1、2021级2022-2023学年9月学业水平测试物理学科试题 注意事项：1. 本试卷分为选择题和非选择题两部分。考试用时 90 分钟，满分 100 分。2. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。3. 回答选择题时，选出每小题的答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，请按照题号用黑色签字笔在答题卡上各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。保持卡面整洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共 15小题，每小题 2分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
2、题目要求的。1若在2s内共有21019个2价正离子和41019个1价负离子同时向相反方向定向移动通过某截面，那么通过这个截面的电流是（）（e为元电荷，取e1.61019C）A6.4AB2.4AC4.8AD02如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导体a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa：Sb2：1，已知流经导体a的电流为0.16A，电子的电荷量e1.61019C下列说法正确的是（）Aa、b的电阻之比Ra：Rb1：4B自由电子在导体a和b中的定向移动速率之比va：vb2：1C相同时间内导体a和b产生的焦耳热之比Qa：Qb4：1D5s内有51018个自由电子通过导体a的横
3、截面3关于金属丝的电阻及其电阻率，下列说法正确的是（）A把一根金属丝截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的B将金属丝均匀地拉长至原来长度的2倍，则金属丝的电阻变为原来的2倍C将金属丝对折后拧成一股，其电阻变为原来的D电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大4交通路口的红绿灯为良好的交通秩序提供了保障，如图为某路口交通指示灯的示意图，根据所学知识对交通指示灯的推断正确的是（） A红灯、黄灯、绿灯是串联的B红灯、黄灯、绿灯是并联的C红灯与黄灯并联后再与绿灯串联D绿灯与黄灯并联后再与红灯串联5某扫地机器人电池容量5000mAh，额定工作电压15V，额定功率30W，则下
4、列说法正确的是（）A扫地机器人的电阻是7.5B扫地机器人正常工作时的电流是2AC题中mAh是能量的单位D扫地机器人充满电后一次工作时间约为5h6甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板，长、宽、高均分别为a、b、c，其中abc，如图，它们的外形完全相同。现将甲、乙两金属导电板按下图两种方式接入同一电源时，若回路中的电流相同，那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为（）ABCD7如图所示，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，闭合开关使小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热，下列正确的是（）A小灯泡变暗，灯丝电阻率变大B小灯泡变暗，灯丝电阻率变小C小灯泡变亮，灯丝电阻率变大D小灯泡变亮，灯丝电阻率变小8如图所
5、示，三个电阻按如图方式连接，其阻值分别为R12、R23、R36，在A、B两点加上一定的电压U时，通过R3的电流为1A，则U的值为（）A6VB9VC12VD18V9一个T型电路如图所示，电路中的电阻R11，R212，R34，另有一测试电源，电源提供的电压为10V，内阻忽略不计，则（）A当cd端短路时，ab之间的等效电阻是5B当ab端短路时，cd之间的等效电阻是16C当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为8VD当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为8V10如图所示是一台直流电动机的照片。当该电动机在额定电压下工作时，下列结论正确的是（）A电动机的热功率是3WB电动机的输入功率为0.125W
6、C电动机输出的机械功率是2.875WD电动机持续工作一小时耗电为0.03度11如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若减弱照射光强度，则（）A电压表的示数增大B电容器上的电荷量减小C电流表的示数增大D小灯泡的功率减小12某同学通过实验测定阻值约为5的电阻Rx，用内阻约为3k的电压表，内阻约为0.125的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（）A实验中应采用图甲电路，此电路测得的Rx偏大B实验中应采用图乙电路，此电路测得的Rx偏大C实验中应采用图甲电路，误
