内容正文:
2024级高二(上)第一次学情调研测试
物理试题
注意事项:
1、考试时间:75分钟,试卷满分100分。
2、答题前,请务必将班级、姓名、考试号等信息填涂写在答题纸和答题卡上。
3、请用0.5毫米黑色墨水的签字笔按题号在答题纸上指定区域内作答;在其它位置作答一律无效;考试结束后,请将答题纸、卡交回。
一、单项选择题(本大题共11小题,每题只有一个正确选项,选对得4分,不选错选不得分)
1. 下列关于电压、电动势的说法正确的是( )
A. 电源的电动势与外电路有关
B. 电压与电动势的单位都是伏特,路端电压即为电动势
C. 电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
D. 由电动势公式可知,电动势的大小与非静电力所做的功的大小成正比
2. 我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道,至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。卫星在工作时用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV,短路电流为40mA,则该电池板的内阻是( )
A. 20mΩ B. 20Ω C. 0.05Ω D. 40Ω
3. 如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的U-I图像,由此可知( )
A. E1>E2,r1<r2 B. E1<E2,r1>r2
C. E1>E2,r1>r2 D. E1<E2,r1<r2
4. 下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图是铁棒被磁化前、后内部各分子电流取向分布情况,根据所学的磁化知识判断下列说法正确的是( )
A. 甲图是磁化后的分子电流取向分布
B. 乙图反映磁化后的分子电流取向变得大致相同
C. 铁棒被磁化后其磁性将一直保持,不再变化
D. 铁棒被磁化后可通过加热的方式增强其磁性
6. 如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形线框abcd与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是( )
A. 导线中电流均匀增大 B. 线框向下做匀速运动
C. 线框向上做加速运动 D. 线框以直导线为轴转动
7. 关于磁感应强度,下列认识正确的是( )
A. 由公式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与Il成反比
B. 磁感应强度只能用来表示磁场的强弱
C. 若一小段通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0
D. 磁感应强度的方向即小磁针静止时N的指向
8. 如图所示,L1、L2 是两只完全相同的小灯,R 为光敏电阻,当光照越强时,阻值越小。说明开关 S 闭合后,随着光照强度逐渐增大,两灯的亮度变化情况( )
A. L1逐渐变亮、L2 逐渐变暗
B. L1逐渐变亮、L2 逐渐变亮
C. L1逐渐变暗、L2 逐渐变亮
D. L1逐渐变暗、L2 逐渐变暗
9. 如图所示,电源的电动势不变,内阻r为2Ω,定值电阻R1为0.5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω,关于功率的下列说法中正确的是( )
A. 当滑动变阻器R2的阻值为0时,R1的功率最大
B. 当滑动变阻器R2的阻值最大时,R2的功率最大
C. 当滑动变阻器R2的阻值等于r时,R2的功率最大
D. 当滑动变阻器R2的阻值最大时,电源的输出功率最大
10. 如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯到点b的电路中有断路
C. 灯的灯丝断了或灯座未接通
D. 电流表和灯、都坏了
11. 某型号扫地机器人的铭牌信息如表所示。已知扫地机器人剩余电荷量为480mA·h时,机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。该型号扫地机器人( )
额定工作电压
10V
额定功率
40W
电池容量
2400mA·h
A. 扫地时额定电流为10A
B. 内部电路的总电阻为2.5Ω
C. 可以连续扫地的时间为0.48h
D. 每次扫地释放的电能最多为8.64×104J
二、解答题(5大题共56分,第12题每空3分,共15分,第13题6分,第14题8分,第15题12分,第16题15分,解答题要写出必要的文字说明或运算过程,只写出答案不得分)
12. 某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0。
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙所示的实物连接成实验电路_____。
(2)闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示,在图丙所示的坐标纸中作出U-I图线_____。
R/Ω
40.00
12.00
6.00
U/V
1.90
1.66
1.43
I/A
0.048
0.138
0.238
(3)根据图线得到E=______V,r=_____Ω。(结果保留到小数点后一位)
(4)用该方案测出的电动势E测_____E实(选填“>”、“<”或“=”)
13. 如图,线圈面积为是S,线圈平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直,则穿过线圈的磁通量是多少?若线圈绕OO'转过60°角,则穿过线圈的磁通量是多少?若从初始位置转过90°角,则穿过线圈的磁通量是多少?
