【物理】江苏省苏州市张家港高级中学2019-2020学年高二上学期10月月考试题（解析版）

【物理】江苏省苏州市张家港高级中学2019-2020学年高二上学期10月月考试题（解析版）

张家港高级中学高二物理月考试卷 一、选择题 ‎1.如图所示，电阻R1、R2、R3、R4满足R1:R2:R3:R4=1:2:3:4，则当A、B间接上直流电压时，流过 R1、R2、R3、R4的电流I1:I2:I3:I4为( )‎ A. 1:2:3:4 B. 6:3:2:11 C. 3:2:1:6 D. 3:2:1:4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由并联电路的电压相同可得：电阻R1、R2、R3两端的电压相等，故由欧姆定律可得：，又由并联电路电流分流可得：，所以，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B。‎ ‎【点睛】关键是根据并联电路电压相同，由欧姆定律得到I1，I2，I3的数值关系，然后根据并联电路电流分流求得I4与I1，I2，I3的关系，即可得到比值。‎ ‎2.如图所示，图线表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）‎ A. R1：R2=3：1‎ B. 把R1拉长到原来3倍长后电阻等于R2‎ C. 将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1：P2=1：3‎ D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 通过图象得出两电阻的关系.串联电路电流相等,并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,并根据功率,部分电路欧姆定律及电阻定律,即可判定.‎ ‎【详解】A．根据图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1：R2=1：3, 所以A选项是不符合题意的；‎ B．根据电阻定律:‎ 当把拉长到原来的3倍,则电阻变为原来的9倍,因此是R2的3倍,所以B选项是不符合题意的;‎ C．串联电路电流相等,所以将与串联后接于电源上,电流比：‎ 根据公式可知：‎ P1：P2=1：3‎ 所以C选项是符合题意的；‎ D．并联电路,电压相等,根据公式可知，电流比等于电阻之反比,所以将与并联后接于电源上,电流比：‎ 所以D选项是不符合题意的；‎ ‎3.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（　　）‎ A. 水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向上 D.‎ ‎ 竖直向下 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据安培定则判断通电螺线管产生的磁场的方向。根据左手定则判断A受到通电螺线管磁场的作用力的方向.‎ ‎【详解】首先根据安培定则判断通电螺线管产生的磁场的方向右端为N极，所以在A处产生的磁场方向水平向左。根据左手定则判断可知：A受到通电螺线管磁场的作用力的方向竖直向上。故选C。‎ ‎4.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。‎ ‎5.如图,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=0.6Ω,R=10Ω,U=160V ,电压表的读数为110V,则下列说法正确的是 A. 通过电动机的电流为5A B. 通过电动机的电流为4A C. 在电动机中发热的功率为5W D. 输入到电动机的电功率为500W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．电动机和电阻串联，所以电流相等，电阻R两端电压 则有 所以通过电动机的电流为5A，故A正确，B错误；‎ C．电动机的热功率 故C错误；‎ D．电动机的电功率 故D错误。‎ ‎6.根据磁感应强度的定义式B＝F/(IL)，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比 B. 一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B一定为零 C. 磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同 D. 一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 磁感应强度的定义式B=‎ ‎,是比值定义的，在磁场中某确定位置，B与F与I、L的乘积没有直接关系，仅是它们的比值。A错。一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，如果电流平行于磁场放置则B不一定为零，B错。磁场中某处的B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向垂直，C错。一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到磁场力F也一定为零，D对。‎ ‎7.如图所示为水平放置的两根等高固定长直导线的截面图，O点是两导线间距离的中点，a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点，两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流．下列说法正确的是( )‎ A. 两导线之间存在相互吸引的安培力 B. O点的磁感应强度为零 C. O点的磁感应强度方向竖直向下 D. a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，两处电流的方向相反，所以它们之间存在相互排斥的作用力．故A错误．由安培定则可知，左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下，右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下，方向相同，所以合磁场的方向向下．故B错误，C正确．结合安培定则，分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图，可知a、b两点的磁感应强度方向相同．故D错误．故选C. ‎ ‎8.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是(　　)．