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奎屯市2023-2024学年高二上学期9月月考
物理
一、单选题(每小题4分，共32分)
1. 一根横截面积为S的均匀长直导体，该导体中单位体积内的电荷量为q，带电粒子定向移动的速率是v，则导体中形成的电流大小为（　　）
A. B. C. D.
2. 在如图所示的电路中，已知电源的电动势E=3 V，内电阻r=1，电阻R=11。闭合开关S后，电路中的电流等于（　　）
A. 1.0 A B. 0.75 A C. 0.50 A D. 0.25 A
3. 如图所示电路中，、为两只完全相同的灯泡，为光敏电阻（随光照的增强电阻减小），当光照强度逐渐增强的过程中，下列判断正确的是（　　）
A. 、两灯均逐渐变暗
B. 灯逐渐变亮，灯逐渐变暗
C 电源内电路消耗功率逐渐增大
D. 电源消耗的总功率减小
4. 图中已标出电流I及电流所产生的磁场的方向，其中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
5. 如图电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=Ubd=6V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明（　　）
A. 开关S未接通 B. 灯泡L1的灯丝断了
C. 灯泡L2灯丝断了 D. 滑动变阻器R电阻丝断了
6. 如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电源内阻为，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流，则（　　）
A. 电源的输出功率为450W B. 电动机线圈的电阻为
C. 电源的效率为 D. 电动机的效率为
7. 下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（　　）
A. B. C. D.
8. 图示电路中，R1．R2为定值电阻，电源内阻为r，闭合开关S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，使电压表示数增加，则在此过程中（ ）
A. 可变电阻R阻值增大，通过它的电流增大
B. 电阻 两端的电压减小，变化量等于
C. 通过电阻的电流减小，变化量大于
D. 电源的路端电压增大，变化量小于
二、多选题(每小题4分，共16分)
9. 如图，将一额定电压约1.5V、额定电流约10mA的LED灯接在总电动势约2.5V的自制柠檬电池组两端，LED灯正常发光，则（　　）
A. 柠檬电池组的内电阻约为100Ω
B. 柠檬电池组的内电阻约为1000Ω
C. 若在电路中给LED灯串联一只“1V，0.5W”的小电珠，两灯都不发光
D. 若在电路中给LED灯串联一只“1V，0.5W“的小电珠，LED灯亮度几乎不变
10. 在如图所示的图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图象可知（　　）
A. 电源的电动势为，内阻为 B. 电阻R的阻值为
C. 电源输出功率为 D. 电源的效率为66.7%
11. 一个电流表的满偏电流Ig = 1 mA，内阻为200 Ω。要把它改装成一个量程为10 V的电压表，下列说法中正确的是（　　）
A. 应在电流表旁串联一个9800 Ω的电阻
B. 应在电流表上并联一个10000 Ω的电阻
C. 改装之后的电压表内阻为10000 Ω
D. 改装之后的电压表内阻小于200 Ω
12. A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，两块金属板接在如图所示的电路中。电路中的R1为光敏电阻（光照越强电阻越小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。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，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r一定。则以下说法正确的是（　　）
A. 保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则I增大，U减小
B. 若将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U变小
C. 保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变
D. 保持滑动触头P向a端移动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ角变大
三、实验题（每空1分，读数2分，画图2分，共１８分）
13. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路和图象如图所示；请回答下列问题：
（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器___________处（填“a”或“b”）
（2）现备有以下器材：
A．干电池1个
B．滑动变阻器（）
C．电压表（0～3V）
D．电压表（0～15V）
E．电流表（0～0.6A）
F．电流表（0～3A）
其中电流表应选___________，电压表应选___________。（填字母代号）
（3）根据原理图在实物图上把线连好___________；
（4）如图乙是根据实验数据画出的图象。由此可知这个干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（计算结果均保留三位有效数字）
（5）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致_______，_______（填“”“”或“”）。
14. 某同学用伏安法测定一薄的圆形合金片的阻值（约为），除了、开关、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E．电源（电压，额定电流，内阻不计）
