山东省济南市山东省山东师范大学附属中学2020_2021学年高二物理上学期10月学业质量检测试题含解析.docx

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1、山东省济南市山东省山东师范大学附属中学2020-2021学年高二物理上学期10月学业质量检测试题（含解析）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将答题卡交回。4.考试时长 90 分钟，分值 100 分。一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 一个电流表满偏电流、内阻，要把它改装成一个量程为15V的电压

2、表，应在电流表上（）A. 串联一个15k的电阻B. 串联一个14.5k的电阻C. 并联一个15k的电阻D. 并联一个14.5k的电阻【答案】B【解析】【详解】把电流表改装成电压表需要串联电阻从而进行分压，串联电阻阻值， A.串联一个15k的电阻不符合题意，A错误B.串联一个14.5k的电阻符合题意，B正确C.并联一个15k的电阻不符合题意，C错误D.并联一个14.5k的电阻不符合题意，D错误2. 北京正负电子对撞机的储存环是长为24m的圆形轨道，某时刻测得环中的电流强度为10mA，已知这时正在环中运行的电子有51011个，电子电量为1.61019C，则可估算出这时电子的速率约为（）A. 310

3、8 msB. 3106 msC. 9107 msD. 9106 ms【答案】B【解析】【详解】根据 解得故选B。3. 电位器是变阻器的一种。如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，则下列说法正确的是（）A. 连接A、B，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B. 连接A、C，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C. 连接A、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D. 连接B、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗【答案】A【解析】【详解】A连接A、B，使滑动触头顺时针转动时，根据电阻定律，电位器接入电路的电阻增大，电流减小，灯泡变暗，故A正确；BC连接A、C，电位器接入电路的电阻不变，电流不变，

4、灯光亮度不变，故BC错误；D连接B、C，使滑动触头顺时针转动时，根据电阻定律，电位器接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮。故D错误。故选A。4. 如图所示，电热水器金属内胆出水口加接一个电阻，在电热水器漏电且接地线失效时，能保障人的安全。当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于出水口处有电阻（简称“隔电电阻”）， 使人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是（）A. “隔电电阻”应选用阻值较小的电阻B. “隔电电阻”大于“人体电阻，且两者串联C. 热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”使人体内无电流通过D. 在电热水器漏电且接地线失效时，通过“隔电电阻”的电流远大

5、于通过人体的电流，所以人是安全的【答案】B【解析】【详解】AB根据题图可知，人体和管道串联，因此“隔电电阻”起到了分压的作用，“隔电电阻”应选用阻值较大的电阻，使得“隔电电阻”分压远远大于人体分压，从而保护人体，A错误，B正确；CD热水器漏电且接地线失效时，人体内和“隔电电阻”会有相同电流通过，不过由于“隔电电阻”较大，使得通过人体的电流很小，CD错误。故选B。5. 2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000倍电导率就是电阻率的倒数，即下列说法正确的是( )A. 电导率的单位是B. 材料的电导率与材料的形状有关

6、C. 材料的电导率越小，其导电性能越强D. 电导率大小与温度无关【答案】A【解析】【详解】A.根据，则则电导率的单位是故A正确；B.材料的电导率与材料的形状无关，故B错误；C.材料电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，故C错误；D.导体的电阻率与温度有关，则电导率大小与温度有关，故D错误6. A、B两灯的额定电压都是110V，A灯的额定功率PA100W，B灯的额定功率PB40W，若将两灯同时接入电压恒为220V的电路上，且使两灯均能正常发光，同学们设计了如图所示的甲、乙两种电路，则甲、乙两电路消耗的电功率之比为（ ）A. 27B. 25C. 57D. 37【答案】C【解析】【详解】甲电路中

7、，由于A、B两灯的额定电压都是110V，额定功率PA=100W、PB=40W，由此可知RBRA，把灯B与电阻并联，可以使并联部分的电阻减小，可使A灯与并联部分的电阻相同，所以A、B能同时正常发光，并联电路消耗的功率与A灯的功率相同，所以总功率大小为200W；乙电路中，把AB并联之后与电阻串联接入电路，当电阻的阻值与A、B两灯并联的总电阻相等时，A、B就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为A、B两灯功率之和，所以电路消耗的总的功率的大小为280W，由此可知，甲、乙两电路消耗的电功率之比为57A. 甲、乙两电路消耗的电功率之比为27，与上分析不一致，故A错误；B. 甲、乙两电路消耗的电功率之比为25

