精品解析：山东省烟台市招远市第二中学2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

高二开学测试 一、单选题 1. 干电池和太阳能电池等不同电源产生电动势原理不同。下列关于电动势说法正确的是（　　） A. 电动势是闭合电路中电源两极间的电压 B. 电动势越大，电源储存的能量越大 C. 电源电动势大小与连接的外电路有关 D. 在闭合电路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和 2. 锂离子电池主要依靠锂离子（）在正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构，某过程中从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极。此锂电池的电动势为，则此过程（　　） A. 将锂电池接入电路，锂电池两端电压为 B. 电池内部电流方向从正极到负极 C. 在电池中电荷量单位通常表示为 D. 电源内部每搬运一个非静电力做功 3. 图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（　　） A. 电源内阻为 B. 小灯泡的电阻随着功率的增大而减小 C. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为 4. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V ，内阻r=2Ω ，定值电阻R=4Ω ，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rr的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=4.5W B. 滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功率最大 C. 图乙中R1=6Ω ，R2=12Ω D. 调整滑动变阻器Rr的阻值，可以使电源的输出电流达到2A 5. 如图所示，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，电压表读数为.则以下判断中不正确的是（　　） A. 电动机的电流为 B. 电动机的电功率为 C. 电动机输出功率为 D. 电源的输出功率为 6. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，电阻R1：R2：R3：R4=3：2：1：1，开关S断开。现将S闭合，由S闭合到电路稳定的过程中通过R3的电荷量是（　　） A. B. C. D. EC 二、多选题 7. 下列说法正确的是（　　） A. 欧姆定律是个实验定律，所以它适用于所有的电学元件 B. 电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，其实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功 C. 不同的电源，非静电力做功的本领不同，因而电源的电动势不同 D. 在闭合电路中，当外电路断开时，路端电压等于零；当外电路短路时，电路中的电流无穷大 8. 如图所示为某型号的直轨式小吊机，其配备的电动机可以将重物吊起后转移至窗口或空间狭小的室内。电动机的输入电压为220V，当将质量为100kg的重物以0.6m/s的速度沿竖直方向匀速提升时，通过电动机的电流为4A。已知重力加速度，不考虑其他阻力，下列说法正确的是（　　） A. 电动机内部线圈电阻为55Ω B. 此时电动机输出功率为600W C. 刚启动时通过电动机的电流大于4A D. 电动机空载时内部线圈消耗的功率为880W 9. 如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 手机电池内阻 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 10. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻（R1＞r），P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表，开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，在滑片P向下移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A表的示数减小 B. 油滴向下运动 C. G中有b→a的电流 D. 电源的效率减小 11. 如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，平行板电容器中带电质点P原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3；的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A1示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 质点将向下运动，理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流 B C. 电源的输出功率减小 D. 电源的效率变小 12. 如图所示，直线、抛物线和分别为某一直流电源外接纯电阻电路中的总功率、外电路功率、电源内阻发热功率随路端电压变化的图线，但具体对应关系未知，根据图像可判断（ ） A. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 B. 图像对应图线，外电路电阻为时，输出功率有最大值为 C. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 D. 图像对应图线，由图知外电路最大功率为 三、实验题 13. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的__________。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池电动势__________V，内阻__________。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将__________，与纵坐标轴交点的数值将__________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 四、解答题 14. 如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压，当闭合，、断开时，电流表示数为；当闭合，、断开时，电流表示数为，且电动机的内阻；当闭合，、断开时，电流表示数为，且电解槽内阻。求： (1)电炉子电阻及发热功率； (2)电动机的机械效率； (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。 15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 （1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？ （2）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？ （3）求出电源的电动势和内阻； （4）滑动变阻器的最大功率是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二开学测试 一、单选题 1. 干电池和太阳能电池等不同电源产生电动势原理不同。下列关于电动势说法正确的是（　　） A. 电动势是闭合电路中电源两极间的电压 B. 电动势越大，电源储存的能量越大 C. 电源电动势大小与连接外电路有关 D. 在闭合电路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和 【答案】D 【解析】 【详解】AD．电动势等于电源没有接入电路时两端的电压，在闭合回路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和，故A错误，D正确； B．