F．滑动变阻器（阻值范围，额定电流）
G．滑动变阻器（阻值范围０～2000Ω，额定电流）
用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
（1）由图甲、图乙两图读得圆柱体的直径为______，长度为______。
（2）为使测量尽量准确，电压表选用______，电流表选用______，滑动变阻器选用______。（均填器材的字母代号）
（3）画出测量阻值实验电路图______。
四、计算题（15题10分、16题12分，17题12分，共34分）
15. 如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过 角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？
16. 如图，一电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的点。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角。已知两板相距，电源电动势，内阻，电阻，，取，，。求：
（1）流过电源的电流；
（2）两板间的电场强度的大小；
（3）小球的质量。
17. 如图，整个空间存在水平向左的匀强电场，竖直面内有一直角坐标系xOy，以y轴为对称轴的光滑圆弧形绝缘轨道ABC放置在x轴下方，轨道与y轴交于B点，与x轴交于A（-0.4，0）、C（0.4，0）两点。现有一个可视为质点的带电绝缘小球沿PA所在直线向A点匀加速运动，从A点沿切线方向进入轨道，一段时间后从C点离开。若小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，已知小球质量m=0.3kg，电荷量q=0.4C，P点的坐标为（0，0.3），重力加速度为g=10m/s2，不考虑空气阻力的影响。求：
（1）匀强电场电场强度的大小；
（2）小球对轨道压力的最大值；
（3）小球经过P点时的速度大小；
（4）当小球从C点飞出时，小球落在x轴上的位置坐标。
奎屯市2023-2024学年高二上学期9月月考
物理 答案解析
一、单选题(每小题4分，共32分)
1. 一根横截面积为S的均匀长直导体，该导体中单位体积内的电荷量为q，带电粒子定向移动的速率是v，则导体中形成的电流大小为（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】棒沿轴线方向以速度做匀速直线运动时，每秒通过的距离为米，每秒米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量
根据电流的定义式
得到等效电流为
故选C。
2. 在如图所示的电路中，已知电源的电动势E=3 V，内电阻r=1，电阻R=11。闭合开关S后，电路中的电流等于（　　）
A. 1.0 A B. 0.75 A C. 0.50 A D. 0.25 A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】已知电源的电动势
内电阻
电阻
则由闭合电路的欧姆定律得：电路中的电流
故D正确，ABC错误。
故选D。
3. 如图所示的电路中，、为两只完全相同的灯泡，为光敏电阻（随光照的增强电阻减小），当光照强度逐渐增强的过程中，下列判断正确的是（　　）
A. 、两灯均逐渐变暗
B. 灯逐渐变亮，灯逐渐变暗
C. 电源内电路消耗功率逐渐增大
D. 电源消耗的总功率减小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．当光照强度逐渐增强时，光敏电阻阻值减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流I增大，L2两端电压变大，L2变亮，由
可知，L1两端电压变小，L1变暗，AB错误；
C．电源内电路消耗功率为
可知电源内电路消耗功率逐渐增大，C正确；
D．电源消耗的总功率为
可知电源消耗总功率增大，D错误。
故选C。
4. 图中已标出电流I及电流所产生的磁场的方向，其中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由安培定则可知，A中的电流方向应为顺时针；B中直导线左侧的磁场方向应垂直纸面向外，右侧垂直纸面向里，C图螺线管中的磁场方向应该水平向右，故ABC错误，D正确。
故选D。
5. 如图电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=Ubd=6V，如果各段导线及接线处均无问题，这说明（　　）
A. 开关S未接通 B. 灯泡L1的灯丝断了
C. 灯泡L2的灯丝断了 D. 滑动变阻器R电阻丝断了
【答案】C
【解析】
【详解】用电压表测得Uac=Ubd=6V，根据电压表有读数说明与电压表串联的电路是没有故障的，所以故障是灯泡L2的灯丝断了，则C正确；ABD错误；
故选C。
6. 如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电源内阻为，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流，则（　　）
A. 电源的输出功率为450W B. 电动机线圈的电阻为
C. 电源的效率为 D. 电动机的效率为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．电源的总功率
电源内阻消耗的功率为
电源的输出功率为
故A错误；
B．设线圈的电阻为R，根据能量守恒得
又
则得
故B错误；
C．电源的效率为
故C错误；
D．电动机效率为
故D正确。
故选D。
7. 下列四幅图所描述的情境，能够产生感应电流的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．线圈没有闭合不能产生电流，故A错误；
B．磁感应强度不变回路中的面积增大，引起磁通量增大，可以产生感应电流，故B正确；
C．穿过线圈的磁通量相互抵消，磁通量为0，不能产生感应电流，故C错误；
D．穿过线圈的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查感应电流产生的条件，引起回路中磁通量的变化才能产生感应电流。