8、，与上分析不一致，故B错误；C. 甲、乙两电路消耗的电功率之比为57，与上分析一致，故C正确；D. 甲、乙两电路消耗的电功率之比为37，与上分析不一致，故D错误7. 山东师大附中幸福柳校区有48个班级，9月是全年的用电高峰期，每个教室配备的用电器及其使用情况如下表所示，电费为0.7元/度（1度=1kW h），则学校所有教室每天用电需要的费用约为（）用电器日光灯空调多媒体额定功率/W403750500数量/个1121平均工作时间/h16108A. 1500 元B. 1900 元C. 2400 元D. 2900元【答案】D【解析】【详解】该学校一间教室每天用电需要的耗电量为则学校所有教室每天用电需

9、要的费用为故选D。8. 如图所示。一套太阳能路灯配备1个太阳能电池组件、1块免维护电池、2只 LED灯。太阳能路灯技术参数如下：太阳能电池组件（光电转换效率为24%，平均输出功率为120W）； 免维护电池（100 A h，15 V，充电效率为75%，输出效率为80%）； 每只LED 灯（12 V，2 A）。照明时间可根据需要在4 12 h之间任意调节，结合以上数据可知（）A. 充满电的免维护电池具有的电能为1500JB. 利用免维护电池给2只LED灯供电，最长供电时间为25 hC. 太阳光照射2h，太阳能电池组件吸收的太阳能约为8.64105JD. 利用太阳能电池组件给免维护电池充电，充满所需

10、最长时间为12.5h【答案】B【解析】【详解】A充满电的免维护电池具有的能量为E=10015J=1500J它不是以电能的形式存在，故A错误；B利用免维护电池给2只LED灯供电，最长供电时间为t=1001580%（1222）=25h故B正确；C光电转换电池功率为120W，2小时可吸收的太阳能为故C错误；D利用太阳能电池组件给免维护电池充电，充满需要的最长时间为t=1001512075%=16.7h故D错误；故选B。9. 如图所示某同学设计了一个转向灯电路，其中为指示灯，、分别为左、右转向灯，为单刀双掷开关，为电源当置于位置时，以下判断正确的是（ ）A. 的功率大于与的功率之和B. 的功率大于与的

11、功率之和C. 比亮，的功率等于额定功率D. 比亮，的功率等于额定功率【答案】A【解析】解：由于电源存在内阻，因而两端电压必然小于，因而的功率小于额定功率，同理的功率小于额定功率；和的和电阻大于的电阻，因而的功率大于与功率之和故选A10. 国家航天局消息，嫦娥四号”着陆器于 2019 年 7 月 26 日 19 时 12分成功完成唤醒设置，进入第8月昼工作期。嫦娥四号”的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应，在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到单片单晶硅太

12、阳能电池上太阳光的能量大约是（）A. 0.48JB. 0.12JC. 0.26JD. 0.52J【答案】C【解析】【详解】太阳能电池每秒产生的电能为则每秒照射到单片单晶硅太阳能电池上太阳光的能量大约是故选C。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。11. .如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过特定的换算关系由电流表的示数获得当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的有（） A. 电路中电阻越大B. 电路中电阻越小 C. 电路中电流越小D. 电路中电流越大【

13、答案】BD【解析】由图看出，握力越大，变阻器接入电路的电阻越小，外电路的总电阻越小，故B正确，A错误；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流越大故D正确， C错误所以BD正确，AC错误12. 两个电阻𝑅1、𝑅2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（）A. 𝑅1的电阻𝑅1 = tan45 = 1B. 𝑅1为线性元件，𝑅2为非线性元件C. 𝑅2的电阻随电压的增大而减小D. 当𝑈 = 1V时，𝑅2的电阻等于𝑅1的电阻【答案】BD【解析】【详解】A&

