【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)

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【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。‎
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