‎ A. B＝18 T，Pm＝1.08×108W B. B＝0.6 T，Pm＝7.2×104W C. B＝0.6 T，Pm＝3.6×106W D. B＝18 T，Pm＝2.16×106W ‎【答案】D ‎【解析】‎ 通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL＝，代入数值解得B＝18 T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入数值得Pm＝2.16×106W，故ABC错误，D正确．‎ 故选:D 二、多选题 ‎9.当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；‎ C．环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；‎ D．根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误.‎ ‎10.用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法,以下物理量表达式中属于比值法定义的是 A. 电源电动势E= B. 导体电阻R=‎ C. 电容器的电容C= D. 电流强度I=‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电源电动势采用W与q的比值定义的，属于比值法定义，故A正确；‎ B．导体电阻，R等于电压U与电流I的比值，属于比值法定义，故B正确；‎ C．电容器的电容是由电容器本身决定的，电容器的电容是电容器电容决定式，故C错误；‎ D．电流强度，电流I等于流过导体的某横截面与时间t的比值，属于比值法定义，故D正确。‎ ‎11.关于电场和磁场,下列说法正确的是 A. 我们虽然不能用手触摸到电场的存在,却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱 B. 电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的假想曲线 C. 磁感线和电场线都是闭合的曲线 D. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,电流之间的相互作用是通过电场来发生的 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱。，故A正确；‎ B．电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向，但不是客观存在的曲线，故B正确；‎ C．磁感线是闭合的曲线，电场线从正电荷出发，到负电荷终止，不是闭合曲线，故C错误；D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，电流之间的相互作用是通过磁场发生的，故D错误。‎ ‎12.如图所示,图线a是某一电源的U-I曲线,图线b是一定值电阻的U-I曲线若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω）,则说法正确的是 A. 该定值电阻为6Ω；‎ B. 该电源电动势为20V；‎ C. 将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大；‎ D. 将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大；‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．图线b的斜率，则定值电阻的阻值R=k=6Ω，故A正确；‎ B．由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势 故B正确；‎ CD．对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，故将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大，故C正确，D错误。‎ ‎13.如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零 A. 保持磁场B不变,适当增大电流 B. 使电流反向并适当减小 C. 保持电流I不变，适当增大B D. 使磁场B反向并适当增大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】开始平衡时有 ‎ ①‎ A．保持磁场B不变,适当增大电流，直铜棒所受安培力增大，由①可知，可以使悬线中张力为零，故A正确；‎ B．使电流反向，安培力反向，则有 所以不可以使悬线中张力为零，故B错误；‎ C．保持电流I不变，适当增大B，直铜棒所受安培力增大，由①可知，可以使悬线中张力为零，故C正确；‎ D．使磁场B反向，安培力反向，则有 所以不可以使悬线中张力为零，故D错误。‎ ‎14.在图中所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时 A. 伏特表V的读数增大,电容C的电荷量在减小 B. 安培表A的读数增大,电容C的电荷量在减小 C. 伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小 D. 伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大 ‎【答案】D ‎【解析】当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时，变阻器有效电阻减小，外电路总电阻减小，则路端电压减小，总电流增大，所以伏特表V的读数减小，根据串联电路分压特点可知，电路中并联部分分压减小，通过R2的电流减小，而总电流增大，所以通过电流表的电流增大，即安培表A的读数增大，由于并联部分电压减小，电容器板间电压减小，则电容C的电荷量在减小，故D正确。‎ 三、实验题 ‎15.用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性,并测出该灯泡在额定电压下工作时的电阻值．‎ ‎（1）在闭合开关S前,滑动变阻器触头应该放在______端（选填“a”或“b” ）‎ ‎（2）按电路图（甲）测出的灯泡电阻值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）‎ ‎（3）根据所得到的图象如图乙所示,它在额定电压下实际功率P=______W,I-U图象是一条曲线而不是直线的原因是________ ．‎ ‎【答案】 (1). a (2). 偏小 (3). 1.2 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 ‎【解析】 (1)[1]闭合开关前，应将滑动触头置于输出电压最小的a端，以保护电流表；‎ ‎(2)[2]根据欧姆定律，电阻测量值为若考虑电压表内阻影响，待测电阻的真实值为 所以测出的灯泡电阻值比真实值偏小 ‎(3)[3]根据I-U图象读出U=2.4V时对应的电流I=0.5A，所以小灯泡的实际功率为 ‎[4]根据欧姆定律应有 可见I-U图象上的点与原点连线斜率的倒数等于灯泡的电阻，由于连线的斜率逐渐减小，所以小灯泡的电阻随温度的升高而增大，即I-U图象是一条曲线而不是直线的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大.