江西省奉新县第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题

江西省奉新县第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题

奉新一中2021届高二年级上学期第一次月考物理试卷 一．选择题 ‎1. 在截面积为S、粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子的电荷量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为 ( )‎ A. 0 B. Iρe/S C. IS/ρe D. Ie/ρS ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据公式可得电场力①，设导体两端的长度为d，导体两端的电压为U，则②，根据欧姆定律可得③，根据电阻定律可得④，电荷量⑤，联立可得，故B正确 考点：考查了欧姆定律，电阻定律，电流，电场强度 ‎【名师点睛】做本题的关键是依据电场力，电场，电压，电阻列式求解，要注意理解题意，明确速度为待求量，正确列式求解即可 ‎2. 甲乙两铜导线，质量比是2∶1，长度比是2∶1，那么甲乙两导线的电阻比是（ ）‎ A. 1∶1 B. 1∶4 C. 2∶1 D. 4∶1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：根据m=ρv可知，甲乙两导线的体积之比为2：1；因长度之比为2：1；则可知，截面积之比为：1：1；则由；电阻之比为：2：1；故选C．‎ 考点：电阻定律 ‎【名师点睛】本题考查电阻定律的应用，要注意明确电阻取决于导线长度和截面积；根据各个物理量的比例关系即可求解．‎ ‎3.如图，真空存在一点电荷产生的电场，其中a、b两点的电场强度方向如图，a点的电场方向与ab连线成60°，b点电场方向与ab连线成30°，则以下关于a、b两点电场强度Ea、Eb及电势φa、φb的关系正确的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】反向延长两条电场线交于O点，说明场源电荷在O点，因为电场强度指向外，所以场源电荷是正电荷，a点到O点的距离，b点到O点距离，根据点电荷的场强公式可得：，故，在正电荷的周围越靠近场源电势越高，故有，B正确．‎ ‎4.如图所示，图线a是某电池的伏安特性曲线，图线b是一只定值电阻的伏安特性曲线（两图线交点纵坐标为15）．若已知该电池的内阻为1Ω，那么把这个电阻与电池串联后，电阻消耗的电功率是（ ） ‎ A. 75W B. 70W C. 45W D. 15W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】图象a是电源的图象，表达式为：‎ 故电动势为20V，该蓄电池组的内阻为，故短路电流为20A，即图像a与横轴交点为20A.‎ 两个图象的交点坐标是电路的路端电压和电流，分别为15V和5A；故电阻消耗的功率为：‎ A．描述与分析相符，故A正确.‎ B．描述与分析不符，故B错误.‎ C．描述与分析不符，故C错误.‎ D．描述与分析不符，故D错误.‎ ‎5.如图所示，已知R1=R2=R3=1Ω，当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于（　　）‎ A. 1V B. 1.2V C. 2V D. 4V ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当开关S闭合时，电阻R3与R2并联后与R1串联，外电路总电阻为：，电路中干路电流为：，根据闭合电路欧姆定律得：。当K断开时，R1与R3串联，电路中干路电流为：，根据闭合电路欧姆定律得：。联立解得：、。故C项正确，ABD三项错误。‎ 点睛：对于闭合电路，根据两种情况由闭合电路欧姆定律列出方程组，是求解电源电动势和内电阻常用的方法和思路，要加强这方面的训练，做到熟练掌握。‎ ‎6.如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V，0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则（ ）‎ A. 电源内阻为 B. 电动机的内阻为 C. 电动机正常工作电压1 V D. 电源效率约为93.3%‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小灯泡的额定电流为：‎ 电阻为：‎ A．当接1时有：‎ 代入数据计算得出，故A错误;‎ BC．当接2时灯泡正常发光，流过的电流为，电源内阻分的电压为：‎ 故电动机分的电压为：‎ 因电动机正常工作，为非纯电阻，所以有：‎ 故B错误，C错误.‎ D．电源的效率：‎ 故D正确.‎ ‎7.如图，有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a时得到数据为6V、0.15A，接b时得到数据为5.8V、0.2A，那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是 （ ）‎ A. 29Ω，大于真实值 B. 40Ω，大于真实值 C. 29Ω，小于真实值 D. 40Ω，小于真实值 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】开关接a、b两点时，电压表示数相对变化量，电流表示数相对变化量，则有，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，即开关应接在a点，电阻测量值；由于采用电流表内接法，电流表分压，电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值，故选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎8.如图所示，电灯A上标有“10 V,10 W”的字样，电灯B上标有“8 V,20 W”的字样，滑动变阻器的总电阻为6 Ω，当滑动触头由a端向b端滑动的过程中 (不考虑电灯电阻的变化)，则( )‎ A. 电流表示数一直减小，电压表示数一直增大 B. 电流表示数一直增大，电压表示数一直减小 C. 电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大 D. 