1、山东省济南市历城第二中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题（含解析）第卷（选择题共50分）一、单项选择题：共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确答案。选对的得3分；选错或不答的，得0分。1. 电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为（ ）A. 1 500个B. 9.3751019个C. 9.3751021个D. 9.3751020个【答案】C【解析】【详解】由q=It可知，5s钟通过的电量为：q=It=5560=1500C；则通过的电子数为：个，C正确2. 一同学将变阻器与一只6V,8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E
2、上，当S闭合时，发现灯泡发亮按下图的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将()A. 变暗B. 变亮C. 亮度不变D. 可能烧坏灯泡【答案】B【解析】【详解】ABC.变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，根据欧姆定律得知，电路中电流增大，则灯泡变亮故AC错误，B正确；D.由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡故D错误故选B考点：考查了滑动变阻器的接法，欧姆定律【名师点睛】本题关键要理解变阻器哪部分电阻接入电路，可根据变阻器金属杆的电阻很小，将图中AP段金属丝短路来理解3. 如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点，在这一运动过程中克服重
3、力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J，则下列说法正确的是（）A. 粒子带负电B. 粒子在A点的电势能比在B点少1.5JC. 粒子在A点的动能比在B点少0.5JD. 粒子在A点的机械能比在B点少1.5J【答案】D【解析】【详解】A. 根据粒子的运动轨迹，可知粒子带正电，故A错误；B. 从A点运动到B点电场力做正功，电势能减少，则粒子在A点的电势能比在B点多1.5J，故B错误；C. 从A点运动到B点，克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J，则在A点的动能比在B点多0.5J，故C错误；D. 从A点运动到B点，场力做的功为1.5J，由能量的转化与守恒定律可知，机械能的增加量等于电场力做
4、功的多少，所以机械能增加了1.5J，即粒子在A点的机械能比在B点少1.5J，故D正确。故选D。4. 四个相同的灯泡按如图所示连接，关于四个灯泡的亮度，下列结论中正确的是()A. A灯、B灯一样亮，C灯次之，D灯最暗B. A灯最亮，C灯次之，B与D灯最暗且亮度相同C. A灯最亮，B与C灯一样亮，D灯最暗D. A与B灯一样亮，C与D灯一样亮，但比A与B灯暗些【答案】B【解析】电路的连接特点是，B灯与D灯串联和C灯并联再和A灯串联，A灯在干路上，通过它的电流最大，A灯最亮，C灯中的电流大于B与D灯中的电流，C灯较亮，B灯与D灯最暗且亮度相同，综合以上分析，选项B正确5. 如图所示，在光滑绝缘水平面上
5、放置3个电荷量均为q(q0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为l，已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】对第三个小球受力分析，第三个小球受三个力的作用，它们的关系是解得所以弹簧的原长为故B正确，ACD错误。故选B6. 在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率8106 m。某生物体中某段髓质神经纤维可视为高为20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端所加电
6、压U100 V时，该神经纤维发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为()A. 0.31 AB. 0.62 AC. 0.15 AD. 0.43 A【答案】A【解析】【详解】根据电阻定律，可得神经纤维的电阻为：R81063.18108 根据部分电路的欧姆定律可知：I0.31106 A0.31A故A正确，BCD错误。故选A7. 两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（ ）A. 21B. 12C. 61D. 16【答案】B【解析】试题分析：ab段和bc段的电势差分别为2V，4V，电流相等，根据欧姆定律
7、得：根据电阻定律得，则，则横截面积之比：故选B考点：电阻定律; 欧姆定律【名师点睛】本题考查了欧姆定律、电阻定律以及串并联电路的特点，要能从给定的图线中获取两电阻两端电压的大小，根据欧姆定律求解电阻；难度不大8. 磁铁的磁性变弱，需要充磁充磁的方式有两种：图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中；图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源。下列接线正确的是（）A. a接电源正极，b接电源负极；c接电源正极，d接电源负极B. a接电源正极，b接电源负极；c接电源负极，d接电源正极C. a接电源负极，b接电源正极；c接电源正极，d接电源负极D. a接电源负极，b接电源正极；c接电源负极，d接
8、电源正极【答案】B【解析】【详解】由右手螺旋定则可知，甲图中螺旋管左侧为N极，所以充磁电流的磁场的方向应该是左侧为N极，根据安培定则，电流的方向应流向b，所以a接正极，b接负极；由右手螺旋定则可知，乙图中螺旋管右侧为N极，所以充磁电流的磁场的方向应该是右侧为N极，根据安培定则，电流的方向应流向c，所以c接负极，d接正极；故ACD错误，B正确。故选B。9. 在如图所示的电路中，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R4的滑动触头向图中a端移动时（）A. I变大，U变小B. I变大，U变大C. I变小，U变大D. I变小，