14、#119877;1的电阻选项A错误；B𝑅1为线性元件，𝑅2为非线性元件，选项B正确； C𝑅2的图像上各点的横坐标U与纵坐标I的比值随电压的增大而增大，则𝑅2的电阻随电压的增大而增大，选项C错误；D当𝑈 = 1V时，𝑅2的电阻等于𝑅1的电阻，均等于2，选项D正确。故选BD。13. 当病人发生心室纤颤时，必须要用除颤器进行及时抢救，除颤器工作时的供电装置是一个𝐶= 70F的电容器，它在工作时，一般是让100J到300J的电能在2ms的时间内通过病人的心脏部位，已知充电后电

15、容器储存的电能为，下列说法正确的是（）A. 除颤器工作时的电功率在50W到150W之间B. 除颤器工作时的电功率在50kW到150kW之间C. 要使除颤器的电容器储存140J的电能，充电电压需达到200VD. 要使除颤器的电容器储存140J的电能，充电电压需达到2000V【答案】BD【解析】【详解】AB根据电功率知P在到之间 ，即电功率在50kW到150kW之间，故A错误，B正确；CD根据电容器储存的电能为知故C错误，D正确；故选BD。14. 如图所示为多用电表欧姆挡的原理图，表头内阻为𝑅𝑔，调零电阻为𝑅0，电池的电动势为𝐸，内阻

16、为𝑟，则下列说法中正确的是（）A. 它是根据闭合电路欧姆定律制成的B. 接表内电池负极的应是黑表笔C. 调零后刻度盘的中央刻度值是D. 欧姆挡对应的“”刻度一般在刻度盘的右端【答案】AC【解析】【详解】A欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，故A正确；B欧姆表内置电源的负极与红表笔相连，黑表笔与正极相连，故B错误；C欧姆表的内阻等于其中值电阻，欧姆表内阻为，其中值电阻也为，故C正确；D欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，故D错误。故选AC。15. 在如图甲所示电路中，定值电阻，R为滑动变阻器闭合开关后，多次改变滑片的位置，分别记录电压表和电流表的示数由测得数据作出如图乙

17、所示图线下列判断正确的是A 当滑片向右滑动时，电压表示数增大B. 电源的电动势测量值约为C. 电源的内阻测量值约为D. 当电源短路时，电流表示数为【答案】AB【解析】【详解】BC、根据图象读出电源电动势为，根据图像斜率得到，故电源内阻为，故B正确，C错误；A、当滑片向右滑动时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，总电流减小，根据可得出电压表示数增大，故A正确；D、当电源短路时，根据闭合电路欧姆定律：，故D错误；故选AB；三、非选择题：本题共6小题，共50分。16. 某同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率，待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（内阻约几千欧

18、）、电流表（内阻约几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。(1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和图 2所示，可得其长度𝐿 =_cm，直径𝐷 =_mm。(2)该同学要用图像法求出待测金属丝阻值，要求电压从0开始变化。请在答题卡上将图3所示实物电路图中所缺导线补全。（ ）(3)图4是根据实验中测得的6组电流、电压的值描绘的点，在答题纸图4上作图_，由图可求出电阻值=_（保留3位有效数字）。(4)请写出待测金属丝的电阻率𝜌的表达式=_（用测得的物理量符号和已知常数表示）。【答案】 (1). 59.

19、40 (2). 0.434（0.4330.435均可） (3). (4). (5). 5.80（5.705.90均可） (6). 【解析】【详解】(1)1待测金属丝长度值是59.40cm。2螺旋测微器的读数是0+43.40.01mm=0.434mm，即待测金属丝直径测量值是0.434mm。(2)3要求电压从0开始变化，因此滑动变阻器采用分压接法；待测金属丝电阻较小，电流表采用外接法，实物电路图的接线如图甲所示。(3)4在题图4中用直线拟合各数据点，使直线通过尽量多的点，其他点均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点，如图乙所示。5 直线的斜率表示待测金属丝的电阻，由所画直线可得R5.80。(4)