‎ ‎16.现有一合金制成圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示。‎ ‎（1）由上图读得圆柱体的直径为_________mm，长度为__________cm。‎ ‎（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=____________。‎ ‎【答案】 (1). 1.844 (2). 4.240 (3). ‎ ‎【解析】（1）[1]螺旋测微器的读数为 ‎（1.842~1.846范围内的均给分）；‎ ‎[2]游标卡尺的读数为 ‎；‎ ‎（2）[3]圆柱体的横截面积为，由电阻定律和欧姆定律可知，‎ ‎17.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.‎ 实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：‎ 电压表：V（量程3V，内阻Rv约为10kΩ）‎ 电流表：G（量程3mA，内阻Rg=100Ω）‎ 滑动变阻器：R（阻值范围0〜10Ω，额定电流2A）‎ 定值电阻：R0=0.5Ω ‎（1）该同学将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 ____________ A。‎ ‎（2）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E= _______ V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r= ______ Ω（结果保留两位有效数字）。‎ ‎（3）由于电压表内阻电阻对电路造成影响，本实验电路测量结果电动势E ____________ ，内阻r ______ （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）‎ ‎【答案】(1). (2). 148 (3). 偏小 偏小 ‎【解析】‎ ‎（1）设改装后电流表的量程为I，则有，（2）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势E=1.48V．图线的斜率大小k=r，由数学知识得：，则电源的内阻；（3）可用“等效电源法”分析误差大小：可以把电源与电压表看做一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值即偏小；同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值．‎ 四．计算题 ‎18.如图所示，R3 =0.5Ω，S断开时，两表读数分别为0.4A和2.4V, S闭合时，它们的读数分别变化了0.3A和0.3V。求 ‎（1）当S闭合时两表读数分别是多大？‎ ‎（2）R1、R2的阻值 ‎（3）电源的电动势和内阻（两表均视为理想表）．‎ ‎【答案】(1)S闭合后两理想电表的读数为0.7A和2.1V(2)R1、R2的电阻值为6Ω和6Ω(3) 电源的电动势和内阻为2.8V和0.5Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当S闭合后，可知电路中总电阻减小，据欧姆定律知总电流增大，R1两端的电压减小，所以 ‎(2)当S断开时 当S闭合时 根据并联电阻的特点求得R2=6Ω ‎(3) 当S断开时，由欧姆定律得 ‎ ‎ 当S闭合时 联立解得：‎ ‎19.如图所示，光滑的平行导轨与水平面的夹角为θ=30°，两平行导轨间距为L，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中．导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计．将质量为m，长度也为L的导体棒放在平行导轨上恰好处于静止状态，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）通过ab导体棒的电流强度为多大？‎ ‎（2）匀强磁场的磁感应强度为多大？‎ ‎（3）若突然将匀强磁场方向变为垂直导轨平面向上，求此时导体棒的加速度大小及方向．‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3），方向沿斜面向上。‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据闭合电路的欧姆定律即可求得；‎ ‎（2）利用共点力平衡即可求得磁感应强度；‎ ‎（3）根据牛顿第二定律即可求的加速度 ‎【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可得 （2）导体棒静止，根据共点力平衡可得BILcos30°=mgsin30° （3）由牛顿第二定律可得 BIL-mgsin30°=ma 解得，方向沿斜面向上 ‎【点睛】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，求出合力，运用牛顿第二定律进行求解.‎ ‎20.如图所示,水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=1kg,电阻R0=0.9Ω,与导轨接触良好；电源电动势E=10V,内阻r=0.1Ω,电阻R=4Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T,方向垂直于ab,与导轨平面成角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）,定滑轮摩擦不计,线对ab 的拉力为水平方向,重力加速度g=10m/s2,ab处于静止状态已知=0.8，=0.6求：‎ ‎（1）通过ab的电流大小和方向．‎ ‎（2）ab受到的安培力大小和方向．‎ ‎（3）重物重力G的取值范围．‎ ‎【答案】(1)通过ab的电流大小为2A，方向由a向b(2)ab受到的安培力大小为5N，方向垂直B斜向左上方(3)重物重力G的取值范围为0.5N≤G≤7.5N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由闭合电路的欧姆定律可得，通过ab的电流 方向：由a到b；‎ ‎(2) ab受到的安培力 安培力方向如图所示 ‎(3)ab受力如图所示，最大静摩擦力：‎ 由平衡条件得：当最大静摩擦力方向向右时：‎ 当最大静摩擦力方向向左时：‎ 由于重物平衡，故：T=G 则重物重力的取值范围为