南通市海安县2020-2021学年高二上学期第一次月考物理试卷含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精江苏省南通市海安县2020-2021学年高二上学期第一次月考物理试卷含答案物理注意事项：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。1．一节干电池的电动势为1。5V,这表示()A．电池中每通过1C的电荷量，该电池能将1。5J的化学能转变成电势能B．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VC．该电池存储的电能一定比电动势为1。2V的电池存储的电能多D．将1C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功【答案】A【解析】电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1C的电量，该电池能将1。5J的化学能转变成电能，故A正确；接入电路后，两极电压为路端电压,若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故B错误；电动势表示电源是把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多,故C错误；一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池能将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功，故D错误。2．某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6C的正离子和9C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是（)A．0.25A,顺流而下B．0。05A，逆流而上C．0.25A，逆流而上D．0.05A，顺流而下【答案】B【解析】通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，所以在1min内向下通过横截面的总电荷量应为q＝6C－9C＝－3C，相当于3C的负电荷向下运动产生的电流大小，方向与负电荷运动方向相反，即逆流向上，电流I＝eq\f（q，t）＝0.05A，B正确.3．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．0.5A B．0.6A C．0。8A D．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＝eq\f(U,R）得此时的电流eq\f（2，3)A＜I＜1A，故C正确。4．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。5．某一网络电路中的部分电路如图所示，已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω,R2＝5Ω，R3＝30Ω，则下列结论正确的是（)A．通过R3的电流为0。5A，方向从a→bB．通过R3的电流为0.5A，方向从b→aC．通过电流表的电流为0.5A，电流表“＋”接线柱在右边D．通过电流表的电流为1.5A，电流表“＋”接线柱在左边【答案】B【解析】根据欧姆定律，电阻R1两端电压为2A×10Ω＝20V，电阻R2两端电压为1A×5Ω＝5V，故电阻R3两端电压为20V－5V＝15V，且b端电势高于a端电势，故通过R3的电流为0.5A，方向从b→a,故A错误，B正确;根据电荷守恒定律,流入与流出b点的电流是相等的，故通过电流表的电流为0.5A,电流表“＋”接线柱在左边，故C、D错误。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．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成。当调节开关S1、S2的通断，可使电动机驱动风叶旋转,将冷空气从进风口吸入,从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确的是（)A．电热丝的电阻为55ΩB．当开关S2闭合、S1断开时，电吹风吹出热风C．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1000JD．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1120J【答案】A【解析】当吹热风时，电机动M和电阻丝R并联,电阻丝消耗的功率P＝P热－P冷＝880W，由P＝eq\f(U2,R)可得R＝55Ω,故A正确；当开关S2闭合、S1断开时,电阻丝不工作，不产生热量，所以此时电吹风吹出冷风，故B错误；当电吹风吹冷风时，S1断开，电热丝处于断路状态，没有电流通过,电热丝每秒钟消耗的电能为0，故C错误;当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为120W，所以每秒钟消耗的电能Q＝Pt＝120J,故D错误。8．如图所示,电源电动势为E，内阻r＝2Ω，电阻R1、R2、R3的阻值分别为4Ω、10Ω、12Ω,当滑片P滑到最右端b时,理想电流表示数为1A，流过电阻R3的电流为0。5A，则下列说法正确的是(）A．滑动变阻器的最大阻值为6ΩB．电源电动势为6VC．当滑片P滑到最左端a时，电流表的读数为1AD．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为3。84W【答案】D【解析】当滑片P滑到最右端时，R2被短路，R3与整个变阻器R并联，并联电阻上的电流都是0。5A，则并联电阻相等，都是12Ω，A错误；电源电动势，B错误；当滑片P滑到最左端时，R3、R2及变阻器R都被短路，此时电流表的读数,C错误；滑片P位于变阻器的中点时，R3与eq\f(1，2)R并联后再与R1串联，此时R并＝4Ω，I总＝1。2A，则并联部分的电压U＝4.8V,变阻器上消耗的功率,D正确.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，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时,测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是（）A．P＝I2RB．P＝eq\f(U2,R）C．