9、U变小【答案】D【解析】【详解】当R4的滑动触头向图中a端移动时，R4联入电路部分电阻减小，外电阻减小，内电阻不变，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知回路中总电流增大，内电阻不变，内电压增大，外电压减小，说明电压表示数变小，R1和R3两端电压增大，可知加在R2两端电压减小，流过R2电流减小，电流表的读数减小。故选D。10. 如图所示的电路中，电源电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab6 V，Uad0，Ucd6 V，由此可判定A. L1和L2的灯丝都烧断了B. L1的灯丝烧断了C. L2的灯丝烧断了D. 变阻器R断路【答案】C【解析】【详解】串联电
10、路中两灯均不发光，则可能是某处断路，电压表测断路位置为电源电压，Ucd=6V，说明从a到d的电路和b到c的电路是连接良好的，故L1的灯丝和滑动变阻器都良好，L2的灯丝烧断了A. L1和L2的灯丝都烧断了，与分析结论不符，故A错误B. L1的灯丝烧断了，与分析结论不符，故B错误C. L2的灯丝烧断了，与分析结论相符，故C正确D. 变阻器R断路，与分析结论不符，故D错误二、多选题（共5小题，每题4分，选不全得2分，选错得0分，共20分）11. 如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的
11、是（）A 从t0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上B. 从t0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C. 从t时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D. 从t时刻释放电子，电子必将打到左极板上【答案】AC【解析】【详解】AB从t=0时刻释放电子，前内，电子受到的电场力向右，电子向右做匀加速直线运动；后内，电子受到向左的电场力作用，电子向右做匀减速直线运动；接着周而复始，所以电子一直向右做单向的直线运动，直到打在右板上，B错误A正确；C从时刻释放电子，如果两板间距离足够大，电子将向右先匀加速，接着匀减速，速度减小到零后，改为向左再匀加速，接着匀减速，即在两板间振动；如
12、果两板间距离不够大，则电子在第一次向右运动过程中就有可能打在右极板上，C正确；D若从，时刻释放电子，电子有可能到达右极板，也有可能从左极板射出，也可能在两板间振动，这取决于两板间的距离，D错误。故选AC。12. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A. 图甲中的A1、A2的示数相同B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同C. 图乙中的A1、A2的示数相同D. 图乙中的A1、A2的指针偏角相同【答案】BC【解析】【分析】电流表A1、
13、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大当它们串联时，A1、A2的示数相同由于量程不同，内阻不同，两电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同【详解】图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确；图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故C正确，D错误；故选BC【点睛】本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成指针偏
14、转角度取决于流过表头的电流大小13. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A. 三个等势面中，a的电势最高B. 带电质点通过P点时电势能较大C. 带电质点通过P点时动能较大D. 带电质点通过P点时加速度较大【答案】BD【解析】【详解】A电荷所受电场力指向轨迹内测，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误；B根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能
15、，故B正确；C从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；D等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。故选BD。14. 如图所示，已知C=6F，R1=5，R2=6，E=6V，r=1，电表均为理想电表，开关S原来处于断开状态，下列说法中正确的是（）A. 开关S闭合瞬间，电流表的读数大于0.5AB. 开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5VC. 开关S闭合后经过一段时间，再将开关S迅速断开，则通过R2的电荷量为1.810CD. 以上说法都不对【答案】AC【解析】【详解】A电路稳定时，电流表的读数为在开
16、关S闭合瞬间，电容器充电，有充电电流，电流表的读数大于电路稳定时电流表的读数，所以开关S闭合瞬间，电流表的读数大于0.5A，故A正确；B在开关S闭合的瞬间，电容器充电，电路中的电流I0.5A，电压表的读数故B错误；C电路稳定时，电容器板间电压为其所带电量为则再将开关S迅速断开，则通过R2的电量为1.8105C，故C正确；D由以上分析可知，故D错误。故选AC。15. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为()A. 电流表的读数一直减小B. R0的功率先减小后增大C. 电源输出功率先增大后减小D. 电压表的读数先增大后减小【答案】
17、BD【解析】【详解】AD当变阻器滑片P滑到中点时，由均值不等式知变阻器两部分并联电阻最大。在滑片P由a向中点移动的过程中，变阻器并联电阻变大，外电路总电阻变大，干路总电流变小，路端电压变大。滑片P由中点向b移动的过程中，外电阻变小，总电阻变小，干路总电流变大，路端电压变小。故电流表的读数先减小后增大，电压表的读数先增大后减小，A错误，D正确；B根据：P=I总2R0因电流表的读数先减小后增大，所以R0的功率先减小后增大，B正确；C因不知道外阻与内阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的增减性，C错误。故选BD。第卷（非选择题，共50分）三、实验题（共3题，每空2分，共20分）16. 用电流表和电
