安徽省肥东县第二中学2019-2020学年高二上学期月考物理试题（普通班）

安徽省肥东县第二中学2019-2020学年高二上学期月考物理试题（普通班）

肥东二中2019-2020学年度第一学期第二次月考 高二年级 物理试卷 一、单选题 ‎1.关于电源和电流，下述说法正确的是（ ）‎ A. 电源的电动势就是电源正负极之间的电压 B. 从能量转化的角度看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置 C. 由公式可知，导体的电阻与通过它的电流成反比 D. 闭合白炽灯开关，灯立刻就亮，这表明导线中自由电荷定向运动的速率接近光速 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，故A错误；‎ B.从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功将其他形式的能量转化为电能的一种装置，故B正确；‎ C.公式是电阻的定义式，与电阻两端的电压以及通过它的电流都无关，故C错误；‎ D.打开教室开关，日光灯立刻就亮了，是由于导线中电场传播的速度接近光速，而不是自由电荷定向运动的速率接近光速，故D错误。‎ ‎2.如图所示是电阻和的伏安特性曲线,并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域现在把电阻,并联在电路中,并联的总电阻设为R,下列关于与的大小关系及R的伏安特性曲线所在的区域说法正确的是 A. ,伏安特性曲线在Ⅰ区 B. ,伏安特性曲线在Ⅲ区 C. ,伏安特性曲线在Ⅰ区 D. ,伏安特性曲线在Ⅲ区 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 分析图像斜率的意义，利用并联电阻越并越小的特点解此题 ‎【详解】由图像可知，图像斜率表示电阻的倒数，所以斜率越大，电阻反而越小，故，BC选项错误；又由于电阻并联，总电阻越并越小，所以，所以的伏安特性曲线在Ⅰ区，A正确，D错误。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题考察图像的斜率，学生可能会忘记倒数这层关系，还考察了并联电阻越并越小的特点。‎ ‎3.有A、B两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA∶dB＝1∶2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是 A. 它们的电阻之比RA∶RB＝8∶1‎ B. 通过它们的电流之比IA∶IB＝4∶1‎ C. 两段电阻丝中的电场强度之比EA∶EB＝1∶4‎ D. 电子在两段中定向移动速度之比vA∶vB＝4∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电阻定律，有 RA：RB=SB：SA=dB2：dA2=4：1‎ 故A错误。‎ B．它们串联在电路中，电流相等，IA：IB=1：1，故B错误。‎ C．根据U=IR，电流相同，‎ UA：UB=RA：RB=4：1‎ 再由，d相同，‎ EA：EB=UA：UB=4：1‎ 故C错误。‎ D．电流的微观表达式I=nqSv，电流相同，nq相同，速度和S成反比有：‎ vA：vB=SB：SA=4：1‎ 故D正确。‎ ‎4.如图所示是某电源的外特性曲线,则下列结论正确的是 A. 电源的电动势为 V B. 电源的内阻为 C. 电流为 A时的外电阻是0‎ D. 电源的短路电流为 A ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 分析图像的斜率和横纵截距，注意纵坐标不是从0开始变化的 ‎【详解】A. 图像的纵截距为电源电动势为，A选项正确。‎ B. 图像的斜率为内阻，，所以B错误。‎ CD.当电流为时，路端电压为，所以外电阻不可能是，而且也不是短路电流，所以CD错误。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题考查图像的斜率与横纵截距，属于基础题型，只要学生注意路端电压不是从0开始变化，并且懂得其中的原理，即此时电流不是短路电流而且求内阻不是直接纵截距除以横截距，相信这道题很快就会解出。‎ ‎5.如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为 A. 两电表示数都增大 B. 两电表示数都减少 C. 电压表示数减少，电流表示数增大 D. 电压表示数增大，电流表示数减少 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，则电压表的示数UV=E-I(r+R1)，则UV增大；流过R2的电流增大，电流表的读数为，则电流表示数减小；故A，B，C错误，D正确.‎ ‎6.如图所示,a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点,P、P’是它们连线中垂线上的两个点。