电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电灯A的电阻为：‎ 电灯B的电阻为：‎ 则知，所以当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中，变阻器两侧并联的总电阻一直减小，根据闭合电路欧姆定律电路中总电流一直增大，路端电压一直减小，则电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小.‎ A．描述与分析不符，故A错误 B．描述与分析相符，故B正确.‎ C．描述与分析不符，故C错误.‎ D．描述与分析不符，故D错误.‎ ‎9.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度匀速行驶，则( )‎ 自重 ‎40kg 额定电压 ‎48V 载重 ‎75kg 额定电流 ‎12A 最大行驶速度 ‎20km/h 额定输出功率 ‎350W A. 电动机的输入功率为576W B. 电动机的内电阻约为1.6Ω C. 该车获得的牵引力为104N D. 该车受到的阻力为63N ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由表格数据知,电动机的额定电压，额定电流，故电动机的输入功率为：‎ 故A正确;‎ B．由表格数据得到电动机的输出功率为，根据能量守恒定律有：‎ 代入数据有：‎ 计算得出：，故B正确;‎ CD．车匀速运动时速度为：‎ 根据有：‎ 电动自行车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，故该车受到的阻力为63N.故C错误，D正确;‎ ‎10.如图，在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4 cm。已知电场方向平行于MN边，M、N点的电势分别为3 V、15 V。则（ ）‎ A. 电场强度大小为150 V/m B. 电场强度的大小为75 V/m C. 点P的电势为12V D. 点P的电势为10V ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由题意电场方向平行于MN边，M、N点电势分别为3 V、15 V知电场强度为：‎ 故A正确，B错误 CD．NP在电场方向上的有效长度为2cm，所以：‎ 则：‎ 解得： ，故C正确，D错误.‎ ‎11.如图所示，电源的电动势为 E、内阻为 r，闭合开关 K，小液滴恰能在平行板间静止， 现将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，则 A. 小液滴将向上运动 B. 电源的总功率变大 C. 小灯泡变亮 D. 定值电阻 R1 上消耗的功率变大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】将滑动变阻器的滑片P向下滑动，变阻器电阻减小，故外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增加，根据UL=E-I（r+R1），小灯泡的电压减小；故小灯泡电功率减小，小灯泡变暗，故C错误；干路电流增加，根据P=EI，电源的总功率变大，故B正确；干路电流增加，根据U=E-Ir，路端电压减小，故电容器两端电压减小，故液滴受电场力减小，重力大于电场力，液滴将向下加速运动，故A错误；干路电流增加，根据P=I2R，定值电阻R1上消耗的功率变大，故D正确。所以BD正确，AC错误。‎ ‎12.如图所示，一平行板电容器的电容为C，带有等量异种电荷的两极板A、B倾斜放置，质量为m带电荷量为-q的油滴，从极板A上的小孔P以初速度v0水平向右射入极板间，经时间t后油滴又从P孔水平向左离开极板间，油滴运动过程中恰好未与极板B相碰，已知重力加速度g。则( )‎ A. 两极板间的距离 B. 电容器所带的电荷量 C. 两极板间的电场强度大小 D. 两极板间的电场强度大小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 根据题意可知粒子在两极板间先匀减速直线运动，后匀加速直线运动，因为往返共用时间t，表示水平方向上的路程大小，不是两极板间的距离，A错误；因为油滴在水平方向上运动，所以重力不做功，只有电场力做功，根据动能定理，可得，又知道，联立解得，B正确；设两极板与水平方向的夹角为，电场力可分解为水平方向上的力，也就是油滴受到的合力，竖直方向上的力，与重力等大反向，故有，而，故解得，C错误D正确．‎ 二、实验题 ‎13.（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为___________cm；‎ ‎ ‎ ‎（2）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下：‎ ‎（a）用螺旋测微器测量其直径如右上图，可知其直径为________mm；‎ ‎（b）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：‎ A.待测圆柱体电阻R（约200 Ω） B.直流电源E(电动势3V，内阻不计)‎ C.电流表A1(量程0～3mA，内阻约50Ω) D.电流表A2(量程0～10mA，内阻约30Ω)‎ E.电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ) F.电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)‎ G.滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)‎ H.滑动变阻器R2(阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)‎ I.开关S、导线若干。‎ 为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，所选电流表________；滑动变阻器________(填所选器材前序号)，并在框中画出电路图。‎ ‎（ ）‎ ‎（c）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=225Ω，用米尺测量圆柱体的长度L=0.47m,则这种金属材料的电阻率为________（保留二位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). 4.240 (2). 4.700 (3). D (4). G (5). (6). 