1、山东省2020-2021学年高二物理上学期10月大联考试题（含解析）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. 下列说法正确的是（）A. 电源内部存在由负极指向正极的电场，电源外部存在由正极指向负极的电场B. 电动势与电压单位相同，两者无区别C. 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻D. 电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置【答案】C【解析】【详解】A电源内部和外部电场都是由正极指向负极，故A错误；B电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别，电动势是电源的固有属性，是由其内部构造决
2、定的，而导体两端的电压会因为外在条件的改变而改变，故B错误；C有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故C正确；D电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，故D错误。故选C。2. 玻璃容器中盛放的是溶液，若在2s内有个离子和个通过一截面，如图所示，其中向右移动，通过这个截面的电流大小和方向是（）A. 1.6mA，向右B. 1.6mA，向左C. 0D. 3.2mA，向右【答案】D【解析】【详解】电流大小方向向右。故选D。3. 唐诗同学按如图所示的电路图连线实验。闭合开关S，小灯泡都不亮，电流表指针无偏转。她利用电压表进行逐段检测，发现约为10V，其余示数为0。则
3、该电路的故障可能是（）A. 短路B. 断路C. 断路D. 短路【答案】C【解析】【详解】电流表指针无偏转说明电路断开，发现约为10V，由于电动势为10V，说明L2断路故选C。4. 如图所示，同种材料制成的厚度相同的长方体合金块A和B，上表面为正方形，边长之比2：1。A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则（）A. 通过A、B电流之比2：1B. 通过A、B电流之比1：2C A、B中自由电荷定向移动速率之比2：1D A、B中自由电荷定向移动速率之比1：2【答案】D【解析】【详解】AB设正方形边长为L，厚度为d，则可知RA=RB与同一电源相连时，通过A、B电流之比1：1，AB错误；CD根据I=
4、neSv因SA:SB=2:1，则vA:vB=1:2C错误，D正确。故选D。5. 如图所示为欧姆表的电路原理示意图，其中电流表的满偏电流为、内阻，调零电阻最大阻值，串联的定值电阻，电池电动势。用其规范测量电阻时，指针偏转角为最大偏角的，则该电阻的阻值是（）A. 1.5kB. 2kC. 3kD. 4.5k【答案】A【解析】【详解】根据闭合电路的欧姆定律可知，欧姆调零后欧姆表带入数据可知调零后的欧姆表内阻测量电阻时，根据闭合电路的欧姆定律得带入数据解得故选A。6. 华为移动电源SupeCharge快充版充电速度很快，如图所示为给手机充电电路结构。在充电时，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不
5、变的。设手机电池的内阻为r，则（）A. 充电宝的发热功率为B. 充电宝输出的电功率为C. 在时间t内，手机电池增加的化学能为D. 手机电池的发热功率为【答案】C【解析】【详解】A充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以产生的热功率不一定为I2r，A错误；B充电宝输出的电功率为IU，B错误；C由题的已知可得在时间t内，手机电池增加的化学能为UIt-I2rt，C正确；DU是充电宝的输出电压，不是内电压，所以不能用计算电池的发热功率，电池的发热功率应为I2r，D错误。故选C。7. 输电线路改造前，傍晚时分家里的灯光昏暗，夜深人静时灯光变得亮一些。如图所示是家庭电路的简图，设家庭电路电压为220V不变
6、，两条输电线电阻分别为r（电阻较小）。下列说法正确的是（）A. 傍晚时分，用电器个数增多，输电线上损耗的电压变大B. 夜深人静时，用电器个数减少，输电线上损耗的功率变大C. 想要减小输电线上电能的损耗，可以换细一点的输电线D. 想要减小输电线上电能的损耗，可以把铜质输电线换成镍铜合金线【答案】A【解析】【详解】A傍晚时分，用电器个数增多，输电线上的电流较大，则输电线上损耗的电压变大，选项A正确；B夜深人静时，用电器个数减少，输电线上的电流减小，则损耗的功率变小，选项B错误；C想要减小输电线上电能的损耗，要减小输电线的电阻，即增加横截面积，即可以换粗一点的输电线，选项C错误；D想要减小输电线上电
7、能的损耗，要减小输电线的电阻，把铜质输电线换成镍铜合金线电阻变得更大，输电线的电能损耗更大，选项D错误。故选A。8. 如图所示，每节电池的电动势，小灯泡L标有”1.5V 0.3W”，开关S接1，当电阻箱调到7时，小灯泡L正常发光；将开关S接2，小灯泡L亮度不变，电动机M正常工作。则（）A. 每节电池内阻为0.5B. 开关S接2时，两节电池总的热功率为0.02WC. 电动机的线圈电阻为7D. 电动机的机械功率为0.28W【答案】B【解析】【详解】A小灯泡的额定电流为电阻为当接1时，由闭合电路欧姆定律可知E=I（RL+R+r）代入数据解得r=1故A错误；B将开关S接2，小灯泡L亮度不变，则电路中的
