【物理】湖北省汉阳一中2019-2020学年高二上学期9月月考试题(解析版)

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【物理】湖北省汉阳一中2019-2020学年高二上学期9月月考试题(解析版)

汉阳一中2019——2020学年度上学期9月月考 高二物理试卷 一、选择题 ‎1.下列物理量中哪些与检验电荷有关 A. 电势能EP B. 电势φ ‎ C. 电场强度E D. 电势差U ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电势能EP=φq,则电势能与检验电荷的电量和电性有关,选项A正确;‎ B.电势描述电场的能的性质的物理量,由电场本身决定,与检验电荷无关,故B错误。‎ C.电场强度是描述电场的力的性质的物理量,由定义式可知,E与检验电荷无关,故C错误。‎ D.电势差描述电场的能的性质的物理量,由定义式可知,U与检验电荷无关,故D错误。‎ ‎2.如图所示,A、B是某个点电荷电场中的一条电场线,在线上O点放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动,下列判断中哪些是正确的 ( )‎ A. 电场线由A指向B,该电荷作加速运动,其加速度越来越小 B. 电场线由A指向B,电荷作匀加速运动 C. 电场线由B指向A,该电荷作加速运动,其加速度大小的变化由题设条件不能确定 D. 电场线由B指向A,该电荷作加速运动,其加速度越来越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 负电荷由静止开始从O运动到B,负电荷所受电场力方向从O到B,场强方向与电场力方向相反,即场强方向由B指向A ‎.负电荷从静止开始,必定做加速运动.由于电场线的分布情况未知,场强如何变化无法确定,电场力和加速度如何变化也无法确定,则电荷加速度可能越来越小,可能越来越大,故C正确.‎ ‎【点睛】本题根据电荷的运动方向确定场强方向不难,容易产生的错误在于分析场强大小的变化来确定加速度的变化,条件不明时,考虑问题要全面.‎ ‎3.某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示,当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时,灯泡的电阻变化了 A. 10Ω B. 30Ω C. 40Ω D. 60Ω ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电阻的定义式分别求出灯泡电流是0.10A和0.15A时的电阻,再求解灯丝电阻的改变量。‎ ‎【详解】当电流为0.10A时,灯泡两端的电压为3V,此时灯泡的电阻;当电流为0.15A时,灯泡两端的电压为6V,此时灯泡的电阻为,故电流变化前后,灯泡电阻变化了10Ω。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】本题小灯泡的伏安特性曲线是非线性变化的,电阻,不能求斜率。‎ ‎4.如图所示,电池的内阻可以忽略不计,电压表和可变电阻器串联成通路,如果可变电阻器的阻值减小为原来的,电压表的读数由增大到,则下列说法中不正确的是( )‎ A. 流过可变电阻器的电流增大为原来的2倍 B. 可变电阻器消耗的电功率增大为原来的4倍 C. 可变电阻器两端的电压减小为原来的 D. 若可变电阻器的阻值减小到零,那么电压表的示数变为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:电压表是纯电阻,电压表的示数U0增大到2U0,故通过电压表的电流增加为2倍,由于串联,故通过可变电阻的电流也增大为原来的2倍,A正确;电流变为2倍,电阻变为原来的,根据P=I2R,可变电阻消耗的功率变为倍,B错误;电流变为2倍,电阻变为,根据U=IR,可变电阻两端的电压减为原来的,C正确;设电压表的内阻为Rx根据闭合电路欧姆定律,开始时:E=U0+,可变电阻的阻值减少为原来的后:E=2U0+联立解得:E=4U0,若可变电阻的阻值减到零,则电压表的示数等于电源的电动势,为4U0.D正确.‎ 考点:本题考查闭合电路的欧姆定律。‎ ‎5.如图所示,在水平方向的匀强电场中,一绝缘细线的一端固定在O点,另一端系一带正电的小球,小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动,小球所受的电场力大小等于重力大小. a、b、c、d四点的位置如图所示,圆上各点相比较,小球 (  )‎ A. 在最高点a处的动能最小 B. 在最低点c处的机械能最小 C. 在水平直径左端d处的机械能最大 D. 在水平直径右端b处的机械能最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 本题考查等效重力场的问题,先把重力和电场力进行合成,合力方向与水平方向夹角为45°斜向下,所以小球在b、c弧线的中点动能最大,在a、d弧线的中点动能最小,AB错误,判断机械能的变化是判断除了重力以外其他力做功,所以在水平直径右端b处电场力做功最多,机械能最大,D对;C错;‎ ‎6.