山东省济宁市邹城市2021-2022学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-12-13 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下面是某同学对一些电学概念及公式的理解，其中正确的是（）

A、根据公式 $ρ = \frac{S R}{L}$ 可知，电阻率与导体的电阻成正比 B、公式 $W = U I t$ 适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流做功 C、根据公式 $I = \frac{q}{t}$ 可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电量成正比 D、根据公式 $E = \frac{W_{非}}{q}$ 可知，电源电动势的大小由非静电力做功多少来决定

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2. 下列说法中正确的是（）

A、磁场中磁感应强度大的地方，磁通量一定很大 B、穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零 C、磁感应强度的方向与通电直导线在该处所受磁场力方向相同 D、若一小段电流在某处所受的磁场力为零，则该处的磁感应强度不一定为零

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3. 家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（）

A、漏电时“隔电墙”能完全隔断电流 B、“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流而保护人体安全 C、“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的 D、“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全

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4. 如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h。则机器人（）

A、额定工作电流为20A B、充满电后最长工作时间为2h C、电池充满电后总电量为7.2×10⁴C D、以额定电流工作时每分钟消耗能量为1440J

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5. 交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻 $R$ 的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ ，电路中的电表均为理想电表，且 $R_{0} = r$ 。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确是（）

A、电压表的示数增大 B、电流表的示数减小 C、电源对外输出功率减小 D、电压表示数变化量 $Δ U$ 与电流表示数变化量 $Δ I$ 的绝对值之比不变

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6. 有一种磁悬浮地球仪，通电时地球仪会悬浮起来（图甲）。实际原理是如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮起来。则下列叙述中正确的是（）

A、地球仪只受重力作用 B、电路中的电源必须是交流电源 C、电路中的b端点须连接直流电源的正极 D、增大线圈中的电流，地球仪飘浮的高度不会改变

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7. 已知通电长直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为 $B = k \frac{I}{r}$ ， $k$ 为常量， $I$ 为电流， $r$ 为该点到导线的距离。电流大小相同的三根长直导线垂直于纸面放置于等边三角形的三个顶点 $a$ 、 $b$ 、 $d$ 上， $c$ 点是 $a$ 点关于bd连线的对称点，已知导线 $a$ 在 $c$ 点产生的磁感应强度大小为 $B$ ，则三根导线在 $c$ 点处产生的合磁感应强度大小为（）

A、 $\sqrt{3} B$ B、 $2 B$ C、 $\frac{4}{3} \sqrt{3} B$ D、 $4 B$

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8. 某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流 $I$ 变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知（）

A、电源电动势为 $8 V$ B、电源内阻为 $1Ω$ C、反映电源内部的发热功率变化的图线是 $b$ D、当电流为 $0.5 A$ 时，外电路的电阻为 $6Ω$

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二、多选题

9. 如图所示，由同种金属材料制成的厚度相同的长方体块A和B，上表面为正方形、边长之比为3：1，A、B分别与同一电源相连，电源内阻忽略不计，则（）

A、通过A，B电流之比为1：1 B、通过A，B电流之比为3：1 C、A，B中自由电荷定向移动速率之比为1：3 D、A，B中自由电荷定向移动速率之比为3：1

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10. 如图为法拉第发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有两个线圈，下列操作中可能观察到灵敏电流计G的指针发生偏转的是（）

A、 $S_{1}$ 处于闭合状态，闭合 $S_{2}$ 瞬间 B、 $S_{2}$ 处于闭合状态，闭合 $S_{1}$ 瞬间 C、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均处于闭合状态，断开 $S_{2}$ 瞬间 D、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均处于闭合状态，断开 $S_{1}$ 瞬间

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11. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 和两个电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2} 。$ 已知电流表 $A_{1}$ 的量程大于 $A_{2}$ 的量程，电压表 $V_{1}$ 的量程大于 $V_{2}$ 的量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则（）

A、电流表 $A_{1}$ 的读数大于电流表 $A_{2}$ 的读数 B、电流表 $A_{1}$ 指针的偏转角小于电流表 $A_{2}$ 指针的偏转角 C、电压表 $V_{1}$ 的读数小于电压表 $V_{2}$ 的读数 D、电压表 $V_{1}$ 指针的偏转角等于电压表 $V_{2}$ 指针的偏转角

