吉林省长春市长春外国语学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含解析）

这是一份吉林省长春市长春外国语学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含解析），共18页。试卷主要包含了0 V，内阻r=1等内容，欢迎下载使用。

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共6页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题（本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9-12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．关于电流，下列说法中正确的是（ ）
A．由可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．由可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比
C．由可知，同一导体内电荷定向移动的速率越大，电流越大
D．电流有方向，电流是矢量
2．下列有关电动势的说法正确的是（ ）
A．电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比
B．只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定
C．非静电力做的功越多，电动势越大
D．电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，当电源接入电路时，电动势将发生改变
3．现有三根长为L、材料相同的导线a、b、c，a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，现需要一根长为，阻值小于的导线，应选用的导线及连接后的电阻为（ ）
A．a、b，B．a、b，
C．a、c，D．b、c，
4．成人体液的主要成分是水和电解质，因此容易导电，而体内脂肪则不容易导电，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率，脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示：测量时，闭合开关S，测试者两手分别握住两手柄M、N，则（ ）

A．人体内水和脂肪导电性不同，两者中脂肪电阻率更小一些
B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电压表示数较小
C．由电阻公式可知，个子高的一定比个子矮的电阻大
D．刚沐浴后，人体水分增多，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会偏小
5．如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是（ ）

A．电阻a的阻值随电流的增大而增大
B．因I-U图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值
C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D．在电阻b两端加2V电压时，流过电阻的电流是4A
6．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（ ）

A．B．C．D．
7．如图所示，一满偏电流Ig=1mA、内阻Rg=300的表头G，先将其与定值电阻R1并联，后再与定值电阻R2串联，改装成一个既可以测电流又可以测电压的两用电表，公共接线柱和1之间为电流4mA挡，公共接线柱和2之间为电压3V挡，关于R1、R2的阻值正确的是（ ）
A．R1=75、R2=675
B．R1=75、R2=2700
C．R1=100、R2=675
D．R1=100、R2=2700
8．如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动，AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A．若小球在竖直平面内绕O点恰好做完整圆周运动，则它运动过程中的最小速度
B．若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到D点时机械能最大
C．若将小球在A点由静止开始释放，小球到达B点速度为
D．若剪断细线将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点
多选题
9．两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m的带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中（ ）

A．如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向a
B．如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动
C．如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变
D．如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，静电计指针张角变大
10．如图所示，直线I为某电源的伏安特性曲线，曲线Ⅱ为某小灯泡的伏安特性曲线。则下列判断中正确的是（ ）
A．电源的电动势
B．电源的内阻
C．该灯泡直接与该电源相接时，灯泡电阻为1Ω
D．该灯泡直接与该电源相接时，灯泡功率为1.5W
11．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝。下列说法正确的是（ ）
A．自动开关S接通时，电饭锅处于加热状态
B．自动开关S接通时，电饭锅处于保温状态
C．如果R1=0.5R2，电热丝在保温时与加热时的功率之比为4：9
D．如果R1=0.5R2，电热丝在保温时与加热时的功率之比为2：3
12．某闭合电路如图所示，电源的内阻不能忽略，电压表和电流表均为理想电表，在滑动变阻器的滑动触头逐渐向右端滑动的过程中，下列选项中正确的是（ ）

A．电压表的示数增大、电流表的示数增大
B．电压表的示数减小、电流表的示数增大
C．小灯泡的亮度变暗
D．定值电阻R1消耗的电功率减小
第Ⅱ卷
二、填空题（本题共两小题，第13题8分，第14题12分，共计20分。）
13．利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。
（1）关于多用电表的使用，下列操作正确的是( )

A．测电压时，图甲连接方式红、黑表笔接法正确
B．测电流时，应按图乙连接方式测量
C．测电阻时，可以按图丙连接方式测量
D．测二极管的反向电阻时，应按图丁连接方式测量
（2）某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应将选择开关置于 挡。（选填“×1”、“×10”或“×100”）
（3） 如图所示是一个简单的欧姆表电路示意图，其中电流表满偏电流为500μA，内阻为100Ω，电池电动势为1.5V，内阻为1Ω；变阻器R0最大阻值为5000Ω。

