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- 2023-12-27 发布
高二物理试题
一、单选题（共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1.关于电源电动势说法，正确的是( )
A. 电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V
B. 电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大
C. 无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势不变
D. 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电能的装置
【答案】CD
【解析】
【详解】A. 电路中通过q=2C的电荷量，电池提供的电能W=4J，根据电动势的定义式得：
故A错误。
B. 电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压增大时，其电源电动势不变。故B错误。
C. 电动势由电源本身决定，当内电压和外电压变化时，电源电动势保持不变故C正确。
D. 电源是通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置，故D正确。
2.下图为电阻①和电阻②的I-U图像，两电阻的阻值分别为R1和R2。把两电阻并联后接入电路，通过它们的电流大小分别为I1和I2，则
A. R1＞R2，I1＝I2 B. R1＜R2，I1＝I2
C. R1＞R2，I1＜I2 D. R1＜R2，I1＞I2
【答案】C
【解析】
【详解】根据欧姆定律可知，斜率大的电阻小，所以R1＞R2
，电阻并联，电压相同，电阻大的电流小，所以I1＜I2，ABD错误C正确。
3.如图所示,在E=500 V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=2 cm,它们的连线跟场强方向的夹角是60°,则Uab等于（ ）
A. 5 V B. 10 V C. -5 V D. -10 V
【答案】C
【解析】
根据顺着电场线方向电势降低，判断得知a点的电势低于b点的电势，则Uab＜0．则得：Uab=-Edcos60°=-500×0.02×0.5V=-5V，故选C.
4.四种电场的电场线如图所示，一正电荷q仅在静电场力作用下由M点向N点做加速运动，且加速度越来越大，则该电荷所在的电场是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是由M到N的；因粒子在运动中加速度越大越大，说明受电场力越大越大，则电场强度越大越大，电场线越来越密；
A.图像与分析不符，故A错误。
B.图像与分析不符，故B错误。
C.图像与分析不符，故C错误。
D.图像与分析相符，故D正确。
5.在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b
两点的电势相等，电场强度相同的是（ ）
A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点
B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点
D. 丁图中匀强电场中的a、b两点
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，两点离点电荷距离相等，所以两点的电势相等，故A错误；
B．ab两点方向均向水平向左，且两电荷中垂线为等势面，故电势相等，因两点关于连线对称，故电场强度相等，故B正确；
C．a、b两点电场方向不相同，两点的场强不等，故C错误；
D．根据沿电场线方向电势降低可知，a、b两点电势不相等，a、b两点处于匀强电场中，所以两点的电场强度相同，故D错误。
6.如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（ )
A. 三个等势面中，等势面a的电势最高.
B. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
C. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D. 带电质点一定是从P点向Q点运动
【答案】B
【解析】
【详解】A. 作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和正电荷可知，电场线向下。故a点电势最低。故A错误。
B.正电荷在电势高的地方电势能大，所以在P点电势能大于Q点电势能，根据能量守恒可知，在P点时的动能比通过Q点时小，故B正确。
C. 等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大，故C错误。
D. 根据已知条件无法判断粒子的运动方向。故D错误。
7.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯恰能正常发光．如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断，则( )
A L2、L3变亮，L4变暗
B. L3变亮，L2、L4变暗
C. L4变亮，L2、L3变暗
D. L3、L4变亮，L2变暗
【答案】A
【解析】
【详解】当电灯L1的灯丝烧断后，L2这段电路电阻增大，外电路总电阻R总增大，路端电压U增大，干路电流I减小，由
R3不变，故L3变亮；由
I4=I-I3
知I减小，I3增大，则I4减小，
U4=I4R4
R4不变，U4减小，则L4变暗；
U2=U-U4
U增大，U4减小，则U2增大，则L2变亮。
A. L2、L3变亮，L4变暗，与分析相符，故A正确。
B. L3变亮，L2、L4变暗，与分析不符，故B错误。