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12. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落 $20 cm$ ，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为 $20 cm$ 。已知足球与头部的作用时间为 $0.1 s$ ，足球的质量为 $0.4 kg$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A、下落到与头部刚接触时，足球动量大小为 $1.6 kg \cdot m/s$ B、与头部作用过程中，足球动量变化量大小为 $1.6 kg \cdot m/s$ C、头部对足球的平均作用力为足球重力的5倍 D、从最高点下落至重新回到最高点的过程中，重力对足球的产生的冲量为0

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三、实验题

13. 某同学要测量一分布均匀材料制成的圆柱体的电阻率 $ρ$ 。步骤如下：

(1)、用20分度的游标卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 $mm$ ；

(2)、用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为 $mm$ ；

(3)、用多用电表的电阻“ $\times 10$ ”挡，按正确的操作步骤测得此圆柱体的电阻阻值，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 $Ω$ 。

(4)、为了更加准确地测出该圆柱体的电阻，有以下一些器材可选择：
A．电源 $E$ （电动势 $6 V$ 、内阻可忽略不计）

B．电流表 $A_{1}$ （量程 $0 ~ 0.6 A$ ，内阻约 $0 .12Ω$ ）

C．电流表 $A_{2}$ （量程 $0 ~ 20 mA$ ，内阻约 $200Ω$ ）

D．电压表 $V_{1}$ （量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻约 $3kΩ$ ）

E．电压表 $V_{2}$ （量程 $0 ~ 15 V$ ，内阻约 $15kΩ$ ）

F．待测电阻 $R_{x}$

G．滑动变阻器 $R_{1}$ （ $0~10kΩ$ ，允许最大电流 $2.0 A$ ）

H．滑动变阻器 $R_{2}$ （ $0~20Ω$ ，允许最大电流 $1 A$ ）

I．电键 $S$ 和导线若干

在方框中画出实验电路原理图并标出所选实验器材相应的电学符号。

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14. 某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻（电动势 $E$ 标称值为 $3.7 V$ ，允许最大放电电流为 $500 mA$ ）。实验室备有如下器材：
A．电压表 $V$ （量程为 $3 V$ ，电阻 $R_{V}$ 约为 $4 .0Ω$ ）；

B．定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $5Ω$ ）；

C．电阻箱 $R (0 ~ 999.9 Ω)$ ；

D．开关 $S$ 一只，导线若干。

为测量锂电池的电动势 $E$ 和内阻 $r$ ，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，该同学通过改变电阻箱 $R$ 的阻值，得到多组测量数据，根据测量数据作出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图像，如图乙所示。则该锂电池的电动势 $E =$ $V$ 、内阻 $r =$ $Ω$ （结果均保留两位有效数字）。该实验中电动势 $E$ 的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是。

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四、解答题

15. 我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为 $50 cm$ 的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度 $B = 4 \times 10^{- 5} T$ ，方向如图所示。（ $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）

(1)、该过程中磁通量的变化量的大小是多少？

(2)、该过程导线框中有无感应电流？写出判断理由。

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16. 如图所示是三量程直流电表的原理图，三个量程分别是10mA、1A、10V．已知表头G的满偏电流I_g=5mA，内阻R_g=10Ω．试确定定值电阻R₁、R₂、R₃的阻值．

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17. 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乙、图丙所示，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丁所示，电动机提升的重物的质量为91.2g，不计一切摩擦，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、该电动机在图丁所示时间内的效率；

(2)、该电动机的内阻（保留2位有效数字）；

(3)、电动机工作稳定后，电源消耗的热功率。

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18. 某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端 $N$ 端相接，穿在光滑的金属杆上，弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数 $k = 1300 N/m$ ，自然长度 $L_{0} = 0.5 m$ ，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积 $S = 2 m^{2}$ ，工作时总是正对着风吹来的方向，电路中左端导线与金属杆 $M$ 端相连，右端导线接在 $N$ 点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好，限流电阻的阻值 $R = 1 Ω$ ，电源电动势 $E = 12 V$ ，内阻 $r = 0. 5Ω$ ，合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数 $U_{1} = 3.0 V$ 。如果某时刻风吹迎风板使其向左压缩弹簧，电压表的示数变为 $U_{2} = 2.0 V$ 。

(1)、求金属杆单位长度的电阻 $R_{0}$ ；

(2)、求 $U_{2} = 2.0 V$ 时作用在迎风板上的风力 $F$ ；

(3)、若风（运动的空气）与迎风板作用后速度变为零，已知装置所在处的空气密度为 $1.3 {kg/m}^{3}$ ，求风速大小。

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