电动势大小是反映非静电力做功能力大小的，与所储存的电能无关，故B错误； C．电源电动势由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关，故C错误。 故选D。 2. 锂离子电池主要依靠锂离子（）在正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构，某过程中从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极。此锂电池的电动势为，则此过程（　　） A. 将锂电池接入电路，锂电池两端电压为 B. 电池内部电流方向从正极到负极 C. 在电池中电荷量的单位通常表示为 D. 电源内部每搬运一个非静电力做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．电源的电动势为电源未接入电路中时其两端电压，当电源接入电路时，由于电源内部分压，则此时电源两端电压小于电源电动势，即将锂电池接入电路，锂电池两端电压小于，故A错误； B．由于从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极，则其形成的电流方向为从负极到正极，即电池内部电流方向从负极到正极，故B错误； C．在电池中电荷量的单位通常表示为mA·h或A·h，而kW·h是电功的单位，故C错误； D．根据电动势的定义知可知，移动一个锂离子，非静电力做功 W非=Eq=3.7eV 故D正确 故选D。 3. 图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（　　） A. 电源的内阻为 B. 小灯泡的电阻随着功率的增大而减小 C. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律变形 可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为 内阻为 A错误； B．根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得 可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B错误； CD．把电源和小灯泡组成闭合回路，将在乙中作该电源对应的U-I图象，如图所示 两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数 ， 所以，小灯泡的功率为： 回路中的总功率为 C正确，D错误。 故选C。 4. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V ，内阻r=2Ω ，定值电阻R=4Ω ，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rr的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=4.5W B. 滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功率最大 C. 图乙中R1=6Ω ，R2=12Ω D. 调整滑动变阻器Rr的阻值，可以使电源的输出电流达到2A 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻R等于内阻r时，输出功率最大，最大值为 把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当 滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为 由乙图可知 解得 故A错误；C正确； B．当回路中电流最大时，即=0时，定值电阻R消耗的功率最大。故B错误； D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为 则调整滑动变阻器的阻值，不可能使电源的输出电流达到2A。故D错误。 故选C。 5. 如图所示，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，电压表读数为.则以下判断中不正确的是（　　） A. 电动机的电流为 B. 电动机的电功率为 C. 电动机输出功率为 D. 电源的输出功率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．电源电动势为，电压表读数7.0V，可得R0以及电源内阻消耗电压共为： 根据欧姆定律有 所以电动机的电流为，选项A错误； B．电机总功率为 选项B正确； C．电动机的内阻发热为 所以输出功率为 选项C正确； D．电源总功率为 电源的内耗功率为 电源输出功率为 选项D正确。 本题选错误，故选A。 6. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，电阻R1：R2：R3：R4=3：2：1：1，开关S断开。现将S闭合，由S闭合到电路稳定的过程中通过R3的电荷量是（　　） A. B. C. D. EC 【答案】D 【解析】 【详解】当开关S断开时，电容器两极板间电压等于R2两端电压，上极板带正电 开关S闭合后，电容器与R1并联，上极板带负电，两极板间电压等于R1两端电压 上极板极性改变，则由S闭合到电路稳定的过程中流过R3的电荷量 Q=Q1+Q2=EC 故选D。 二、多选题 7. 下列说法正确的是（　　） A. 欧姆定律是个实验定律，所以它适用于所有的电学元件 B. 电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，其实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功 C. 不同的电源，非静电力做功的本领不同，因而电源的电动势不同 D. 在闭合电路中，当外电路断开时，路端电压等于零；当外电路短路时，电路中的电流无穷大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．欧姆通过实验得出欧姆定律，欧姆定律对金属和电解质溶液都适用，但对气体导电和半导体元件不适用，故A错误； B．电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，其实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，故B正确； C．电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势E来表明电源的这种特性，故C正确； D．当外电路断开时，电路中电流为零，电源的内电压为零，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压等于电动势，不等于零；当外电路短路时，R=0，可得 故电流不是无穷大，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示为某型号的直轨式小吊机，其配备的电动机可以将重物吊起后转移至窗口或空间狭小的室内。电动机的输入电压为220V，当将质量为100kg的重物以0.6m/s的速度沿竖直方向匀速提升时，通过电动机的电流为4A。已知重力加速度，不考虑其他阻力，下列说法正确的是（　　） A. 电动机内部线圈电阻为55Ω B. 此时电动机输出功率为600W C. 刚启动时通过电动机的电流大于4A D. 电动机空载时内部线圈消耗的功率为880W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设电动机内部线圈电阻为r 解得 ，A错误； B. 此时电动机输出功率 B正确； C. 刚启动时，电动机不转，是纯电阻电路，通过电动机的电流为 C正确； D. 电动机空载时的电流一定小于额定电流4A，输入功率一定小于880W，内部线圈消耗的功率一定小于880W，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 手机电池内阻 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．充电宝的输出电压U、输出电流I，则充电宝输出的电功率为，故A错误； B．