【物理】山西省朔州市应县第一中学2019-2020学年高二上学期月考（三）试题（解析版）

【物理】山西省朔州市应县第一中学2019-2020学年高二上学期月考（三）试题（解析版）

高二年级月考三物理试题 一、选择题 ‎1.在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法不正确的是()‎ A. 库仑在前人工作的基础上总结出库仑定律 B. 美国物理学家密立根利用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量 C. 最初是焦耳用实验直接测得的用于计算电热的关系式 D. 奥斯特发现了电磁感应现象，并提出了力线概念，他认为正是通过场（力线）把电作用与磁作用传递到别的电荷或磁体 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．库仑在前人工作的基础上总结出库仑定律，选项A正确，不符合题意；‎ B．美国物理学家密立根利用油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量，选项B正确，不符合题意；‎ C．最初是焦耳用实验直接测得的用于计算电热的关系式，选项C正确，不符合题意；‎ D．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了力线的概念，他认为正是通过场（力线）把电作用与磁作用传递到别的电荷或磁体，选项D错误，符合题意。‎ ‎2.下列说法中正确是（ ）‎ A. 磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流为I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值 B. 一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处一定没有磁场 C. 一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处时大，则A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大 D. 磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流I、长为L的一小段导线垂直放在该处时所受磁场力F与I、L的乘积的比值，故A与题意不符；‎ B．当一小段通电导线平行放在磁场某处，不受磁场力作用，但磁场仍存在，故B与题意不符；‎ C．一小段通电导线垂直放在磁场中A处时所受磁场力比垂直放在B处大，则A处时磁感应强度一定比B处的磁感应强度大，故C与题意不符；‎ D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同，故D与题意相符。‎ ‎3.两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA∶IB＝1∶4，则横截面积之比SA∶SB为(　　)‎ A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当两导体接入电压相同的电路时，电流之比IA：IB=1：4，根据欧姆定律得电阻之比:‎ RA：RB=4：1‎ 两个导体的材料相同，电阻率相同，质量相同，体积相同，根据电阻定律得：‎ 得到，横截面积之比:‎ 故A正确，BCD错误。‎ ‎4.如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则(　　)‎ A. 电压表的示数变大 B. 小灯泡消耗的功率变小 C. 通过R2的电流变小 D. 电源内阻消耗的电压变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，电压表的示数变小，A错误；‎ BCD．因电路中电流减小，故电源的内电压减小，则路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由可知，小灯泡消耗的功率变小，B正确CD错误。‎ ‎5.一个用满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，电阻调零后，用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间。如用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为 A. 1000Ω B. 1500Ω C. 2000Ω D. 5000Ω ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当电流达到满偏电流的一半时，所测电阻与内部电阻相同，为中值电阻，所以中值电阻为则 再由得 故A正确，BCD错误；‎ ‎6.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由上图可知电源电动势为，电源内阻为． A．三电阻并联，，，； B．两个电阻串联，然后与第三个电阻并联，，，； C．三电阻串联，，，； D．两电阻并联后与第三个电阻串联，，，；‎ ‎【点睛】根据图象求得电源的电动势和内电阻是本题的关键，之后根据闭合电路欧姆定律来计算即可。‎ ‎7. 如图所示为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．下列判断正确的是（ ）‎ A. 甲为“非”门，输出为“1” B. 乙为“或”门，输出为“1””‎ C. 乙为“与”门，输出为“0 D. 丙为“与”门，输出为“1”‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：基本逻辑门电路的输入输出，非门当输入1时，输出0，当输入0时，输出1；或门当输入1、0时，输出1；与门当输入1、0时，输出0．‎ 解：A、甲为“非”门电路，当输入1时，输出0，故A错误；‎ B、乙为“或”门电路，当输入1、0时，输出1，故B正确；‎ C、D、丙为“与”门电路，当输入1、0时，输出0，故C正确，D错误．‎ 故选：BC ‎【点评】考查了基本逻辑门电路的输入输出逻辑关系，理解逻辑原理．‎ ‎8.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，、为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节、，关于F的大小判断正确的是 A. 保持不变，缓慢增大时，F将变大 B. 保持不变，缓慢增大时，F将变小 C. 保持不变，缓慢增大时，F将变大 D. 保持不变，缓慢增大时，F将变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】保持不变，缓慢增大时，电路的总电阻增大，电流减小，因此两端电压减小，因此可知电场强度减小，则小球收到的电场力减小，绳拉力等于电场力和重力的合力，因此拉力F减小，故A错B正确；保持不变，没有接到电路，其变化不影响电路的变化，因此电容器的电压不变，拉力F不变，CD错误 ‎9.如图所示，两只白炽灯泡L1和L2与电源、电键组成的电路中，当电键闭合后，发现电压表V1、V2的示数相同，且电流表A的示数为零，则可能发生的故障是（ ）‎ A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．如果灯泡L1断路，电压表V1示数为零，不符合题意，故A错误；‎ B．如果灯泡L2断路，电路不同，电流表无示数，电压表V1、V2都测量电源电压，示数相同，符合题意，故B正确；‎ C．如果灯泡L1短路，电流表有示数，不符合题意，故C错误；‎ D．如果灯泡L2短路，电压表V1无示数，电流表有示数，不符合题意，故D错误。‎ ‎10.在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关闭合后，下列说法正确的是(　　)‎ A. 灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍 B. 灯泡L1的电阻为7.5 Ω C. 灯泡L2消耗的电功率为0.75 W D. 灯泡L3消耗的电功率为0.30 W ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当开关闭合后，灯泡L1的电压等于3V，由图读出其电流I，由欧姆定律求出电阻，并求出其功率。灯泡L2、L3串联，电压等于1.5V，由图读出电流，求出电阻。根据功率公式可求得各电阻的功率大小。‎ ‎【详解】A项：电源电动势为3.0V，内阻不计，灯泡L1的电压U1=3V，由图读出其电流I1=0.25A；灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图读出其电流I2=I3=0.20A，，故A错误；‎ B项：当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻，故B错误；‎ C项：L2消耗的功率P2=I2U2=0.3W，故C错误；‎ D项：L3消耗的功率P3=I3U3=0.3W，故D正确。‎ 故应选：D。‎ ‎【点睛】本题关键抓住电源的内阻不计，路端电压等于电动势，来确定三个灯泡的电压。读图能力是基本功。‎ ‎11.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的分布示意如图.结合上述材料，下列说法正确的是( )‎ A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D. 在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的北极 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A正确；‎ B．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B正确；‎ C、磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，曲线的切线为该点磁场的方向，所以不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；‎ D．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理南极，即地磁北极，故D正确。‎ ‎12.如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知( )‎ A. R的阻值为1.5 Ω B. 电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω C. 电源的输出功率为3.0 W D. 电源内部消耗功率为1.5 W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图象Ⅱ可知，外电阻 故A正确；‎ B．由图象Ⅰ可知，电源电动势E=3.0V，短路电流I短=2.0A，电源内阻 故B错误；‎ C．由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V，干路电流为1.0A，电源的输出功率为 D．电源内部消耗的功率为 故D正确。‎ ‎13.如图，直线a、抛物线b和曲线c分别为某一稳恒直流电源接在纯电阻电路中的总功率P、电源内部发热功率Pr、输出功率PR随电流I变化的图象，根据图象可知( )‎ A. 电源的电动势为3V，内阻为1Ω B. 当电流为2.5A，PR=1.50W C. 当外电路中的电阻为1Ω时，外电阻上消耗的功率最大2.5W D. 图象中任意电流值对应的P、Pr、PR间的关系总满足P=Pr＋PR ‎【答案】AD ‎【解析】A．直流电源的总功率PE=EI，故图线a的斜率等于电源的电动势，解得：‎ 由图线b，当I=3A时，Pr=9W，由公式Pr=I2r得：r=1Ω．‎ 故A正确；‎ BD．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点，这三点的纵坐标PA、PB、PC，则这三点的纵坐标PA、PB、PC分别是电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率，根据能量关系可知，PA=PB+PC．即P=Pr+PR，当电流为2.5A时，P=IE=7.5W，Pr=I2r=6.25W，则PR=1.25W，故B错误，D正确；‎ C．当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，即外电阻消耗的功率最大，‎ 故C错误。‎ ‎14.如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为（），定值电阻.闭合开关，理想电压表示数为，理想电流表示数为；在滑动变阻器的滑片由端滑到端的过程中( )‎ A. 先变小后变大 B. 与的比值先变大后变小 C. 与的乘积先增大后减小 D. 的变化量的绝对值与的变化量的绝对值的比值小于 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的有效电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：总电流先变小后变大，路端电压先增大后减小，电压表测量路端电压，所以电压表的读数U先增大后减小，故A错误；‎ B．由于U先增大后减小，电流表测量R2的电流，I先变大后变小，所以U与I比值等于R2与R1等效电阻的和，先变大后变小，故B正确；‎ C．将R3与内阻并联等效为电源的内阻r′＜R2，随着等效外电阻的增大，P=UI减小，故C错误；‎ D．将R3与内阻并联等效为电源的内阻，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值为等效内阻，小于原内阻r，故D正确。‎ 二、实验题 ‎15.在“测定金属的电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分长度约为50cm. ‎ ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数为______mm；‎ ‎(2)用伏安法测量金属丝的电阻.