从P点由静止释放一个质子,不计质子重力。下列判断正确的是 A. 质子将向一直做加速运动,加速度一定是逐渐増大 B. 质子将向一直做加速运动,加速度一定是逐渐减小 C. 质子将向一直做加速运动,加速度可能是先增大后减小 D. 质子所经过的位置电势越来越高 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 为两个等量正点电荷，其连线中垂线上电场方向是,‎ 但是由于电场强度分布不清楚，所以加速度大小无法确定。‎ ‎【详解】为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场方向是，由于质子所受电场力方向与电场方向相同，所以质子会沿方向做加速运动,且电势越来越低,故AD错误。‎ 又由于点与无穷远处场强为0，所以场强大小变化为先增大后减小，由于两点具体位置未知，故B错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎【点睛】本题考查两个等量正点电荷连线中垂线的场强大小与方向分布特点，方向竖直向上，大小先增后减，电势沿电场线方向降低。‎ ‎7.A,B,C三点都在匀强电场中,∠ABC=60° ,把一个的正电荷从A移到B,电场力做功为零；从B移到C,电场力做功为,如图所示,则该匀强电场的场强大小和方向是 A. ,垂直AB斜向下 B. ,垂直AC向右 C. ,垂直AB斜向下 D. ,垂直AC向右 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题意可知,所在平面为等势面，再根据做功的正负判断电势高低，从而得到电场方向，最后根据匀强电场的场强公式解出答案。‎ ‎【详解】‎ 由于电荷从移动到做功为0，所以 所在平面为等势面，因为电场线与等势面垂直，所以电场线垂直与连线，又因为正电荷从B移到C,电场力做功为 ，根据电场做功公式得：‎ 所以点电势高于点，故电场线如图，间沿电场线的距离设为 ，‎ 再由匀强电场场强公式得：‎ 所以场强大小为，方向为垂直AB斜向下。‎ 故选C。‎ ‎【点睛】本题考察匀强电场的计算，题中给出等势面条件是让学生定性判断场强的方向，再利用求解，但是准备工作要做精细，比如一定是沿电场方向的间距，以及注意单位换算等。‎ ‎8.如图所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为－q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，此后穿过等势面N的速度应是(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 该题中不计重力，只有电场力做功，电场力做的功等于粒子动能的变化，由动能定理即可求解。‎ ‎【详解】该过程中电场力做功等于粒子动能的变化，根据动能定理得：‎ ‎ ‎ 所以：‎ ‎ ‎ 故应选C。‎ ‎【点睛】运用动能定理求带电粒子加速获得的速度是常用的方法，这种方法匀强电场适用，非匀强电场也适用。‎ 二、多选题 ‎9.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定 A. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D. 电场中A点的电势高于B点的电势 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电场力的性质与电场能的性质来求解 ‎【详解】A. 根据“密大疏小”判断，故A错。‎ BC.由于电场力的方向指向凹侧，再结合运动方向可以确定电场力做正功，所以 又由于粒子只受电场力，所以,所以B正确，C错误。‎ D.根据电场线方向可知。‎ 故选BD。‎ ‎【点睛】本题根据图像可以很快判断D选项正确，A选项错误，“密大疏小”可以判断三个物理量任意一个的大小；再根据做功情况以及功能关系得出正确答案。‎ ‎10.如图,电荷量之比为的带电粒子A、B以相同的初速度从同一点出发,沿着与电场方向垂直的方向射入平行板电容器中,分别打在C、D两点,若,忽略粒子重力的影响,则 A. A和B在电场中运动的时间之比为 B. A和B运动的加速度大小之比为 C. A和B的质量之比为 D. A和B的位移大小之比为 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 分析】‎ 先根据水平方向的运动得出时间之比，再根据竖直方向的运动得出加速度之比，最后利用牛顿运动定律解决剩余选项即可。‎ ‎【详解】D.因为两粒子轨迹落点不同，所以位移不同，故D错误。‎ A.由于重力，只在电场力作用下，粒子做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，由题可知，水平位移之比为，所以时间之比也为，A正确。‎ B.粒子在竖直方向做初速度为零匀加速运动，由于两粒子竖直位移之比为，根据公式 可知A和B运动的加速度大小之比与B在电场中运动的时间的平方之比成反比，即 ,故B正确。‎ C.