18、压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用电路如下图(a)所示，一位同学测得的6组数据如下表所示。组别123456电流I/A0.120200.310.320.500.57电压U/V1.371.321.241.181.101.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出UI图线_；(2)根据图线求出电池的电动势E=_V，电池的内电阻r_。【答案】 (1). (2). 1.45V（1.44V-1.47V） (3). 0.69（0.67-0.72）【解析】【详解】（1）1利用表中坐标值，采用描点法并连线得图象如图所示（2）23由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir再由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动
19、势故电源的电动势为1.45V；而图象的斜率表示电源的内阻，则17. 某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝的长度为l=0.720m，用螺旋测微器测出金属丝直径（刻度位置如图所示），用伏安法测出金属丝的电阻（电阻大约为5），然后计算出该金属材料的电阻率在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材料：A.直流电源（输出电压为3V）B.电流表A（00.6A，内阻约0.125）C.电压表A（03V，内阻3k）D滑动变阻器（最大阻值20）E.开关、导线等（1）从图中读出金属丝的直径为_mm（2）根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图_（3）若根据伏
20、安法测出金属丝的阻值为Rx=4.0，则这种金属材料的电阻率为_m（保留两位有效数字）【答案】 (1). 0.600; (2). (3). ;【解析】【详解】（1）从图中读出金属丝的直径为d=0.5mm+10.00.01mm=0.600mm（2）因测量金属丝的电阻率电流不能太大，由，结合电流表读数原理，电流表应满足偏转一半以上，故总电阻大于10小于5，可见滑动变阻器可以用限流式；由于待测电阻的电阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：（3）根据欧姆定律，有，根据电阻定律，有：，及，联立并代入数据可得：18. 为确定某电子元件的电气特性，做如下测量（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“100”
21、倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择_倍率的电阻档（填：“10”或“1k”），并_再进行测量，多用表的示数如图（a）所示，测量结果为_（2）将待测元件（额定电压9V）、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图（b）所示添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到_档（填：“直流电压10V”或“直流电压50V”）【答案】 (1). 10 (2). 欧姆调零 (3). 70 (4). 直流电压10V【解析】【详解】（1）123当偏角过大时，说明待测电阻过小，故选择小倍率10，换挡位后，欧姆表需重新欧姆调零，读数为
22、70；（2）4因待测元件额定电压为9V，若选择50V量程的电压表，测量值不足满偏的 ，故选择10V的直流电压。四计算题（共3小题，30分）19. 一台电风扇，内阻为20，接上220V电压后，消耗功率66W（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率多少？（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？【答案】(1)0.3 A(2)1.8 W64.2 W97.3% (3)11 A2 420 W2 420 W【解析】【详解】（1）由P=UI可得电流
23、为：I=0.3A；线圈电阻发热功率：PQ=I2r=1.8W；机械功率：P机=P-PQ=64.2W；=100%=97.3%（2）当叶片不转动时，作纯电阻，根据欧姆定律，有：I=11A；电动机消耗的电功率等于电机的发热功率：P=UI=I2r=111120=2420W【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的20. 如图所示，EF与GH间为一无场区无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆
24、心，圆弧半径为R，圆心角为120，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动（不计粒子的重力、管的粗细）求：(1)O处点电荷的电性和电荷量；(2)两金属板间所加的电压【答案】(1)负电，；(2) 【解析】（1）粒子进入圆管后受到点电荷Q的库仑力作匀速圆周运动，粒子带正电，则知O处点电荷带负电由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30，进入D点时速度为： 在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q带负电且满足由得： （2）粒子射出电场
25、时速度方向与水平方向成30tan30= vy=at 由得： 21. 在如图（甲）所示的电路中，电阻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？【答案】(1)R1=R2=1000，R3=800；(2)P1=1.0510-2W，P2=1.410-2W【解析】【详解】(1)R1和R2串联接入电路，电流相等，由U-I图像读出电流I=2.5mA，对应的电压都为U=2.5V，电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，所以R1和R2的电阻R1=R2=1000此时R3接两端的电压为U3=E-2U=7V-2.52V=2VR3接入电路的阻值R3=800(2)当R3=0时，电阻R1和R2串联的总电压为7V，从图像可以读出当电流为I=3.5mA时，R1和R2电压分别为U1=3V和U2=4V，故电阻R1消耗的电功率为P1=U1I=3V3.5mA=0.0105W=1.0510-2WR2消耗的电功率为P2=U2I=4V3.5mA=0.014W=1.410-2W