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第一章 运动的描述 匀变速直线运动
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项
符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2022·山东德州·高三期末）如图所示，长方体金属块各处的电阻率相同，三边长分别
为a、b、c，当M、N两端的电压为U时，金属块中的电流为I；当P、Q两端的电压为U
时，金属块中的电流为（ ）
A．I B． C． D．
【答案】B
【解析】
根据电阻定律和欧姆定律可知
U=IR
MN
同理
U=I′R
PQ
解得
故选B。
2．（2022·北京大兴精华学校三模）在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验
电路。当电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 和 ；当电动机正常运转时，
电流表和电压表的示数分别为 和 。不计一切阻力，则有关这台电动机正常运转时的说
法正确的是（ ）A．电动机的内电阻为
B．电动机正常工作时的效率为
C．电动机的输出功率为
D．若电动机拉着重物m以速度v匀速上升，则
【答案】B
【解析】
A．依题意，电动机停止转动时，为纯电阻，其内电阻为
故A错误；
C．电动机正常工作时，输出功率为
联立，可得
故C错误；
B．电动机正常工作时的效率为
故B正确；
D．若电动机拉着重物m以速度v匀速上升，则
即
故D错误。
故选B。
3．（2022·江苏淮安模拟）心室纤维性颤是一种常见类型的心脏病发作，除颤器被应急医
疗队用来制止心脏病发作患者的纤维性颤动。当除颤器中一个70μF电容器充电到5000V
时，其电容器存储的能量中约200J在约2ms的脉冲周期被发送通过患者，则流过胸腔的电
流为（ ）
A．200A B．20A C．2A D．0.2A
【答案】B【解析】
设流过胸腔的电流为 ，则有
解得
B正确，ACD错误；
故选B。
4．（2022·海南·嘉积中学三模）如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯
会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A；电动机启动时
电流表的示数为58A。已知电源的电动势为12.5V，内阻为 ，设电流表的内阻不计、
车灯的电阻不变。则（ ）
A．车灯的电阻为
B．电动机的内阻为
C．打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480W
D．打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为60%
【答案】C
【解析】
A．根据闭合电路欧姆定律，车灯的电阻为
A错误；
B．电动机启动时，电路外电压为
流过车灯电流为
流过电动机电流为
由于电动机启动时会产生反向电动势 ，可知电动机的内阻应满足
B错误；C．打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为
C正确；
D．打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为
D错误；
故选C。
5．（2022·四川省成都市武侯高级中学模拟）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关
后，在滑动变阻器的滑片 自中点向右移动到最右端的过程中，下列说法正确的是
（ ）
A． 表示数变大， 表示数不变
B． 表示数变小， 表示数变大
C．滑片在中点时， 消耗的电功率最大
D．滑片在最右端时， 消耗的电功率最小
【答案】D
【解析】
A．由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器并联， 表测量 的电流， 表测量滑动变
阻器电流，电压表测量电源电压，在滑动变阻器的滑片 自中点向右移动到最右端的过程
中， 表示数不变， 表示数不变，A错误；
B．在滑动变阻器的滑片 自中点向右移动到最右端的过程中，滑动变阻器接入电路中的
阻值变大，电压等于电源电压不变，则通过滑动变阻器的电流变小， 表示数变小， 表
示数不变，B错误；
C． 消耗的电功率为
因为电压等于电源电压，保持不变，电阻也不变，则无论滑片在何处， 消耗的电功率不
变，C错误；
D．滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，电压保持不变，根据可知，此时 消耗的电功率最小，D正确；
故选D。
6．（2022·重庆市江津第八中学校模拟）工厂生产的某一批次小灯泡说明书上附有如图甲
所示的电压随电流变化图象，乙图是用该批次三个小灯泡连接而成的电路，三个灯泡均发
光时电压表 的示数为 。设所有电表均为理想电表，电源内阻不可忽略，下列说法正
确的是（ ）
A．电压表 的示数为
B．电流表 的示数为
C．若灯泡 短路，则电压表 的示数为
D．该闭合电路的路端电压为
【答案】B
【解析】
AB．由小灯泡的伏安特性曲线知，当灯泡 电压为 时，流过灯泡的电流为 ，根据
串并联电路的特点，流经灯泡 和 的电流为 ，从伏安特性曲线中读出灯泡 和
的电压为 ，故A错误，B正确；
CD． 正常工作时，路端电压为 ，故当 短路后，外电阻减小，路端电压减小， 表
的示数应小于 ，故CD错误。
故选B。
7．（2022·湖北武汉模拟）闭合电路中电源的 图线如图所示，下列说法正确的是（
）
