【物理】西藏拉萨中学2019-2020学年高二上学期第三次月考试题（解析版）

【物理】西藏拉萨中学2019-2020学年高二上学期第三次月考试题（解析版）

拉萨中学2019-2020学年高二上学期第三次月考理综物理 二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.如图矩形线框在匀强磁场中绕轴匀速转动，从图示位置（磁场与线圈平面垂直）开始线框转动180°，在这个过程中磁通量变化情况是（　　）‎ A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由图示可知，线框在图示位置B与面积S垂直，磁通量最大，转动180°的过程中，磁感应强度与磁场夹角先减小后变大，穿过线框的磁感线条数先减小后逐渐增大，故选D.‎ ‎【点睛】本题考查了判断磁通量的变化情况，分析清楚图示情景即可正确解题．‎ ‎2.如图所示，实线是匀强电场的电场线，带电粒子 q1、q2 分别从 A、C 两点以初速度 v 垂直射入电场，其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA.已知q1带正电，不计粒子重力和阻力．则下列说法中正确的是( ) ‎ A. q2也带正电 B. A 点的电势低于 C 点的电势 C. 电场力对 q1 做正功，对 q2做负功 D. q1、q2的电势能均减小 ‎【答案】D ‎【解析】A．A带正电，正电荷受到静电力的方向与电场线的方向一致，且指向运动轨迹的内侧，所以可以判断电场线的方向应该是水平向右，根据轨迹可以判断q2受到的电场力的方向水平向左，所以q2带负电，故A错误；‎ B．电场线的方向水平向右，沿着电场线电势在降低，所以A 点的电势高于C 点的电势，故B错误；‎ CD．结合受力和运动轨迹可知电场力对 q1 和q2都做正功，所以电势能都减小，故C错误；D正确。‎ ‎3.如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是(　　)‎ A. R1、R2同时短路 B. R1短路 C. R3断路 D. R2断路 ‎【答案】D ‎【解析】A、R2短路，B灯不亮，不符合题意．故A错误． B、若R1短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，R3电流I3减小，则通过A的电流IA=I-I3增大，UA增大，A灯变亮；B灯并联分流变大，B灯变亮，不符合题意．故B错误． C、若R3断路，外电阻增大,路端电压U增大，A、B两灯均变亮，不符合题意．故C错误． D、R2断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R3电流I3增大，则通过A的电流IA=I-I3减小，A灯变暗．B灯电压UB=U-IA（RA+R1）增大，B灯变亮，符合题意．故D正确．‎ ‎4.将一个电源与一个电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 电源的电动势为45V B. 电源的内阻为5Ω C. 电源最大输出功率可能大于45W D. 电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】根据电源输出功率性质可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大值为P=，此时电源的效率为50%．‎ ‎【详解】当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故B正确；由可知，E=30V；故A错误；由图可知，电源的输出功率最大为45W，故C错误；根据效率公式可得：，最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%．故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】本题考查电源的输出功率的特点，要注意明确当内外电阻相等时电源的输出功率最大，但此时效率只有50%．‎ ‎5.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为‎1.0 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为‎2.0 A和15.0 V．则当这台电动机正常运转时(　　)‎ A. 电动机的内阻为7.5 Ω B. 电动机的内阻为2.0 Ω C. 电动机的输出功率为30.0 W D. 电动机的输出功率为26.0 W ‎【答案】D ‎【解析】AB．因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为‎1.0A和1.0V，说明电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻电路，故说明电动机的内阻为r==1.0Ω，选项AB错误；‎ CD．当电动机正常运转时，电流表和电压表示数分别为‎2.0A和15.0V，则电动机的总功率为P总=‎2.0A×15.0V=30.0W，此时电动机的发热功率为P热=（‎2.0A）2×1.0Ω=4.0W，故电动机的输出功率为P出=P总－P热=30.0W－4.0W=26.0W，选项C错误，D正确。‎ ‎6.如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3‎ 两两等距，垂直纸面放置，均通有大小相等的电流I，L1、L2中电流方向垂直纸面向里，L3中电流方向垂直纸面外．下列说法错误的是 A. L1、L2在L3处产生的合磁感应强度方向与L1、L2连线垂直 B. L2、L3在L1处产生的合磁感应强度方向与L2、L3连线垂直 C. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 D. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 ‎【答案】AD ‎【解析】A. 、在处产生的合磁感应强度方向如图所示：‎ 即合磁感应强度的方向与的连线平行，故A错误，符合题意 B. 、在处产生的合磁感应强度方向如图所示：‎ 由几何知识可知、在处产生的合磁感应强度方向与和的连线垂直，故B正确，不符合题意 CD. 、通电导线在处的合磁场大小与、通电导线在处的合磁场相等，设各自通电导线在其他两点的磁场大小为，那么、和三处磁场之比为，安培力 ，安培力大小之比等于磁感应强度之比，为 ‎，故C正确不符合题意，D错误符合题意。‎ ‎7.用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U-I图线，由图可知 A. 电池电动势的测量值为1.40 V B. 电池内阻的测量值为1.0 Ω C. 外电路发生短路时的电流为‎0.40 A D. 电压表示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝‎‎0.2A ‎【答案】ABD ‎【解析】A、由图象可知，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势，则知电源的电动势为1.40V，故A正确； ‎ B、电源的内阻r＝||Ω＝1Ω，故B正确； ‎ C外电路发生短路时的电流 I‎1.40A，故C错误；‎ D、当电压表示数为1.20V时，I′A＝‎0.20A，故D正确；‎ ‎8.