8. 图示电路中，R1．R2为定值电阻，电源内阻为r，闭合开关S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，使电压表示数增加，则在此过程中（ ）
A. 可变电阻R阻值增大，通过它的电流增大
B. 电阻 两端的电压减小，变化量等于
C. 通过电阻的电流减小，变化量大于
D. 电源的路端电压增大，变化量小于
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题，电压表的示数增大，R和R1并联的电阻增大，得知R增大，总电阻增大，总电流减小，并联部分电压增大，通过R1的电流增大，所以通过可变电阻R的电流减小，故A错误；
B．R增大，外电阻增大，干路电流减小，电阻两端的电压减小，路端电压增大，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻两端的电压减小量小于，故B错误；
C．由欧姆定律得知，通过电阻的电流减小，减小量小于，故C错误；
D．由于电阻两端的电压减小，所以路端电压的增大量小于，故D正确。
故选D。
二、多选题(每小题4分，共16分)
9. 如图，将一额定电压约1.5V、额定电流约10mA的LED灯接在总电动势约2.5V的自制柠檬电池组两端，LED灯正常发光，则（　　）
A. 柠檬电池组的内电阻约为100Ω
B. 柠檬电池组内电阻约为1000Ω
C. 若在电路中给LED灯串联一只“1V，0.5W”的小电珠，两灯都不发光
D. 若在电路中给LED灯串联一只“1V，0.5W“的小电珠，LED灯亮度几乎不变
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB．根据欧姆定律有
代入数据解得
选项A正确，B错误；
CD．LED灯的电阻
小电珠的电阻
额定电流
则电路的电流
可见此时电流接近于LED灯的额定电流，故在电路中给LED灯串联一只“1V，0.5W”的小电珠，LED灯亮度几乎不变，选项C错误，D正确。
故选AD。
10. 在如图所示的图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图象可知（　　）
A. 电源的电动势为，内阻为 B. 电阻R的阻值为
C. 电源的输出功率为 D. 电源的效率为66.7%
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A．电源的电动势为3V，内阻为
A错误；
B．电阻R的阻值为
B正确；
C．电源的输出功率为
C正确；
D．电源效率为
D正确
故选BCD。
11. 一个电流表的满偏电流Ig = 1 mA，内阻为200 Ω。要把它改装成一个量程为10 V的电压表，下列说法中正确的是（　　）
A. 应在电流表旁串联一个9800 Ω的电阻
B. 应在电流表上并联一个10000 Ω的电阻
C. 改装之后的电压表内阻为10000 Ω
D. 改装之后的电压表内阻小于200 Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．改装成一个量程为10 V的电压表，需串联一个电阻。电流表与电阻的电压之和等于10V，即
得
A正确，B错误；
CD．改装后的电压表总电阻为
C正确，D错误。
故选AC。
12. A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，两块金属板接在如图所示的电路中。电路中的R1为光敏电阻（光照越强电阻越小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。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，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r一定。则以下说法正确的是（　　）
A. 保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则I增大，U减小
B. 若将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U变小
C. 保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变
D. 保持滑动触头P向a端移动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ角变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A．用更强的光线照射，电阻随光照强度的增大而减小，则电路中的电流增大，内电阻上的电压降增大，路端电压U减小，故A正确；
B．该电路中，滑动变阻器上没有电流，则I不变，U不变，故B错误；
C．根据闭合电路的欧姆定律，U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值即为电源的内阻
，不论如何变化，U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变，故C正确；
D．保持滑动触头P向a端移动，用更强的光线照射，电阻随光照强度的增大而减小，则电路中的电流增大，路端电压U减小，电流增大，上的电压最大，AB之间的电压减小，电场强度减小，小球受电场力减小，则小球重新达到稳定后变小，故D错误。
故选AC。
三、实验题（每空1分，读数2分，画图2分，共１８分）
13. 测定电源的电动势和内电阻的实验电路和图象如图所示；请回答下列问题：
（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器___________处（填“a”或“b”）
（2）现备有以下器材：
A．干电池1个
B．滑动变阻器（）
C．电压表（0～3V）
D．电压表（0～15V）
E．电流表（0～0.6A）
F．电流表（0～3A）
其中电流表应选___________，电压表应选___________。（填字母代号）
（3）根据原理图在实物图上把线连好___________；
