精品解析：山西省太原市山西大学附属中学校2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

山西大学附中 2025~2026学年第一学期高二12月考试 物理试题 考查时间：75分钟 满分：100分 考查内容：电路、电能和磁场 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，如图为锂电池内部结构。该过程中（Li+）从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（　　） A 把该电池接入闭合电路后，电动势减小 B. 通过1C电荷量该电池能把3.7J的化学能转化为电能 C. “毫安·时”（mA⋅h）是该电池储存能量的单位 D. 该电池单位时间内可把3.7J的化学能转化为电能 2. 如图所示，圆两条直径和互相垂直，点为的中点，点和点各有垂直纸面、大小相等、方向相反的电流。关于、、、各点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. 点最大 B. 点为零 C. 点与点相同 D. 点与点相同 3. 如图，①②③④各图中匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，电荷量均为q。以、、、依次表示四图中带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的大小，则（　　） A. B. C. D. 4. 一只鸟站在一条通有1000A电流的铜质裸导线上时，鸟两爪之间的电压为V。已知鸟两爪间的距离是4cm，输电线的横截面积是，鸟的电阻远大于鸟两爪间导线的电阻，则（　　） A. 鸟两爪间导线的电阻为 B. 鸟两爪间导线的电阻为 C. 铜质裸导线的电阻率为 D. 铜质裸导线的电阻率为 5. 如图所示，甲、乙为电表的接线柱面板图，图中①~⑥为接线柱，共有4个量程。下列说法正确的是（　　） A. 甲图是电压表的接线柱面板图 B. 若图乙中为，则量程4是量程3的5倍 C. 若图甲中量程1为，则量程2为 D. 使用图甲中①和③两个接线柱进行测量时发现测量值偏小，可以在这两个接线柱间并联一个大电阻进行调节 6. 利用图示电路可以检测司机是否酒驾。图中为定值电阻，R是一个“酒精传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而增大。若检测时司机喝了酒（　　） A. 电路的总电阻减小，电压表的示数增大 B. 电压表和电流表示数比值不变 C. 电路的总电阻增大，电流表的示数不变 D. 电路消耗的总功率变大 7. 下图列出了某型号电风扇铭牌上的主要参数如图，当在小电风扇上加3V电压时，小电风扇不转动，测得通过它的电流为0.6A，根据题中和铭牌上提供的信息判断（　　） FS-69 电风扇 规格 100mm 额定电压 6V 额定功率 2.4W A. 小电风扇的内阻为0.5Ω B. 当在小电风扇上加6V电压时通过的电流为1.2A C. 小电风扇正常工作时的热功率为0.5W D. 小电风扇正常工作时的机械效率为66.7% 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 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. 当小灯泡两端的电压为时，它的电阻约为 C. 小灯泡的电阻随着功率的增大而减小 D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 9. 如图所示电路中，定值电阻，，是滑动变阻器，最大阻值为，电源的内阻，电流表和电压表、均为理想电表。闭合开关，当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，电压表、和电流表的变化量的绝对值分别是、和，下列说法中正确的是（　　） A. 不变，变大 B. C. 不变，不变 D. 电源的输出功率先增大后减小 10. 在如图所示的电路中，，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，电源电动势，内阻不计。闭合开关时，滑动变阻器的滑片置于端，电容器始终未被击穿，其电容，下列说法正确的是（　　） A. 滑片置于端时，电容器下极板带负电 B. 滑片置于端时，电容器所带电荷量为 C. 在滑片缓慢向右滑动到端的过程中，电容器的带电量先减少后增加 D. 在滑片缓慢向右滑动到端的过程中，通过电容器的电荷量为 三、实验题：本题共3小题，共26分。 11. 若要制作一个刻度盘正中央刻度为15Ω的欧姆表，可以选择的器材如下： ①电池（电动势为3.0V，内阻为2.0Ω）； ②电流表G（刻度线清晰，但刻度值不清晰，量程Ig未知，内阻未知）； ③电压表V（量程为3V，内阻很大）； ④滑动变阻器。R1（0~100Ω）； ⑤滑动变阻器R2（0~20Ω）； ⑥电阻箱R3（0~9999Ω）； ⑦开关、导线若干。 （1）为测量电流表的量程及内阻，可选取所给器材设计如图甲所示的电路。闭合开关，调节滑动变阻器R1的滑片至合适位置，当电阻箱阻值调到9Ω时，电流表恰好满偏，此时电压表的示数为1.80V。将电阻箱阻值调到69Ω，调节滑动变阻器使电压表的示数仍为1.80V，发现电流表恰好半偏。由以上数据可得电流表的内阻Rg=______Ω，电流表的量程Ig=______mA。 （2）利用所给器材中的电池、电流表、滑动变阻器R2，电阻箱R3制作一个刻度盘正中央刻度为15Ω的欧姆表，请在图乙所示虚线框内将设计的电路图补充完整______，电阻箱的阻值应调为______Ω。 12. 某实验小组设计了如图a的电路图来“测量一段金属丝的电阻率”实验，待测金属丝的电阻约为。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量如图b所示，读数为_________。 （2）现有电源（，内阻约为）、滑动变阻器、开关和导线若干，以及下列电表： A.电流表（，内阻约为） B.