①调零后测量某定值电阻时，指针指在刻度盘的正中央，则该定值电阻阻值为 Ω。
②使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4V、内阻增大到4Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为300Ω，则这个电阻的阻值应为 Ω。
14．在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大，从而可测量多组实验数据，备有以下器材：
A.电池组（3V、内阻约lΩ）
B.电流表（0～3A，内阻约0.0125Ω）
C.电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
D.电压表（0～3V，内阻约4kΩ）
E.电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
F.滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流lA）
G.滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H.开关、导线
（1）上述器材中应选用的是 。（只填写字母代号）
（2）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接 （填“a”或“b”）。导线②应连接 （填“c”或“d”）；
（3）某次用螺旋测微器测金属丝直径为d，用游标卡尺测金属丝的长度为L，电压表和电流表的示数分别为U、I，写出该金属丝的电阻率的表达式 （用U、I、d、L表示）。
（4）如图乙所示，金属丝的长度L为 cm，金属丝的直径d为 mm。
三、计算题（本题共3小题，共32分。解答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。）
15．如图所示的电路中，电源电动势 E=6.0 V，内阻r=1.0Ω，电阻R2=6Ω，当开关 S断开时，理想电流表的示数为0.5 A，理想电压表的示数为3.0 V，试求：
（1）R3的阻值；
（2）R1的阻值和电源的内电压；
（3）开关S闭合后，理想电压表的示数为2.0 V，R2上消耗的电功率。

16．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为33A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.1Ω，电动机绕组的电阻0.2Ω，电流表内阻不计，求：
（1）车灯的电阻值；
（2）电动机启动时流过车灯的电流以及电动机的输出功率；
（3）因电动机启动，车灯的电功率降低了多少？
17．如图，竖直正对放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿水平放置的金属板M、N的中心线，粒子源P可以连续发出质量为m，电荷量为q的带正电粒子（初速不计），粒子在A、B间被加速电压U0加速后，沿平行板的方向从金属板M、N正中间射入两板之间。M、N板长为L，两板间距离为，板M、N右侧距板右端L处放置一足够大的荧光屏PQ，屏与垂直，交点为。粒子重力不计，求：
（1）粒子进入MN板间时的速度大小v0；
（2）粒子刚好从N板的右边缘离开偏转电场时，M、N板间的电压U1；
（3）若M、N板间的电压可调，则在荧光屏上有粒子达到区域的最大长度b。