（4）如图乙是根据实验数据画出的图象。由此可知这个干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（计算结果均保留三位有效数字）
（5）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致_______，_______（填“”“”或“”）。
【答案】 ①. a ②. E ③. C ④. ⑤. 1.49 ⑥. 0.725 ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前为防止电表过载，划定变阻器滑动头P应放在滑动变阻器a处；
（2）[2][3][由图乙可知：电路中最大电流为0.4A，因此电流表选择量程为0.6A比较合适，故电流表选择E，电源电动势约为1.5V，因此电压表选择量程为3V比较合适，故电压表选择C；
（3）[4]根据电路图连接的实物图如下图所示
（4）[5][6]由图乙可知，电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标值是1.49，则电源电动势为1.49V，图象的斜率表示电源内阻，所以电源内阻为
（5）[7][8]由电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的图象如图所示：
电源的图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。
14. 某同学用伏安法测定一薄的圆形合金片的阻值（约为），除了、开关、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E．电源（电压，额定电流，内阻不计）
F．滑动变阻器（阻值范围，额定电流）
G．滑动变阻器（阻值范围０～2000Ω，额定电流）
用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
（1）由图甲、图乙两图读得圆柱体的直径为______，长度为______。
（2）为使测量尽量准确，电压表选用______，电流表选用______，滑动变阻器选用______。（均填器材的字母代号）
（3）画出测量阻值的实验电路图______。
【答案】 ①. ②. ③. V1 ④. A1 ⑤. F ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为；
[2]游标卡尺读数为；
（2）[3]由于电动势为1.5V，故选择V1；
[4]电路中可能出现的最大电流为
故选A1；
[5]为了减小实验误差滑动变阻器应选择阻值较小的，故选F；
（3）[6]由于待测电阻
故选择电流表内接法，电路图如图一所示。
【点睛】本题考查伏安法测电阻的实验内容，设计电路时要根据元件的参数进行选择内接法或外接法。
四、计算题（15题10分、16题12分，17题12分，共34分）
15. 如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过 角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？
【答案】0.12Wb　0.36Wb
【解析】
【详解】线圈平面与水平方向夹角θ＝，穿过线圈的磁通量
把线圈以cd为轴顺时针转过角时，线圈平面与磁感线的方向垂直，所以通过线圈磁通量
由图可知，当把线圈以cd为轴顺时针转过角时，穿过线圈的磁通量的方向与开始时穿过线圈的磁通量的方向是相反的，所以磁通量的变化量
16. 如图，一电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的点。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角。已知两板相距，电源电动势，内阻，电阻，，取，，。求：
（1）流过电源的电流；
（2）两板间的电场强度的大小；
（3）小球的质量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）外电路电阻
电路中总电流
（2）路端电压为
两板间的电场强度为
（3）设小球质量为m，有共力点平衡可得
解得
【点睛】本题考查含电容器的电路问题，确定电容器两端的电压是解题的关键。
17. 如图，整个空间存在水平向左的匀强电场，竖直面内有一直角坐标系xOy，以y轴为对称轴的光滑圆弧形绝缘轨道ABC放置在x轴下方，轨道与y轴交于B点，与x轴交于A（-0.4，0）、C（0.4，0）两点。现有一个可视为质点的带电绝缘小球沿PA所在直线向A点匀加速运动，从A点沿切线方向进入轨道，一段时间后从C点离开。若小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，已知小球质量m=0.3kg，电荷量q=0.4C，P点的坐标为（0，0.3），重力加速度为g=10m/s2，不考虑空气阻力的影响。求：
（1）匀强电场电场强度的大小；
（2）小球对轨道压力的最大值；
（3）小球经过P点时的速度大小；
（4）当小球从C点飞出时，小球落在x轴上的位置坐标。
【答案】（1）10N/C；（2）30N；（3）；（4）-1.904m
【解析】
【详解】（1）小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从A点沿切线方向进入，则此时速度方向与水平方向的夹角为
解得
则加速度方向与水平方向的夹角为37°，则
解得
（2）根据几何关系可知
解得圆轨道的半径
小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，则在等效最高点M，恰好由重力和电场力的合力提供向心力，如图
有
解得
在等效最低点N，小球对轨道压力的最大，此时对小球有
又从N到M点的过程中，根据动能定理得
联立解得
根据牛顿第三定律可知小球对轨道压力的最大值
（3）从P到M点的过程中，根据动能定理得
解得
（4）从M到C的过程中，根据动能定理得
解得
小球从C点抛出后在y轴方向做竖直上抛运动，再次回到x轴上的时间为t，则有
在x轴方向做匀加速直线运动，有
解得沿x轴方向运动的位移
则小球从C点飞出后落在x轴上的位置坐标为

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