P＝IUD．P＝eq\f(W,t）【答案】CD10．如图所示的电路中，若ab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〈eq\f(Uab，2）C．AB间的负载R越大,UAB越接近eq\f(Uab，2）D．AB间的负载R越小，UAB越接近eq\f（Uab，2)【答案】BC【解析】空载时，UAB＝eq\f(1，2）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<eq\f（Uab,2），B正确；R越大，并联电阻越接近变阻器阻值一半,UAB越接近eq\f（Uab,2），C正确，D错误。11．如图甲所示，其中R两端电压u随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示，电源电动势为7。0V(内阻不计），且R1＝1000Ω（不随温度变化）。若改变R2,使AB与BC间的电压相等，这时（)A．R的阻值为1000ΩB．R的阻值为1333ΩC．通过R的电流为1。5mAD．通过R的电流为2.0mA【答案】BC【解析】要使AB与BC间的电压相等，即有E＝UAB＋UBC，UAB＝UBC,解得UBC＝3.5V。而UBC＝U＋IR1，得U＝UBC－IR1，将UBC＝3.5V,R1＝1000Ω代入得U＝3。5－1000I，在题给图象中作出函数关系U＝3.5－1000I的图象，两图象的交点对应的横纵坐标I＝1.5mA，U＝2V即为公共解，由IR＝U解得R＝1333Ω.12．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小)。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是(）A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变，U增大B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1,则I增大,U增大，电容器所带电荷量增加D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变【答案】BD【解析】滑动变阻器处于含容支路中,相当于导线,所以移动滑动触头,I不变，U不变，故A错误;若仅增大A、B板间距离，由C＝eq\f(εrS，4πkd)知电容减小，板间电压不变,则由电容的定义式C＝eq\f(Q,U)可知电容器所带电荷量减少，故B正确；若仅用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和R3的电压均增大，则电容器板间电压减小，电容不变，由C＝eq\f(Q，U)知电容器所带电荷量减少,根据闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir可得|eq\f（ΔU，ΔI)｜＝r，不变，故C错误，D正确。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“＋"“一”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.(3）螺旋测微器的读数为:0。5mm＋0。01×18.0mm＝0.680mm.(4）根据公式R＝ρeq\f（l，S）,S＝eq\f（πd2，4）,可得。14．（12分)一位物理老师给他的学生发布了一个任务,要求较精确地测量一个充电宝的电动势和内阻，提供的器材如下：A．电压表V（量程为3V，内阻约为3kΩ）B．电流表A（量程为3A,内阻约为0.02Ω）C．滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω）D．电阻箱R2(0~9999。9Ω）E．充电宝E（电动势约为5V)F．开关S1、S2、导线若干（1)同学们发现电压表的量程太小，准备把量程为3V的电压表改装成量程为6V的电压表，而改装电压表需要知道原来电压表的内阻，为此他们设计了如图甲所示的实验电路,实验步骤如下：按图甲接好电路，滑动变阻器R1的滑片置于最______（填“左”或“右”)侧，电阻箱R2调至较大，闭合两个开关，调节______(填“滑动变阻器R1”或“电阻箱R2”)使电压表满偏;断开开关S2,其他不动，调节______（填“滑动变阻器R1"或“电阻箱R2"）使电压表半偏,读出电阻箱R2的数值，即等于电压表的内阻。（2）如果通过上述实验测得电压表的内阻为3050Ω，请你帮助设计改装成量程为6V的电压表，并利用上述所给器材设计测量充电宝的电动势与内阻（充电宝内阻较小）的电路，把设计的电路画在如图乙所示的虚线框中(图上标出器材名称字母）。(3）根据实际测出的电压表与电流表的值,通过描点连线，得到如图丙所示的U－I图线,则充电宝的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留两位有效数字）【答案】(1）左（1分)滑动变阻器R1(2分)电阻箱R2（2分）（2）见解析图（3分）(3）5.0（2分）1。7(2分)【解析】（1）分压式在连接开关前，要上部分电压为零，滑动变阻器R1的滑片置于最左边;因为一开始滑动变阻器调到最左端，电压表示数为零,因此需要先调节滑动变阻器R1使电压表满偏；断开开关S2,通过调节电阻箱R2,让电阻箱分压，使电压表半偏。因为电压表量程过小，因此需要串联一个电阻提高量程，因此电路连接如图。（3)根据U－I图像可知,当电流为零时，电压对应示数的两倍为电动势，故电动势E为5V；U－I图像中的斜率为内阻，可得内阻。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＝eq\f(U，I)＝eq\f（10，5×10－3)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＝ρeq\f（l,S)得ρ＝eq\f(RS，l）＝eq\f(2000×0.02，1）Ω·m＝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＝eq\f(（2＋x）(8－x），2＋x＋8－x)＝eq\f(（2＋x)（8－x）,10)（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＝eq\f(5×5，10)Ω＝2。5Ω(2分）Imin＝eq\f(5,2。5)A＝2A.(2分)17．（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＝eq\f（U1，I）＝1000Ω