手机电池内阻 而 故B错误； C．手机电池内阻为r，电流I，根据焦耳定律，时间t内，手机电池产生的焦耳热为，故C正确； D．根据能量守恒定律，手机电池储存的化学能为，故D正确。 故选CD。 10. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻（R1＞r），P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表，开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，在滑片P向下移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A表的示数减小 B. 油滴向下运动 C. G中有b→a电流 D. 电源的效率减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑片向下移动，R的有效电阻变小，外电组减小，电路的总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律，总电流变大，则A表的示数变大，A错误； B．电容器两极板间的电压为 总电流变大，其他量不变，故U变小，根据 电容器板间场强变小，油滴受到的电场力变小，故油滴向下加速运动，B正确； C．电容器两端的电压变小，根据 电容器所带电荷量减小，则电容器放电，故G中有由a→b的电流，C错误； D．电源的效率 滑片向下移动，R的有效电阻变小，外电路的总电阻变小，则外电压变小，则电源的效率减小，D正确。 故选BD。 11. 如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，平行板电容器中带电质点P原处于静止状态，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3；的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A1示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. 质点将向下运动，理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流 B. C. 电源的输出功率减小 D. 电源的效率变小 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．将电流表看作导线，将电压表看作断路，发现滑动变阻器与定值电阻与电源串联，将滑动变阻器滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路阻值减小，根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压减小，则电容器两端电压减小，则电容器放电，则理想电流表A2中有从a流向b的瞬间电流，故A正确； B．令滑动变阻器接入电路阻值为，根据闭合电路欧姆定律 由此可得 电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，故 故B正确； C．电源的输出功率 当时，电源输出功率最大，因为一定大于r，故随着 减小，电源的输出功率增大，故C错误； D．电源的效率 由以上分析可知，滑动变阻器滑片向下滑动， 减小，电源的效率变小，故D正确。 故选ABD。 12. 如图所示，直线、抛物线和分别为某一直流电源外接纯电阻电路中的总功率、外电路功率、电源内阻发热功率随路端电压变化的图线，但具体对应关系未知，根据图像可判断（ ） A. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 B. 图像对应图线，外电路电阻为时，输出功率有最大值为 C. 图像对应图线，由图知电源电动势为，内阻为 D. 图像对应图线，由图知外电路最大功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．电路中的总功率 可知图象对应图线a；由数学知识得知，图象a的斜率大小为 当U=0时，=9W 联立解得 由于电源内阻的发热功率为 由数学知识可知，图象的对应图线b，故C错误，A正确； BD．根据功率分配关系可得 则有 由数学知识可知，图象的对应图线c； 当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为时，输出功率最大，最大输出功率为 故B错误，D正确 故选AD。 三、实验题 13. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的__________。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势__________V，内阻__________。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将__________，与纵坐标轴交点的数值将__________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 ①. B ②. 4.5 ③. 1.8 ④. 不变 ⑤. 变大 【解析】 【详解】（1）[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B； （2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律 有 则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势；内阻 （3）[4][5]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示数小于流过电池的电流，考虑电压表内阻的影响，流过电压表的电流为 可知流过电池的电流为 ， 因电压表内阻不变，随着电压值减小，电压表电流减小，当电压值趋于0时，I趋于，在图2中重新绘制的图线如图所示 故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。 四、解答题 14. 如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压，当闭合，、断开时，电流表示数为；当闭合，、断开时，电流表示数为，且电动机的内阻；当闭合，、断开时，电流表示数为，且电解槽内阻。求： (1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的机械效率； (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率。 【答案】(1)2Ω，72W；(2)58.3%；(3)16W 【解析】 【分析】 【详解】(1)当闭合，、断开时，电炉子接入电路。电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得电炉子的电阻 其发热功率 (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律，有 所以 (3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律知 所以 15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 （1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？ （2）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？ （3）求出电源的电动势和内阻； （4）滑动变阻器的最大功率是多少？ 【答案】（1）V1对应AC、V2对应BC；（2）3Ω；12Ω；（3）8V，1Ω；（4）4W 【解析】 【详解】（1）当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，由图分析可得V1对应AC、V2对应BC。 （2）由题意得 当滑动变阻器取最大值时，电流最小，而 所以 （3）因为 则内阻 所以 （4）当R=R0+r=4Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $