内容正文:
2025级高二上学期月考检测物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
1. 快递员常会将易碎陶瓷碗放入铺有泡沫的纸箱内,这样做是为了在搬运时( )
A. 减小陶瓷碗的动量变化率 B. 减小陶瓷碗的动量变化量
C. 增大陶瓷碗所受力的冲量 D. 减小陶瓷碗所受力的冲量
2. 如图所示为某品牌手机的部分参数,充满电之后,该手机工作12小时后自动关机,则该手机的工作电流约为( )
A. 40 A B. 400 A C. 400 mAh D. 400 mA
3. 如图所示,A、B间的电压U=10V,电阻R1=R2=R5 =5Ω,R3=7.5Ω,R4=10Ω,I1、I2、I3、I4分别为对应电路的电流,则( )
A. I1=2A B. I2=0.25A C. I3= 0.5A D. I4=1A
4. 某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,质量为m的物体静止在水平地面上,现对其施加一与水平方向成θ角的恒定拉力F,经时间t物体的速度为v。则时间t内( )
A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受地面支持力的冲量大小为0
C. 物体所受合力的冲量大小为mv D. 物体所受摩擦力的冲量大小为Ft-mv
6. 某微安表满偏电流为200μA,内阻为500Ω,用该微安表改装电表,下列说法正确的是( )
A. 若要改装成量程为0~1A的电流表,需串联阻值为0.1Ω的电阻
B. 若并联阻值为125Ω的电阻,改装后电流表的量程为0~800μA
C. 若要改装成量程为0~2V的电压表,需串联阻值为9500Ω的电阻
D. 若串联阻值为7500Ω的电阻,改装后电压表的量程为0~1.5V
7. 如图所示的电路,电源内阻为1Ω,小灯泡电阻为5Ω,电动机线圈电阻为1Ω。先闭合S1,小灯泡功率为5W;再闭合S2,电动机正常工作,此时小灯泡功率为3.2W。小灯泡电阻不变,则电动机正常工作时的输出功率为( )
A. 4.8W B. 3.36W C. 1.8W D. 1.44W
8. 如图所示,是四分之一圆弧,为圆心,、两点分别固定有一垂直纸面向里、电流大小相等的通电长直导线,整个空间还存在磁感应强度大小为的匀强磁场,处的合磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A. 两通电直导线相互排斥
B. 处直导线在处产生的磁感应强度大小为
C. 若处直导线中的电流反向、大小不变,则处的合磁感应强度方向竖直向上
D. 若将处直导线移走,则处的磁感应强度大小变为
二、多选题:本题共4小题,每小题4分,共16分。
9. 在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r为定值,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,理想电流表A的示数为I,理想电压表、和的示数分别为、和,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,各电表示数变化量分别为、、和。下列说法正确的是( )
A. I变大,变大 B. 电源总功率变大
C. 电源的效率变大 D. 不变,不变
10. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. t=1s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s
C. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s D. t=4s时物块的速度为零
11. 如图所示,闭合线框abcd水平放置,面积,匝数,处在磁感应强度大小的匀强磁场中,磁场方向与水平方向夹角斜向上。已知,。则( )
A. 穿过线框的磁通量为
B. 线框以ab为轴向下转过90°时,穿过线框的磁通量为0
C. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
D. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
12. 如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为100Ω,定值电阻R2阻值未知,滑动变阻器R3的滑片P从最左端滑至最右端,电源的路端电压U随流过电源的电流I变化关系图线如图乙所示,其中A、B两点是P在R3的两个端点得到的。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为20V,内阻为25Ω
B. R3的总阻值为300Ω
C. P从最左端滑至最右端过程,R2消耗的最大功率为3.2W
D. P从最左端滑至最右端过程,电源的输出功率一直增大
三、实验题
13. 一段用新材料制作的粗细均匀的圆柱形导体,某同学为测量其在电流为0.50A时的电阻及电阻率,进行了以下操作:
(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器测量导体长度L和横截面直径d,测量结果如图甲所示,则________cm,________mm;
(2)设计了如图乙所示的电路测量该导体的电阻,已知电源电压为3V,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)连接好电路,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.50A时,电压表的读数如图丙所示,该导体的电阻________Ω;
(4)导体材料的电阻率表达式________(用d、L、R表示)。
14. 某小组用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻,可选用的实验器材有:电压表V(0~3V)、电流表A(0~0.6A)、滑动变阻器R1(0~20Ω)、滑动变阻器R2(0 ~300Ω),定值电阻R0(1Ω)、开关S、导线若干。
(1)为了便于实验操作,滑动变阻器应选___________(填写“R1”或“R2”);
(2)正确连接电路,调节滑动变阻器滑片,测量多组电压表示数U和电流表示数I,描点如图乙所示,则干电池的电动势为___________V,内阻为___________Ω;(计算结果保留两位小数)
(3)该实验引起系统误差的主要原因是___________。
四、解答题
15. 如图所示,将一只满偏电流为100 mA、内阻为30Ω的表头改装成测量电流、电压两用的电表,已知,。求:
(1)电流表的量程
(2)电压表的量程。
16. 在传统制作糍粑的过程中,质量的木槌从某一高度自由落下,刚接触糍粑时的速度大小,木槌与糍粑的相互作用时间,重力加速度。
(1)求木槌刚接触糍粑时的动量大小。
(2)若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上,求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。
17. 自动体外除颤器(AED)是一种便携式的医疗设备,某型号AED的工作原理示意图可简化成如图所示。闭合开关S,电路给储能电容器C充电,充电完毕后断开S,电容器通过电阻R1、R2、R3放电。已知电源电动势,内阻,电阻,,,电容器的电容,求:
(1)闭合S电路稳定后通过R3的电流;
(2)断开S通过R1的电量。
18. 图1所示的电路中,电源的U-I图像如图3所示,灯泡的U-I图像如图2所示,铭牌上标有“2.5V 0.4A”的电动机线圈电阻为R0=1.0Ω。图1所示电路中,开关S闭合后,电动机刚好正常工作。求:
(1)若某时刻出现故障,电动机卡死不转,电动机线圈的电功率为多少;
(2)电动机正常工作时,电动机效率与电源效率比值为多少。
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2025级高二上学期月考检测物理试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
1. 快递员常会将易碎陶瓷碗放入铺有泡沫的纸箱内,这样做是为了在搬运时( )
A. 减小陶瓷碗的动量变化率 B. 减小陶瓷碗的动量变化量
C. 增大陶瓷碗所受力的冲量 D. 减小陶瓷碗所受力的冲量
【答案】A
【解析】
【详解】本题考查动量定理和缓冲原理。泡沫作为缓冲材料,能增加碰撞时间,从而减小冲击力。
A.动量变化率即合外力()。泡沫增加作用时间 ,在动量变化量 不变的情况下,合外力减小,即动量变化率减小,故A正确;
B.动量变化量 取决于速度变化和质量,泡沫仅改变作用时间,不影响 ,故B错误;
C.冲量 , 不变,冲量不变,故C错误;
D.同理,冲量不变,故D错误。
故选A。
2. 如图所示为某品牌手机的部分参数,充满电之后,该手机工作12小时后自动关机,则该手机的工作电流约为( )
A. 40 A B. 400 A C. 400 mAh D. 400 mA
【答案】D
【解析】
【详解】由题得,表格中显示电池容量为,由电流的定义式得,手机的工作电流
故选D。
3. 如图所示,A、B间的电压U=10V,电阻R1=R2=R5 =5Ω,R3=7.5Ω,R4=10Ω,I1、I2、I3、I4分别为对应电路的电流,则( )
A. I1=2A B. I2=0.25A C. I3= 0.5A D. I4=1A
【答案】B
【解析】
【详解】与并联后的电阻为
与并联后再与串联后的电阻为
与并联后的电阻为
则电路总电阻为
根据欧姆定律可得
由于,则有
由于
则通过的电流为
故选B。
4. 某同学用如图甲所示的容器测量电解液的电阻率,其左右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小),其余四面均为绝缘材料,容器内部长为a,宽为b,高为c。将容器内注满待测电解液后接入电路,测得其I-U图线如图乙所示。则I=4A时电解液的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由电阻定律得
由欧姆定律得
由图乙可知
联立可得
故选D。
5. 如图所示,质量为m的物体静止在水平地面上,现对其施加一与水平方向成θ角的恒定拉力F,经时间t物体的速度为v。则时间t内( )
A. 物体所受拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 物体所受地面支持力的冲量大小为0
C. 物体所受合力的冲量大小为mv D. 物体所受摩擦力的冲量大小为Ft-mv
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据冲量的定义,恒力在时间内的冲量大小为
得
是拉力在水平方向分力的冲量大小,不是拉力的冲量大小,故A错误
B.物体在竖直方向上没有位移,但受力平衡,即
所以支持力
只要物体没有被拉离地面,支持力就不为零,故B错误;
因此,在时间 内,支持力的冲量大小为 I_N = Nt = (mg - Fsinθ)t,不为0。
C.根据动量定理,物体所受合外力的冲量等于其动量的变化量。物体初动量为0,末动量为,所以动量的变化量为
因此,物体所受合力的冲量大小为,故C正确;
D.对物体在水平方向应用动量定理,设摩擦力为,则有
整理得,摩擦力的冲量大小,故D错误。
故选C。
6. 某微安表满偏电流为200μA,内阻为500Ω,用该微安表改装电表,下列说法正确的是( )
A. 若要改装成量程为0~1A的电流表,需串联阻值为0.1Ω的电阻
B. 若并联阻值为125Ω的电阻,改装后电流表的量程为0~800μA
C. 若要改装成量程为0~2V的电压表,需串联阻值为9500Ω的电阻
D. 若串联阻值为7500Ω的电阻,改装后电压表的量程为0~1.5V
【答案】C
【解析】
【详解】A.改装电流表(量程)需并联电阻,而非串联。计算并联电阻值:满偏时表头电压
总电流
分流电流
分流电阻,故A错误;
B.并联电阻时,满偏时表头电压
分流电流
总电流,故B错误。
C.改装电压表(量程)需串联电阻。满偏时总电压
表头满偏电流
总电阻
串联电阻,故C正确;
D.串联电阻时,总电阻
满偏电压,故D错误。
故选C。
7. 如图所示的电路,电源内阻为1Ω,小灯泡电阻为5Ω,电动机线圈电阻为1Ω。先闭合S1,小灯泡功率为5W;再闭合S2,电动机正常工作,此时小灯泡功率为3.2W。小灯泡电阻不变,则电动机正常工作时的输出功率为( )
A. 4.8W B. 3.36W C. 1.8W D. 1.44W
【答案】B
【解析】
【详解】小灯泡接通,电动机未起动时,由闭合电路的欧姆定律
又由
代入, ,
解得电源电动势
电动机启动后,路端电压
小灯泡功率
解得
电动机启动后,通过电动机的电流
电动机的功率
电动机线圈消耗的热功率
电动机的输出功率
故选B。
8. 如图所示,是四分之一圆弧,为圆心,、两点分别固定有一垂直纸面向里、电流大小相等的通电长直导线,整个空间还存在磁感应强度大小为的匀强磁场,处的合磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A. 两通电直导线相互排斥
B. 处直导线在处产生的磁感应强度大小为
C. 若处直导线中的电流反向、大小不变,则处的合磁感应强度方向竖直向上
D. 若将处直导线移走,则处的磁感应强度大小变为
【答案】C
【解析】
【详解】A.两根导线中的电流方向相同,则导线相互吸引,故A错误;
B.设C处直导线在O处产生的磁感应强度大小为B1,则A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为B1,根据矢量的叠加可得
解得,故B错误;
C.根据右手螺旋定则可知,变化前A、C处直导线在O处产生的合磁感应强度方向与水平方向成斜向下偏右,则匀强磁场的方向与水平方向成斜向上偏左;若将A处直导线中的电流反向、大小不变,则变换后A、C处直导线在O处产生的合磁感应强度方向与水平方向成斜向上偏右,根据叠加原则可知,O处的磁感应强度方向竖直向上,故C正确;
D.若将A处直导线移走,则O处的合磁感应强度大小与A处导线在O处的磁感应强度大小相等,即为,故D错误。
故选C。
二、多选题:本题共4小题,每小题4分,共16分。
9. 在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r为定值,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,理想电流表A的示数为I,理想电压表、和的示数分别为、和,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,各电表示数变化量分别为、、和。下列说法正确的是( )
A. I变大,变大 B. 电源总功率变大
C. 电源的效率变大 D. 不变,不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由电路图知两个电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电压表测量路端电压,电流表测量电路的电流。当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的总电阻减小,所以电路总电阻减小、总电流I增大,和电源内电阻分得的电压增大,则滑动变阻器两端电压减小,即减小,故A错误;
B.电源总功率为
I增大,电源总功率增大,故B正确;
C.由于电源的内电压增大,则路端电压减小,电源的效率
所以电源的效率减小,故C错误;
D.电压表测量定值电阻两端的电压,则
不变;电压表测量路端电压,根据闭合电路的欧姆定律可得
不变,故D正确。
故选BD。
10. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. t=1s时物块的速率为1m/s B. t=2s时物块的动量大小为4kg·m/s
C. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s D. t=4s时物块的速度为零
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图可知,物块合力为2N,则加速度大小
根据可知,t=1s时物块的速率为,故A正确;
B.根据可知,t=2s时物块的速度大小为,则动量大小为,故B正确;
C.根据图像的图线与坐标轴围成的面积表示合外力的冲量及动量定理
则t=3s时物块动量大小为,故C错误;
D.同理可得则t=4s时物块动量大小为
则t=4s时物块的速度为,故D错误。
故选AB。
11. 如图所示,闭合线框abcd水平放置,面积,匝数,处在磁感应强度大小的匀强磁场中,磁场方向与水平方向夹角斜向上。已知,。则( )
A. 穿过线框的磁通量为
B. 线框以ab为轴向下转过90°时,穿过线框的磁通量为0
C. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
D. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.穿过线框磁通量的大小与线圈匝数无关,磁通量是标量,但有正负,若规定磁感线从一侧穿过时磁通量为正值,则从另一侧穿过时就为负值。
当线圈处于初位置时,磁感线的竖直分量由下向上穿过线圈平面,此时磁通量设为正值,其大小
解得,故A错误。
B.线框以ab为轴向下转过90°时,磁感线与线圈平面平行,磁通量为0,故B正确。
CD.线框以bc为轴向下转过53°,磁感线与线圈平面垂直,此时磁通量为正值,磁通量大小
解得
穿过线框的磁通量变化量为,故C错误,D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示的电路中,定值电阻R1的阻值为100Ω,定值电阻R2阻值未知,滑动变阻器R3的滑片P从最左端滑至最右端,电源的路端电压U随流过电源的电流I变化关系图线如图乙所示,其中A、B两点是P在R3的两个端点得到的。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为20V,内阻为25Ω
B. R3的总阻值为300Ω
C. P从最左端滑至最右端过程,R2消耗的最大功率为3.2W
D. P从最左端滑至最右端过程,电源的输出功率一直增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电源的路端电压公式为,由图乙可知:纵轴截距为电动势
斜率绝对值为内阻,A错误;
B.滑片在最右端时,接入电阻为0,被短路,外电路只有,由图乙得此时外阻
滑片在最左端时,与并联后再与串联,由图乙得此时外阻
代入串并联公式
将,代入,解得。B正确。
C.P从最左端滑至最右端时,R2消耗的功率最大,,C正确;
D.电源输出功率在时最大,滑片移动过程中,外阻从5Ω(右端)变到40Ω(左端),故输出功率先增大后减小,D 错误。
故选BC。
三、实验题
13. 一段用新材料制作的粗细均匀的圆柱形导体,某同学为测量其在电流为0.50A时的电阻及电阻率,进行了以下操作:
(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器测量导体长度L和横截面直径d,测量结果如图甲所示,则________cm,________mm;
(2)设计了如图乙所示的电路测量该导体的电阻,已知电源电压为3V,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)连接好电路,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.50A时,电压表的读数如图丙所示,该导体的电阻________Ω;
(4)导体材料的电阻率表达式________(用d、L、R表示)。
【答案】(1) ①. 5.37 ②. 3.276
(2) (3)2.40
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]由游标卡尺得