C. L4变亮，L2、L3变暗，与分析不符，故C错误。
D. L3、L4变亮，L2变暗，与分析不符，故D错误。
8.如图所示，有一个双量程电流表其中小量程为1A。已知表头的满偏电流Ig=500mA，定值电阻R1=20Ω，R2=180Ω，则表头的内阻Rg的值为( )
A. 500Ω B. 250Ω C. 200Ω D. 100Ω
【答案】C
【解析】
【详解】接公共端与最右边的接线柱时量程为小量程，此时R1与R2串联为一支路，当G表头达到满偏时通过R1、R2的电流为
I1=I-Ig=1A-0.5A=0.5A
根据并联电路的特点可得：
IgRg=I1（R1+R2）
解得
Rg=200Ω
A. 500Ω与分析不符，故A错误。
B. 250Ω与分析不符，故B错误。
C. 200Ω与分析相符，故C正确。
D. 100Ω与分析不符，故D错误。
二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分，全部选对得4分，选不全的得2分，错选0分）
9.下列各量中，与检验电荷无关的物理量是( )
A. 电场强度E B. 电场力F C. 电势差U D. 电势能EP
【答案】AC
【解析】
【详解】AB. 电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关；而电场力F=Eq与试探电荷有关；故A正确B错误；
C.电势差描述的是电场本身的性质，与检验电荷无关，故C正确。
D. 据电势能公式EP=qφ可知，电势能与电荷有关，故D错误。
10.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电。则( )
A. 保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小
B. 保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大
C. 断开S，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度不变
D. 断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 保持S接通，板间电压不变，减小两极板间的距离， ，两极板间电场的电场强度增大，故A错误。
B. 保持S接通，板间电压不变，在两极板间插入一块介质，根据，电容增加；根据 可知电量增加；故B正确。
C. 断开S，电量Q一定；减小两极板间的距离，根据
， ，
整理得：
故E不变，故C正确。
D. 断开S，电量Q一定；在两极板间插入一块介质，根据，电容增加，根据 可知电势差减小，故D错误。
11.如图所示，变阻器R1=1Ω，电源的电动势E=8 V，内阻r=4 Ω，R2为变阻器，则（ ）
A. R2=5Ω时， 变阻器R2获得的电功率最大
B. R2=3Ω时， 电源有最大的输出功率4W
C. 滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动时，电源的总功率一定增大
D. 滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动时，电源的效率一定减小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大，知将R1看成电源的内阻，当
R2=R1+r=1Ω+4Ω=5Ω
R2获得的电功率最大，故A正确。
B. 当
R2+R1=r，R2=3Ω
时，电源输出功率最大，此时电路中电流为
电源的最大输出功率为
Pmax=I2（R2+R1）=12×4W=4W
故B正确。
C. 滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动时，若有
R2+R1＞r
电源的总功率减小。若一直有
R2+R1＜r
电源的总功率增大。故C错误。
D. 滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动时，外电阻增大，路端电压增大，由
知电源的效率一定增大，故D错误。
12.在如图所示电路中，电源内阻不可忽略.R1和R2为定值电阻，R为滑动变阻器，在R的滑动触头向上滑动的过程中
A. 电压表与电流表的示数都减小
B. 电压表与电流表的示数都增大
C. 定值电阻R1电功率增大
D. R中电流变化的绝对值大于电流表读数变化的绝对值
【答案】ACD
【解析】
在变阻器R的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，变阻器R与R2并联电阻R并减小，则外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小．并联部分电压U并=E-I（R1+r），I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，故电流表示数减小．故A正确，B错误．I增大，通过R1的电流增大，根据公式P=I2R知R1电功率增大，故C正确．干路电流I增大，通过R2的电流减小，则知通过R的电流增大，而且R中电流变化的绝对值大于电流表读数变化的绝对值，故D正确．故选ACD.
点睛：本题是电路动态变化分析问题，首先确定出变阻器接入电路的电阻如何变化，再按局部到整体，再到部分的思路进行分析．
三、填空题（每空2分，共22分）
13.现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。
(1)由上图(a)读得圆柱体的直径为___________mm， 图(b)的游标尺上每一个小刻度的长度是___________mm，该圆柱体的长度为___________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=_______。
【答案】 (1). 1.847(1.846−1.849均对) (2). 0.05 (3). 5.015 (4).
