2017-2018学年福建省泉州市泉港区第一中学高二上学期第二次月考(1月)物理试题(解析版)

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2017-2018学年福建省泉州市泉港区第一中学高二上学期第二次月考(1月)物理试题(解析版)

泉港一中2017—2018学年上学期第二次月考 高二年级物理科试题 一、选择题(1-9题为单选题,10-13题为多选题,每小题4分,共52分)‎ ‎1. 三个点电荷电场的电场线分布如图,图中a、b两处的场强大小分别为Ea、Eb,电势分别为、,则 A. Ea>Eb,> B. Ea<Eb,<‎ C. Ea>Eb,< D. Ea<Eb,>‎ ‎【答案】C ‎【解析】电场线密的地方电场强度大,电场线稀的地方电场强度小,故Ea>Eb;根据电场线与等势线垂直,在b点所在电场线上找到与a点电势相等的,依据沿电场线电势降低,可知,故C正确,ABD错误。‎ ‎2. 如图所示,MN是某一正点电荷电场中的电场线,一带负电的粒子(重力不计)从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示.则(  )‎ A. 正点电荷位于N点右侧 B. 带电粒子从a运动到b的过程中动能逐渐增大 C. 带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 D. 带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 ‎【答案】D ‎3. 如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率是40 W,在不损坏灯泡的情况下,这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过 ‎ A. 40 W B. 60 W C. 80 W D. 120 W ‎【答案】B ‎【解析】由电路图可知,IL3=2IL2=2IL1;则L3消耗的功率最大,当L3消耗的功率是40 W时,根据P=I2R可知,L1、L2各消耗功率10 W,则电路消耗的总功率为60 W,故选B。‎ ‎4. 如图的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V、12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω。若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是 A. 电动机的输入功率为14W B. 电动机的输出功率为12W C. 电动机的热功率为2.0W D. 整个电路消耗的电功率为22W ‎【答案】C ‎【解析】灯泡恰能正常发光,.电动机两端电压为6V,A错。电动机 ‎,C对。输出功率为,B错。整个电路消耗的电功率为,D错 ‎5. 为测某电阻R的阻值,分别接成如图(a)、(b)两电路,在(a)电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA,乙电路中两表示数分别是2.9V、4mA,则被测电阻的值应为 A. 比1000Ω略大一些 B. 比1000Ω略小一些 C. 比750Ω略大一些 D. 比750Ω略小一些 ‎【答案】B ‎【解析】由甲和乙测量结果比较可知,电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用明显,即电压表的内阻不是很大,根据欧姆定律可知,当电压表的内阻很大时,采用电流表外接法误差小一些,所以,即待测电阻的值比1000Ω略小些,故B正确,ACD错误。 ‎ ‎6. 如图,A、B、C是相同的三盏灯,在滑动变阻器的滑动触头由a端向c端滑动的过程中(各灯都不被烧坏),各灯亮度的变化情况为 A. C灯变亮,A、B灯变暗 B. A、B灯变亮,C灯变暗 C. A、C灯变亮,B灯变暗 D. A灯变亮,B、C灯变暗 ‎【答案】A ‎..................‎ ‎7. 如图所示,在同一坐标系中画出a、b、c三个电源的U一I图象,其中a 和c的图象平行,下列说法中正确的是 ( )‎ A. Earb C. Ea0)的固定点电荷.已知点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为 ,方向向右.在b点处的场强为零,根据电场的叠加原理可知细棍与q在b处产生电场强度大小相等,方向相反,则知细棍在b处产生的电场强度大小为,方向向左.根据对称性可知细棍在d处产生的电场强度大小为,方向向右, 而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为 ,方向向右;所d点处场强的大小为Ed=E+E′= 方向向右.故选B.‎ ‎10. 如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则(  )‎ A. 电容器带电量不变 B. 尘埃仍静止 C. 