8.3×10-3Ω·m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]主尺读数为42mm，游标上第8条刻度线与主尺对齐，读数为8×0.05mm=0.40mm，则长度为42.40mm=4.240cm．‎ ‎(2)[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm．‎ ‎[3]电源电动势为3V，电压表选E．电阻中最大电流约为 则电流表选D.‎ ‎[4][5]又因为：‎ 故选择电流表外接法；根据实验要求便于调节且测得多组数据进行分析，可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R1以方便调节，即选择的滑动变阻器编号为G；电路图如图所示：‎ ‎[6]由电阻定律：‎ 代入所求数据解得．‎ ‎14. 某同学用下列器材测定一电池组的电动势和内电阻：‎ A．待测电池组（电动势约，内阻约）‎ B．定值电阻（）‎ C．电阻箱R（）‎ D．电压表（，内阻约）‎ E．开关一个、导线若干 ‎（1）该同学要用图像处理数据，有如图所示甲、乙两种电路图，其中最合理的为 ‎（2）该同学正确测量后通过描点得到图丙所示的图像，测由此可知电源的电动势为 ‎ ，内电阻为 。‎ ‎【答案】(1)甲 ‎（2）3.0 1.0‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）因没有给出电流表，故应采用电压表和电阻箱组合进行测量，同时因内阻较小，故应将定值电阻与电源相连充当等效电源；故应采用甲电路进行测量；‎ ‎②根据闭合电路欧姆定律可知：，变形得：，则由图象可知：，解得；，解得：。‎ 考点：测定电源的电动势和内阻 ‎【名师点睛】本题考查测量电源的电动势和内电阻，要注意明确图线的性质，能根据图象分析电阻的变化；同时掌握电路的选择，明确伏安法、伏阻法以及安阻法的正确应用。‎ 三．计算题 ‎15.如图是一个多用电表的内部结构图，电路由灵敏电流计与四个电阻连接而成。电流计内阻Rg=90 Ω，满偏电流Ig=5 mA,。该多用表有四个量程，分别是电流表（0-50 mA，0-250mA）以及电压表（0-5V，0-20V），求出四个电阻R1、R2、R3、R4的阻值。‎ ‎【答案】；；；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：当接电表接线柱1、2时，电流表量程为250mA 满偏时，则有：‎ 当接电表接线柱1、3时，电流表量程为50mA 满偏时，则有：‎ 解得：，‎ 当接电表接线柱1、4时，可测量电压，电压表量程为5V 满偏时，则有：‎ 解得：‎ 当接电表接线柱1、5时，可测量电压，电压表量程为20V 满偏时，则有：‎ 解得：‎ ‎16.电路图如图中甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，定值电阻R0=3Ω．‎ ‎（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？‎ ‎（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？‎ ‎【答案】（1）18.75W ‎（2）20 W ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据图象，由闭合电路欧姆定律，求出电源的电动势和内阻．R0 是定值电阻，当R最小时，电流最大，R的功率最大．‎ ‎（2）当r=R+R0时，电源的输出功率最大，根据欧姆定律和功率公式求解．‎ 解：（1）由乙图知电源的电动势和内阻：E=20V，r=5Ω 由甲图分析知道，当R=0时，R0消耗的功率最大 最大为 解得P=18.75W ‎（2）当r=R+R0时，即R=2Ω，电源输出功率最大 最大为 解得P="20" W ‎【点评】本题考查分析、解决物理极值问题的能力．对于电源，当内外电阻相等时，电源的输出功率．本题如求R的最大功率，可把R0看成电源的内阻，当R=R0+r时R的功率最大．‎ ‎17.如图所示，空间某区域存在足够大的水平方向的匀强电场E=3×105N/C，将一长为L=1m的不可伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一个质量为m=0.4kg的可视为质点小球，小球带电量q= +1 ×l0-5 C，现将绝缘细线AO拉至与电场线平行位置，且细线刚好拉直，让小球从A处静止释放，取g= 10 m/s2，求：‎ ‎(1)小球第一次到达O点正下方的B点时细线的拉力F;‎ ‎(2)小球从A运动到B过程中，小球的最大速度vm；‎ ‎【答案】（1）6N（2）m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因mg=4N，qE=3N，则小球沿圆弧运动，由A到B由动能定理： ‎ ‎ 解得vB=m/s ‎ 则F-mg= ‎ 解得F=6N ‎（2）依题意小球运动到平衡位置，即，即半径与竖直方向的夹角为370的C点时，速度最大，由A到C根据动能定理：mgLcos370-EqL(1-sin370)= ‎ 解得：vm=m/s ‎【点睛】此题关键是要分析小球的受力情况，知道小球在平衡位置时速度最大，能用等效力的方法研究小球的运动.‎ ‎18.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置在竖直平面内，两板间的距离d=40cm．板长为L=1.6m。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=5.3Ω．开关S处于断开状态。此时, 一质量为m=4×10-2kg、带电量q=1×10-2C的带负电小球沿两板中心线以某一速度水平射入, 该小球射到B板距左端40cm的C处．（不考虑空气阻力，取g=10m/s2）‎ ‎（1）求小球射入两板时的速度；‎ ‎（2）调节滑动变阻器滑片，问当闭合开关S后，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，可使同样射入的该小球能从A、B板间飞出。‎ ‎【答案】（1） （2）时能从AB板间飞出 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当开关断开时，粒子在金属板间做平抛运动，所以有：‎ 联立解得；‎ ‎(2)闭合开关后，粒子飞出时水平方向上有：‎ 竖直方向上有：‎ 如果是在上板飞出则：‎ 代入数据联立解得 如果是在下板飞出：‎ 代入数据联立解得 故接入电路阻值为时，小球能从AB板间飞出。‎ 答：(1)小球射入两板时的速度；‎ ‎(2)滑动变阻器接入电路的阻值为，可使该小球从AB板间飞出。‎ ‎ ‎