7、差主要是由电压表分流引起的D实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的13如图所示直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡L的UI图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A此电源的内电阻为B灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为6 WC把灯泡L换成阻值恒为1的纯电阻，电源的输出功率将变小D由于小灯泡L的UI图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用14如图，电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。在不能拆开电路的前提下，现使用一多用电表对故障电路进行检测：选择直流电压挡，闭合开关S，红、黑表笔分别接在接
8、线柱E、F上，电压表示数为1.5V；断开开关S，选择欧姆1k挡，红、黑表笔分别同时接E、F，指针不偏转。则下列判断可能正确的是（）A灯泡短路 B灯泡断路C导线DE断开D导线BF断开15如图是一个简易电子拉力计的电路图。轻质金属弹簧的右端点固定有金属滑片P，P可在均匀电阻丝ab上滑动，弹簧处于原长时P恰好位于a端。ab长为12cm，电阻丝的总阻值R130，弹簧的电阻忽略不计，定值电阻R05，E3V，内阻不计。已知弹簧的劲度系数为1.0104N/m。则（）A拉环的拉力越大，理想电流表示数越小B当拉环拉到b处时，电流表的示数为0.1AC该测力计可测的最大拉力为1000ND当电流表示数为0.2A时，拉
9、力F的大小为800N二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15 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3分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。16如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是（）A电源的电动势为6.0 VB电源的内阻为2C电源的短路电流为0.5 AD当外电阻为2时电源的输出功率最大17表格所示列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）自重40kg额定电压60V载重75kg额定电流10A最大行驶速度36km/h额定输出功率500WA电动机的输入功率为600WB
10、电动机的内电阻为4C该车获得的牵引力为100ND该车受到的阻力为50N18如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线，将该电阻接在该电池组两端，以下说法正确的是（）A电池组的总功率为12WB电阻的阻值约为0.33C改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为6WD将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率是3W19在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮则下列对电路故障的分析正确的是（）A可能是定值电阻R1短路B可能是定值电阻R2断路C可能是定值电阻R3断路D可能是定值电阻
11、R4短路20在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用I、U1、U2、U3表示。则下列判断中正确的是（）A U2、U3都变大BU2变大，U3减小C不变D变大三、非选择题：本题共6小题，共55分。21(6分）图（a）为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻；表头G的满偏电流为5mA，内阻为20；虚线方框为换挡开关；A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个挡位，分别为直流电压5V挡和10V挡，直流
12、电流10mA挡和25mA挡，欧姆10挡。（1）多用电表的B端应与 （填“红”或“黑”）色表笔相连接。（2）若换挡开关与3相连，测量中，表盘指针稳定时如图（b）所示，则其读数为 。（3）若要使用直流电压5V挡，则换挡开关应与 相连（选填“1”、“2”、“3”、“4”或“5”）。（4）若换挡开关与1相连，则表头G满偏时，流经A端和B端的电流为 mA。22（10分）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为 mm。再用游标卡尺测得其长度L。（2）该小组用如图
13、乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0，定值电阻R0的阻值为20.0，电阻箱R的最大阻值为999.9。首先将S2置于位置1，闭合S1，多次改变电阻箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。根据表中数据，在图丙中绘制出R图像。再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中的图像可得Rx（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式 得到该材料的电阻率（用D、L、Rx表示）。（3）该小组根据图乙的电路和图丙的R图像，还可以求得电源电动势E V，内阻r 。（结果均保留2位有效数字）23（8分）如图所示的电路中，电阻R215，R310，电源的电