14. 如图所示这是一台架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量E0为7×103J/(m2·s)。一台热水器的聚热面积为2m2,若每天相当于太阳直射热水器4h,太阳能的20%可转化为水的内能,求
(1)这个热水器一天内最多能利用的太阳能为多少;
(2)已知日地间距离约为1.5×1011m,求太阳辐射的功率。(球体表面积公式S=4πR2)(结果均保留一位有效数字)
15. 如图所示,电动机M的线圈电阻r1=2Ω,定值电阻R=24Ω,电源电动势E=40V,断开开关S,理想电流表的示数I1=1.6A;闭合开关S,理想电流表的示数I2=4.0A,求:
(1)电源内阻r;
(2)闭合开关S后,通过电阻R的电流IR;
(3)闭合开关S后,电动机输入功率PM和输出功率P出。
16. 如图所示的电路中,R1=3 Ω,R2=6 Ω,R3=1.5 Ω,C=20 μF。当开关S断开时,电源所释放的总功率为2 W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4 W,求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时,电源的输出功率;
(3)S断开和闭合时,流过电容器的电荷量是多少。
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2024级高二(上)第一次学情调研测试
物理试题
注意事项:
1、考试时间:75分钟,试卷满分100分。
2、答题前,请务必将班级、姓名、考试号等信息填涂写在答题纸和答题卡上。
3、请用0.5毫米黑色墨水的签字笔按题号在答题纸上指定区域内作答;在其它位置作答一律无效;考试结束后,请将答题纸、卡交回。
一、单项选择题(本大题共11小题,每题只有一个正确选项,选对得4分,不选错选不得分)
1. 下列关于电压、电动势的说法正确的是( )
A. 电源的电动势与外电路有关
B. 电压与电动势的单位都是伏特,路端电压即为电动势
C. 电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
D. 由电动势公式可知,电动势的大小与非静电力所做的功的大小成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动势是电源自身的属性,与外电路无关,故A错误;
B.电压与电动势的单位相同,但物理意义不同,是两个不同的物理量,故B错误;
C.电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强,故C正确;
D.电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,与非静电力做功的大小以及移送电荷量的大小无关,故D错误。
故选C。
2. 我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将最后一颗北斗三号组网卫星成功送入预定轨道,至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。卫星在工作时用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成。某电池板断路电压是800mV,短路电流为40mA,则该电池板的内阻是( )
A. 20mΩ B. 20Ω C. 0.05Ω D. 40Ω
【答案】B
【解析】
【详解】电池板断路时,路端电压等于电动势,即E=800mV=0.8V
短路时外电阻R=0,短路电流
代入数据
故电池板内阻为20Ω。
故选B。
3. 如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的U-I图像,由此可知( )
A. E1>E2,r1<r2 B. E1<E2,r1>r2
C. E1>E2,r1>r2 D. E1<E2,r1<r2
【答案】C
【解析】
【详解】由闭合电路欧姆定律可得
故图像的截距表示电动势,图像的斜率绝对值表示内阻,可知
E1>E2,r1>r2
故选C。
4. 下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.电流的方向竖直向上,根据安培定则可知,磁场的方向导线左侧为垂直纸面向外,导线右侧为垂直纸面向里,故A错误;
B.电流的方向竖直向上,根据安培定则可知,磁场的方向从上向下看应为逆时针方向,故B错误;
C.根据电流的绕向,结合安培定则知,螺线管内部的磁场方向向右,故C错误;
D.环形电流的方向从上往下看为逆时针方向,根据安培定则知,磁场的方向向上,故D正确。
故选D。
5. 如图是铁棒被磁化前、后内部各分子电流取向分布情况,根据所学的磁化知识判断下列说法正确的是( )
A. 甲图是磁化后的分子电流取向分布
B. 乙图反映磁化后的分子电流取向变得大致相同
C. 铁棒被磁化后其磁性将一直保持,不再变化
D. 铁棒被磁化后可通过加热的方式增强其磁性
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中分子电流的排列杂乱无章,可知甲图是磁化前的分子电流取向分布,A错误;
B.乙图反映磁化后的分子电流取向变得大致相同,B正确;