8、电流仍为I=0.2A，则两节电池总的热功率为B正确；CD电动机两端电压为U=E-I(RL+r)=1.4V因电动机不是纯电阻电路，则其电阻值不等于开关S接1时电阻箱的电阻7，消耗的总功率为P=IU=0.28W则输出机械功率小于0.28W，CD错误。故选B。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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9. 2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离。由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪积累程度。其原理是根据人体电阻的大
9、小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量高者（）A. 电流表示数小B. 电压表示数大C. 电源内阻的电压大D. 路端电压大【答案】ABD【解析】【详解】A体液中含有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，而脂肪不容易导电，体型相近的两人相比，肥胖人体的脂肪比较瘦人的脂肪所占比例较大，肥胖的人体比较瘦的人体电阻较大，测试时，肥胖人体接在电路中的电阻R1较大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中的电流较小，因此电流表示数小，A正确；BCD由路端电压U=EIr可知，电流I较小，电源内阻电压Ir
10、较小，路端电压U较大，由题图乙可知R1电阻较大，电压表的示数较大，BD正确，C错误。故选ABD10. 2020年7月31日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代。人造地球卫星用太阳能电池供电，展开的太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能。取一片太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示。下列说法正确的是（）A. 该电池板的电动势为3.00VB. 随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大C. 外电路电阻为1k时，电源输出功率约为4WD. 外电路电阻为1k时，电源效率约为66.7%【答案】AD【解析】【详
11、解】A当电流为0时，路端电压数值上等于电动势，由图像可知，电动势为3.00V，故A正确；B图像的斜率即为电源内阻大小，随着外电路电阻增大，电流减小，由图像可知，其内阻逐渐减小，故B错误；CD在图像上作出电阻的U-I图像，取两个图像的交点，即为电阻与电源连接后电压电流值，如下图：从图中可读出，交点对应的电流和电压分别为2.0mA和2.0V，故此时电源的输出功率为电源效率约为故C错误D正确。故选AD。11. 多用电表是一种多功能仪表，在实验室里经常用来测电流、电压、电阻和鉴别电学元件。用多用电表鉴别三个电学元件：电阻、二极管、电容器，欧姆表选择“1k”挡位，欧姆调零后进行测量，测量结果如表格所示：
12、电学元件测量结果甲红表笔接左端时指针偏角很大，反接时指针偏角很小乙开始指针偏角很大，然后偏角逐渐减小到零丙正反接阻值相同，但指针偏角太大下列说法正确的是（）A. 使用完毕后，将选择开关旋转到直流电压最高挡或OFF位置B. 元件甲为二极管，右端为正极C. 元件乙为电容器D. 元件丙为电阻，为了减小测量误差，应换低倍率挡位直接进行测量【答案】BC【解析】【详解】A使用完毕后，为保护电表，应将选择开关旋转到交流电压最高挡或OFF位置，故A错误；B元件甲正反接电阻一端较大一端较小，因此为二极管，根据电流“红进黑出”的原则，红表笔接左端时指针偏角很大，电阻很小，此时电流从右流向左，故此二极管右端为正极，
13、故B正确；C元件乙为电容器，开始时电容器充电电流大，指针偏角很大，然后充电电流逐渐减小到零，指针偏角也逐渐减小到零，故C正确；D元件丙正反接电阻相同，故为电阻，但指针偏角太大，为了减小测量误差，应换高倍率挡位直接进行测量，故D错误。故选BC。12. 如图所示，电源电动势、内阻r=1，定值电阻R1=9，R2=100，R3=100。电容器电容，下极板接地，A点到上下极板的距离相等。开关、闭合，下列说法正确的是（）A. 电容器所带电荷量B. 将电容器下极板下移，则A点电势降低C. 开关断开时，通过的电流方向水平向左D. 从开关断开到电路稳定，通过的电荷量【答案】C【解析】【详解】A当S1、S2均闭合
14、时，外电路电阻总电流 电容器两端电压电容器所带电荷量选项A错误；B将电容器下极板下移，则由可知，C减小，电容器应该放电，但是由于二极管单向导电性，使得电容器电量保持不变，由可知电容器两板场强不变，则A点与下极板的电势差变大，则A点电势升高，选项B错误；C开关断开时，则电容器两板电压变大，则电容器充电，则通过的电流方向水平向左，选项C正确；D电键S2断开稳定后，电容器两板间的电压则电容器带电量的变化量即通过的电荷量，选项D错误。故选C。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13. 基于实验安全和精确的需要，实验时往往需要对电表进行改装，现有用相同灵敏电流计改装的电流表和电压表。(1)如图所示，图