由牛顿第二定律可得：‎ 则有 可知 , ,故质量之比为 ,所以C选项错误。‎ 故选AB。‎ ‎【点睛】本题考查学生对粒子在仅受电场力作用下做类平抛运动的相关知识点，要求学生对运动原理清晰，公式熟悉，对物理量之间的正反比有熟练的计算能力。‎ ‎11.手电筒中的干电池的电动势为1.5V，用它给某小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10s时间内，下列说法正确的是（　　）‎ A. 干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强 B. 干电池在10s内将4.5J的化学能转化为电能 C. 电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的化学能转化为电能 D. 该干电池外接电阻越大，输出功率越大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：由于电动势是将其它形式的能转化为电能的本领，而干电池的电动势是1.5V，故它把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池弱，选项A错误；干电池在10s内化学能转化为电能的大小是W=UIt=1.5V×0.3A×10s=4.5J，选项B正确；电路中每通过1C的电量，电源的化学能转化为电能的大小是W=UQ=1.5V×1C=1．5J，故选项C正确；当该电池外接的电阻与电池的内阻大小相等时，电池的输出功率才最大，所以并不是说干电池外接电阻越大，输出功率越大，选项D错误。‎ 考点：恒定电流。‎ ‎【名师点晴】该题考查了电动势的概念，电池做功，电池的输出功率等知识，属于基本概念和基础知识的考查，其中电动势的概念容易出错，电池的输出功率容易出错，电池的外接电阻越大，基实是路端电压越大，但路端电压越大，其输出电功率并不一定大，因为还有电流的限制。‎ 三、实验题 ‎12.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,有以下器材：‎ A.小灯泡L（3V,0.6A）‎ B.滑动变阻器R（0～10Ω） ‎ C.电压表V1 （0～3V） ‎ D.电压表V2 （0～15V）‎ E.电流表A1 （0～0.6A）‎ F.电流表A2 （0～3A）‎ G.铅蓄电池、开关各一个,导线若干 ‎（1）为了减小误差,实验中应选电流表______________,电压表____________．‎ ‎（2）在图虚线框内按要求设计实验电路图．‎ ‎（ ）‎ ‎（3）某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在坐标系中,描绘出如图所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息,可以判断下图中正确的是（图中P为小灯泡的功率）（ ）‎ A.B.C.D.‎ ‎【答案】 (1). A1 (2). V1 (3). (4). BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题(1)根据小灯泡额定电压电流来选择合适的量程即可；（2）根据（3）中图像可知实验选用了分压式接法，由于灯泡电阻较小，采用外接法设计电路；（3）根据电功率公式求解。‎ ‎【详解】(1)[1]由小灯泡额定电流为，可知选电流表，[2]由小灯泡额定电压为,可知选电压表。‎ ‎(2)[3] 根据（3）中图像可知实验选用了分压式接法，由于灯泡电阻较小，满足,所以采用外接法设计电路，如图所示 ‎(3)[4]根据电功率公式， ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 可知斜率逐渐变小，斜率逐渐变大，其原因是实验随着时间推移，小灯泡电阻会随温度的升高而变大，所以BD正确。‎ 故选BD。‎ ‎【点睛】本题考察小灯泡伏安特性曲线实验的考察，主要包括选表，分压式控制电路，外接法测电阻等设计电路图，最后考察电功率公式与图像斜率之间的关系。‎ ‎13.测粗细均匀、阻值约为几欧的电阻丝的电阻率，备有下列器材：‎ 直流电源E（电动势约为4V）；‎ 电流表A（量程0.6A、内阻约2 Ω）；‎ 电压表V（量程为3V、内阻约20 kΩ）‎ 滑动变阻器R1（阻值0~10Ω）；‎ 滑动变阻器R2（阻值0~1kΩ）．‎ ‎①用螺旋测微器测量电阻丝直径，某次测量的示数如图甲，直径为________mm．‎ ‎ ‎ ‎②在图乙的实物图中，已正确连接了部分的电路，请完成余下电路连接______________．‎ ‎③方便调节，滑动变阻器应选用_____（选填“R1 ”或“R2”）．‎ ‎④闭合开关s，移动夹子c，多次改变c的位置，并调节滑动变阻器的滑片，每次都使电流表的示数保持I不变，得到几组电阻丝的长度L和其对应的电压U数据，作出U–L图象如图丙，图线的斜率为k，若电阻丝的横截面积为S，则该电阻丝的电阻率_________（用I、k、S表示）．‎ ‎【答案】 (1). 