2024—2025学年度高二年级上学期第二次综合素养评价
物理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分，考试时间75分钟。
第I卷（选择题 共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。
1. 如图所示，一干电池上标有“1.5V”字样，它指干电池的（ ）
A. 内阻 B. 电流
C. 容量 D. 电动势
【答案】D
【解析】
【详解】一干电池上标有“1.5V”字样，它指干电池的电动势。
故选D。
2. 如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则( )
A. A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B. A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
C. A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D. A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：滑动变阻器滑片P从上向下移动时，电路总电阻减小，电流总电流增大，所以通过A灯的电流增大，A两端的电压增大，所以A灯变亮，路端电压减小，所以并联电路的电压减小，故B两端的电压减小，所以B灯变暗，总电流时增大的，同过B的电流是减小的，所以通过C的电流增大，故C等变亮，D正确，故选D
考点：考查闭合电路的动态变化
点评：本题难度较小，电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法
3. 某小灯泡的额定电压为3V，其伏安特性曲线如图所示。则小灯泡正常发光时的电阻为（ ）
A. 15Ω B. 30Ω C. 0.07Ω D. 0.03Ω
【答案】A
【解析】
【详解】小灯泡的额定电压为3V，根据图像可知，额定电流0.2A，所以
故选A。
4. 如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是（ ）
A. 灯泡L1短路 B. 灯泡L1断路
C. 灯泡L2短路 D. 灯泡L2断路
【答案】D
【解析】
【详解】闭合开关后，电压表有示数，说明电压表两端到电源是通路，电流表指针几乎不动，说明电路中电阻太大，综合考虑得，灯泡L2断路。如果只有灯泡L1短路，电流表会有明显示数，如果只有灯泡L1断路，电压表没有示数，如果只有灯泡L2短路，电流表有明显示数，电压表没有示数。
故选D。
5. 如图甲所示，Robot是一种智能机器人。 图乙为其内部电动机的工作原理简图，线圈电阻为R的电动机直接接在电动势为 E、内阻未知的直流电源两端。当电动机两端的电压为 U，电流为I时，电动机恰好能正常工作， 下列说法中正确的是（ ）
A. 电源的内阻为
B. 电源的输出功率为
C. 电动机消耗的总功率为EI
D. 电动机的输出功率为 UI
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得
解得
故A正确；
B．电源的输出功率为
故B错误；
C．电动机消耗的总功率为UI，C错误；
D．电动机的输出功率为
故D错误。
故选A。
6. 如图所示，在平行于匀强电场的平面上以O点为圆心作半径为10cm的圆，在圆周上取A、B、C、D四点，AD为圆的直径，OC与OD成53°，OB垂直于AD，C点电势为0V，已知匀强电场的场强大小为，。则（ ）
A. D点电势为400V B. O点电势高于B点电势
C. A、C两点间电势差为 D. 电子在A点的电势能小于在D点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A．C、D两点间电势差为
由于C点电势为0V，则有
可得D点电势为
故A错误；
B．由于OB连线与电场方向垂直，所以O点电势等于B点电势，故B错误；
C．A、C两点间的电势差为
故C错误；
D．根据沿电场方向电势降低可知，A点电势高于D点电势，根据
由于电子带负电，所以电子在A点的电势能小于在D点的电势能，故D正确。
故选D。
7. 在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1 = 100 Ω，R2的阻值未知，R3是滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的，下列说法不正确的是（ ）
A. 电源的电动势为20 V
B. 电源的内阻为20 Ω
C. 定值电阻R2的阻值为50 Ω
D. 滑动变阻器R3的最大值为300 Ω
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由闭合电路的欧姆定律得
将图线上A、B两点的U、I值代入可得
解得