如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，电流表和电压表都看做理想电表，且大于电源的内阻r，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则 A. 电压表读数减小 B. 电流表读数减小 C. 质点P将向上运动 D. 电源的输出功率逐渐增大 ‎【答案】AD ‎【解析】AB. 由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电路 电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，同时，R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确B错误。‎ C. 因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C错误；‎ D. 由题，R1大于电源的内阻r，外电路的总电阻大于r，而当电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大，则知电路中总电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大。故D正确。‎ 三、非选择题 ‎9.为了测量某待测电阻Rx的阻值，某实验小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量，实验室提供的器材如下：‎ 待测电阻：Rx 电压表：V1（量程3 V，内阻约为3kΩ）‎ 电压表：V2（量程15 V，内阻约为15 kΩ） ‎ 电流表：A1（量程‎0.6 A，内阻约为5Ω）‎ 电流表：A2（量程200 mA，内阻约为30Ω） ‎ 滑动变阻器：R（最大阻值10Ω，额定电流‎1 A） ‎ 直流电源：E（电动势为3 V，内阻可忽略）‎ 单刀单掷开关一个，导线若干 ‎（1）当用多用电表的欧姆×10挡粗测Rx的阻值时，发现指针偏转角度太大了，应使选择开关拨到________（填“×100或×‎1”‎）倍率挡，重新欧姆调零后再测，此时多用电表指针位置如图（a）所示。‎ ‎（2）在用伏安法测量Rx时，为使测量尽量精确，要求电表指针均达到半偏以上，电压表应选_________，电流表应选______________。（均填器材符号）‎ ‎（3）图为该实验小组设计测量电阻Rx 电路图的一部分，请在虚线框内将电路图补充完整____。‎ ‎【答案】 (1). ×1 (2). V1 (3). A2 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空．欧姆×10挡粗测Rx的阻值时，发现指针偏转角度太大了，说明Rx的阻值较小，应换用×1挡。‎ 第二空．电源电动势为3 V，为使电表指针均达到半偏以上，电压表选择V1．‎ 第三空．据图（a）知，待测电阻，则流过待测电阻的最大电流，为使电表指针均达到半偏以上，电流表选择A2．‎ 第四空．电压表选择V1，电流表选择A2，则：；待测电阻，所以测量电路选用电流表的外接法，电路如图：‎ ‎10.某同学在实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0．于是设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E、内阻r和定值电阻R0的阻值。‎ ‎（1）若实验中的所有操作和数据处理无错误，用该方法测得的R0值_________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。‎ ‎（2）该同学根据记录的U1、U2、I的一系列值，作出了如图乙所示的A、B两条图线U1﹣I 图线是图乙中的_________（填“A”或“B”）图线，由图乙中数据可知电动势E＝_________ V，内电阻r＝_________Ω ‎【答案】 (1). 大于 (2). B 3.0 1.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1] 根据题意可知测量值为 由于电压表V1分流，电流表的示数小于流过R0的电流，故用该方法测得的电阻值要大于真实值；‎ ‎(2)[2][3][4] 根据闭合电路欧姆定律，得：‎ U1+I（R0+r）=E U2+Ir=E 整理得：‎ U1=E-I（R0+r）‎ U2=E-Ir 结合图象，U2-I图象的斜率表示内阻r，U1-I图象的斜率表示等效内阻（R0+r），故U1-I图线是图乙中的B图线；由B图线得：‎ E=3.0V 由A图线得：‎ ‎11.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．‎ ‎12.如图所示，线段A为某电源的U-I图线，线段B为某电阻的U-I图线，当上述电源和电阻组成如图闭合电路时，求：‎ ‎(1)电源电动势和内阻各是多大？‎ ‎(2)电源的输出功率P是多大？‎ ‎(3)若要获得电源的最大输出功率，要并联一个多大的电阻？电源最大输出功率多大？‎ ‎【答案】（1）3V ；（2）；（3）；‎ ‎【解析】（1）从A的图线可读出电动势为：‎ 内阻为：；‎ ‎（2）从图象的交点可读出 路端电压为：‎ 电路电流为：‎ 电源输出功率为：‎ ‎；‎ ‎（3）从图象的交点可得：‎ ‎，‎ 当内外电阻相等时，即外电路总电阻为:‎ 时，电源有最大输出功率，‎ 由电阻并联关系可得并联的电阻为：‎ ‎，‎ 电源有最大输出功率为：‎ ‎；‎ 所以：（1）电源电动势和内阻各是3V和0.5Ω；（2）电源的输出功率为4W；（3）若要获得电源的最大输出功率，要并联一个1Ω的电阻，电源最大输出功率4.5W ‎【点睛】解决该题需明确知道U−I图象中纵截距和斜率的物理意义，知道在什么时候电源的输出功率是最大的；熟记功率的计算公式。‎ ‎13.如图所示，Y和Y′是真空中一对水平放置的平行金属板，板间距离为d，板长为L，两板间电势差为U，板间电场可视为匀强电场。现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，以水平初速度v0射入板间。已知该粒子能射出金属板，求：‎ ‎（1）若不计粒子重力，带电粒子射出金属板时速度v的大小；‎ ‎（2）若不计粒子重力，在带电粒子通过平行金属板的过程中，电场力所做的功W。‎ ‎（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念。‎ ‎【答案】（1）， （2）（3），‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）粒子射出金属板时偏转量为y=，设带电粒子射出金属板时速度为v，根据动能定理得，F电×y=，即，解之得；‎ ‎（2）带电粒子通过平行金属板的过程中，电场力所做的功W=F电×y=；‎ ‎（3）电势的定义式为；则重力势。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动，电势与重力势的概念。‎