A．路端电压为1V时，干路电流为5A
B．电源短路时电流为无穷大C．电源电动势为1.5V
D．电源内电阻为2Ω
【答案】A
【解析】
A．由图像可知，路端电压与电流的关系
当路端电压为1V时，解得
故A正确；
BCD．根据 可得电源电动势
内阻
电源短路时，电流为
故BCD错误。
故选A。
8．（2022·河北邯郸模拟）如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R=3Ω，R=7.5Ω，
0 1
R=3Ω，R=2Ω，电容器的电容C=2μF。开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是
2 3
（ ）
A．开关S闭合时，电容器上极板带正电
B．开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3V
C．将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6C
D．将开关S断开至电路稳定的过程中通过R 的电荷量是9.6×10－6C
0
【答案】D
【解析】
AB．开关S闭合时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压等于 两端电压 ，已
知总电阻由闭合电路欧姆定律可知干路电流
路端电压
则
此时电容器所带电荷量
且上极板带负电，下极板带正电，故AB错误。
CD．开关S断开时的等效电路图如图乙所示电容器C两端电压等于 两端电压 ，此时
电容器所带电荷量
且上极板带正电，下极板带负电，故通过 的电荷量
故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。
9．（2022·广东·广州市培正中学三模）一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36V、
10A·h”字样，假设工作时电源（不计内阻）的输出电压恒为36V，额定输出功率为
180W，由于电动机发热造成损耗（其他损耗不计），电动自行车的效率为80％，则下列
说法正确的是（ ）
A．额定工作电流为10A
B．电池充满电后总电量为3.6×104C
C．自行车电动机的内阻为7.2Ω
D．自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h
【答案】BD
【解析】
A．由 可知，额定电流A错误；
B．动力电源充满电后总电量
B正确；
C．电动自行车的热功率
可得
C错误；
D．根据电池容量 和 得
D正确。
故选BD。
10．（2022·广东广州·二模）某型号扫地机器人的铭牌信息如下表。已知扫地机器人剩余
电量为480mA·h时，机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。该型号扫地机器人
（ ）
额定工作电压 10V
额定功率 40W
电池容量 2400mA·h
A．扫地时额定电流为4A
B．内部电路的总电阻为2.5Ω
C．可以连续扫地的时间为0.6h
D．每次扫地释放的电能最多约为
【答案】AD
【解析】
A．扫地机器人扫地时工作电流为
代入数据解得
A正确；
B．扫地机器人为非纯电阻元件，由扫地机器人铭牌数据不能得出扫地时机器人电阻，B错
误；C．根据电池容量2400mA·h，扫地机器人剩余电量为480mA·h时，机器人自动停止扫地并
返回充电基座充电，工作过程中消耗电量为
可以连续扫地的时间为
C错误；
D．每次扫地释放的电能最多约为
D正确。
故选AD。
11．（2022·上海南汇中学高三期中）如图所示电路中， 、 为定值电阻，电源内阻为 ，
闭合电键 ，电压表显示有读数，减小电阻 的阻值，电压表示数变化量大小为 ，则
在此过程中（ ）
A．路端电压一定减小
B．流过 的电流一定减小
C．通过电阻 的电流变化量
D．电流变化量关系
【答案】AC
【解析】
A．由题可知，减小R的阻值，外电路总电阻减小，根据公式
干路电流增大，再根据公式
路端电压减小，A正确；
B．R和 并联，R减小，总电阻减小，总电流增大，并联部分电压减小，通过 的电流减
小，所以通过可变电阻R的电流增大，B错误；
C．由干路电流I将增大，则电阻 两端的电压
将增大，依
知路端电压减小，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻 两端的电压减小量小于
由欧姆定律得知，通过电阻 的电流增大，增大量小于 ，C正确；
D．由
干路电流I将增大，则电阻 两端的电流 增大，电阻 两端的电压 增大，再根据公
式
路端电压减小，则通过 的电压 减小， 减小，因路端电流变大，则通过 的电流 增
大，电流关系为
因 增大， 减小， 增大则
D错误；
故选AC。
12．（2022·湖南·高三学业考试）如图所示为在竖直平面的电路，闭合开关S 和S 后，带
1 2
电油滴在电容器内部处于静止状态， 为滑动变阻器， 为定值电阻，二极管为理想二极
管，电容器的下极板接地，则下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑动头P向右滑动，油滴向上运动
B．滑动变阻器的滑动头P向左滑动，油滴向下运动
C．极板M向上运动，M板的电势升高
D．断开S，油滴不动
2
【答案】AC
【解析】
A．滑动变阻器的滑动头P向右滑动，则R 阻值减小，回路电流变大，则R 两端电压变大，
1 2则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，选项A正确；
B．滑动变阻器的滑动头P向左滑动，则R 阻值变大，回路电流变小，则R 两端电压变小，
1 2
