江西省宜春市丰城中学2015-2016学年高二(上)第一次段考物理试卷(解析版)
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2015-2016学年江西省宜春市丰城中学高二（上）第一次段考物理试卷
一、选择题（1-7为单选题，每题4分；8-10为多选题，每题4分；共计40分）
1．如果闭合电路中电源的电动势为12V，外电压为10V，当有0.5C电量通过电路时，下列结论正确的是（ ）
A．在电源内部，非静电力将5J的其它形式的能转化为电能
B．在电源内部，静电力将6J的其它形式的能转化为电能
C．在电源外部，静电力将5J的电能转化为其它形式的能
D．在电源外部，静电力将6J的电能转化为其它形式的能
2．如图所示，定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω，当开关S接“1”时，电流表示数为0.20A，那么当S接“2”时，电流表示数的可能值为（电源内阻不可忽略）（ ）
A．0.28 A B．0.24 A C．0.22 A D．0.19 A
3．“神舟”九号飞船上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．“神舟”九号飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．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，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（ ）
A．0.24 J B．0.25 J C．0.26 J D．0.28 J
4．两根材料相同的均匀导线x和y，x长为L，y为2L，串联在电路中，沿长度方向电势变化如图所示，则x，y导线的横截面积之比为（ ）
A．2：3 B．1：3 C．1：2 D．3：1
5．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a，b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定是为（ ）
A．I2R B． C．UI D．UI﹣I2R
6．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
7．如图，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．则以下说法正确的是（ ）
A．电池组的内阻为3Ω
B．电阻的阻值约为0.33Ω
C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4W
D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W
8．如图所示，M、N间电压恒定，当开关S合在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A；当开关S合在b点时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A．可以推断（ ）
A．Rx较准确的测量值是50Ω B．Rx较准确的测量值是80Ω
C．Rx的真实值是70Ω D．电流表的内阻是20Ω
9．在如图所示电路中，电源的电动势E=3V，内电阻r=0.5Ω，电阻R1=2Ω，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示，则下列叙述中正确的是（ ）
A．I变小，U1变小 B．△U1＞△U2 C．△U1＞△U3 D．
10．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则（ ）
A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B．电源内电阻的阻值为10Ω
C．电源的最大输出功率为1.8W
D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
二、实验题（11题10分、12题12分；共计22分）
11．2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的．
我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压）：
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
实验室提供如下器材：
A．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1.0Ω）
B．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）
C．电压表V1（量程3V，内阻3kΩ）
D．电压表V2（量程15V，内阻15kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）
（1）除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E（6V）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有 （填选项前字母）；
（2）在如图1所示虚线方框中画出实验电路图；
（3）根据表格中数据在图2中画出铅笔芯的I﹣U图线．
12．在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属丝的电阻约为5Ω．用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝直径d，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）金属丝粗细均匀（横截面为圆形），用螺旋测微器测量其直径d，结果如图1所示，则d= mm．
（2）实验室备有两节干电池、电建、导线若干及下列器材：
A．电压表V（0～3V，内阻约为10KΩ）
B．电流表A1（0～0.6A，内阻约为0.5Ω）