14、动势E12V，内阻r1，电流表的读数I0.4A。求：（1）流过电阻R1的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多大？24 （8分）如图所示的电路中，两平行金属板A和B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d50cm，电源电动势E15V，内电阻r1，电阻R14，R210，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，小球质量为m2102kg（g10m/s2），问：（1）电路中的电流为多大？电容器的电压为多大？（2）小球带正电还是负电，电量大小为多少C？25（13分）一玩具起重机的电路示意图如图所示。图中电源电动势E6V、内阻r0.5，电阻R2.5，当玩具起重机以v00.5m/s的
15、速度匀速向上提升一质量m320g的物体时，标有“3V 0.6W”的灯泡恰好正常发光。不计摩擦阻力，取重力加速度大小g10m/s2，求：（1）通过电源的电流I；（2）起重机的效率。26（10分）加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，当系统加速时敏感元件发生位移，并转换成电信号输出已知敏感元件的质量为m，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动势为E且内阻不计，
16、滑动变阻器的总阻值为R，且总电阻有效长度为L静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于正中间，并且此时加速度计的输出电压为零（1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，求敏感元件发生的位移大小和方向？（2）求用输出信号的电压U来表示待测系统加速度a大小关系的表达式？2021级2022-2023学年9月学业水平测试物理学科答案4. 单选题（本题15个小题，每小题2分，共30分）题号123456789101112131415答案ADCBBAACCCDCBBD5. 多选题（本题5个小题，每小题3分，共15分；漏选得2分，错选得0分）题号1617181920答案ABDADABDBCAC三、非
17、选择题（共6小题，共55分）21.（6分）解：（1）设想当欧姆挡接入电路时，考虑到电流表的接线规则，电流从电源正极流出经A接线柱到待测电阻，根据“红进黑出”可知，图中的B端与红表笔相连接；（2）当选择开关接3时，为欧姆表，使用的倍率为10，所以欧姆表的示数为1110110；（3）由题意，直流电压有5V和10V两个挡位，由电压表的改装原理，串联的分压电阻越大，量程越大，所以此时选择开关应接“4”；（4）由题意知，直流电流分别为10mA和25mA挡，由电流表的改装原理知，并联的分流电阻越小，则量程越大，由图可知，接“1”时为25mA挡，接“2”时为10mA挡。接“1”时流过接线柱的电流为I125m
18、A。故答案为：（1）红（1分）；（2）110（2分）；（3）4（1分）；（4）25（2分）22.（10分）解：（1）用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到分度值的下一位，则读数为3.5mm+0.01mm20.03.700mm；（2）由电路可知，当将S2置于位置1，闭合S1时EI（RA+R0+r+R）即 由图像可知 解得：E12V 解得：r3.0再将S2置于位置2，此时电流表读数为0.400A，则 EI（r+R0+RA+Rx）解得：Rx6.0根据 解得：（3）由（2）可知 E12V r3.0故答案为：（1）3.700 ( +0.001mm都对）（2分）
19、；（2）6.0（2分）；（2分）；（3）12（2分）；3.0（2分）。23.（8分）解：（1）由欧姆定律可知R2两端的电压： U2I2R20.415V6V 1分通过电阻R3的电流为I3A0.6A 1分流过电阻R1的电流是II2+I30.4A+0.6A1A 2分（2）由闭合电路欧姆定律得： EU2+I（R1+r）3分代入数据解得R15 1分答：（1）流过电阻R1的电流是1A。 （2）电阻R1的阻值是5。24.（8分）解：（1）根据闭合电路欧姆定律得EI（R1+R2+r）1分解得I1A 1分根据欧姆定律可知，U2IR2分解得U210V 分 （2）小球放入板间后，受重力和电场力作用，根据平衡条件，小
20、球所受电场力的方向向上，则小球带负电。分满足分解得电量q1102C分答：（1）电路中的电流为1A，电容器的电压为10V；B 小球带负电，电量大小为1102C。25.（13分）解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：EUL+I（r+R）分代入数据解得通过电源的电流I为：I1A分（2）由电路图可知，灯泡与玩具起重机并联，灯泡正常发光，电压为 UL3V，电流为：ILA0.2A分根据串并联电路的特点，可得通过玩具起重机的电流为：I机IIL1A0.2A0.8A；分根据功率公式，可得玩具起重机的总功率为：PULI机30.8W2.4W分玩具起重机的机械功率，即为玩具起重机的输出功率为：P0mgv032010310
21、0.5W1.6W分根据效率公式，可得起重机的效率为：100%100%66.7%分答：（1）通过电源的电流I为1A；（2）起重机的效率 为66.7%。26.（10分）分析：（1）加速时由牛顿第二定律求得形变量；（2）设系统向左加速时滑片右移x，由牛顿第二定律得到加速的表达式，联立方程就可以得到加速度与电压的关系式解：（1）由牛顿第二定律可知： 2kxma 分得：，方向向右 分（2）设加速度为a时，滑动变阻器的滑片距左端为x，则敏感元件的输出电压为： 分再设系统向左加速时滑片右移x，则敏感元件的动力学方程为：2kxma分联立可得：分答：（1）敏感元件发生的位移大小为；方向向右。（2）a的表达式为， 只写出大小关系就可以。