，
故AB正确，不符合题意；
C．当R3的滑片自左向右滑动时，R3的有效阻值变小，电路中的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点分别对应滑片位于最左端和最右端，当滑片位于最右端时，有
所以R1被短路，外电路电阻即为R2，故由B点的U、I值得
故C错误，符合题意；
D．当滑片在最左端时，R3的有效阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路的电阻，再根据串、并联电路的规律求出R3的最大值，则
代入数据解得滑动变阻器的最大值
故D正确，不符合题意。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 油滴带负电，将向下运动
B. P点的电势升高
C. 电源的效率变低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则
【答案】AC
【解析】
【详解】A．油滴原来静止在电容器内，受向上的电场力平衡重力，由图可知电容器内部电场方向向下，则油滴带负电。当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，则电容器两端电压减小，电容器内场强减小，油滴所受电场力将小于重力，将向下运动， A正确；
B．P点的电势等于P点与下极板（接地，电势为零）的电势差，由U=Ed可知，E减小，P与下极板间距不变，所以电势差减小，P点电势降低，B错误；
C．电源的效率为
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4的阻值减小，外电阻R减小，电源的效率变低，C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律
解得
D错误。
故选AC。
9. 某课外实验兴趣小组用如图甲所示的电路，将电流表G改装成电压表，改装后的电压表通过控制开关的闭合和断开有两个量程，并设计了如图乙所示的电路对改装后的电压表进行校对，V为标准表。校对过程中发现，改装后的电压表的示数总稍小于标准电压表的示数，该小组采取了相应措施进行调整，则如下判断和调整措施正确的（ ）
A. 开关闭合时，改装后的电压表的量程大
B. 开关断开时，改装后的电压表的量程大
C. 在两端并联一个阻值远大于的电阻进行调整
D. 在两端并联一个阻值远小于的电阻进行调整
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由电路相关知识可知，闭合开关时，电压表量程为
断开开关时，电压表量程为
明显可知开关断开时，改装后的电压表的量程大，故A错误，B正确；
CD．改装后的电压表示数偏小，即实际流过表头电流偏小，分压电阻偏大，只需让分压电阻减小一点，可在分压电阻两端并联一个阻值远大于的电阻进行调整，故C正确，D错误。
故选BC。
10. 近日，街头有一种新型游戏，参与者借助游戏工具给一带电小球瞬时冲量，使其获得某一初速度进入暗盒，暗盒中加以电场，小球最后从暗盒顶部水平抛出，然后落地，落地小球越近者获胜。现将上述情景，简化成如图模型，一半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑绝缘水平面相切于B点，整个空间存在水平向右的匀强电场。一质量为m的带电小球从A点以某一初速度向左运动，恰好能经过P点且此时对圆弧轨道没有压力。已知轨道上的M点与圆心O等高，与竖直方向夹角为，取，，重力加速度大小为g，则小球（ ）
A. 带电小球经过P点的速度大小为
B. 带电小球所受电场力大小为
C. 带电小球经过C点的速度为
D. 带电小球经过M点时对圆弧轨道的压力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，小球经过P点时做圆周运动的向心力由电场力和重力的合力提供向心力，且合力指向圆心，如下图所示
由几何关系知
解得
在P点，由牛顿第二定律得
解得
故A错误，B正确；
C．小球从P点到C点过程，根据动能定理可得
解得
故C正确；
D．小球从M点到P点过程，根据动能定理可得
小球在M点，根据牛顿第二定律有
联立解得
根据牛顿第三定律可得，小球对圆弧轨道的压力大小为，故D正确。
故选BCD。
第II卷（非选择题 共54分）
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 为了精确测量某电阻的阻值（约），有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势18V，内阻很小 B.电流表：量程，内阻为
C.电压表：量程，内阻为 D.滑动变阻器：最大阻值为
E.滑动变阻器：最大阻值为 F.开关、导线、定值电阻
（1）电压表的量程太小，不满足实验要求，若要改装成量程为18V的电压表，则需串联一个阻值为__________的定值电阻。
