0.01mm×20.5=0.205mm，故D=3.205mm。（2）[3][4]因為電壓表的量程是3V，而待測阻值約6Ω，故電流表選A1，即選C，盡量多測量幾組數據，所以采用分壓式；滑動變阻器選R2，即選G。（3）[5]待測阻值較小，所以電流表采用外接法；盡量多測量幾組數據，所以采用分壓式；滑動變阻器選R2。電路圖如下14.某同學用以下器材組裝一簡易歐姆表：毫安表A（量程0~50mA）電阻箱R（阻值0~999.9Ω）學生電源（輸出電壓0~16V）紅，黑表筆各一只導線若干實驗步驟如下：（1）用導線將毫安表A、電阻箱R、學生電源串聯起來，兩只表筆一只接毫安表的負極，一只接學生電源負極，為使電流從黑色表筆流出，和毫安表相連的表筆應為___________（選填“紅”或“黑”）表筆；（2）將學生電源的電壓調至2V，電阻箱調到100.0Ω，將兩表筆短接，發現毫安表指針向右偏轉，調節電阻箱阻值，當阻值為35.0Ω時，發現毫安表恰好滿偏，此時電路中的總電阻為___________Ω；（結果保留一位小數）（3）斷開兩表筆，他在毫安表0刻度處標記“”，“50mA”刻度處標記“0”，并在其他刻度處標上正確阻值成為一個簡易歐姆表，則25mA處應標記___________Ω；（結果保留一位小數）（4）將學生電源的電壓調至6V，將兩表筆短接，調節電阻箱直到毫安表滿偏，此時該歐姆表的倍率為___________（選填“×2”“×3”或“×10”），將一未知電阻接入兩表筆之間，發現毫安表指在25mA處，該電阻的阻值為___________Ω（結果保留一位小數）。【答案】①.黑②.40.0③.40.0④.×3⑤.120.0【解析】【詳解】（1）[1]根據電流流向，可以判斷與毫安表相連的應為黑表筆（2）[2]毫安表滿偏，根據解得（3）[3]毫安表指向25mA時，毫安表半偏，待測電阻等于內阻，此處標記40.0Ω（4）[4][5]學生電源的電壓調至6V，歐姆表的內阻為120.0Ω，故歐姆表的倍率為×3，毫安表指在25mA處，該電阻的阻值為四、計算題：15.內阻未知的電動機和阻值R=10Ω的定值電阻接在一內阻r=5Ω的電源兩端，如圖所示。電動機卡住時，電源的輸出功率最大，此時電流表的示數為10A。（1）求電動機的內阻；（2）若電動機沒被卡住，且能在此電路下正常工作，此時電流表示數為8A，求此時電動機的機械功率。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）電動機卡住時電路為純電阻電路，外電路的總電阻為電源的輸出功率為當時，電源的輸出功率最大，即解得（2）由閉合電路歐姆定律可知電動機沒被卡住，且能在此電路下正常工作時的路端電壓為流過電動機的電流為電動機的機械功率為16.在如圖所示的電路中，是由某金屬氧化物制成的導體棒，通過它的電流I與電壓U的關系滿足（式中）。，，電源內阻，電容。開始時和均斷開，閉合開關，理想電流表示數為0.16A。求：（1）電源的電動勢；（2）電源的效率（此結果保留三位有效數字）；（3）已知電容器儲存的電場能為（C為電容器的電容，U為電容器兩端的電壓）。現斷開，閉合，待電路穩定后，求此過程中閉合回路產生的焦耳熱（不考慮電磁輻射）。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據閉合電路歐姆定律根據題意解得（2）電源的效率為解得（3）根據解得此過程中閉合回路產生的焦耳熱解得17.在如圖甲所示的電路中，、均為定值電阻，，的阻值未知，是一滑動變阻器，當其滑片從最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓隨總電流I的變化圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點是滑片在滑動變阻器的兩個不同端點時分別得到的。求：（1）電源的電動勢和內阻；（2）定值電阻的阻值；（3）滑動變阻器的最大阻值（保留三位有效數字）。【答案】（1）20V；20Ω；（2）5Ω（3）141Ω【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律得將圖像中A