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黄梅县育才高中 2025 年 9 月月考
高二物理
一、选择题:本大题共10小题,共40分。
1.下列关于电源电动势的说法中正确的是( )
A. 电动势是矢量
B. 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
C. 电动势的单位与电势差的单位相同,所以电动势就是电势差
D. 电源的电动势越大,非静电力做功越多
2.两个相同的电阻R,若将它们串联后接在电动势为E的电源上,通过一个电阻的电流
为I;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I,则电源的内阻为
( )
R
A. 4 R B. R C. D. 无法计算
2
3.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是( )
A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止
C. 丙图中导线通电后,其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D. 丁图中环形导线通电后,其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实
4.某同学在测量电源的电动势和内阻时,由实验数据画出路端电压与干路电流的U−I
图像如图所示,下列说法正确的是( )…
…
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○
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线
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…
A. 电源的内阻为10.0Ω B. 电源的电动势为2.4V
C. 短路电流为0.4A D. 电源的电动势为3.0V
5.如图甲所示为某种灯泡的伏安特性曲线,将四个相同的此种灯泡按图乙所示连接电
路,在电路两端加上3V的电压,则每个灯泡的功率为( )
A. 0.14W B. 0.30W C. 0.60W D. 0.75W
6.如图所示,在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线,
导线中电流的大小相等,方向相反,∠ABC=30°,D为AB边中点,已知C处的电流
在D点产生的磁场磁感应强度大小为B ,则D点的磁感应强度大小为( )
0
A. 0 B. B C. √3B D. 2B
0 0 0
7.如图所示的U−I图像中,直线①为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线②
为某一电阻R的U−I图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路。由图像可知( )
A. 此状态下R的阻值为4.0Ω
B. 电源电动势为2V,内阻为1.0Ω
C. 电源的输出功率为3.0W
D. 电源内部消耗功率为1.0W
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2 28.小明同学将一直流电源的总功率P 、输出功率P 和电源内部的发热功率P 随电流I
E R r
变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a、b、c所示,以下判断正确的是( )
A. 直线a表示电源的总功率P −I图线
E
B. 曲线b表示电源的输出功率P −I图线
R
C. 电源的电动势E=8V,内电阻r=4Ω
D. 电源的最大输出功率P =2W
m
9.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,电表均为理想电表。闭合开关S后,
若减小R的阻值,则下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数一定变小 B. 电压表的示数一定变小
C. 电源的输出功率一定减小 D. R 两端的电压一定减小
1
10.如图所示,纸面上a、b、c三点构成一个等边三角形,a、b、d三点构成一个等腰
直角三角形,两根长直导线垂直纸面分别放置在a、b两点处,通以图示方向的大小相
等的电流,整个装置处在一匀强磁场当中,c点处磁感应强度为零。已知通电长直导线
kI
在周围某点产生的磁感应强度的大小满足B= (式中I为电流强度,r为该点到导线的
r
距离,k为常量且大于零),a、b间的距离为L,导线中电流强度大小为I 。下列说法
0
正确的是( )
kI
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为 0 ,方向垂直ab向右
L
√3kI
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 0 ,方向平行于ab向上
L…
…
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○
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外
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○
…
…
…
…
(√3+2)kI
C. d点的磁感应强度大小为 0 ,方向平行于ab向上
L
√5kI
D. d点的磁感应强度大小为 0 ,方向垂直ab向右
L
第II卷(非选择题)
二、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.(10分)某同学用电压表和电流表测一节电池的电动势和内阻,并按照图甲所示
的电路图进行实验,所用电压表可视为理想电压表.
(1)图乙为根据实验数据绘制的U−I图象,从图象中可知该电池电动势E= V,
内阻r= Ω.(均保留小数点后一位)
(2)该同学找资料查证量程为0∼0.6A的电流表内阻比较小,接近电池内阻,则该电
池内阻的测量值 (填“>”“<”或“=”)真实值.