则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板
电压不变，则油滴仍静止，选项B错误；
C．极板M向上运动，根据
可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能
放电，则两板间电量不变，结合
可知两板间场强不变，则根据U=Ed可知，两板电势差变大，则M板的电势升高，选项C
正确；
D．断开S，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，两板
2
间场强变大，则油滴向上运动，选项D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13.（2022·河北唐山·三模）小明同学要测定干电池的电动势和内阻，实验室有如下实验器
材：
A．待测电源（E约为1.5V，内阻r约为1Ω）；
B．量程为3V的电压表 ；
C．量程为15V的电压表 ；
D．量程为600mA的电流表 ，内阻为0；
E．量程为5.0A的电流表 ；
F．定值电阻 ；
G．定值电阻 ；
H．滑动变阻器 （阻值变化范围 ）；
I．滑动变阻器 （阻值变化范围 ）；
J．开关S一个；
K．导线若干。
根据所学的知识回答下列问题：（1）小明同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，①为G，则②为___________，
③为___________，④为___________；（填器材前的序号）
（2）小明同学器材选择、连接电路和操作均正确，调节滑动变阻器，得到多组电表读数，
作出如图乙所示的图像，由图像可知该电源的电动势 ___________V，内阻
___________Ω；（保留三位有效数字）
（3）从实验原理上看，电源电动势的测量值___________（填“大于”“小于”或“等
于”）真实值，内阻的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】 H B D 1.45 0.900 等于 等于
【解析】
（1）[1][2][3]由题意可知①为保护电阻，根据电路连接方式可知③为电压表，②为滑动变
阻器，④为电流表。考虑到电源电动势为1.5V，所以电压表应选择B；由于滑动变阻器I
的最大阻值较大，不便于调节电路中的电流发生适当变化，所以滑动变阻器应选择H，此
时电路中最大电流约为
所以电流表应选择D。
（2）[4][5]U-I图像的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，即
[6][7]电流表采用外接法，所测电流为通过电源电流的真实值，当电流表示数为零时，电压
表示数（所作图线纵截距）即等于电源电动势真实值；又因为电流表内阻为零，其分压始
终为零，假设电压表示数为零时，电源电动势等于内电压，则短路电流（所作图线延伸至
U=0时的横截距）为真实值，故所作图线的斜率与真实的电源U-I图像斜率相同，则内阻
测量值等于真实值。
14.（2022·山东·威海市二模）多用电表是将测量电流、电压和电阻等功能于一体的仪器，
在实际生活中用途广泛。
（1）在测量电源的电动势和内电阻的实验中，由于手头没有电压表，实验小组用多用电表
的直流电压 档进行测量，如图甲所示。闭合开关前，某同学发现电路连接中有一处不
符合规范，不规范的地方是______。重新调整后，闭合开关，发现电流表的示数为零，多
用电表的示数不为零，无论如何调整滑片的位置，多用电表的示数始终不变，示数如图乙
所示，读数为______V。针对上述问题，该同学猜想故障可能为滑动变阻器或电流表存在断路故障，为进一步判断是否为电流表的故障，该同学用多用电表的电阻挡检查电流表，
该同学设想按照下列操作步骤进行，你认为合理的操作步骤是______（从下列选项中选择
正确的操作步骤并排序）。
A．断开电路中的开关，将电流表的一端与电路断开
B．将多用电表的红表笔与电流表的“ ”接线柱接触，黑表笔与“ ”接线柱试触
C．将多用电表的红表笔与电流表的“ ”接线柱接触，黑表笔与“ ”接线柱试触
D．将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“ ”挡，红、黑表笔短接，欧姆调零
E.观察多用电表和电流表，如果两表的指针均不动，则电流表断路
F.将多用电表的选择开关旋转到交流电压挡500的位置
（2）某型号多用电表欧姆表换挡原理如图丙所示，当由小倍率挡转换成大倍率挡时，需要
增大欧姆表的总电阻，它是通过变换并联阻值更大的电阻来实现的。当选择开关由 挡
换至 挡时，需要先将红黑表笔直接然后将 ______（选填“调大”或“调小”）直
到指针指向电流的满偏刻度。
【答案】 滑动变阻器的阻值为零 1.40 ADCEF##DACEF 调大
【解析】
（1）[1]闭合开关前，为了保护电路滑动变阻器应调节到最大阻值处，故图中错误为滑动
变阻器的阻值为零；
[2]量程选择2.5V，分度值为0.1V，结合图象可得电压表读数为1.40V；
[3]用多用电表的电阻挡检查电流表，合理的操作步骤应为断开电路中的开关，将电流表的
一端与电路断开；将多用电表的选择开关旋转到欧姆挡“ ”挡，红、黑表笔短接，欧
姆调零；为了使得电流从电流表的正接线柱进，负接线柱出，结合欧姆表原理，可知将多
用电表的红表笔与电流表的“ ”接线柱接触，黑表笔与“ ”接线柱试触；观察多用
电表和电流表，如果两表的指针均不动，则电流表断路；将多用电表的选择开关旋转到交
流电压挡500的位置，其中AD顺序可以互换，故顺序为ADCEF或DACEF；