（2）按图甲所示的电路图设计实验，则滑动变阻器应选用__________（选填“”或“”）。
（3）根据图甲用笔画线将图乙中的实物图补充完整__________。
（4）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于最__________端（选填“左”或“右”）。
（5）某次实验中电压表读数为1.20V，电流表读数为3.6mA，则测得阻值为__________。
【答案】（1）
（2）
（3） （4）左
（5）
【解析】
【小问1详解】
由题可知，电压表内阻为，量程为3V，需改装成量程为18V的电压表，则有
解得
【小问2详解】
图示为分压式接法，滑动变阻器应当选择较小的，过大不利于读数。选择。
【小问3详解】
根据电路图连接实物图
【小问4详解】
闭合开关前，应当将滑片移至最左端，使电压表示数从0开始变化。
【小问5详解】
电压表示数为1.20V，则可得知此时改装后的电压表示数为7.2V，和电流表两端的电压为7.2V，可得
且，解得
12. 实验小组为了测量某型号电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示的电路图。按照图（a）连接好电路后，多次调节电阻箱并记录其阻值R和对应的电流表示数I。根据记录数据绘制的图像如图（b）所示。
（1）某次实验中电流表的示数如图（c），则其读数为______A。
（2）若不考虑电流表的内阻，则由图（b）可得该电池的电动势为______V，内阻为______。（结果均保留2位有效数字）
（3）由于电流表内阻不可忽略，测量得到的电池内阻存在系统误差，为此实验小组又设计了如图（d）所示的电路。闭合开关之后，先将开关接1，调节电阻箱并记录电流表示数I，作出图像，得到斜率和纵截距的绝对值为和；再将开关接2，调节电阻箱并记录电压表示数U，作出图像，得到斜率和纵截距的绝对值为和，则电池内阻可以表示为______。
【答案】（1）1.40
（2） ①. 2.5 ②. 0.75
（3）
【解析】
【小问1详解】
电流表的示数为
【小问2详解】
[1]由欧姆定律得
变形得
图像的斜率为
解得电池电动势为
[2]图像的纵截距为
解得内阻为
【小问3详解】
由于不能忽略电流表和电压表的内阻，当接1、2时分别有
对两式变形可得
由上述解析式得
，
可得
13. 如图，一质量、带电荷量的微粒以初速度大小竖直向上从点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比点高m的点时，速度大小为，方向水平。取，求：
(1)微粒的初速度大小；
(2)、两点间的电势差；
(3)匀强电场的场强大小。
【答案】(1)2 m/s；(2)-400 V；(3)1000 V/m
【解析】
【分析】
【详解】(1)由题意可知，微粒在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向做匀减速直线运动。竖直方向有
代入数据得
(2)对微粒从点运动到点的过程，由动能定理得
代入数据得
(3)设微粒从点运动到点的时间为，沿电场线方向运动的距离为，则
竖直方向有
水平方向有
解得
m
匀强电场的场强大小
14. 小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E=10V，r=2Ω，车轮电动机的额定电压UM=6V，额定功率PM=6W，线圈电阻RM=1Ω。则：
（1）玩具汽车正常工作时，流过灯泡的电流；
（2）玩具汽车被卡住后，流过灯泡的电流；
（3）玩具汽车卡住前后，灯泡消耗功率的减少量。
【答案】（1）1A （2）0.5A
（3）4.5W
【解析】
【小问1详解】
玩具汽车正常工作时，电源内阻分的电压为
通过电源的电流为
玩具汽车正常工作时，通过电动机的电流为
所以流过灯泡的电流为
【小问2详解】
灯泡的电阻为
玩具汽车被卡住后，电动机可视为纯电阻，灯泡与电动机并联的电阻为
电路中的总电流为
所以流过灯泡的电流为
【小问3详解】
玩具汽车卡住前，灯泡消耗的功率为
玩具汽车卡住后，灯泡消耗的功率为
所以灯泡消耗功率的减少量为
15. 如图所示的电路中，电源电动势20V、内阻3Ω，定值电阻、、滑功变阻器可调节范围0~10Ω，一对边长的正方形金属板水平放置，板间距。闭合开关S，电路稳定后一质量、电荷量的带电微粒，从两金属板左侧中点以速度沿平行于金属板方向射入电场。不考虑空气阻力，重力加速度
（1）若微粒沿直线射出电场，求此时两金属板间电压和滑动变阻器连入电路部分电阻；
（2）为使微粒能够射出金属板间电场区域，求滑动变阻器的调节范围。
【答案】（1）2V；2Ω；（2）
【解析】
【详解】（1）微粒沿直线射出电场，则由平衡可知
解得
回路的电流
滑动变阻器连入电路部分电阻
（2）若粒子从上极板右侧射出，则
其中
联立解得
U1=4V
若粒子从下极板右侧射出，则
其中
联立解得
U2=0V
则滑动变阻器调节范围。