(3)该同学放弃电压表,并且将滑动变阻器更换为电阻箱R,采用如图丙所示电路进行
实验,经多次测量并记录电阻箱阻值R及对应的电流强度I,重新绘制出如图丁所示的
1
−R图象(忽略电流表的内阻),已知图线斜率为k,图线与纵坐标轴的截距为b,则电
I
池电动势E= ,内阻r= .(用k、b中的物理量表示)
12.(8分)某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图,如图甲所示,现提供
的器材如下:
A.待测电源(电动势约为3V);
B.电压表V (量程为0~3V,内阻约为3kΩ);
1
C.电压表V (量程为0~6V,内阻约为10kΩ);
2
D.定值电阻R =10Ω;
1
E.定值电阻R =1000Ω;
2
F.电阻箱R(0~99.9Ω);
G.开关和导线若干。
第 页,共 页
4 2(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻,电压表应选择 ,定值电阻R 应选
0
择 (均填写器材前的字母序号)。
1 1
(2)改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的示数U,作出的 − 图象如图乙所示,
R U
图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出,则该电源的电动势为 V、内阻
为 Ω(结果均保留两位有效数字)。
三、计算题:本大题共4小题,共42分。
13.(8分)如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,线圈平面面积S=0.4m2。
匀强磁场磁感线竖直向下,磁感应强度B=0.6T,求:
(1)穿过线圈的磁通量Φ;
(2)把线圈以cd为轴逆时针转过60°,通过线圈磁通量的变化量ΔΦ。
14.(10分)在如图所示的电路中,两电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片位于
最左端时,两电表的示数分别为10V ,0.2A;当滑动变阻器的滑片位于最右端时,两
电表的示数分别为4V、0.5A。已R =84Ω知,求:
1
(1)R 的阻值;
2…
…
…
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○
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○
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…
…
…
(2)滑动变阻器的最大电阻值;
(3)电源的电动势E、内阻r。
15.(12分)在如图所示的电路中,直流电源E=10V,R =2.5Ω,R =5Ω,
1 2
R =2Ω,R =3Ω,电容C=5F,求:
3 4
(1)当滑片置于b处,流过R 电流;
1
(2)在滑片从a向b滑动的过程中,R 端的最小电压; 1
(3)在滑片从a向b滑动的过程中,电容器C极板上的最小电荷量。
16.(12分)如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机.P是一
个质量为m的重物,它用细绳拴在电动机的轴上.闭合开关S,重物P以速度v匀速上
升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V,重物P上升的速度
v=0.70m/s.已知该装置机械部分的机械效率为70%,重物的质量m=45kg(g取
10m/s2 ).求:
(1)电动机消耗的电功率P ;
电
(2)绳对重物做功的机械功率P ;
机
(3)电动机线圈的电阻R.
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6 2答案和解析
1.【答案】B
【解析】A、电动势是标量,故A错误;
B、电动势表示的是电源将其它形式的能转化为电能的本领,电动势在数值上等于非静
电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,故B正确;
C、电动势的单位与电势差的单位相同,但是电动势不是电势差,故C错误;
D、根据W =EIt可知,电源向外提供的电能多,不能说明电动势大,故D错误。
2.【答案】B
【解析】解:两电阻串联时,总电阻为:R =2R;
1
由闭合电路欧姆定律可知:E=I(2R+r)(1)
R
两电阻并联时,外部总电阻为:R = ;
2 2
总电流为:I =2×I;
总
由闭合电路欧姆定律可知:
R
E=2I( +r)(2)
2
联立(1)(2)解得:
r=R;
故选:B.
根据串并联电路规律可知外部电阻的大小,再由闭合电路欧姆定律列式,联立方程可
求得内阻.
本题考查闭合电路欧姆定律及串并联电路的规律,要注意正确审题,明确欧姆定律公
式中的电流应为干路电流.
3.【答案】C
【解析】根据安培定则,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,图甲所示两导线应
相互排斥,A错误;
磁感线是闭合曲线,在磁体内部从S极指向N极,B错误;
根据安培定则知,图丙中直导线下方有垂直纸面向里的磁场,N极向纸面内转动,C
正确;
根据安培定则知,图丁中环形导线内部有垂直纸面向外的磁场,N极向纸面外转动,
D错误。
4.【答案】D
【解析】A.根据电源U−I图像的斜率的物理意义,电源的内阻为
ΔU 3.0−0
r=| |= Ω=5.0Ω,故A错误;
ΔI 0.6−0
BD.根据电源U−I图像的纵轴截距的物理意义,电源的电动势为E=3.0V,故B错误,…
…
…
…
○
…
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※※题※※答※※内※※线※※订※※装※※在※※要※※不※※请※※