（2）[4]变换并联阻值更大的电阻，则流过电路中的总电流变小，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压变大，则电流计支路的电压变大，电流计的满偏电流不变，则需要增大 的
阻值。
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题
16分，共45分。解答应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。
15.（2022·北京·高三期末）宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看，在没有外电场
的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来
说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电
压，自由电子在电场力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内金属阳离子碰撞，可以认
为自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的
定向移动形成了电流。如图所示，一段截面积为S、长为L的金属导体，单位体积内有n个
自由电子，自由电子的电量为e，质量为m，导体两端所加电压为U，假设自由电子与导体
内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。
（1）求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F；
（2）求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率 ；
（3）实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它
叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式（用物理量S、L、n、e、m、t表示）
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
（1）由题意得恒定电场对每个自由电子作用力的大小
解得
（2）自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速，自由电子与导体内金属阳离子连
续两次碰撞的时间间隔为t，则满足解得
（3）由题意t时间内通过导线横截面的电荷量为
则电流为
又电阻为
所以电阻的微观表达式为
16．（2022·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高三期末）如图，当电阻箱R的电阻为14
时，电压表示数为2.8V；当电阻箱R的电阻为9 时，电压表的读数为2.7V，求电源的电
动势E和内阻r各是多少？
【答案】E=3.0V；r=1.0
【解析】
根据闭合电路欧姆定律可得
依题意，当U=2.8V时，电路中电流为
1
当U=2.7V时，电路中电流为
2
把这两组电压和电流的值代入闭合电路欧姆定律公式，联立可得
E=3.0V，r=1.0
17．（2022·广东广州·高三阶段练习）某实验小组想测量元电荷的电量大小。装置如图实
验，在真空容器中有正对的两平行金属板A和B，两板与外部电路连接，两板间相距d=0.3m。外部电路电源电动势ε=300V，内阻r=1.0Ω，保护电阻R=19.0Ω，电阻箱的阻值
0
R可调。实验时，电键S 闭合、S 断开时，小组从显微镜发现容器中有一个小油滴正好在
1 2
两板中间处于静止状态，该油滴质量为 ，取g=10m/s2，求：
（1）该油滴带电性质及所带电量q；
（2）调节电阻箱R=20.0Ω，闭合电键S，油滴将加速下落，求油滴下落到B板的时间t
2
（结果可以保留根号）。
【答案】（1）负电； ；（2）
【解析】
（1）电键S 闭合、S 断开时，电路断路
1 2
该油滴处于静止状态，受力平衡
解得
由于电场方向竖直向下，电场力竖直向上，故该油滴带负电；
（2）闭合电键S 电容器与R并联，因此
2
根据闭合电路欧姆定律
电场强度
根据牛顿第二定律
油滴下落到B板由运动学公式
联立解得18．（2022·上海交大附中高三期中）图示电路中，R=12Ω，R=6Ω，滑动变阻器R 上标有
1 2 3
“20Ω，2A”字样，理想电压表的量程有0~3V和0~15V两档，理想电流表的量程有0~0.6A
和0~3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数
分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的 ，电流表
指针指在满偏的 。求：
（1）此时电流表示数是多少？
（2）该电源的电动势为多大?
【答案】（1）0.15A；（2）7.5V
【解析】
（1）当P向右移动时，R 接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，电源内电
3
压减小，路端电压增大，R 和R 两端电压减小，R 两端电压增大，所以电压表示数增大，
1 2 3
电流表示数减小，则由题意可知电压表所用量程为0~15V，电流表所用量程为0~0.6A，所
以此时电流表示数为0.15A。
（2）当电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A时，电路总电流为
根据闭合电路欧姆定律有
当电压表、电流表示数分别为5V和0.15A时，电路总电流为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
E=7.5V
