精品解析：江西省吉安市第一中学2024-2025学年高三上学期第一次段考物理试卷

吉安一中2024-2025学年度上学期第一次段考 高三物理试卷 一、单选题： 1. 如图，图线a、b分别表示a、b两粗细均匀的电阻丝的I—U图线，它们的阻值分别为 R1、R2，下列说法正确的是（　　） A. 两个电阻丝的阻值之比 B. 若把电阻丝b对折，使其横截面积变为原来的2倍，则其阻值与R1相等 C. a与b 串联后接于恒定电源上，它们的功率之比为 D. a与b 并联后接于恒定电源上，通过它们的电流之比为 2. 如图，定值电阻的阻值为R，电动机M的线圈的电阻也为R。开关闭合后，电动机正常工作。设电源两端的电压为U，电阻R 和电动机M两端的电压分别为和 经过时间t，电流对电阻R做的功为W1，产生的热量为 电流对电动机M做的功为W2，产生的热量为Q2。则（　　） A. B. C. D. 3. 一电流表（表头）并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表。现把改装后的电流表和标准电流表串联后去测某电路中的电流，发现标准电流表的示数为2 A，而改装后的电流表的示数为2.2A，比标准电流表的示数略微偏大。为了使改装后的电流表的示数准确，应（　　） A. 在原分流电阻上再串联一个阻值较小的电阻 B. 在原分流电阻上再并联一个阻值较大的电阻 C. 在原分流电阻上再串联一个阻值较大的电阻 D. 在原分流电阻上再并联一个阻值较小的电阻 4. 额定电压、额定输入功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，在相同时间内，各自在额定电压下正常工作。比较它们产生的热量，结果是（　　） A. 电风扇产生的热量最多 B. 日光灯产生的热量最多 C. 电烙铁产生的热量最多 D. 一样多 5. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。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，手机电池储存的化学能为（　　） A. B. C. D. 6. 当外电路的电阻分别为16 Ω和4Ω时，在单位时间内，它们在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内阻是（　　） A. 2 Ω B. 4 Ω C. 8Ω D. 12 Ω 7. 如图所示的电路，两电表均为理想电表，电源的内阻不可忽略，。开始时滑动变阻器的滑片位于图示的位置，则在滑片向上滑动的过程中，下列选项正确的是（　　） A. 电源的输出功率增大 B. 流过的电流减小 C. 两电表的示数均增大 D. 电源的总功率减小 二、多选题： 8. 有一个玩具小电机，其内阻R=0.5Ω，把它接在如图所示的电路中。先夹住电动机轴，闭合开关，电机不转动。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2 V；松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为7.5V（此电压为小电机的额定电压），此时电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的有（　　） A. 电机不转动时，电动机的电功率为8 W B. 电机不转动时，电动机的电功率大于热功率 C. 电机转动时，电动机的电功率和热功率都等于 4.5W D. 电机转动时，电动机的电功率为4.5 W，热功率为0.18 W 9. 如图，某表头的改装电路如图所示，已知表头G的内阻 ，满偏电流 2mA，定值电阻 。则下列说法正确的是（　　） A. 当S1 和S2 均断开时，虚线框内可等效为电压表，量程是2V B. 当S1 和 S2 均断开时，虚线框内可等效为电压表，量程是10V C. 当S1 和S2 均闭合时，虚线框内可等效为电流表，量程是0.1A D. 当S1 和S2 均闭合时，虚线框内可等效为电流表，量程是2A 10. 在如图所示的U—I图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，曲线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路。则此时（　　） A. 电源将其他形式的能转化为电能的功率为18 W B. 该电阻元件的电阻为 C. 该电阻元件的热功率为7.68 W D. 电源外电路与内电路消耗的功率之比为3 ： 2 三、实验探究题： 11. 在测量金属丝电阻率的实验中，供选用的器材如下： 待测金属丝 Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5A）； 电压表V（量程0~3 V，内阻约为3kΩ）； 电流表A1（量程0~0.6 A，内阻约为0.2Ω）； 电流表A2（量程0~3 A，内阻约为0.05Ω）； 电源 E1（电动势为3 V，内阻不计）； 电源 E2（电动势为12 V，内阻不计）； 滑动变阻器R（最大阻值约为 10 Ω）； 螺旋测微器； 毫米刻度尺； 开关S及导线若干。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，金属丝的直径为___________cm。 （2）为使测量尽量精确，电流表应选___________，电源应选___________。