检流计中有a→b的电流 D. 检流计中有b→a的电流 ‎【答案】BC ‎【解析】将两板缓慢地错开一些,两板正对面积减小,根据电容的决定式得知,电容减小,而电压不变,则电容器带电量减小.故A 正确.由于板间电压和板间距离不变,则板间场强不变,尘埃所受电场力不变,仍处于静止状态.故B正确.电容器电量减小,处于放电状态,而电容器上板带正电,下极板带负电,电路中形成逆时针方向的电流,则检流计中有a→b的电流.故C正确,D错误.故选ABC.‎ 点睛:本题电容器动态变化问题,要抓住电压不变,根据电容的决定式和电容的定义式 结合进行分析.‎ ‎11. 如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN,P点在y轴的右侧,MP⊥ON,则(  )‎ A. M点的电势比P点的电势高 B. 将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功 C. M、N 两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D. 在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析:过M、P、N做等势线,可得到过P点的等势线通过M、N之间,因顺着电场线电势降低,则有φM>φP>φN,故A正确.将负电荷由O点移到P点,因UOP>0,所以W=-qUOP<0,则负电荷电场力做负功,故B错误;由U=Ed可知,MN间的平均场强小于OM间的平均场强,故MN两点间的电势差小于OM两点间的电势差,C错误;根据电场线的分布特点会发现,电场线关于y轴两边对称,故y轴上的场强方向在 y轴上,所以在O点静止释放一带正电粒子,其所受电场力沿y轴正方向,则该粒子将沿y轴做直线运动,故D正确;故选AD.‎ 考点:电场线;电势及电势能 ‎【名师点睛】电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加。‎ ‎12. 如图所示,电压表看作理想电表,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(灯丝电阻不变),下列说法正确的是 A. 灯泡L1变暗 B. 小灯泡L2变亮 C. 电容器带电量减小 D. 电压表读数变大 ‎【答案】CD ‎【解析】由图可知,灯泡L1与滑动变阻器并联后与L2串联;将滑动变阻器的滑片由左端向右滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,变阻器与灯L1并联的电阻增大,外电路总电阻增大,路端电压增大,电压表的读数变大,D正确;由闭合电路欧姆定律可知,流过电源的电流减小,灯泡L2变暗,B错误;电压表V2读数变小.灯泡L1的电压U1=E-I(r+RL2)增大,灯泡L1变亮,A错误;由于电容器两端电压减小,由Q=CU可得电容器中的电量减小;故C正确,故选CD.‎ 点睛:本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析规律,要注意明确在简化电路时应将电容器视为断路,先摘除后再分析电路,然后明确电容器与哪部分并联,从而明确电容器电压的变化.‎ ‎13. 如图所示,为定值电阻,为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法正确的是 A. 当=时,上获得最大功率 B. 当=时,上获得最大功率 C. 当增大时,电源的效率变大 D. 当=0时,电源的输出功率一定最小 ‎【答案】AC ‎【解析】将R1也看成电源的内电阻,R2上的功率等于电源的输出功率,当外电阻等于内阻时,即R2=R1+r时,输出功率最大,即R2上的功率最大,故A正确;根据,电流最大时,R1上的功率最大,当外电阻最小时,即R2=0时,电流最大,故B错误;电源的效率为:,当R2增大时,电源的效率增大,故C正确;当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大,外电阻与内电阻越接近,电源的输出功率越大,由于R1与r的关系未知,故当R2=0时,电源的输出功率不一定最小,故D错误。所以A正确,BCD错误。‎ 二、实验题 ‎14. 在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下 ‎ ‎ 待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);‎ 电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);‎ 电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);‎ 电源:E1(电动势3 V,内阻不计);E2(电动势12 V,内阻不计);‎ 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);‎ 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.