15、甲是_（选填“电压表”、“电流表”）的改装电路图，已知，则_；(2)将甲、乙两表串联后接到电路中，则甲、乙两表指针偏转角度之比为_。【答案】 (1). 电流表 (2). (3). 1：n【解析】【详解】(1)12如图所示，图甲是电流表的改装电路图，已知，则(2)2将甲、乙两表串联后接到电路中，则通过的电流均相等，设为I，则通过甲表中电流计G的电流为 ，通过乙表中电流计G的电流为I，则甲、乙两表指针偏转角度之比为14. 某同学设计测量铅笔笔芯电阻率实验，主要实验步骤如下：(1)如图所示先用多用电表欧姆挡的“10”挡粗测其电阻为_，然后用游标卡尺测其长度为_cm，用螺旋测微器测其直径为_mm；(2
16、)为更精确测量笔芯电阻，除待测笔芯外，实验室还备有如下实验器材：电压表（量程15V，内阻约为50k）电压表（量程3V，内阻约为10k）电流表（量程600mA，内阻约为5）电流表（量程30mA，内阻约为20）滑动变阻器（010，允许通过的最大电流0.5A）滑动变阻器（01k，允许通过的最大电流0.1A）电源E（电动势约为3V，内阻约为1）开关S，导线若干 为了测得多组实验数据，请在虚线框内画出最合理的电路图，并标明所选器材符号；_该实验中笔芯电阻的测量值_真实值（选填“=”、“”、“”）。用所测金属丝直径d、长度L、电压U、电流I，写出电阻率的表达式_。【答案】 (1). (2). (3). (
17、4). (5). ”、“”、“”、“”）；(5)根据图乙进行实验，用U作纵轴，I作横轴，作出图像，该图像纵截距为a、横截距为b，则干电池的电动势和内阻测量值分别为_，_。（用a、b和表示）【答案】 (1). (2). 小于 (3). C (4). (5). (6). (7). a (8). 【解析】【详解】(1)1由电路图可知，该同学的设计所依据实验原理是2由等效电路可知，该实验电动势的测量为电压表的示数，由于电源有内阻，则测量值小于真实值(2)3发现电流表示数变化明显，但电压表示数变化范围非常小，由实验原理可知，出现这种现象的主要原因是干电池内阻较小故选C(3)4他将定值电阻接入上述电路中，
18、目的是为了增大电源的内阻，如图所示(4)5由于电压表有内阻，当电压表与并联时，其示数小于R1与R2串联时两端电压，同理，当电压表与并联时，其示示数小于R1与R2串联时两端电压，则6由欧姆定律可知，由电压表的分流作用，则所以(5)78由实验原理得变形得则，得16. 在如图甲所示电路中，R1=20，当滑动变阻器滑片P从右端滑到左端过程中，路端电压和干路电流变化如图乙所示，图线上A、B两点对应滑片P在变阻器两端时的状态。求：(1)电源的电动势及内阻；(2)定值电阻的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值。【答案】(1)，；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由图乙可知电源电动势为，则乙图中的图线的斜率即为
19、电源内阻，即 (2) 设、并联后的电阻为，则当滑动变阻器的阻值为零时，根据闭合电路的欧姆定律联立并带入数据解得(3)当电路中电流最小时，此时阻值最大，根据闭合电路的欧姆定律得带入数据解得的最大值为。17. 现有一直流电动机M，加上的电压时，电动机不转，通过电动机线圈的电流为；将该电动机与R=20的电阻并联后，接在电动势为的电源两端，如图所示，已知电源内阻为r=1，此时电源两端的电压为，电动机恰好能正常工作。(1)求电源的输出功率；(2)求电动机输出的机械功率；(3)如果电动机的转子突然被卡住不能转动，求电动机的发热功率（结果保留两位有效数字）。【答案】(1)20W；(2)10.5W；(3)30
20、W【解析】【详解】(1)电动机的线圈电阻为通过电源的电流为 电源的输出功率 (2)通过电动机的电流 电动机输出的机械功率(3)如果电动机的转子突然被卡住不能转动，则外电路电阻电路的总电流 路端电压 电动机的发热功率18. 某一电路如图所示，已知电源内阻r=2，R1=12，R2=4，R3=12，电压表和电流表均为理想表。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电压表示数为3V，电流表示数为0.5A。(1)求电源的电动势；(2)求滑片P滑动过程中，功率的最大值；(3)滑片P滑动过程中，滑片P右侧电阻值多大时，消耗的功率最大？功率的最大值是多少？【答案】（1）6V；（2）4W；（3） ，【解析】【详解】（1）当滑片P滑到最右端时， 短路解得（2）当滑片P滑到最左端时，与、都短路，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流 最大的最大功率解得（3）当滑片P滑到最右端时，流过的电流可求总阻值解得设滑片P左侧电阻值 ，与并联电阻干路电流与并联电压由以上式子联立得消耗功率可得，当即 时，上功率最大值此时滑片右侧阻值即