电流表（，内阻约为） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_________（选填器材前的字母）；某同学发现实验室没有合适的电压表，有一只电流计，内阻，满偏电流，要把它改装成量程电压表，需串联一个_________的电阻。 （3）设被测金属丝电阻为，长度为，直径平均值为，则该金属丝电阻率的表达式为_________（用、、等物理量表示）。 13. 新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以下操作： （1）为完成本实验，需要将实验室内量程为4V、内阻为的电压表改装成量程为40V的电压表使用，则需串联一个阻值为________的定值电阻。 （2）该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为图1中电压表的读数，R为电阻箱的读数，图中。若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池组的电动势________V，内阻________（计算结果均保留两位有效数字）。 （3）若考虑电压表分流带来的影响，则上述第（2）问中的测量值与真实值相比：电池组电动势的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），内阻的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 三、解答题：本题共2小题，共28分。 14. 如图所示，R为电阻箱，电压表可视为理想电压表。当电阻箱读数为时电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为。求 （1）电源电动势E，电源的内阻r。 （2）求当电阻箱读数为时，电源的总功率以及电源的输出功率。 15. 如图所示，间距的两平行金属导轨固定在与水平面夹角的绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势、内阻的直流电源，导轨所在空间中存在方向垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金导轨电阻可以忽略，取重力加速度大小，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求通过导体棒的电流的大小和导体棒的电功率； （2）若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）若导轨的动摩擦因数，为使导体棒静止不动，磁感应强度的大小需要满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025~2026学年第一学期高二12月考试 物理试题 考查时间：75分钟 满分：100分 考查内容：电路、电能和磁场 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，如图为锂电池的内部结构。该过程中（Li+）从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则（　　） A. 把该电池接入闭合电路后，电动势减小 B. 通过1C电荷量该电池能把3.7J的化学能转化为电能 C. “毫安·时”（mA⋅h）是该电池储存能量的单位 D. 该电池单位时间内可把3.7J的化学能转化为电能 【答案】B 【解析】 【详解】A．电源电动势是由电源本身决定，与是否接入电路无关，故A错误； BD．根据电动势的概念可知，通过1C电荷量该电池能把3.7J的化学能转化为电能，而不是该电池单位时间内可把3.7J的化学能转化为电能，故B正确，D错误； C．“毫安·时”（mA⋅h）是该电池储存电量的单位，故C错误。 故选B。 2. 如图所示，圆两条直径和互相垂直，点为的中点，点和点各有垂直纸面、大小相等、方向相反的电流。关于、、、各点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A. 点最大 B. 点为零 C. 点与点相同 D. 点与点相同 【答案】A 【解析】 【详解】由安培定则作出a、b、c、e四点的磁感应强度的方向，如图 根据距离通电导线越远磁感应强度越弱，以及磁感应强度的矢量合成可知点的磁感应强度最大。且a点与b点不相同，a点与c点方向不同。 故选A。 3. 如图，①②③④各图中匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的速率均为v，电荷量均为q。以、、、依次表示四图中带电粒子在磁场中所受洛伦兹力的大小，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知洛伦兹力的大小分别为 ， ， 故 故选B。 4. 一只鸟站在一条通有1000A电流的铜质裸导线上时，鸟两爪之间的电压为V。已知鸟两爪间的距离是4cm，输电线的横截面积是，鸟的电阻远大于鸟两爪间导线的电阻，则（　　） A. 鸟两爪间导线的电阻为 B. 鸟两爪间导线的电阻为 C. 铜质裸导线的电阻率为 D. 铜质裸导线的电阻率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．鸟两爪间导线的电阻，选项AB错误； CD．由可得，选项C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，甲、乙为电表的接线柱面板图，图中①~⑥为接线柱，共有4个量程。下列说法正确的是（　　） A. 甲图是电压表的接线柱面板图 B. 若图乙中为，则量程4是量程3的5倍 C. 若图甲中量程1为，则量程2为 D. 使用图甲中①和③两个接线柱进行测量时发现测量值偏小，可以在这两个接线柱间并联一个大电阻进行调节 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中电流表与电阻并联，是电流表的接线柱面板图，故A错误； B．图乙中量程3的量程为 量程4的量程为 所以量程4是量程3的5倍，故B正确； C．若图甲中量程1为，则A 量程2为A 故C错误； D．