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm，游标尺示数为
34.8×0.01mm=0.348mm
螺旋测微器示数为
1.5mm+0.343mm=1.848mm
图(b)的游标尺上每一个小刻度的长度是0.05mm；游标卡尺主尺示数为5cm，游标尺示数为
3×0.05mm=0.15mm
游标卡尺示数为
50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm
(2)[4] 根据电阻定律，有：
解得：
14.某同学用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线。实验可供选择的器材有：小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关和导线若干。
（1）请在图甲虚线框内画出实验电路图_________。
（2）描绘出了小灯泡的I－U图线如图乙，可知加在小灯泡两端的电压为1.4V时，小灯泡的电阻是_____Ω。
（3）如果把该小灯泡直接接在电动势是2V、内阻是8Ω的电源上组成闭合回路，则小灯泡的实际功率为_____W。
【答案】 (1). (2). 3.1 (3). 0.08
【解析】
【详解】(1)[1] 描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
(2)[2] 由图示图象可知，灯泡电压：U=1.4V对应的电流I=0.45A，此时灯泡电阻：
(3)[3] 在灯泡I-U图象坐标系内作出电源I-U图象如图所示：
由图示图象可知，灯泡工作电压与电流：U=0.4V，工作电流：I=0.2A，此时灯泡实际功率：
P=UI=0.4×0.2=0.08W
15.某同学制作了一个简单多用电表， 如图为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA．
(1)当选择开关接3时是量程为10V的电压表,则电阻R2的阻值为________Ω.
(2)当选择开关接2时为欧姆表，选“×100”挡调零后，测一阻值为1000Ω的电阻时，指针偏转至满刻度正中间，再用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为_____Ω.为了把电阻值测得更准确些，应换用_____挡，将红黑表笔________,重新进行欧姆调零后测量.
【答案】 (1). 990 (2). 4000 (3). ×1k (4). 短接
【解析】
【详解】(1)[1] 根据串联分压得：
(2)[2][3][4] 据题意知，其中值电阻为1000Ω，则欧姆表的内阻值
R=R中值=1000Ω
则有
，
解得：
Rx=4000Ω
因为指针偏转角度较小，所以为了测量准确，需要换用×1k的欧姆档，并重新进行欧姆调零，即红黑表笔短接，旋转欧姆调零旋钮让指针指到欧姆0刻度线位置；
四、计算题（共3小题，共30分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
16.在如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω．电阻R1=6Ω、R2=5Ω、R3=3Ω，电容器的电容C=2×10−5F。
(1) 若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流I为多少?
(2) 断开开关S后，通过R1的电荷量q1为多少?
【答案】(1) 0.75A(2)
【解析】
【详解】(1)开关S闭合电路稳定时，外电路中总电阻为
根据闭合电路欧姆定律得：
(2)电容器两端的电压为
，
电量
，
断开开关S后：电容器通过与放电，设通过与的放电电流分别为和，则
由电量公式可知，通过与的电量之比为
又
联立得：通过的电量为
17.如图所示的电路中，电炉电阻R=10 Ω，电动机线圈的电阻r=1 Ω，电路两端电压U=100 V，电流表的示数为30 A。
(1) 通过电动机的电流强度为多少？
(2) 电动机效率为多少？
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】（1）电炉电阻R=10Ω，电压U=100V，故电流：
通过电动机的电流：
（2）电动机的总功率：
电动机的发热功率：
故电动机的机械功率是：
所以
18.一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后，从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5×105V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如图所示。试求：
(1) 电子到达C点时的速度；
(2) 电子从C点到达D点的时间；
(3) C、D两点沿电场强度方向的距离y．
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
【详解】(1)对电子加速过程，由动能定理：
得：
(2)在偏转电场中，竖直方向：
根据牛顿第二定律得：
得：
(3)CD两点沿场强方向的距离：