‎ ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm.‎ ‎(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图.‎ ‎【答案】 (1). 1.773 (2). A1 (3). E1 ‎ ‎【解析】试题分析:(1)由图示螺旋测微器可知,其示数为:1.5mm+27.5×0.01mm=1.775mm;‎ ‎(2)电阻丝的额定电流约为0.5A,电流表应选A1‎ ‎;电阻丝的额定电压约为U=IR=0.5×5=2.5V,电源应选E1;‎ ‎(3)待测金属丝电阻约为5Ω,电压表内阻约为3kΩ,电流表内阻约为0.2Ω,相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻,电流表应采用外接法,由题意可知,滑动变阻器采用限流接法,实验电路图如图所示:‎ 考点:测量金属丝电阻率 ‎【名师点睛】本题考查了螺旋测微器读数、实验器材的选择、设计实验电路图,螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;确定电流表的接法是正确设计实验电路的关键,当电压表内阻远大于待测电阻阻值时,电流表应采用外接法。‎ ‎15. 测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:‎ A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)‎ B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)‎ C.电流表A(0~0.6A,内阻0.1Ω)‎ D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)‎ E..滑动变阻器R2(0~200Ω,lA)‎ F.定值电阻R0(990Ω)‎ G.开关和导线若干 ‎⑴某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图中甲的(a)、 (b)两个参考实验电路,其中合理的是____________图的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选____________(填写器材前的字母代号)‎ ‎(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1~I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得被测电池的电动势E=_______V,内阻r=_____Ω。‎ ‎【答案】 (1). b (2). D (3). 1.48(1.48士0.02) (4). 0.77(0.75~0.80)‎ ‎【解析】(1)器材中没有给电压表,但给了两个电流表,将电流表G串联一个电阻,可以改装成电压表,a、b两个参考实验电路,其中合理的是b,因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小,所以滑动变阻器应选D。‎ ‎(2)根据欧姆定律和串联的知识得:电源两端电压U=I1(990+10)=1000I1,根据图象与纵轴的交点得电动势E=1.5mA×1000Ω=1.50V,与横轴的交点可得出路端电压为1V时电流是0.62A,由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得:r=0.80Ω。 ‎ ‎16. 所示的电路,金属丝固定在两接线柱a、b上,锷鱼夹c与金属丝接触良好.现用多用表测量保护电阻R0的阻值,请完成相关的内容:‎ ‎(1)A.将转换开关转到“Ω×100”挡,红、黑表笔短接,调节__使指针恰好停在欧姆刻度线的____处.‎ B.先__________,将红、黑表笔分别接在R0的两端,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“__________”挡位(填“×1K”或“×10”)‎ C.换挡后再次进行欧姆调零后,将红、黑表笔分别接在R0的两端,测量结果如右图(2)所示,则R0的阻值为_______.‎ ‎【答案】 (1). 调零旋钮(欧姆调零) (2). 零刻度 (3). 断开开关S,(或取下R0) (4). ×10 (5). 20Ω ‎【解析】(1)A、将转换开关旋至“×100”档,红黑表笔短接,旋动调零旋钮,进行欧姆调零,‎ 使指针恰好停在欧姆刻度线的零刻度处。‎ B、先断开开关S,再将红、黑表笔分别接在R0的两端,若发现指针的偏转角度太大,说明倍率太大,因此这时他应将选择开关换成欧姆挡的“×10”档。 C、由图可知,R0的阻值为2×10=20Ω。‎ ‎17. 现要进一步精确测量额定电压为3V的R0阻值,实验室提供了下列可选用的器材:‎ A.电流表(量程300 mA,内阻约1 Ω) B.