（均填器材代号） （3）若滑动变阻器采用限流接法，在虚线框内完成电路原理图。 12. 2020年新春之际，我国出现了新冠肺炎疫情，面对突如其来的灾害，举国上下，万众一心，科学防治。武汉某定点救治医院用于重症患者急救的呼吸功能障碍应急系统中Puritan-Bennett700型急救机的电源铭牌部分数据如下表所示。 交流电源 220 V 1.3 A，正常工作时接地泄漏电流<50μA 内置电池 24 V 7 Ah，平均工作电流2.8 A，呼吸频率15 次/ min （1）若突然停电而使用内置电池，该电池维持患者正常呼吸的工作时长约为___________小时。 （2）某同学为了精确测定内置电池的电动势和内阻，利用了身边仅有的以下器材：电阻箱R（0~99999.9 Ω），电压表V（量程为3 V，内阻 开关及导线若干。 ①请在图甲的虚线框中画出测量电路图______ ②实验中采用作图法对数据进行处理，该同学得到了如图乙所示的图像，纵轴为 则横轴应该为___________。 ③若测得该图像的斜率为k，纵轴截距为b，则内置电池的电动势为___________，内阻为___________。（均用题中已知量符号及字母表示） 四、计算题： 13. 如图所示的电路中， ，电容器的电容20μF，电源的电动势 闭合开关S，电路稳定后电源的总功率为4 W。求： （1）电源的内阻。 （2）电容器所带的电荷量。 14. 如图，电源的电动势、内阻，小电动机M的线圈电阻，限流电阻。闭合开关S后，理想电压表的示数，试求： （1）电源的总功率和电源的输出功率。 （2）电动机输出的机械功率。 15. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离 40 cm。 电源的电动势 内阻 电阻 闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从 B 板小孔以初速度 竖直向上射入两板间。若小球的带电荷量 质量 不考虑空气阻力，滑动变阻器的滑片P在图中位置时，小球恰能到达A 板。取重力加速度大小 求： （1）两极板间的电场强度大小 （2）此时滑动变阻器接入电路的阻值 （3）此时电源的输出功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吉安一中2024-2025学年度上学期第一次段考 高三物理试卷 一、单选题： 1. 如图，图线a、b分别表示a、b两粗细均匀的电阻丝的I—U图线，它们的阻值分别为 R1、R2，下列说法正确的是（　　） A. 两个电阻丝的阻值之比 B. 若把电阻丝b对折，使其横截面积变为原来的2倍，则其阻值与R1相等 C. a与b 串联后接于恒定电源上，它们的功率之比为 D. a与b 并联后接于恒定电源上，通过它们的电流之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．电阻 图像的斜率代表电阻的倒数，所以。故A错误； B．根据电阻定律 若把电阻丝b对折，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，则阻值变为原来的，即，故B错误； C．a与b串联，电流相等，根据 功率之比。故C正确； D．a与b并联，电压相等，根据 电流之比。故D错误； 故选C。 2. 如图，定值电阻的阻值为R，电动机M的线圈的电阻也为R。开关闭合后，电动机正常工作。设电源两端的电压为U，电阻R 和电动机M两端的电压分别为和 经过时间t，电流对电阻R做的功为W1，产生的热量为 电流对电动机M做的功为W2，产生的热量为Q2。则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电阻R和电动机M串联，流过两个用电器的电流相同．电阻R跟电动机M线圈的电阻相等，则由焦耳定律可知两者产生的热量相等，则 电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能绝大部分转化为机械能，所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功，则 又 则 由闭合电路的欧姆定律 故选D。 3. 一电流表（表头）并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表。现把改装后的电流表和标准电流表串联后去测某电路中的电流，发现标准电流表的示数为2 A，而改装后的电流表的示数为2.2A，比标准电流表的示数略微偏大。为了使改装后的电流表的示数准确，应（　　） A. 在原分流电阻上再串联一个阻值较小的电阻 B. 在原分流电阻上再并联一个阻值较大的电阻 C. 在原分流电阻上再串联一个阻值较大的电阻 D. 在原分流电阻上再并联一个阻值较小的电阻 【答案】B 【解析】 【详解】AC．改装电流表是由表头（内阻）与分流电阻并联而成。流过表头的电流与总电流的关系为 整理得 改装表的读数是由决定的。在原分流电阻上串联电阻，会使分流支路的总电阻增大。根据并联分流原理，分流支路分得的电流减小，流过表头的电流增大，导致改装表读数比真实值更大，故AC错误； BD．在原分流电阻上并联电阻，会使分流支路的总电阻减小。分流支路分得的电流增大，流过表头的电流减小，导致改装表读数减小。题目中改装表读数比标准表读数略微偏大，说明原分流电阻略微偏大，需要使其略微减小。若并联一个阻值较小的电阻，并联后的总电阻会远小于原电阻，导致流过表头的电流急剧减小，读数会变得很小；若并联一个阻值较大的电阻，并联后的总电阻会略小于，从而使读数略微减小至准确值，故B正确D错误。 故选B。 4. 额定电压、额定输入功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，在相同时间内，各自在额定电压下正常工作。比较它们产生的热量，结果是（　　） A. 电风扇产生的热量最多 B. 日光灯产生的热量最多 C. 电烙铁产生的热量最多 D. 一样多 【答案】C 【解析】 【详解】电烙铁是纯电阻用电器，其消耗的电能全部转化为热量，产热Q=Pt。电风扇和日光灯工作时，电能分别主要转化为机械能和光能，只有部分电能转化为内能。产热Q< Pt，故电烙铁产热最多。 故选C。 5. 如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。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，手机电池储存的化学能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为 故选C。 6. 当外电路的电阻分别为16 Ω和4Ω时，在单位时间内，它们在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内阻是（　　） A. 2 Ω B. 4 Ω C. 8Ω D. 12 Ω 【答案】C 【解析】 【详解】当外电阻分别为16Ω和4Ω时，单位时间产生的热量相等，即外电路功率相等。根据电功率公式 可得数学关系式为 解得 故选C。 7. 如图所示的电路，两电表均为理想电表，电源的内阻不可忽略，。开始时滑动变阻器的滑片位于图示的位置，则在滑片向上滑动的过程中，下列选项正确的是（　　） A. 电源的输出功率增大 B. 流过的电流减小 C. 两电表的示数均增大 D. 电源的总功率减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由输出功率 外电路电阻与内电阻相等时电源输出功率最大，因为，外电路电阻大于内电阻，则此时随滑片向上滑动的过程中，外电路电阻减小，则电源的输出功率增大，故A正确； BCD．滑片上滑的过程中滑动变阻器接入电路中的阻值减小，电路中总电阻减小，总电流增大，由知，电源总功率增大，且内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，电阻两端的电压增大，故并联电路两端的电压减小，通过电流表的电流减小，故BCD错误。 故选A。 二、多选题： 8. 有一个玩具小电机，其内阻R=0.5Ω，把它接在如图所示的电路中。先夹住电动机轴，闭合开关，电机不转动。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2 V；松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为7.5V（此电压为小电机的额定电压），此时电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的有（　　） A. 电机不转动时，电动机的电功率为8 W B. 电机不转动时，电动机的电功率大于热功率 C. 电机转动时，电动机的电功率和热功率都等于 4.5W D. 电机转动时，电动机的电功率为4.5 W，热功率为0.18 W 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．电动机属于非纯电阻用电器，电机不转时无机械能输出，可视为纯电阻，满足欧姆定律，电功率等于热功率；电机转动时，总电功率为 发热功率为 总电功率大于热功率。电机不转动时， 电机两端电压，内阻，由欧姆定律得电流 电功率 且此时为纯电阻，电功率等于热功率。故A正确，B错误。 CD．电机转动时，电机额定电压，电流，总电功率 热功率 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图，某表头的改装电路如图所示，已知表头G的内阻 ，满偏电流 2mA，定值电阻 。则下列说法正确的是（　　） A. 当S1 和S2 均断开时，虚线框内可等效为电压表，量程是2V B. 当S1 和 S2 均断开时，虚线框内可等效为电压表，量程是10V C. 当S1 和S2 均闭合时，虚线框内可等效为电流表，量程是0.1A D. 当S1 和S2 均闭合时，虚线框内可等效为电流表，量程是2A 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当S1 和S2 均断开时，R1与电流计串联，则虚线框内可等效为电压表，量程是，A正确，B错误； CD．当S1 和S2 均闭合时，R2与电流计并联，虚线框内可等效为电流表，量程是，C错误，D正确。 故选AD。 10. 在如图所示的U—I图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，曲线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路。则此时（　　） A. 电源将其他形式的能转化为电能的功率为18 W B. 该电阻元件的电阻为 C. 该电阻元件的热功率为7.68 W D. 