1．C
【详解】A．通过导线截面的电量多，若时间长，电流不一定大，A错误；
B．电阻的定义式为比值定义，电阻的大小是由电阻本身的性质决定的，与导体两端的电压和流过导体的电流均无关，B错误；
C．由电流的微观表达式可知，同一导线内单位体积内的自由电子数量n，横截面积S均相同，电荷定向移动的速率越大，电流越大，C正确；
D．电流虽然有方向，但遵守代数运算法则，因此是标量，D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．公式是比值定义式，即电源的电动势与非静电力做功、电荷量无本质的决定关系，因此不能认为电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比，故A错误；
B．公式是比值定义式，即该公式只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定，故B正确；
C．根据上述可知，非静电力移动单位电荷做的功越多，电动势越大，故C错误；
D．电源的电动势的大小由电源内非静电力的特性决定，电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，当电源接入电路时，电动势不会发生改变，故D错误。
故选B。
3．A
【详解】根据电阻定律
a的电阻为R，横截面积为S，b、c的横截面积分别为和，则b、c的电阻分别为
需要一根长为的导线，则两导线应该是串联，要求阻值小于，则只能是a、b串联，连接后的电阻为
故选A。
4．D
【详解】A．体内脂肪则不容易导电，故水和脂肪两者中脂肪电阻率更大，故A错误；
B．脂肪含量高者人体电阻较大，则对应的电流表示数较小，根据串并联电路特点可知内电压和R分得电压较小，则电压表示数较大，故B错误；
C．由电阻公式可知，个子的高矮与电阻大小没有直接的关系，故C错误；
D．刚沐浴后，人体水分增多，电阻减小，电压表数值减小，即脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会偏小，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．I-U图线上的点与坐标原点的连线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻a图线上的点与坐标原点的连线的斜率不断增大，其电阻不断减小，所以a的电阻随电流的增大而减小，故A错误；
B．由于横纵坐标轴的长度单位不同，则不能由
求解电阻b的阻值，只能通过
求解，故B错误；
C．根据
可知在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，故C正确；
D．根据欧姆定律可得
故D错误。
故选C。
6．D
【详解】质子在加速电场中加速，根据动能定理有
根据电流的微观表达式
联立解得
故选D。
7．C
【详解】由图所示电路图可知
改装后的电流表内阻为
将此电流表改装成电压表，串联的内阻为
故选C。
8．D
【详解】A．由于电场强度
故
将重力场和电场的总和等效成另一个“合场”，物体的加速度大小为
故若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为v，则有
解得
故A错误；
B．除重力和弹力外其他力做功等于机械能的变化量，若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时，电场力做功最多，故到B点时的机械能最大，故B错误；
C．小球受合力方向与电场方向夹角45°斜向下，故若将小球在A点由静止开始释放，它将要沿合力方向做匀加速直线运动，由动能定理
可知小球到达C点时的速度
当绳绷紧后小球沿切线速度为
由当绳绷紧后至B由动能定理
得
故C错误；
D．若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，小球将不会沿圆周运动，因此小球在竖直方向做竖直上抛，水平方向做匀加速；因
故水平加速度与竖直加速度大小均为g，当竖直方向上的位移为零时，时间
则水平位移
则说明小球刚好运动到B点，故D正确。
故选D。
9．CD
【详解】A．如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，则电容器两极板间电势差U不变，正对面积S减小，由
可知电容C减小，根据
可知电容器所带电荷量减小，电容器放电，电流计中电流从a流向b，故A错误；
B．如果保持连接电源，将A板上移，则电容器两极板间电压U不变，两极板间距离d增大，根据
知两极板间电场强度减小，带电油滴所受合力向下，油滴将向下加速运动，故B错误；
C．如果断开电源，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由
联立可得
可知电场强度不变，油滴静止不动。B板接地，小球到B板的距离不变，油滴处电势不变，故C正确；
D．如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由C选项分析可知，电场强度E不变，两极板间电势差增大，静电计指针张角变大，故D正确。
故选CD。
10．AD
【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得
可知电源的图像纵轴截距等于电动势，斜率绝对值等于内阻，则有
，
故A正确，B错误；
CD．该灯泡直接与该电源相接时，由图像交点可知，灯泡电阻为
灯泡功率为
故C错误，D正确。
故选AD。
11．AC
【详解】AB．由电路图可知，而开关闭合时，R1被短路，只有R2接入电路；而开关断开时，两电阻串联；则由可知，开关接通时为加热状态，故A正确，B错误；
CD．电热丝在加热时即开关闭时，此时电阻丝功率为
电热丝在保温时即开关断开，此时电阻丝功率为
则电热丝在保温时与加热时的功率之比为
故C正确，D错误。
故选AC。
12．BC
【详解】C．在滑动变阻器的滑动触头逐渐向右端滑动的过程中。则阻值减小。总电阻减小，总电流变大。电流表的示数增大，路端电压减小，灯泡电流减小，亮度变暗；故C正确；
ABD．通过R1电流变大，则R1电压变大，电阻R1消耗的电功率变大，因路端电压变小，R1电压变大，所以电压表的示数减小，故AD错误，B正确。
故选BC。
13． AB##BA ×100 3000 280
【详解】（1）[1] A．测电压时，电压表与被测电路并联，红表笔接高电势，图甲连接方式红、黑表笔接法正确，A正确；
B．测电流时，电流表与被测电路串联，电流从红表笔流入，应按图乙连接方式测量，B正确；
C．测电阻时，电阻必须与电路断开，不可以按图丙连接方式测量，C错误；
D．测二极管的反向电阻时，必须将图丁中的表笔对调，D错误。
故选AB。
（2）[2]某同学用多用电表“×10”挡测量某电阻R时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，表明被测电阻阻值较大，为了较准确地进行测量，则应将选择开关置于“×100”挡。
（3）①[3]根据闭合电路欧姆定律得
解得
②[4]根据闭合电路欧姆定律得
根据题意得
解得
14． ACDFH a d 10.230 4.950
【详解】（1）[1]根据实验原理可知，电池组和开关、导线是必选项。要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大，所以滑动变阻器应采用分压式接法，为了便于控制分压，应选择最大阻值较小的F。待测电阻丝两端最大电压约为3V，通过待测电阻丝的最大电流约为0.6A，为了能使电表指针达到适当的偏转幅度，电压表应选择D，电流表应选择C，故选ACDFH。
（2）[2]由于待测电阻阻值满足
所以电流表应采用外接法，即导线①应连接a。
[3]滑动变阻器采用分压式接法，导线②应连接d。
（3）[4]根据欧姆定律有
根据电阻定律有
联立解得
（4）[5]金属丝的长度为
[6]金属丝的直径为
15．（1）6Ω；（2）5Ω，0.5 V ；（3）0.67 W
【详解】（1）R3的阻值
（2） R1的阻值由

得
R₁=5Ω
电源的内电压
U=I1r=0.5 V
（3） R2上消耗的电功率
16．（1）1.15Ω；（2）8 A，105 W；（3）41.4 W
【详解】（1）电动机未启动时车灯两端的电压
由部分电路欧姆定律有
解得
（2）电动机启动时车灯两端的电压
根据部分电路欧姆定律有
流过电动机的电流为
电动机的输出功率
（3）电动机启动时车灯的电功率
电动机未启动时车灯的电功率
车灯的电功率降低
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，粒子加速到O点的过程，由动能定理有
解得
（2）记M、N两板间距离为
则水平方向上有
竖直方向上有
由牛顿第二定律有
解得
（3）根据题意可知，粒子刚好从M板的右边缘离开偏转电场时，垂直于中心线方向的速度
偏转角度的正切
由几何关系有
解得