…
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外
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…
…
…
○
…
…
…
…
D正确;
C.根据图像可知,短路电流为0.6A,故C错误。
故选:D。
5.【答案】B
【解析】由图乙电路可知,每个灯泡两端的电压均为1.5V,结合图甲可知,每个灯泡
中的电流为0.2A,则每个灯泡的功率为P=1.5×0.2W =0.30W
故选B。
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了磁场的叠加、直导线电流周围的磁场;磁感应强度为矢量,合成时要用平
行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提。
根据导线周围磁场分布可知,与导线等距离地方磁感应强度大小相等,根据矢量分解
合成的平行四边形定则求解。
【解答】
如图:
C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小B ,方向与CD垂直;B处的电流在D点
0
产生的磁场磁感应强度大小B ,方向与AB垂直;由于D点到B、C点的距离相等,则
1
B =B
0 1
由数学知识可知 B 与 B 的夹角为 60∘ ,则D点的磁感应强度大小为
0 1
B=2B cos30∘=√3B ,故C正确,ABD错误。
0 0
故选C。
7.【答案】D
U 2.0
【解析】A.由图像交点坐标,可得此状态下R的阻值为R= = Ω=2.0Ω
I 1.0
故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可得U=E−Ir
3.0
根据U−I图像可得,电源电动势为纵截距3V,内阻为r= Ω=1Ω
3.0
故B错误;
C.电源的输出功率为P=UI=2.0×1.0W =2.0W
故C错误;
D.电源内部消耗功率为P =I2r=(1.0) 2×1W =1.0W
r
第 页,共 页
8 2故D正确。
故选D。
8.【答案】ABD
【解析】A.电源消耗总功率的计算公式 P =EI∝I ,所以可知 P −I 图线为直线 a ,
E E
故A正确;
B.电源的输出功率 P =EI−I2R ,可知 P −I 图线应为开口向下的曲线,所以曲
R R
线 b 表示电源的输出功率 P −I 图线,故B正确;
R
C.由图线 b 可知,当 I=2A 时, P =0 ,说明此时外电路短路,此时
R
P 8 E 4
有 E= E= V =4V , r= = Ω=2Ω ,故C错误;
I 2 I 2
D.电源的输出功率 P =EI−I2r,由曲线 b 可知,当 I=1A 时,电源的输出功率最
R
大,代入公式可得 P =4×1W−12×2W =2W ,故D正确。
m
故选ABD。
9.【答案】BD
【解析】AB、减小R的阻值,电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,
电路中总电流增大,由U=E−Ir,得路端电压减小,所以电流表的示数一定增大,电
压表的示数一定减小,A错误,B正确;
C、根据数学知识分析得知,当电源的外电阻与内电阻相等时,电源的输出功率最大,
由于不知外电阻与内电阻的大小关系,所以当电源的负载电阻减小,输出功率不一定
减小,也可能增大,C错误;
D、R 上的电压U =E−I(R +r),I增大,其他量不变,则U 一定减小,故D正确。
1 1 2 1
故选:BD。
10.【答案】BC
【解析】AB.根据安培定则,两通电导线在c点的磁场方向如图所示,则有:
kI
B =B = 0
1 2 L
kI
则两通电导线在c点的合磁场的磁感应强度为:B =2B cos30∘=√3 0
C 1 L
又因为整个装置处在一匀强磁场当中,c点处磁感应强度为零,则有匀强磁场的磁感应
√3kI
强度大小为:B=B = 0 ,方向平行于ab向上,
C L
所以A错误;B正确;
kI
CD.根据安培定则,两通电导线在d点的磁场方向如图所示,则有:B =B =√2 0
3 4 L
kI
则两通电导线在d点的合磁场的磁感应强度为:B =√2B =2 0
d 3 L…
…
…
…
○
…
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线
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订
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外
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…
…
○
…
…
…
…
又因为整个装置处在一匀强磁场当中,则d点的磁感应强度大小为:
(√3+2)kI
B′=B+B = 0 ,方向平行于ab向上
d L
所以C正确;D错误;
故选BC。
11.【答案】1.5
2.0
>
1
k
b
k
【解析】【分析】
本题为测电源电动势和内阻的实验,明确实验原理是解题的关键。
(1)U−I图象与纵轴的交点等于电源的电动势,其斜率大小等于电源的内阻;
(2)根据“等效电源法”分析;
1
(3)对图丙根据闭合电路欧姆定律得出 −R关系式,结合图丁分析。
I
【解答】
|ΔU|
(1)根据U=E−Ir结合U−I图像可得E=1.5V,r= =2.0Ω;
ΔI
(2)根据“等效电源法”,图甲电路电源内阻的测量值实际上是内阻的真实值与电流表
内阻之和,故内阻的测量值>真实值;
1 1 r 1
(3)由闭合电路欧姆定律:E=I(R+r), = R+ , −R图像为一条倾斜的直线,