C.铁棒磁化后如果受撞击或受热后,分子电流重新变得杂乱无章,磁性消除,故C错误;
D.铁棒被磁化后,加热后磁性会减弱,D错误。
故选B。
6. 如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,一矩形线框abcd与通电导线共面放置,且ad边与通电导线平行。下列情况中能产生感应电流的是( )
A. 导线中电流均匀增大 B. 线框向下做匀速运动
C. 线框向上做加速运动 D. 线框以直导线为轴转动
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据产生感应电流的条件可知,导线中电流均匀增大,矩形线框abcd中磁通量变化,能产生感应电流,A正确。
BCD.线框向下做匀速运动或者向上加速运动,或者线框以直导线为轴转动,则穿过线圈的磁通量都不变化,则都没有感应电流产生,BCD错误。
故选A。
7. 关于磁感应强度,下列认识正确的是( )
A. 由公式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与Il成反比
B. 磁感应强度只能用来表示磁场的强弱
C. 若一小段通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0
D. 磁感应强度的方向即小磁针静止时N的指向
【答案】D
【解析】
【详解】A.公式B=是磁感应强度的定义式,磁感应强度B由磁场本身决定,与F和Il无关,故A错误;
B.磁感应强度是矢量,既描述磁场强弱也描述方向,故B错误;
C.当电流方向与磁场方向平行时,F=0但B不一定为零,故C错误;
D.磁感应强度方向定义为小磁针静止时N极指向,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,L1、L2 是两只完全相同的小灯,R 为光敏电阻,当光照越强时,阻值越小。说明开关 S 闭合后,随着光照强度逐渐增大,两灯的亮度变化情况( )
A. L1逐渐变亮、L2 逐渐变暗
B. L1逐渐变亮、L2 逐渐变亮
C. L1逐渐变暗、L2 逐渐变亮
D. L1逐渐变暗、L2 逐渐变暗
【答案】C
【解析】
【详解】灯L1与光敏电阻并联,然后与灯L2 串联,当闭合开关S且逐渐增大光照强度时,光敏电阻阻值减小,则电路中总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律可知,电路中总电流将增大,内阻分压增大,路端电压减小,而灯L2 在干路,根据
可知,灯L2 两端的电压增大,而路端电压
可知灯L1两端的电压一定减小,由此可知,开关 S 闭合后,随着光照强度逐渐增大,L1逐渐变暗、L2 逐渐变亮。
故选C。
9. 如图所示,电源的电动势不变,内阻r为2Ω,定值电阻R1为0.5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω,关于功率的下列说法中正确的是( )
A. 当滑动变阻器R2的阻值为0时,R1的功率最大
B. 当滑动变阻器R2的阻值最大时,R2的功率最大
C. 当滑动变阻器R2的阻值等于r时,R2的功率最大
D. 当滑动变阻器R2的阻值最大时,电源的输出功率最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器R2的阻值为0时,电路的总电阻最小,总电流最大,根据可知,此时R1的功率最大,A正确;
BC.当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大;将R1看做是电源内阻,即等效内阻为r等=r+R1=2.5Ω,则当滑动变阻器R2=r等=2.5Ω时,R2的功率最大,BC错误;
D.当电源的输出功率最大,时外电阻等于电源内阻,则滑动变阻器R2=r-R1=1.5Ω,D错误。
故选A。
10. 如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )
A. 电流表坏了或未接好
B. 从点a经过灯到点b的电路中有断路
C. 灯的灯丝断了或灯座未接通
D. 电流表和灯、都坏了
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AC.电流表坏了或未接好,或者灯的灯丝断了或灯座未接通,电路中没有电流,电压表就没有示数,与题意不符,AC错误;
D.若电流表和灯、都坏了,电路没有电流,电压表没有示数,与题意不符,D错误;
B.若从点a经过灯到点b的电路中有断路,电压表与电流表、灯串联,由于电阻较大,电流很小,电流表几乎没有示数,电压表示数几乎等于电源电动势,与题意相符,B正确。
故选B。
11. 某型号扫地机器人的铭牌信息如表所示。已知扫地机器人剩余电荷量为480mA·h时,机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。该型号扫地机器人( )
额定工作电压
10V
额定功率
40W
电池容量
2400mA·h
A. 扫地时额定电流为10A
B. 内部电路的总电阻为2.5Ω
C. 可以连续扫地的时间为0.48h
D. 每次扫地释放的电能最多为8.64×104J
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据公式,额定电流,故A错误。
B.若为纯电阻电路,电阻