在光滑绝缘的水平面上有一个不导电的弹簧,弹簧的两端分别与金属小球A、B相连,若A、B带上等量同种电荷,弹簧的伸长量x1,若让A、B所带电量都增为原来的2倍,弹簧的伸长量为x2,则x1与x2的关系是 A. x2>4x1 B. x2<4x1 C. x2=4x1 D. x2=x1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】让A、B所带电量都增为原来的2倍,根据库仑定律的公式:知,若认为距离保持不变,则库仑力增大为原来的4倍,根据平衡知,弹簧的弹力增大为原来的4倍,则形变量变为原来的4倍,但是形变量增大,库仑力减小,则x2<4x1;‎ A.x2>4x1,与结论不相符,选项A错误;B.x2<4x1,与结论相符,选项B正确;‎ C.x2=4x1,与结论不相符,选项C错误;D.x2=x1,与结论不相符,选项D错误;‎ ‎7.如图,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点。电场线与梯形所在的平面平行。ab平行cd,且ab边长为cd边长的一半,已知a点的电势是3V,b点的电势是5V,c点的电势是7V。由此可知,d点的电势为(  )‎ A. 4V B. 3V C. 2V D. 1V ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意知,ab∥dc,在匀强电场中,根据U=Ed可知,沿电场线方向相等距离两点间的电势差相等,则dc间电势差是ab间电势差的2倍,即有 可得:‎ 故B正确,ACD错误。‎ ‎8.一个质量为m,带电量为+q 的小球自由下落一段时间后,进入一个水平向右的匀强电场,场强大小为E=mg/q,则下列四个图中,能正确表示小球在电场中运动轨迹的是( )‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 场强大小为E=mg/q,可知所受电场力大小为mg,则合外力方向跟竖直方向成 ‎45°角,即速度跟合外力存在夹角,故应该做曲线运动,A错误 物体运动轨迹一定被合外力和速度夹在之间,B图中跟虚线交点位置,速度方向为曲线的切线方向,合外力斜向下,则可看出则B错误 最终速度方向跟合外力也不能平行,所以D错误 排除法可知应该选C ‎9.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积中有n个自由电子,电子的电量为q,此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过导体横截面的自由电子数可表示为( )‎ A. nvSt B. nvt C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电流的微观表达式,求出在t时间内通过导体横截面的自由电子的电量,每个电子的电量为,再确定通过导体横截面的自由电子的数目;‎ ‎【详解】根据电流微观表达式,在t时间内通过导体横截面的自由电子的电量,则在时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为,将代入得,故选项AC正确,选项BD错误。‎ ‎【点睛】本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力,电流的微观表达式 ‎,是联系宏观与微观的桥梁,常常用到。‎ ‎10.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示,下列说法正确的是( )‎ A. a点电势比b点高 B. a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点大 C. a、b、c三点和无穷远处的等电势 D. 一个电子在a点无初速释放,则它将在c点两侧往复振动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点,电势相等,而且与无穷远处电势相等,故A错误,C正确;‎ B.a、b两点场强方向都与垂直平分线垂直向右,方向相同,由于b处电场线密,电场强度大于a处电场强度,故B正确;‎ D.一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左,无初速释放后,将向左下方运动,不可能到达c点,故D错误。‎ ‎11.如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为d,一个带负电的液滴带电量大小为q,质量为m,从下板边缘射入电场,沿直线从上板边缘射出,则 A. 液滴做的是匀速直线运动 B. 液滴做的是匀减直线运动 C. 两板的电势差为 D. 液滴的电势能减少了mgd ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.液滴进入竖直方向的匀强电场中,所受的电场力方向竖直向上或竖直向下,因为微粒做直线运动,可知电场力方向必定竖直向上,而且电场力与重力平衡,液滴做匀速直线运动,故A正确,B错误;‎ C.液滴从下极板运动到上极板的过程中,由动能定理有 qU-mgd=0‎ 解得:‎ 故C正确;‎ D.液滴进入竖直方向的匀强电场中,重力做功-mgd,微粒的重力势能增加,动能不变,根据能量守恒定律得知,微粒的电势能减小了mgd,故D正确;‎ ‎12.如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b分别与电源的正、负极相连,a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔,闭合开关S后,带正电的液滴从小孔正上方到达a板小孔时速度为v1,现使a板不动,在开关S仍闭合或断开的情况下b板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍从P点自由落下,此时液滴到达a板小孔时速度为v2,空气阻力不计,下列说法中正确的是 A. 