20、6由电阻定律，解得17. 实验室有下列器材：.直流电源（6V，内阻未知）.灵敏电流计（量程为5mA，内阻约为50）；.电压表（量程为0-0.3V，内阻约为10k）；.电阻箱R1（阻值范围为0-9999）；.滑动变阻器R2（阻值范围为0-100，最大电流为1.5A）；.旧电池一节；.导线、开关若干(1)某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，当电阻箱旋钮位置如图乙所示时，测得电压表示数为1V，灵敏电流计示数为2 mA，则灵敏电流计内阻为_. (2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为_调好后连接成如图丙所示的电路测该电池的

21、电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图丁所示的的坐标系中作出合适的图线_(3)利用图线测出该电池的电动势为_V，内阻为_【答案】 (1). 45 (2). (3). 5 (4). 1.40 (5). 15.5【解析】【详解】：（1）由乙图可得R1=450，根据欧姆定律：，解得：Rg=45；（2）改装后电表的量程为IA=50mA，代入数据得：R1=5；改装后电流表的内阻为：；为更加充分利用坐标，纵轴电压从0.8V标起，如图所示；（3）根据闭合电路的欧姆定律可得：，所以图象与纵轴的截距等于电动势E=1.40V，图象的斜率k=r+rA=20，得：r=15.518.

22、某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图甲所示的电路研究某长薄板电阻𝑅𝑥的压阻效应，已知电阻𝑅𝑥的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A.电源𝐸（3V，内阻约为1）B.电流表𝐴1（00.6A，内阻𝑟1 = 5） C.电流表𝐴2（00.6A，内阻𝑟2约为1） D.开关𝑆，定值电阻𝑅0(1)为了比较准确地测量电阻Ү

23、77;𝑥的阻值，请在答题卡上完成图甲虚线框内电路图的设计。（ ）(2)在电阻𝑅𝑥上加一个竖直向下的力𝐹（设竖直向下为正方向），闭合开关𝑆，记下电流表读数，电流表𝐴1读数为𝐼1，电流表𝐴2读数为𝐼2，得𝑅𝑥 =_（用字母表示）。(3)改变力𝐹的大小，得到不同电阻𝑅𝑥的值。然后让力𝐹反向从下向上挤压电阻𝑅𝑥，并改变力⻒

24、5; 的大小，得到不同电阻𝑅𝑥的值，最后绘成图像如图乙所示。当力𝐹竖直向下时可得电阻𝑅𝑥与其所受力𝐹的数值关系式是𝑅𝑥 =_。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【详解】(1)1测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，所给实验器材没有电压表，可以用已知内阻的电流表A1与待测电阻并联，测出电阻两端电压，另一个电流表A2串联在电路中测电路电流，电路如图；(2)2电阻两端电压U=I1r1通过电阻的电流I=I2-I1电阻阻值 (3)3由图乙所示图像可知，图

25、像具有对称性，当正反向压力大小相等时，对应的电阻阻值相等；由图像可知，电阻与压力是一次函数关系，设为Rx=R0+kF由图像可知R0=16把Rx=7，F=4.5N代入关系式解得k=-2则关系式为Rx=16-2F19. 如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21，电动机绕组的电阻R0=0.5，电键S1始终闭合当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源电流和电动机的输出功率【答案】（1）1（2）1606W【解析】【详解】设S2断开时R1消耗的功率为P1，则代入数据可以解得，设S2闭合时R1

26、两端的电压为U，消耗的功率为P2，则解得，U=84V由闭合电路欧姆定律得，代入数据，得流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，A而电流关系:所以由代入数据得，20. 某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压传感器和电流传感器测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图丙、图丁所示，当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为91.2g，不计一切摩擦，取g = 10 m/s2。求：(1)该电源的电动势与内阻；(2)该电动机在图乙所示时间内的效率；【答案】(1)3.2V，1.25 ；(2)95%【解析】【详解】（1）电动机与电源构成闭合电路初始启动时， 由闭合电路定律可知电动机稳定工作时， 由闭合电路定律可知联立解得，（2）电动机的输入功率为 由题图乙可知重物匀速上升时的速度为 电动机的输出功率为 电动机的效率为 联立解得