[2]由螺旋测微器得
【小问2详解】
根据电路图可得实物图连接如下图:
【小问3详解】
电压表量程为,分度值,故电压表读数,已知,由欧姆定律
【小问4详解】
由电阻定律
横截面积
整理得
14. 某小组用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻,可选用的实验器材有:电压表V(0~3V)、电流表A(0~0.6A)、滑动变阻器R1(0~20Ω)、滑动变阻器R2(0 ~300Ω),定值电阻R0(1Ω)、开关S、导线若干。
(1)为了便于实验操作,滑动变阻器应选___________(填写“R1”或“R2”);
(2)正确连接电路,调节滑动变阻器滑片,测量多组电压表示数U和电流表示数I,描点如图乙所示,则干电池的电动势为___________V,内阻为___________Ω;(计算结果保留两位小数)
(3)该实验引起系统误差的主要原因是___________。
【答案】(1)R1 (2) ①. 1.50 ②. 0.14 (3)电压表的分流作用
【解析】
【小问1详解】
干电池电动势约 1.5V,(300Ω)阻值过大,电路电流过小,调节时电流、电压变化不明显;(20Ω)阻值较小,便于操作和数据测量。所以选择。
【小问2详解】
描点做出图像如上图所示。根据 ,图乙中 图像的纵轴截距为电动势 ;斜率绝对值为 ,已知,故 。
【小问3详解】
电路中电压表与滑动变阻器并联,会分流,导致电流表读数偏小,从而使电动势和内阻的测量值存在误差。
四、解答题
15. 如图所示,将一只满偏电流为100 mA、内阻为30Ω的表头改装成测量电流、电压两用的电表,已知,。求:
(1)电流表的量程
(2)电压表的量程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
使用和两个接线柱时,表头与电阻并联,起分流作用。设表头的满偏电流为,内阻为。表头满偏时,由欧姆定律得两支路的共同电压
由欧姆定律,通过的电流为
并联电路的总电流等于各支路电流之和,故电流表的量程为
【小问2详解】
使用和两个接线柱时,表头与的并联部分再与串联。表头满偏时,中的电流等于第(1)问求得的总电流,并联部分的电压仍为。由串联电路的电压关系和欧姆定律,电压表的量程为
16. 在传统制作糍粑的过程中,质量的木槌从某一高度自由落下,刚接触糍粑时的速度大小,木槌与糍粑的相互作用时间,重力加速度。
(1)求木槌刚接触糍粑时的动量大小。
(2)若打击糍粑后木槌速度变为且方向竖直向上,求此过程中糍粑对木槌的平均作用力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
木槌刚接触糍粑时的动量大小
【小问2详解】
设竖直向下为正方向,木槌的末动量为
根据动量定理可得
代入数据解得
17. 自动体外除颤器(AED)是一种便携式的医疗设备,某型号AED的工作原理示意图可简化成如图所示。闭合开关S,电路给储能电容器C充电,充电完毕后断开S,电容器通过电阻R1、R2、R3放电。已知电源电动势,内阻,电阻,,,电容器的电容,求:
(1)闭合S电路稳定后通过R3的电流;
(2)断开S通过R1的电量。
【答案】(1)1A (2)4×10-5C
【解析】
【小问1详解】
闭合S电路稳定后,外电路总电阻为
解得
根据闭合电路欧姆定律可得,通过R3的电流为
解得
【小问2详解】
闭合S电路稳定后,电容器的电压为
解得
电容器的带电量为Q=CU
解得
断开S后,电容器通过电阻R1、R2、R3放电,R1、R2并联后与R3串联,通过R1、R2的电流之比为
根据,t相同,可知通过R1、R2的电量之比为
故通过R1的电量为
解得
18. 图1所示的电路中,电源的U-I图像如图3所示,灯泡的U-I图像如图2所示,铭牌上标有“2.5V 0.4A”的电动机线圈电阻为R0=1.0Ω。图1所示电路中,开关S闭合后,电动机刚好正常工作。求:
(1)若某时刻出现故障,电动机卡死不转,电动机线圈的电功率为多少;
(2)电动机正常工作时,电动机效率与电源效率比值为多少。
【答案】(1)1.44W
(2)##
【解析】
【小问1详解】
电动机卡死不转,电动机线圈相当于一个纯电阻,且将其等效为电源内阻的一部分,电源的总内阻为
根据图3可得图线斜率为,电源电动势为
故此时电路简化为一个电动势为内阻为的等效电源,外接小灯泡,在灯泡的U-I图线中作出等效电源的外特性曲线,两图线交点即为灯泡的工作点,如图所示
由图可得此时灯泡电流为
所以流过电动机线圈电流也为,此时线圈上的热功率为
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律可得根据图3可得电源电动势为
图线斜率为
在图1电路中,电动机正常工作电流为0.4A,电动机两端电压为2.5V,
电源内阻的电压为
根据闭合电路欧姆定律
解得
所以灯泡的电功率为
电动机功率为
电动机效率为
电源效率为
电动机效率与电源效率比值为
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