使用图甲中①和③两个接线柱进行测量时发现测量值偏小，可以在这两个接线柱间串联一个小电阻进行调节，故D错误； 故选B。 6. 利用图示电路可以检测司机是否酒驾。图中为定值电阻，R是一个“酒精传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而增大。若检测时司机喝了酒（　　） A. 电路的总电阻减小，电压表的示数增大 B. 电压表和电流表示数的比值不变 C. 电路的总电阻增大，电流表的示数不变 D. 电路消耗的总功率变大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由于检测时司机喝了酒，酒精气体浓度的增大，R接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，定值电阻承担电压减小，即电压表的示数减小，电流表的示数也减小，故AC错误； B．根据欧姆定律有 则有 即电压表和电流表示数的比值不变，故B正确； D．电路消耗的总功率 结合上述可知，干路电流减小，则电路消耗的总功率变小，故D错误。 故选B。 7. 下图列出了某型号电风扇铭牌上的主要参数如图，当在小电风扇上加3V电压时，小电风扇不转动，测得通过它的电流为0.6A，根据题中和铭牌上提供的信息判断（　　） FS-69 电风扇 规格 100mm 额定电压 6V 额定功率 2.4W A. 小电风扇的内阻为0.5Ω B. 当在小电风扇上加6V电压时通过的电流为1.2A C. 小电风扇正常工作时的热功率为0.5W D. 小电风扇正常工作时的机械效率为66.7% 【答案】D 【解析】 【详解】A．当电风扇不转时为纯电阻电路，小电风扇的内阻，故A错误； B．额定电压下，电流，故B错误； C．正常工作时的热功率，故C错误； D．小电风额定功率2.4W，机械效率，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 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. 当小灯泡两端的电压为时，它的电阻约为 C. 小灯泡的电阻随着功率的增大而减小 D. 把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 由图甲可得电动势为 内阻为 故A正确； B．由图乙可得当小灯泡两端的电压时，电流，故电阻为 故B错误； C．由图乙可得功率越大，则电压越大，图线上的点与原点连线的斜率越大，故电阻越大，故C错误； D．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，如图所示 两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，故有，，所以小灯泡的功率为 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示电路中，定值电阻，，是滑动变阻器，最大阻值为，电源的内阻，电流表和电压表、均为理想电表。闭合开关，当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，电压表、和电流表的变化量的绝对值分别是、和，下列说法中正确的是（　　） A. 不变，变大 B. C. 不变，不变 D. 电源的输出功率先增大后减小 【答案】BCD 【解析】 【详解】B．当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，接入电阻增大，根据“串反并同”，可知电流表A读数减小，电压表读数减小，电压表示数增大，由于 根据题意，电压表、和电流表A的变化量的绝对值分别是、和，则有 即有，故B正确； AC．由于 则有 由于 则有 可知，不变，不变，故A错误，C正确； D．作出电源输出功率与外电路总电阻的关系如图所示 根据题干可知，外电路总电阻的最小值为R，外电路总电阻的最大值为 根据图象可知，当滑动变阻器的触头P从滑动变阻器的最左端滑到最右端的过程中，外电阻由最小值R逐渐增大到最大值，则电源的输出功率先增大后减小，故D正确。 故选BCD。 10. 在如图所示的电路中，，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，电源电动势，内阻不计。闭合开关时，滑动变阻器的滑片置于端，电容器始终未被击穿，其电容，下列说法正确的是（　　） A. 滑片置于端时，电容器下极板带负电 B. 滑片置于端时，电容器所带电荷量为 C. 在滑片缓慢向右滑动到端的过程中，电容器的带电量先减少后增加 D. 在滑片缓慢向右滑动到端的过程中，通过电容器的电荷量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的滑片置于端时，R0被短路，电容器与R1并联，下极板与电源正极相连，所以下极板带正电，故A错误； B．此时电路为R1、R2串联后与R3并联，故R1两端电压为 电容器所带电荷量为，故B正确； C．开始时下极板与电源正极相连电势高，带正电，当滑片向端滑动时，下极板电势变低，当滑到时，此时 电容器两端的电势相同，电势差为0，电容器的带电量为0，再继续向端滑动，电容器的上极板带正电，下极板带负电，故随着电容器两极板电压先减小后增大，带电量先减小后增大，故C正确； D．设的左端为E点，假设上极板为A，下极板为B，滑片置于时 可知 则 故，故D错误。 故选BC 三、实验题：本题共3小题，共26分。 11. 若要制作一个刻度盘正中央刻度为15Ω的欧姆表，可以选择的器材如下： ①电池（电动势为3.0V，内阻为2.0Ω）； ②电流表G（刻度线清晰，但刻度值不清晰，量程Ig未知，内阻未知）； ③电压表V（量程为3V，内阻很大）； ④滑动变阻器。R1（0~100Ω）； ⑤滑动变阻器R2（0~20Ω）； ⑥电阻箱R3（0~9999Ω）； ⑦开关、导线若干。 （1）为测量电流表的量程及内阻，可选取所给器材设计如图甲所示的电路。闭合开关，调节滑动变阻器R1的滑片至合适位置，当电阻箱阻值调到9Ω时，电流表恰好满偏，此时电压表的示数为1.80V。将电阻箱阻值调到69Ω，调节滑动变阻器使电压表的示数仍为1.80V，发现电流表恰好半偏。