电源外电路与内电路消耗的功率之比为3 ： 2 【答案】BC 【解析】 【详解】由图可知元件两端电压为U=3.2V，电路中的电流I=2.4A，电源电动势为E=8V，电源内阻为 电源将其它能转化为电能的功率即电源的总功率为，故A错误； 该元件的电阻为，故B正确； C．该元件发热功率为，故C正确； D．电源内电压为 根据P=UI可得，故D错误。 故选BC。 三、实验探究题： 11. 在测量金属丝电阻率的实验中，供选用的器材如下： 待测金属丝 Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5A）； 电压表V（量程0~3 V，内阻约为3kΩ）； 电流表A1（量程0~0.6 A，内阻约为0.2Ω）； 电流表A2（量程0~3 A，内阻约为0.05Ω）； 电源 E1（电动势为3 V，内阻不计）； 电源 E2（电动势为12 V，内阻不计）； 滑动变阻器R（最大阻值约为 10 Ω）； 螺旋测微器； 毫米刻度尺； 开关S及导线若干。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，金属丝的直径为___________cm。 （2）为使测量尽量精确，电流表应选___________，电源应选___________。（均填器材代号） （3）若滑动变阻器采用限流接法，在虚线框内完成电路原理图。 【答案】（1）0.1770 （2） ①. A1 ②. E1 （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为 所以金属丝直径。 【小问2详解】 [1][2]金属丝额定电流约0.5A，为测量精确且不超过量程，电流表应选A1。电压表量程仅3V，故电源应选E1。 【小问3详解】 由于，所以待测电阻属于小电阻，应采用电流表外接法，电路图如下 12. 2020年新春之际，我国出现了新冠肺炎疫情，面对突如其来的灾害，举国上下，万众一心，科学防治。武汉某定点救治医院用于重症患者急救的呼吸功能障碍应急系统中Puritan-Bennett700型急救机的电源铭牌部分数据如下表所示。 交流电源 220 V 1.3 A，正常工作时接地泄漏电流<50μA 内置电池 24 V 7 Ah，平均工作电流2.8 A，呼吸频率15 次/ min （1）若突然停电而使用内置电池，该电池维持患者正常呼吸的工作时长约为___________小时。 （2）某同学为了精确测定内置电池的电动势和内阻，利用了身边仅有的以下器材：电阻箱R（0~99999.9 Ω），电压表V（量程为3 V，内阻 开关及导线若干。 ①请在图甲的虚线框中画出测量电路图______ ②实验中采用作图法对数据进行处理，该同学得到了如图乙所示的图像，纵轴为 则横轴应该为___________。 ③若测得该图像的斜率为k，纵轴截距为b，则内置电池的电动势为___________，内阻为___________。（均用题中已知量符号及字母表示） 【答案】（1）2.5 （2） ①. ②. R ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 由 得 【小问2详解】 [1] [2] 由闭合电路的欧姆定律有 整理得，则横轴应该为 [3][4] 该图像的斜率，纵轴截距 故电池的电动势为，内阻为 四、计算题： 13. 如图所示的电路中， ，电容器的电容20μF，电源的电动势 闭合开关S，电路稳定后电源的总功率为4 W。求： （1）电源的内阻。 （2）电容器所带的电荷量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 闭合开关S，根据 其中 解得 【小问2详解】 电容器两端电压等于R2两端电压，则 带电量 14. 如图，电源的电动势、内阻，小电动机M的线圈电阻，限流电阻。闭合开关S后，理想电压表的示数，试求： （1）电源的总功率和电源的输出功率。 （2）电动机输出的机械功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据欧姆定律，流过电阻的电流 所以电源的总功率 所以输出功率 解得。 【小问2详解】 根据焦耳定律有，电动机电阻的热功率为 限流电阻的功率为 所以电动机输出的机械功率。 15. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离 40 cm。 电源的电动势 内阻 电阻 闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从 B 板小孔以初速度 竖直向上射入两板间。若小球的带电荷量 质量 不考虑空气阻力，滑动变阻器的滑片P在图中位置时，小球恰能到达A 板。取重力加速度大小 求： （1）两极板间的电场强度大小 （2）此时滑动变阻器接入电路的阻值 （3）此时电源的输出功率 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从B板到A板过程，恰能到达A板时末速度为0，对小球应用动能定理， 重力和电场力均向下，位移向上，合功等于动能变化 代入已知量 整理得 【小问2详解】 电路稳定后电容器相当于开路，电容器并联在滑动变阻器两端，因此电容器两端电压等于滑动变阻器两端电压 电路为、、电源内阻串联，由闭合电路欧姆定律 得电路电流 滑动变阻器阻值 【小问3详解】 电源输出功率为外电路总功率，外电路总电阻 输出功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $