2020-2021学年高二上学期月考物理试题(山东省枣庄市第八中学(东校区))

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2020-2021学年高二上学期月考物理试题(山东省枣庄市第八中学(东校区))

高二物理单元检测(一) 考试时间:100 分钟 一、选题题(1—8 题为单项选择题,9—12 题为多项选择题) 1.以下对公式的理解正确的是( ) A.公式 指出,电场强度 跟检验电荷的电量 成反比 B.由公式 可知,电场中两点的距离越大,电场场强 越小 C.在公式 中, 是 的电场在 位置的电场强度值 D.公式 指出,同一个电荷在电势越高的地方电势能越大 2.图为某匀强电场的电场线,带负电的粒子沿电场线从 a 运动到 b,若粒子只受电场力作用,则 ( ) A.a、b 两点电势相等 B.粒子的电势能减小 C.粒子从 a 运动到 b 过程加速度保持不变 D.粒子做匀加速直线运动 3.如图所示,电动机 M 的线圈电阻为 r,接入电压恒为 U 的电源时,电动机正常工作,此时电动 机中通过的电流为 I、消耗的电功率为 P、线圈电阻的发热功率为 P 热、输出的机械功率为 P 出。则 下列关系式正确的是 A. B.P=IU+I2r FE q = E q UE d = E 1 2 2 q qF k r = 2 2 kq r 2q 1q pE qφ= UI r = C. D.P 出=IU-I2r 4.如图所示,在点电荷 Q 形成的电场中,已知 a、b 两点在同一等势面上,c、d 两点在另一等势面 上.甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为 acb 和 adb 曲线,已知乙粒子带正电.那么下列判断正 确的是(  ) A.甲粒子在 b 点的电势能比在 c 点小 B.乙粒子在 d 点速度最大 C.a、b 两点电场强度相同 D.d 点电势比 b 点电势高 5.图中平行金属板 A、B 之间有匀强电场,A、B 间电压为 600V,A 板带正电,接地,A、B 两板 间距为 12cm,C 点离 A 板 4cm,则关于 C 点的电势的下列说法中正确的是 (  ) A.φC=400V B.φC=﹣400V C.φC=200V D.φC=﹣200V 6.如图所示,有向直线为某点电荷电场中的一条电场线,其上两点 a、b 相距为 d,电势差为 U,b 点的场强大小为 E,把电荷量为 q 的试探电荷从 a 点移到 b 点,电场力做功为 W,该试探电荷在 a 点 所受的电场力大小为 F,下列关系式一定正确的是( ) A.E= B.U=Ed C.E= D.U= 7.电阻 R1 和 R2 分别标有规格“100Ω、4W”和“12.5Ω、8W”,将它们串联起来之后,能承受的最大电 压是( ) A.30 V B.22.5 V C.90 V D.25 V 2UP r =热 F q 2 kq d W q 8.在如图所示的电路中,电源的电动势和内阻及电阻 R2 的阻值都恒定,当滑动变阻器 R1 的滑片处 于某位置时,电容器 C 两极板间的带电油滴恰好悬浮不动。下列判断正确的是(  ) A.若仅减小电容器两极板间的正对面积,油滴将向下运动 B.若仅将 R1 的滑片向右移动,油滴将向上运动 C.若仅将 R1 的滑片向左移动,电源的效率将增加 D.若仅将 R1 的滑片移动,电压表 V1、V2 的示数变化量的代数和总等于零 9.(多选)电吹风是电动机带动风叶转动的装置,电热丝给空气加热得到热风.设电动机线圈和电 热丝的总电阻为 R,接在一电压为 u=U0sinωt 的交流电源上,若已知电吹风使用时消耗的功率为 P, 通过电热丝和电动机线圈的总电流为 I,则有 A.P> B.P>I2R C.P=I2R D. 10.(多选)在研究平行板电容器电容的实验中,电容器的 A、B 两极板带有等量异种电荷,A 板与 静电计连接,如图所示.实验中可能观察到的现象是 ( ) A.增大 A、B 板间的距离,静电计指针张角变小 B.减小 A、B 板间的距离,静电计指针张角变小 C.在 A、B 板间放入一介质板,静电计指针张角变小 D.把 B 板向上平移,减小 A、B 板的正对面积,静电计指针张角变小 11.(多选)两个带等量正电荷的小球(可视为点电荷)固定在图中 a、b 两点,MN 为 ab 连线的中 垂线,交直线 ab 于 O 点,A 为 MN 上的一点。取无限远处的电势为 零, 2 0 2 U R 0 2 2P U I= 一带负电的试探电荷 q 仅在静电力作用下运动,则(  ) A.若 q 从 A 点由静止释放,其将以 O 点为对称中心做往复运动 B.若 q 从 A 点由静止释放,其在由 A 点向 O 点运动的过程中加速度先增大后减小 C.q 由 A 点向 O 点运动时,其动能逐渐增大,电势能逐渐减小 D.若在 A 点给 q 一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动 12.(多选)三个电阻相同的灯泡,其允许消耗的最大功率都是 20W,现将其中的两个灯泡串联后 再与第三个灯泡并联起来接入电压 U,则下列说法正确的是( ) A.L1 消耗的功率可能为 3W B.L3 消耗的功率可能为 15W C.整个电器允许消耗的最大功率为 30W D.整个电器允许消耗的最大功率为 60W 二、实验题 13.一游标尺上标有 20 等分刻度的游标卡尺,其读数为________ mm; 螺旋测微器读数为________ mm。 14.某同学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小,在实验室中,他取一段长为 16 cm 的自动铅笔笔芯,用多用电表测量其电阻大约为 5Ω,该同学要较精确测量铅笔芯的电阻,需要测量 多组数据,现有下述器材可供选择: A.电源 3 V,内阻不计 B.直流电流表 0~3 A(内阻约 0.1 Ω) C.直流电流表 0~600 mA(内阻约 0.5 Ω) D.直流电压表 0~3 V(内阻约 3 kΩ) E.直流电压表 0~15 V(内阻约 200 kΩ) F.滑动变阻器(5 Ω,1 A) G.滑动变阻器(1 kΩ,300 mA) (1)除开关、导线外,实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据,需要选用的器材有: _____________(填写字母代号); (2)画出合适的电路图 (3)该同学在下表中记录了实验数据,请你根据实验数据在方格纸上画出了该铅笔芯的伏安特性曲 线:作 U﹣I 图上纵轴为 I,横轴为 U 15.在如下图所示的电路中,四节干电池串联,小灯泡 A、B 的规格均为“3.8V,0.3A”。闭合开关 S 后,无论怎样移动滑片 P,A、B 灯都不亮。 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障 ①量程应该选______; A.2.5V B.10V C.50V D.250V ②测得 c、d 间电压约为 5.8V,e、f 间电压为 0,则故障可能是_________; A.B 灯丝断路 B.A 灯丝断路 C.d、e 间断路 D.B 灯被短路 (2)开关 S 断开,换掉损坏的元件,将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡。将两表笔分 别与 e、f 两接线柱接触,某次测量结果如下图所示,测得灯泡电阻为_________ 。将多用电表选 择开关置于“250mA”挡,开关 S 仍断开,将两表笔分别与 a、b 两接线柱接触,稳定时其指针也恰 好指在如图位置上,则通过灯泡的电流是_________mA。 Ω 三、解答题 16.一个电源接 8Ω 电阻时,通过电源的电流为 0.15A,接 13Ω 电阻时,通过电源的电流为 0.10A, 求: (1)电源的电动势和内阻. (2)当外电阻为 13Ω 时,电源的效率和外电阻上消耗的电功率. 17.如图所示的电路中,电源的电动势为 E=10v,内阻忽略不计.R1、R2、R3、R4 均为 20Ω 定值电 阻,电容器 C=30mF,开关 S 是断开的.现将开关 S 闭合,则在闭合 S 后的较长时间内,通过 R4 的 电荷量是多少? 18.如图所示,虚线左侧有一场强为 E1=E 的匀强电场,在两条平行的虚线 MN 和 PQ 之间存在着宽 为 L、电场强度为 E2 =2E 的匀强电场,在虚线 PQ 右侧距 PQ 为 L 处有一与电场 E2 平行的屏。现将 一电子(电荷量为 e,质量为 m,重力不计)无初速度地放入电场 E1 中的 A 点,最后电子打在右侧 的屏上,A 点到 MN 的距离为 ,AO 连线与屏垂直,垂足为 O,求: (1)电子到 MN 的速度大小; (2)电子从释放到打到屏上所用的时间; 2 L (3)电子刚射出电场 E2 时的速度方向与连线夹角 的正切值 ; (4)电子打到屏上的点到点 O 的距离 θ tanθ x 高二物理单元检测(一)参考答案 2020.09 1.C 【解析】公式 是电场强度的定义式,采用比值法定义,则知 与 、 无关,A 错误;公式 只适用于 匀强电场,而匀强电场的场强 处处相同,与两点间的距离无关,B 错误;在公式 中,将 看成场源电荷, 看成试探电荷,则 是点电荷 产生的电场在点电荷 处场强的大小,C 正确;根据电势能公式 知,同一个正电荷在电势越高处的电势能越大, 而同一个负电荷在电势越高处的电势能越小,D 错误. 2.C A、沿着电场线方向,电势降低,则有 a 点的电势高于 b 点电势,故 A 错误; B、带负电的粒子沿电场线从 a 运动到 b,电场力做负功,则电势能增加,故 B 错误; C、电场线疏密反映场强大小,从 a 向 b 运动,场强不变,加速度不变,所以粒子做匀变速直线运动, 若速度方向与加速度相同,则做匀加速直线运动;若两方向相反,则做匀减速直线运动,故 C 正确,D 错误. 【点睛】 本题考查了电场线的特点,能够形象地描述电场的强弱和方向,并强调速度与加速度的方向来确定 速度增加与否. 3.D 【解析】电动机为非纯电阻用电器,电动机中通过的电流为 ,它消耗的电能一部分转化成机 械能一部分自身发热,线圈电阻的发热功率 ,消耗的电功率为 ,所以根据能量守 恒得出 ,故 ABC 错误,D 正确; 故选 D。 FE q = E F q UE d = E 1 2 2 q qF k r = 1Q 2Q 2 2 Qk r 2Q 1Q pE qφ= UI r < 2P I r=热 P IU= 2P IU I r= −出 【点睛】要注意非纯电阻,欧姆定律不再适用,求解输出的机械功率要应用能量守恒定律的角度分 析。 4.D 【解析】根据粒子的轨迹判定甲粒子受到中心点电荷 Q 的引力,而乙粒子受到中心点电荷 Q 的斥力, 可知两粒子在从 a 向 b 运动过程中电场力做功情况. A、由图可知,甲粒子受到中心点电荷 Q 的引力,甲粒子从 c 到 b 的过程中电场力做负功,电势能 增大,所以甲粒子在 b 点的电势能比在 c 点大。故 A 错误;B、乙粒子受到中心点电荷 Q 的排斥力, 从 a 到 d 电场力做负功,动能减小,速度减小。从 d 到 b 电场力做正功,动能增大,速度增大,所 以乙粒子在 d 点速度最小;故 B 错误;C、a、b 两点电场强度大小相等,方向不同,则电场强度不 同,故 C 错误。D、越靠近正点电荷 Q 电势越高,则 d 点电势比 b 点电势高,故 D 正确。故选 D。 【点睛】 根据轨迹判定“电荷甲受到中心电荷的引力,而电荷乙受到中心电荷的斥力”是解决本题的突破口.要 注意电场强度是矢量,只有大小和方向都相同时电场强度才相同. 5.D 【解析】由 E=U/d 得:E=600 0.12=5000V/m;C 点电势等于 CA 两点的电势差,因 A 带正电且电势为零, 故 C 点电势小于 A,UCA=-Ed1=-5000×0.04=-200V,故 φC=-200V,故 D 正确,ABC 错误。故选 D。 【点睛】 在研究电场中能的性质时一定要注意各量间的正负,明确正负在题目中的含义,并能正确应用. 6.D 【解析】A. a 点的场强大小为在 a 点的试探电荷受到的电场力与试探电荷的电荷量的比值,即 ,因电场不一定是匀强电场,可知 b 点的场强不一定是 ,故 A 错误; B.公式 U=Ed 只适用与匀强电场,对非匀强电场不适用,故 B 错误; a FE q = FE q = C.点电荷产生的场强大小为 E= ,其中 q 为点电荷,d 为到该点电荷的距离,故 C 错误; D.从 a 到 b 电场力做功为 W=qU,所以电势差 U= ,故 D 正确. 7.B 【解析】电阻 R1 的额定电流为:퐼1 = 푃1 푅1 = 4 100 = 0.2퐴,电阻 R2 的额定电流为:퐼2 = 푃2 푅2 = 8 12.5 = 0.8 퐴,串联起来后允许的最大电流是 0.2A,能承受的最大电压是:푈 = 퐼(푅1 + 푅2) = 0.2 × (100 + 12.5) 푉 = 22.5푉,故 B 正确,ACD 错误。 8.B 【解析】A.减小两板间正对面积,电容器的板间电压不变,场强不变,油滴所受的电场力不变, 仍静止,故 A 错误; B.R1 滑动触头向右移动时,接入电路的电阻增大,电路中电流减小,内电压减小,路端电压增大, 则电容器板间电压增大,板间场强增大,油滴所受的竖直向上的电场力增大,油滴将向上运动。故 B 正确; C.同理可得,R1 滑动触头向左移动时,接入电路的电阻减小,外电路电阻减小,而电源的效率 可知电源的效率减小,故 C 错误; D.R1 的滑动触头移动时,外电阻发生变化,则路端电压随之变化,电压表 V1,V2 的读数之和等于 路端电压,所以电压表 V1,V2 的读数变化量的代数和不等于零,故 D 错误。 故选 B。 9.BD 【解析】电吹风不是纯电阻原件,工作时不满足欧姆定律,电吹风的功率满足输入动律=热功率+输 出功率,接入交流电,工作时的电压为最大值的有效值 【详解】 2 kq d W q ( ) 1= 1 IU IR R rIE I R r R r R η = = =+ + + 电动机正常工作时,两端的电压为交流电的有效值 ,因此 ,功率 ,故 A 不对而 D 正确, 为电动机发热功率,电动机得输入功率等于输出功 率加发热功率,因此 ,因此 B 正确,C 错误;所以选 BD 10.BC 【解析】A.增大 A、B 板间的距离,根据电容的决定式 知电容 C 减小,电容器的电量 Q 不变,则由定义式 知板间电压 U 增大,静电计指针张角变大。A 错误。 B.减小 A、B 板间的距离,根据电容的决定式 知电容 C 增大,电容器的电量 Q 不变,则由定义式 知板间电压 U 减小,静电计指针张角变小。B 正确。 C.在 A、B 板间放入一介质板,根据电容的决定式 知电容 C 增大,电容器的电量 Q 不变,则由定义式 知板间电压 U 减小,静电计指针张角变小。C 正确。 0 2 2 U IR> 02 2 UI R < 2 0 0 2 2 2 UP U I R = < 2I R 2P I R> 4 SC kd ε π= QC U = 4 SC kd ε π= QC U = 4 SC kd ε π= QC U = D.把 B 板向上平移,减小 A、B 板的正对面积,根据电容的决定式 知电容 C 减小,电容器的电量 Q 不变,则由定义式 知板间电压 U 增大,静电计指针张角变大。D 错误。 故选 BC。 11.ACD 【解析】A.若 q 从 A 点由静止释放,受到向下的电场力作用,向下加速运动,过 O 点后受到向上 的电场力作用,做减速运动,根据受力情况的对称性可知 q 将以 O 点为对称中心做往复运动,故 A 正确; B.电荷在 O 点时电场力为零,电荷在 A 点电场力是否最大无法确定,电荷由 A 点向 O 点运动的过 程中加速度变化情况无法确定,可能一直减小,也可能先增大再减小,故 B 错误; C.q 由 A 点向 O 点运动时,电场力做正功,说明动能逐渐增大,电势能逐渐减小,故 C 正确。 D.q 受到指向圆心的电场力,在 ab 连线中垂面内给它一个垂直电场力方向大小合适的速度,电场 力提供向心力,电荷可以做匀速圆周运动,故 D 正确。 故选 ACD。 12.ABC 【解析】试题分析:明确电路结构,根据功率公式可明确它们可能的功率;再明确当 L3 达最大功率 时 L1 与 L2 两端的电压,由功率公式明确二者的功率,即可求得总功率. 解:A、由图可知,L1 与 L2 串联后与 L3 并联,L1 与 L2 的电压之和为 U,则两灯泡的功率均小于额 定功率,故 L1 消耗的功率可能为 3W;故 A 正确; B、L3 所加电压 U 未知,故 L3 消耗的功率可能为 15W;故 B 正确; 4 SC kd ε π= QC U = C、当 L3 达额定功率时,L1 和 L2 的电压为额定电压一半;则由 P= 可知,功率均为额定功率的 ; 故整个电器允许消耗的最大功率为 20+2× =30W;故 C 正确,D 错误; 故选 ABC. 【点评】本题考查功率公式的应用及串并联电路的规律,要注意能根据题意正确选择功率公式进行 分析. 13.29.8 3.191(3.190~5.193) 【解析】 14.ACDF 【解析】 (1)电源电动势为 ,故电压表选 D,最大电流 ,若选取 量程,则指针 偏转不及刻度的 ,误差较大,故电流表选 C,滑动变阻器分压接法,选取小电阻即可,故选择器 材为:ACDF; (2)电压表上从零开始读取,所以选择滑动变阻器分压接法,被测电阻为小电阻,电流表用外接, 电路图为 (3)由描点法可作出笔芯的伏安特性曲线: 15 B B 7 170 【解析】(1)[1] ABCD.因为电源是四节干电池,所以电压表的量程应选 ,ACD 错误 B 正确。 故选 B。 (1)[2]ABCD.测得 c、d 间电压约为 5.8V,说明此时电压表与电源两极相连,c、d 间之外电路不存 3V 3 0.754 UI A AR = = = 3A 1 3 10V 在断路,e、f 间电压为零,说明 e、f 间没有断路,e、f 之外电路存在断路,由此可知 c、d 间断路, 即小灯泡 A 灯丝断路,ACD 错误 B 正确。 故选 B。 (2)[3] 多用电表的选择开关置于电阻挡的“×1”挡,由图示表盘可知,其示数为 。 (2)[4] 将多用电表选择开关置于“250mA”挡,由图示表盘可知,其分度值为 5mA,示数为 170mA。 16.(1)1.5V, 2Ω(2)86.7%,0.13W 【解析】 (1)由闭合电路的欧姆定律 E=I(r+R)有: E=0.15(r+8) E=0.1(r+13) 解得:E=1.5V,r=2Ω (2)由闭合电路的欧姆定律得: 则电源的效率为: 外电阻上消耗的电功率为:P=I2R=0.12×13W=0.13W. 17.0.3c 【解析】 S 断开时,电源与 R1、R2 串联,R3、R4 和电容器串联后与 R2 并联,由于电容器可看做断路,故 R3、 R4 上电压为零,电容器上电压等于 R2 的电压,且上极板电势高,带正电. 则电容器的电荷量为: =0.15c, S 闭合时,R1、R2 串联后与 R3 并联,R4 和电容器串联后并联在 R1 两端,电容器上的电压等于 R1 两 7 1Ω 7Ω× = 1.5 0.113 2 EI A AR r = = =+ + 13100% 100% 100% 86.7%15 UI R EI R r η = × = × = × =+ 2 1 1 2 CR EQ R R = + 端的电压,且上极板电势低, 带负电. =0.15c, 闭合 S 后的较长时间内,电容正负极变化了, 通过 R4 的电荷量为: ; 考查开关 S 的接通与断开时,电路中电阻是如何连接,并掌握欧姆定律与电容公式的应用,注意判 定电容器的电压是解题的关键. 18. (1) ;(2) ;(3) ;(4) 【解析】 (1)从 点到 的过程中,由动能定理 得 (2)电子在电场 中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为 ,时间为 ,由牛顿第二定 律和运动学公式得 则时间 t1 为 1 2 1 2 CR EQ R R = + 1 2 0.3cQ Q Q∆ = + = eEL m 3 mL eE 2 3L A MN 21 2 2 LeE mv⋅ = eELv m = 1E 1a 1t 1 1 = =eE eEa m m 从 到屏的过程中运动的时间 运动的总时间为 (3)设电子射出电场 时沿平行电场线方向的速度为 ,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的 加速度为 运动时间为 则竖直方向速度为 所以夹角为 解得 (4)如图,电子离开电场 后,将速度方向反向延长交于 场的中点 。 1 1 = m eE v Lt a = MN 2 2 =2L mLt v eE = 1 2 3= + = mLt t t eE 2E yv 2 2 2= =eE eEa m m 3 Lt v = 2 3yv a t= tan yv v θ = tan 2θ = 2E 2E O′ 由几何关系知 得 。 tan 2 x L L θ = + 3x L=
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