实验所用的器材为：电池组（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约）、滑动变阻器，额定电流2A，开关、导线若干.实验前已用多用电表粗测得待测金属丝的电阻约为.则实验中应采用图 中的__________图对应的电路.（选填“A”或“B”）‎ ‎(3)由于电阻的测量存在系统误差，因此本实验测得电阻率与真实值比较偏______（选填“大”或“小”）‎ ‎【答案】 (1). 0.3950.397 (2). B (3). 小 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm，由于误差所以测量长度在0.395mm到0.397mm之间；‎ ‎(2)[2]待测金属丝的电阻约为，电流表的内阻约为0.1，电压表的内阻约为3‎ ‎，所以待测金属丝的电阻为小电阻，则电流表应用外接法，即实验中应采用图中的B图对应的电路；‎ ‎(3)[3]电流表外接法中，由于电压表分流作用，导致电流的测量值比真实值偏大，由公式可知，电阻的测量值比真实值偏小，由公式可知，电阻率的测量值比真实值偏小。‎ ‎16.图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是__色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则=_____k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较______（填“变大”、“变小”或“不变”）。‎ ‎【答案】 (1). 红 (2). 5 (3). 变大 ‎【解析】‎ ‎【详解】欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；‎ 当两表笔短接（即）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系：，得；，当指针指在刻度盘的正中央时：‎ 有：，代入数据可得：；‎ 当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流不变，由公式：‎ ‎，欧姆表内阻得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了。‎ ‎【点睛】根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断读数，以及电池电动势变小，内阻变大时测量结果的变化；本小题考查了考查欧姆表的结构、测量原理，同时还要注意测量误差应如何来分析。‎ 三．计算题 ‎17.如图所示，电路中E＝3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω，变阻器的最大阻值为10Ω.‎ ‎（1）变阻器接入电路的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？‎ ‎（2）变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多大？‎ ‎（3）变阻器接入电路的阻值R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多大？‎ ‎【答案】（1）2,W（2）0,W.（3）0,W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)将电阻R0和电源等效成新的电源，当外电路电阻与等效电源内电阻相等时，等效电源的输出功率最大；故当 等效电源的输出功率最大，即变阻器上消耗的功率最大；此时，最大功率为 ‎(2)根据公式P=I2R，当电流最大时，定值电阻R0上消耗的功率最大，根据闭合电路欧姆定律，有 所以当Rx=0，电流最大，定值电阻R0上消耗的功率最大；此时I=1.5A，最大功率 ‎(3)当外电阻与电源内阻越接近时，电源的输出功率越大，所以当 时，电源的输出功率最大，此时路端电压为 电流为 电源的最大功率为 ‎18.如图所示，一直流电动机与阻值为的电阻串联在电源上，电源的电动势V，内阻，用理想电压表测出电动机两端的电压V，已知电动机线圈电阻，‎ 求：‎ ‎(1)电路中的电流；‎ ‎(2)电源的输出功率；‎ ‎(3)电动机的输出功率 ‎【答案】(1)2A(2)56W(3)16W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由E=30V，电动机两端电压为10V可得R和电源内阻上分担的电压为20V，则有 解得 A ‎(2)电源的输出功率 解得 W ‎(3)电动机的热功率 电动机的输出功率 代入数据解得 W ‎19.磁场中放一与磁场方向垂直导线,通入的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的磁场力为5×10-2 N。问:‎ ‎（1）这个位置的磁感应强度是多大?‎ ‎（2）如果把通电导线中的电流增大到5 A时,这一点的磁感应强度是多大?此时导线受到的磁场力为多大？‎ ‎（3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,否可以肯定这里没有磁场?‎ ‎【答案】（1）2T（2）0.1N（3）不能肯定此处没有磁场 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)磁感应强度的大小为 ‎(2)导线电流发生变化，不会影响磁场的变化，故磁场不变还是2T，安培力为 ‎(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行。‎ ‎20.在如图所示的电路中，R1＝3Ω，R2＝6Ω，R3＝1.5Ω，C＝20μ F，当开关S断开时，电源的总功率为2W；当开关S闭合时，电源的总功率为4W，求： ‎ ‎(1)电源的电动势和内电阻；‎ ‎(2)闭合S时，电源的输出功率；‎ ‎(3)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？‎ ‎【答案】(1) , （2）3.5W（3） ,0‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 断开S，R2、R3串联，根据闭合电路欧姆定律求解出电流和电功率表达式；S闭合，R1、R2并联再与R3串联，再次根据闭合电路欧姆定律求解出电流和电功率表达式；最后联立求解；闭合S时电源的输出功率为P=EI-I2r；S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压，求解出电压后根据Q=CU列式求解。‎ ‎【详解】（1）S断开，R2、R3串联根据闭合电路欧姆定律可得：‎ 总功率为：‎ S闭合，R1、R2并联再与R3串联，总外电阻 根据闭合电路欧姆定律可得：‎ 所以总功率为：‎ 联立解得：E=4V，r=0.5Ω ‎（2）闭合S，总外电阻R′=3.5Ω 干路电流为 输出功率P出=EI′-I′2r ‎=4×1-1×0.5=3.5W （3）S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压：‎ 可得电量为：Q=CU2=20×10-6×3=6×10-5C ‎【点睛】本题首先要理清电路结构，然后结合闭合电路欧姆定律和电功率表达式列式分析。‎