I E E I
1 r
这条直线的斜率k= ,纵轴截距b= ,
E E
第 页,共 页
10 21 b
解得E= ,r= 。
k k
12.【答案】B
D
2.7
1.1
【解析】【分析】
(1)根据电源电动势选择电压表,根据实验原理与实验器材选择定值电阻。
(2)应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图示图象求电源电动势与
内阻,根据实验误差来源分析实验误差。
本题考查测电源电动势和内阻的实验,要注意明确实验原理,要掌握应用图象法处理
实验数据的方法;根据图示电路图求出图象的函数表达式,根据图示图象即可解题。
【解答】
(1)电源电动势约为3V,电压表应选择B;定值电阻R 如果选择E,由于电阻箱最大
0
阻值远小于定值电阻阻值,电阻箱两端电压变化范围太小,不能测多组实验数据,为
测多组实验数据,定值电阻应选择D。
(2)由图示电路图可知,根据闭合电路欧姆定律可知,电源电动势:
U
E=U+I(r+R )=U+ (r+R ),
0 R 0
1 E 1 1
整理得: = ⋅ −
R r+R U r+R
0 0
1 1 1
由图示 − 图象可知,图象纵轴截距b=− =−0.09Ω−1 ,
R U r+R
0
E 0.09
图象斜率k= = A,
r+R 0.37
0
代入数据解得,电源电动势E=2.7V,电源内阻r=1.1Ω
故答案为:(1)B;D;(2)2.7;1.1。
13.【答案】解:(1)根据磁通量的定义,可得穿过线圈的磁通量为:
1
Φ=BScos60°=0.6×0.4× Wb=0.12Wb
2
(2)线圈以cd为轴逆时针转过60°后,线圈平面与磁场垂直,方向不变,故此时通过线
圈的磁通量为:Φ =BS=0.6×0.4Wb=0.24Wb,故通过线圈磁通量的变化量为:
2
ΔΦ=Φ −Φ=0.24Wb−0.12Wb=0.12Wb
2
答:(1)穿过线圈的磁通量Φ为0.12Wb;
(2)把线圈以cd为轴逆时针转过60°,通过线圈磁通量的变化量ΔΦ为0.12Wb。
【解析】(1)根据磁通量公式Φ=BS可求,其中S是垂直磁感应强度的面积;
(2)磁通量的变化量等于末态磁通量与初态磁通量的差值;…
…
…
…
○
…
…
…
…
线
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○
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※※题※※答※※内※※线※※订※※装※※在※※要※※不※※请※※
…
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外
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…
…
…
○
…
…
…
…
本题考查磁通量的计算,解题关键在于对有效面积的理解,磁通量虽然是标量,但磁
通量有正负。
14.【答案】解:(1)当滑动变阻器的滑片位于最右端时,有U=I R
2
可得R =8Ω
2
(2)当滑动变阻器的滑片位于最左端时,滑动变阻器的最大电阻值为R ,有
3
I′R =U′
外
R R
其中外部电路的电阻R = 1 3 +R
外 R +R 2
1 3
解得:R =84Ω
3
(3)当滑动变阻器的滑片位于最右端时,由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir
当滑动变阻器的滑片位于最左端时,由闭合电路欧姆定律得:E=U′+I′r
联立解得:E=14V,r=20Ω。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】(1)当滑片置于最低b处,R 与R 串联后再R 并联再与R 串联,可知电流
3 2 4 1
为
E
I= =2.17A
(R +R )R
R + 3 2 4
1 R +R +R
3 2 4
(2)若使R 端的最小电压,则电流最小,电阻最大,可知当滑片在上半部分电阻为3Ω,
1
E
I ′= =2A
下半部分电阻为2Ω时电阻最大,此时电流为 (R +3)(2+R )
R + 3 4
1 R +R +R
3 2 4
R 端的最小电压为U′=I′R =5V
1 1
(3)由于电容器与R 并联,则电容器两端电势差与R 两端电压相等,根据Q=CU′
1 1
可知R 端电压最小时,电容器C极板上的电荷量最小,为Q=25C。
1
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律和电容器的运用,难度一般。
16.【答案】解:(1)电动机消耗的电功率为:P =UI=5×110W =550W;
电
(2)绳对重物做功的机械功率为:P =mgv=45×10×0.70W =315W;
机
(3)电动机输出的电功率为 P 315 P = 机= W=450W;
机出 η 0.7
电动机线圈的电阻R的发热功率为P =P −P =100W;
线 电 机出
P 100
由P =I2R得电动机线圈的电阻:R= 线= Ω=4Ω 。
线 I2 25
【解析】本题主要考查了非纯电阻电路有关功率的计算,理解电动机工作时相关功率
的计算式是解本题的关键。电动机消耗的电功率P =UI;电动机的热功率P =I2R;
电 热
电动机的输出功率
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12 2(1)已知电动机两端的电压和通过的电流,根据P=UI求出电动机的耗电功率;
(2)根据P =mgv求出机械功率;
机
(3)由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率,根据电动机消耗的功率与输出功率
之差,即为线圈电阻发热功率,再由P=I2R求出电动机线圈的电阻。