C．电流表A2（0～3A，内阻约为0.1Ω）
D．滑动变阻器R1 （0～20Ω，1A）
E．滑动变阻器R2 （0～1000Ω，0.2A）
a．某同学进行电阻测量时，为提高测量的精度，电流表应选 ，滑动变阻器应选 ．（填器材前对应的序号）
b．该同学实验时实物接线如图2所示，请指出接线中的两处错误：
错误1：
错误2：
（用接线序号表示）
（3）连线正确后，该同学实验中测得的6组电流I、电压U的值已在图3中标出，据此作出U﹣I图线，求出电阻值R= （保留2位有效数字）．
三、计算题
13．某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量为m=50千克，电源电动势E=120V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以v=0.9米/秒的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A，求
（1）电动机线圈的内阻
（2）电动机对该物体的最大提升速度．
14．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ=0.314Ω•m，现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U=100V，I=100mA．求：该钻孔的深度．
15．如图所示的电路中，电源的电动势E=80V，内电阻r=2Ω，R1=4Ω，R2为滑动变阻器．问：
（1）R2阻值为多大时，它消耗的功率最大？
（2）如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%，R2应取多少？
（3）如果要求电源输出功率为600W，外电路电阻R2应取多少？此时电源效率为多少？
（4）该电路中R2取多大时，R1上功率最大？
16．如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=7.5Ω，电容器的电容C=4μF．开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？
2015-2016学年江西省宜春市丰城中学高二（上）第一次段考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（1-7为单选题，每题4分；8-10为多选题，每题4分；共计40分）
1．如果闭合电路中电源的电动势为12V，外电压为10V，当有0.5C电量通过电路时，下列结论正确的是（ ）
A．在电源内部，非静电力将5J的其它形式的能转化为电能
B．在电源内部，静电力将6J的其它形式的能转化为电能
C．在电源外部，静电力将5J的电能转化为其它形式的能
D．在电源外部，静电力将6J的电能转化为其它形式的能
【考点】电源的电动势和内阻．
【分析】在电源的内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能，在电源的外部，静电力做功将电能转化为其它形式的能．
【解答】解：在电源内部，根据公式：W=qE=0.5×12=6J，非静电力将6J的其它形式的能转化为电能．故A、B都错误．
在电源外部，根据公式：W=qU=0.5×10=5J，静电力将5J的电能转化为其它形式的能．故C正确，D错误．
故选C．
2．如图所示，定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω，当开关S接“1”时，电流表示数为0.20A，那么当S接“2”时，电流表示数的可能值为（电源内阻不可忽略）（ ）
A．0.28 A B．0.24 A C．0.22 A D．0.19 A
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【分析】根据欧姆定律求出电键S接位置1时路端电压．当电键S接位置2时，外电阻减小，路端电压减小，总电流增大，根据欧姆定律进行分析．
【解答】解：当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A，则根据欧姆定律得知：路端电压U1=I1R1=10×0.2V=2V．
A、当电键S接位置2时，若电流表的示数为I2=0.28A，根据欧姆定律得到，路端电压U2=I2R2=0.28×8V=2.24V．但是由于R2＜R1，路端电压减小，不可能增大，所以U2＜2V，则电流表的示数不可能是0.28A．故A错误．
B、当电键S接位置2时，若电流表的示数为I2=0.24A，根据欧姆定律得到，路端电压U2=I2R2=0.24×8V=1.92V．可见U2＜2V，而且外电路减小，电路中电流大于0.2A，则电流表的示数可能是0.24A．故B正确． C、当电键S接位置2时，若电流表的示数为I2=0.22A，根据欧姆定律得到，路端电压U2=I2R2=0.22×8V=1.76V，可见U2＜2V，而且外电路减小，电路中电流大于0.2A，则电流表的示数可能是0.22A．故C正确．
D、由于R2＜R1，当电键S接位置2时，电流表的示数大于0.20A．故D错误．
故选：BC
3．“神舟”九号飞船上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．“神舟”九号飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．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，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（ ）
A．0.24 J B．0.25 J C．0.26 J D．0.28 J
【考点】能源的开发和利用．
【分析】由欧姆定律即可求得电流，由电功公式W=UIt可求得太阳能电池吸收的光能，由光电转换效率可求得太阳光的能量．
【解答】解：电阳能电池每秒产生的电能为：
W=UIt=0.6V×0.1A×1s=0.06J；
则照到太阳能电池上的光能为：
W光===0.26J；
故选：C
4．两根材料相同的均匀导线x和y，x长为L，y为2L，串联在电路中，沿长度方向电势变化如图所示，则x，y导线的横截面积之比为（ ）