电流表A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω)‎ C.电压表V1(量程3.0 V,内阻约3 kΩ) D.电压表V2(量程15.0 V,内阻约5 kΩ)‎ E.滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω) F.滑动变阻器R2(最大阻值为200 Ω)‎ G.电源E(电动势为4 V,内阻可忽略) H.开关、导线若干.‎ ‎①为了取得较多的测量数据,尽可能提高测量准确度,某同学采用如图一所示电路,应选择的器材为(只需填器材前面的字母)电流表__________.电压表__________.滑动变阻器_________.‎ ‎②请根据电路图在图二所给的实物图连线。‎ ‎③为取得较多的测量数据,提高测量精确度,图3给出的测量电路图中,最合适的电路是 ,通过实验,电阻R0的测量值_______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。‎ ‎【答案】 (1). A (2). C (3). E (4). C 小于 ‎【解析】①电源的电动势为4V,则电压表的量程3.0V,故电压表选取C;通过的最大电流为:‎ ‎,因此电流表选取量程为300mA,故电流表选A;为了便于方便测量滑动变阻器应选小阻值的,故选E。‎ ‎②③电压开始从零调节,滑动变阻器应采用分压接法,待测电阻阻值约为20Ω,电流表内阻约为1Ω,电压表内阻约为3kΩ,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,实验应选择图B所示电路;电流表采用外接法,由于电压表的分流,所测电流偏大,由欧姆定律可知,电阻测量值小于真实值.根据图B所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:‎ 三 、计算题 ‎18. 如图是家用电饭煲的电路图。将电饭煲接到稳压电源上,当开关接通“加热”挡时,电热丝以额定功率给食物加热,当食物蒸熟后,开关接通“保温”挡,给食物保温,这时电热丝的功率为其额定功率的1/9,电流为1.40 A,已知分压电阻的阻值是R=100 Ω。求:‎ ‎(1)保温时,电阻R两端的电压。‎ ‎(2)稳压电源输出的电压。‎ ‎(3)电热丝的额定功率。‎ ‎【答案】(1)140V (2)210V (3)882W ‎【解析】试题分析:(1)电阻R两端的电压为 UR=IR=1.40×100=140(V) (3分)‎ ‎(2)设电热丝的电阻为r,电源输出电压为U,则 ‎()2r =(3分)‎ 解得:r=50Ω(2分)‎ 所以电源电压为U=I(R+r)=1.40×(100+50)=210(V)(2分)‎ ‎(3)电热丝的额定功率为P==882(W)(2分)‎ 考点:考查了电功率的计算,闭合回路欧姆定律的应用 ‎19. 如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,板间距d=0.04 m,两板间的电压U=400 V,板间有一匀强电场.在A、B两板上端连线的中点Q的正上方,距Q为h=1.25 m的P点处有一带正电的小球,已知小球的质量m=5×10-6 kg,电荷量q=5×10-8 C.设A、B板足够长,g取10 m/s2.试求:‎ ‎(1)带正电的小球从P点开始由静止下落,经多长时间和金属板相碰;‎ ‎(2)相碰时,离金属板上端的竖直距离多大.‎ ‎【答案】(1)0.52s (2)0.102m ‎【解析】试题分析:(1)设小球从P到 Q点做自由落体运动,根据自由落体公式求出时间,小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度ax,根据匀加速直线运动位移时间公式求出时间,两个时间之和即为所求时间;‎ ‎(2)小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动,求出在时间t内的位移y,与金属板上端的距离为:S=y﹣h.‎ 解:(1)设小球从P到 Q需时t1,由h=gt12‎ 得t1==s=0.5s 小球进入电场后其飞行时间取决于电场力产生的加速度ax,可以求出小球在电场中的运动时间t2.应有 qE=max E=‎ ‎=axt22‎ 由上述3个式子,得:‎ t2=d=0.04×s=0.02s 所以,运动总时间 t=t1+t2=0.5+0.02=0.52s ‎(2)小球由P点开始在竖直方向上始终是自由落体运动,在时间t内位移为:‎ y=gt2=×10×0.522=1.352m 与金属板上端的距离为:S=y﹣h=1.352﹣1.25m=0.102m 答:(1)带正电小球从P点开始由静止下落,经0.52s和金属板相碰;‎ ‎(2)相碰时,离金属板上端的距离为0.102m.‎ ‎【点评】该题考查了自由落体运动和类平抛运动的基本规律,难度适中,属于中档题.‎ ‎ ‎
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