若开关S保持闭合,向下移动b板,则v2>v1‎ B. 若开关S保持闭合,则无论向上或向下移动b板,都有v2=v1‎ C. 若开关S闭合一段时间后再断开,则无论向上或向下移动b板,都有v2v1‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.若电键K保持闭合,无论向上或向下移动b板,重力与电场力做功不变,由动能定理可知,带电液滴速度不变,则v2=v1,故A错误,B正确; CD.若电键K闭合一段时间后再断开,则两板带电量Q不变,向下移动b板,极板之间的距离减小,则由可知C变大,根据Q=CU可知,两板电势差U减小,所以电场力做的负功减小,而重力做功不变,由动能定理得液滴速度变大,即v2>v1‎ ‎,故D正确,C错误.‎ 二、实验题 ‎13.一只电流表的满偏电流为Ig=5mA,内阻为Rg=100Ω,若改装成量程为I=30mA的电流表,应并联的电阻阻值为_________Ω;若将改装成量程为U=15V的电压表,应串联一个阻值为_______Ω的电阻.‎ ‎【答案】 (1). 20 (2). 2900‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1].改装成电流表要并联的阻值为:‎ ‎[2].改装成电压表要串联的阻值为:‎ ‎14.测量小灯泡的伏安特性曲线实验中,可选用的仪器有:‎ A.小灯泡,规格为“2.4V、1.0W”;B.直流电源,输出电压为6V;‎ C.电压表3V,内阻大约1kΩ;D.电压表6V,内阻大约2kΩ;‎ E.电流表0.6A,内阻大约1Ω;F.电流表3A,内阻大约1Ω;‎ G.滑动变阻器,总电阻10Ω;H.滑动变阻器,总电阻1000Ω;‎ I.开关、导线若干 ‎(1)实验中电压表应选用_________,电流表应选用________;滑动变阻器应选用________(填序号);‎ ‎(2)请在方框内画出实验电路图 ‎( )‎ ‎【答案】 (1). C (2). E (3). G (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2][3].小灯泡额定电压为2.4V,则电压表选择C即可;灯泡额定电流则电流表选择E即可;滑动变阻器要用分压电路,故选择阻值较小的G;‎ ‎(2)[4].因电压表的内阻远大于灯泡的电阻,则要用安培表外接电路,滑动变阻器采用分压电路,电路如图;‎ 三、计算题 ‎15.将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,问:‎ ‎(1)A、B两点间的电势差为多少?‎ ‎(2)该匀强电场的电场强度为多大?‎ ‎【答案】(1)5×103V(2)5×105V/m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)A、B两点间的电势差:‎ ‎(2)因为在匀强电场中U=Ed,所以有:‎ ‎16.如图所示的电路中,电阻R1=4 kΩ,R2=6 kΩ,电路两端所加的电压U=60 V,用某电压表测得R1两端电压为20 V,用该电压表测R2两端电压时示数为多少?‎ ‎【答案】30 V ‎【解析】‎ ‎【详解】测量R1时:‎ ‎,‎ 又因为 R并1=‎ 得:‎ RV=12 kΩ;‎ 测量R2时:‎ R并2=‎ 所以两部分电阻相等,故电压表示数为30 V。‎ ‎17.如图所示,一光滑斜面直角点A处固定一带电量为+q,质量为m的绝缘小球。另一同样小球置于斜面顶点B处,已知斜面长为L,现把上部小球从B点从静止自由释放,球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处(静电力常量为k,重力加速度为g)‎ 求:(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时速度?‎ ‎(2)小球运动到斜面底端C处时,球对斜面的压力是多大?‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎(1)由题意知:小球运动到D点时,由于AD=AB,所以有 即①‎ 则由动能定理得:②‎ 联立①②解得③‎ ‎(2)当小球运动到C点时,对球受力分析如图所示则由平衡条件得:④‎ 由库仑定律得:⑤‎ 联立④⑤得:‎ 由牛顿第三定律即.‎ ‎18.如图所示,两平行金属板A、B长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一不计重力的带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域.已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RD与界面PS的交点.求:‎ ‎(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RD的距离y以及速度v大小?‎ ‎(2)粒子到达PS界面时离D点的距离Y为多少?‎ ‎【答案】(1)y=0.03m;2.5×106m/s(2)0.12m ‎【解析】‎ ‎(1)带电粒子垂直进入匀强电场后做类平抛运动,加速度为a=qE/m=qU/md ‎ 水平方向有:L=v0t,‎ 竖直方向有:‎ 联立得:‎ 代入数据解得:y=0.03m;‎ 速度为:‎ 代入数据解得v=2.5×106m/s ‎(2)带电粒子在离开电场速度的反向延长线交水平位移的中点,设两界面MN、PS 相距为D,由相似三角形得:‎ 解得:Y=4y=0.12m;‎
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