但扫地机器人含电机(非纯电阻),电能部分转化为机械能,总电阻无法直接通过额定参数计算,故B错误。
C.可用电量
额定电流
时间,故C正确。
D.总电池容量对应电能
但实际释放电能为可用部分。选项D未扣除剩余电量,数值错误,故D错误。
故选C。
二、解答题(5大题共56分,第12题每空3分,共15分,第13题6分,第14题8分,第15题12分,第16题15分,解答题要写出必要的文字说明或运算过程,只写出答案不得分)
12. 某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0。
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙所示的实物连接成实验电路_____。
(2)闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读出电压表相应的示数,并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示,在图丙所示的坐标纸中作出U-I图线_____。
R/Ω
40.00
12.00
6.00
U/V
1.90
1.66
1.43
I/A
0.048
0.138
0.238
(3)根据图线得到E=______V,r=_____Ω。(结果保留到小数点后一位)
(4)用该方案测出的电动势E测_____E实(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1) (2)
(3) ①. 2.0 ②. 0.4
(4)<
【解析】
【小问1详解】
根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
【小问2详解】
根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示:
【小问3详解】
[1][2]由图示电源U-I图象可知,图象与电压轴的交点坐标值为2.0,则电源电动势E=2.0V;
图象斜率绝对值等于电源内阻与保护电阻阻值之和,则
电源的内阻r=k-R0=2.4Ω-2.0Ω=0.4Ω
【小问4详解】
该电源电动势的测量值为,即电动势的测量值小于真实值。
13. 如图,线圈面积为是S,线圈平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直,则穿过线圈的磁通量是多少?若线圈绕OO'转过60°角,则穿过线圈的磁通量是多少?若从初始位置转过90°角,则穿过线圈的磁通量是多少?
【答案】,,
【解析】
【详解】线圈平面与磁场方向垂直时,则穿过线圈的磁通量是
若线圈绕OO'转过60°角,则穿过线圈的磁通量是
若从初始位置转过90°角,线圈与磁场方向平行,则穿过线圈的磁通量是
14. 如图所示这是一台架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量E0为7×103J/(m2·s)。一台热水器的聚热面积为2m2,若每天相当于太阳直射热水器4h,太阳能的20%可转化为水的内能,求
(1)这个热水器一天内最多能利用的太阳能为多少;
(2)已知日地间距离约为1.5×1011m,求太阳辐射的功率。(球体表面积公式S=4πR2)(结果均保留一位有效数字)
【答案】(1)4×107J
(2)2×1027W
【解析】
【小问1详解】
这个热水器一天内最多能利用的太阳能为
【小问2详解】
根据
可得单位时间内太阳辐射的能量,即太阳的辐射功率为
15. 如图所示,电动机M的线圈电阻r1=2Ω,定值电阻R=24Ω,电源电动势E=40V,断开开关S,理想电流表的示数I1=1.6A;闭合开关S,理想电流表的示数I2=4.0A,求:
(1)电源内阻r;
(2)闭合开关S后,通过电阻R的电流IR;
(3)闭合开关S后,电动机输入功率PM和输出功率P出。
【答案】(1)1Ω (2)1.5A
(3)90W,77.5W
【解析】
【小问1详解】
根据E=I1(R+r)
可得电源内阻
【小问2详解】
路端电压为
通过电阻R的电流
【小问3详解】
电动机的电流IM=I2-IR=2.5A
电动机的输入功率PM=UIM=36×2.5W=90W
输出功率
16. 如图所示的电路中,R1=3 Ω,R2=6 Ω,R3=1.5 Ω,C=20 μF。当开关S断开时,电源所释放的总功率为2 W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4 W,求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时,电源的输出功率;
(3)S断开和闭合时,流过电容器的电荷量是多少。
【答案】(1)4V,0.5Ω;(2)3.5W;(3)
【解析】
【详解】(1)S断开,R2、R3串联根据闭合电路欧姆定律可得
总功率为
S闭合,R1、R2并联再与R3串联,总外电阻
根据闭合电路欧姆定律可得
所以总功率为
联立解得
E=4V
r=0.5Ω
(2)闭合S,总外电阻
R′=3.5Ω
干路电流为
电源输出功率
P出=EI′-I′2r=4×1W-12×0.5W=3.5W
(3)S闭合时电容器两端电压为零;S断开时,C两端电压等于电阻R2两端电压
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