4.700（4.698-4.702） (2). (3). R1 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎①螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．②根据电路图连接实物图．注意滑动变阻器采用分压式接法，电流表采取外接法．③根据滑动变阻器分压式，结合其阻值，即可求解；④结合电阻定律和欧姆定律求出电阻率的表达式．‎ ‎【详解】①螺旋测微器的读数为：4.5mm+0.01×20.0mm=4.700mm．因需要估计，则其值为（4.698～4.702mm）；‎ ‎②实物图连接如下图．‎ ‎ ‎ ‎③根据U-L图象可知，电压与电流从零开始，因此滑动变阻器必须分压式接入，为方便调节，滑动变阻器应选用；‎ ‎④根据欧姆定律得，，根据电阻定律得，，联立两式解得．‎ ‎【点睛】以下几种情况滑动变阻器必须采用分压式接法：①要求电流从零调或要求电路中电流调节范围足够大；②变阻器的全电阻远小于待测电阻；③若变阻器采用限流式接法求出电路中的最小电流扔大于电流表的量程．注意采用分压式接法时，应选择全电阻小的变阻器，以便于调节．‎ 四、计算题 ‎14.竖直放置的平行板电容器，其中平行金属板A、B相距d=30cm，带有等量异种电荷。在两板间用绝缘细线悬挂一个质量带电荷量的小球， 平衡时悬线偏离竖直方向，夹角α=37°，如图所示。（sin37°=0.6 ‎ ‎ cos37°=0.8 g=10m/s2）。求：‎ ‎（1）悬线的拉力 ‎（2）AB板间的电场强度 ‎ ‎（3）AB板间的电压 ‎（4）若该电容器带电荷量为Q=3×10-2C求其电容为多大？‎ ‎【答案】（1）5×10-4N（2）1000N/C （3）300V（4）1×10-4F ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据共点力平衡得，‎ ‎． （2）电场力F=qE=mgtan37°， 解得 ‎（3）A、B两边间的电压：U=Ed=1000×0.3V=300V．‎ ‎（4）若该电容器带电荷量为Q=3×10-2C求其电容为:‎ ‎【点睛】本题考查了电场强度定义式、电容器的电容、电势差与电场强度关系以及共点力平衡的综合运用，在U=Ed中，注意d为沿电场线方向上的距离．‎ ‎15.如图所示，平行金属板长为L，一个带电为＋q、质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计，求：‎ ‎（1）粒子末速度大小；‎ ‎（2）电场强度；‎ ‎（3）两极板间距离．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解可知粒子的末速度的大小将粒子的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀加速直线运动，则由运动的合成与分解可求得电场强度；由动能定理可求得两板间的距离。‎ ‎【详解】(1)粒子离开电场时速度如图所示:‎ ‎ ‎ 由图可知： ‎ ‎(2)粒子从射入电场到离开电场，‎ 由动能定理得：‎ 联立以上解得：‎ ‎(3)带电粒子做类平抛运动，‎ 在水平方向上：‎ L=v0t 粒子离开电场时，粒子竖直方向的分速度：‎ vy=v0tan60°‎ 两板间的距离：‎ ‎【点睛】:本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，若垂直电场线进入则做类平抛运动，要将运动分解为沿电场线和垂直于电场线两个方向进行分析，利用直线运动的规律进行求解。‎ ‎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Ig=5mA，内阻Rg=10Ω。试确定定值电阻R1、R2、R3的阻值。‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，接线柱1、2分别对应量程 根据并联电路电压规律：‎ 联立解得：、‎ 接线柱3对应的量程，‎ 因为10mA挡电流表的内阻 则：‎ 得：‎ ‎17.如图所示,电源电动势,内阻,标有“8V 16W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机M绕线的电阻,求：‎ ‎（1）电源的总功率；‎ ‎（2）电动机的总功率；‎ ‎（3）电动机的输出功率．‎ ‎【答案】（1）40W（2）16W（3）12W ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)根据闭合电路欧姆定律，小灯泡正常发光，求出，再求出总电流，最后得出总功率；(2)根据并联等压分流计算电动机的总功率；(3)先算出电动机的热功率，再用总动率减掉热功率即可。‎ ‎【详解】解：灯泡正常发光,‎ 由欧姆定律得流过电源的电流 电源的总功率 灯泡的电流 电动机的电流：‎ 电动机消耗的总功率：‎ ‎；‎ 电动机发热功率：‎ 所以电动机的输出功率：‎ ‎。‎ ‎【点睛】本题考察闭合电路欧姆定律相关考点，以及串并联电路电流电压特点，最后考察了非纯电阻用电器的功率问题。‎ ‎ ‎