由以上数据可得电流表的内阻Rg=______Ω，电流表的量程Ig=______mA。 （2）利用所给器材中的电池、电流表、滑动变阻器R2，电阻箱R3制作一个刻度盘正中央刻度为15Ω的欧姆表，请在图乙所示虚线框内将设计的电路图补充完整______，电阻箱的阻值应调为______Ω。 【答案】（1） ①. 51 ②. 30 （2） ①. ②. 9 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据题意有， 联立解得， 【小问2详解】 [1]题意可知欧姆表内的最大电流为 可知需要G表与变阻箱R3并联改装成大量程电流表，同时电路需串联一个调零电阻R2，故电路图如下 [2]G表与变阻箱R3并联改装成大量程电流表，则有 联立解得 12. 某实验小组设计了如图a的电路图来“测量一段金属丝的电阻率”实验，待测金属丝的电阻约为。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量如图b所示，读数为_________。 （2）现有电源（，内阻约为）、滑动变阻器、开关和导线若干，以及下列电表： A.电流表（，内阻约为） B.电流表（，内阻约为） 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_________（选填器材前的字母）；某同学发现实验室没有合适的电压表，有一只电流计，内阻，满偏电流，要把它改装成量程电压表，需串联一个_________的电阻。 （3）设被测金属丝电阻为，长度为，直径的平均值为，则该金属丝电阻率的表达式为_________（用、、等物理量表示）。 【答案】（1）1.840##1.838##1.839##1.841##1.842 （2） ①. B ②. 975 （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精度为，用螺旋测微器测量金属丝的直径，图（a）可知读数为 【小问2详解】 [1]电路可能出现的最大电流，则电流表应选用。 [2]若改装成大量程的电压表，则有 解得 【小问3详解】 根据 解得 13. 新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以下操作： （1）为完成本实验，需要将实验室内量程为4V、内阻为的电压表改装成量程为40V的电压表使用，则需串联一个阻值为________的定值电阻。 （2）该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为图1中电压表的读数，R为电阻箱的读数，图中。若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池组的电动势________V，内阻________（计算结果均保留两位有效数字）。 （3）若考虑电压表分流带来的影响，则上述第（2）问中的测量值与真实值相比：电池组电动势的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），内阻的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1）36 （2） ①. 40 ②. 0.75 （3） ①. 偏小 ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 根据串联电路知识可得 解得 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律得 整理得 结合图2可知， 解得， 【小问3详解】 [1][2]若考虑电压表分流带来的影响，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 与（2）问中的与的关系式对比得， 解得， 故电池组电动势的测量值偏小，内阻的测量值偏小。 三、解答题：本题共2小题，共28分。 14. 如图所示，R为电阻箱，电压表可视为理想电压表。当电阻箱读数为时电压表读数为；当电阻箱读数为时，电压表读数为。求 （1）电源的电动势E，电源的内阻r。 （2）求当电阻箱读数为时，电源的总功率以及电源的输出功率。 【答案】（1）6V 1Ω （2）12W 8W 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，有E=U+r 可得， 联立解得E=6V，r=1Ω 【小问2详解】 当电阻箱读数为时，根据欧姆定律，有 解得I=2A 电源的总功率为 电源的输出功率为 15. 如图所示，间距两平行金属导轨固定在与水平面夹角的绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势、内阻的直流电源，导轨所在空间中存在方向垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金导轨电阻可以忽略，取重力加速度大小，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求通过导体棒的电流的大小和导体棒的电功率； （2）若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）若导轨的动摩擦因数，为使导体棒静止不动，磁感应强度的大小需要满足什么条件。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律有 解得导体棒的电流 导体棒的电功率 小问2详解】 导体棒处于静止状态，根据沿斜面方向平衡方程有 安培力的大小 解得磁场的磁感应强度 【小问3详解】 根据沿垂直于斜面的平衡方程有 导体棒的最大静摩擦力 当摩擦力最大并沿斜面向上时，导体棒所受的安培力最小，根据沿斜面方向的平衡方程有 最小安培力的大小 联立上述三式并代入数据解得磁感应强度最小值 当摩擦力最大并沿斜面向下时，导体棒的安培力最大，根据沿斜面方向的平衡方程有 最大安培力的大小 联立上述三式代入数据解得磁感应强度最大值 综上，磁感应强度应满足的条件是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $