物理卷·2018届【全国百强校】河南省南阳市第一中学高二上学期第一次月考物理试题解析（解析版）

物理卷·2018届【全国百强校】河南省南阳市第一中学高二上学期第一次月考物理试题解析（解析版）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分.其中1-7小题只有一个选项正确，8-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1．关于电源电动势，下面说法正确的是 A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压 B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化 C．在闭合电路中，当外电阻增大时，路端电压增大，电源的电动势也增大 D．电源的电动势就是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量 ‎【答案】D 考点：考查对于电源的电动势的理解能力 ‎【名师点睛】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和 ‎2．英国科学家法拉第最先尝试用“线”描述磁场和电场，有利于形象理解不可直接观察的电场和磁场的强弱分布。如图所示为一对等量异种点电荷，电量分别为+Q、-Q。实线为电场线，虚线圆的圆心O在两电荷连线的中点，a、b、c、d为圆上的点，ad、bc的连线分别与两电荷的连线垂直，下列说法正确的是 A．a点的电场强度大于b点的电场强度 B．同一电荷在b、c两点所受电场力相同 C．将一正电荷沿虚线ad从a移到d点的过程中，电荷的电势能先增大后减小 D．d点的电势低于c点的电势 ‎【答案】C 考点：考查了等量异种电荷电场分布规律 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围的电场线和等势面的分布情况，心中要有分布图，知道两电荷连线的中垂线是等势线．‎ ‎3．如图所示，电场中有a、b两点，则下列说法中正确的是 A．电势 ，场强 B．电势，场强 C．将电荷-q从a点移到b点电场力做负功 D．将电荷-q分别放在a、b两点时具有的电势能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：电场线越密的地方电场强度越大，所以场强，沿着电场线电势降低，所以电势，故AB错误；将-q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，故C正确；将-q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以将电荷-q分别放在a、b两点时具有的电势能，故D错误．‎ 考点：考查了电场线，电场强度，电势，电场力做功 ‎【名师点睛】电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线；电场线的方向是正电荷所受电场力的方向，而正负电荷所受的电场力的方向相反；电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强 ‎4．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是 A．平行板电容器的电容将变大 B．带电油滴的电势能将减少 C．静电计指针张角变小 D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力变大 ‎【答案】B 考点：考查了电容的动态变化分析 ‎【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变 ‎5．来自质子源的质子（初速度为零），经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子电荷量为e，假定加速电场为匀强电场，质子到达靶时的速度为 v，则质子源与靶间的质子数为 A． B． C． D．‎ ‎【答案】B 考点：考查了电流的宏观表达式 ‎【名师点睛】本题要掌握总电量=单一粒子的带电量与总个数的乘积；及电流的表达式的应用，同时要注意建立正确的物理模型．‎ ‎6．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为 A．5.5Ω B．7.0Ω C．12.0Ω D．12.5Ω ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由欧姆定律得，当时，，由a与纵轴的交点读出电源的电动势为：．根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为，电流为，则硅光电池的内阻为：，故A正确；‎ 考点：考查了闭合回路欧姆定律的应用 ‎【名师点睛】本题考查对图象的理解能力．对于线性元件有，对于非线性元件，．对于电源的内阻往往根据电源的外特性曲线研究斜率得到．‎ ‎7．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表A示数变化量的绝对值为，正确的是（）‎ A．的示数增大 B．电源输出功率在减小 C．与的比值在减小 D．大于 ‎【答案】D 考点：考查了电路的动态分析 ‎【名师点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部 ‎8．关于欧姆定律的说法中正确的是（）‎ A．由I=U/R，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B．由U=IR，对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大 C．由R=U/I，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比 D．欧姆定律I=U/R适用于任何导体的导电情况 ‎【答案】AB 考点：考查了对欧姆定律的理解 ‎【名师点睛】根据欧姆定律的内容可知，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，电阻的大小是由导体本身决定的，与电压的大小无关．‎ ‎9．如图甲所示，平行板相距为d，在两金属板间加一如图乙所示的交变电压，有一个粒子源在平行板左边界中点处沿垂直电场方向连续发射速度相同的带正电粒子(不计重力)。t=0时刻进入电场的粒子恰好在t=T时刻到达B板右边缘，则 A．任意时刻进入的粒子到达电场右边界经历的时间为T B．t=T/4时刻进入的粒子到达电场右边界的速度最大 C．t=T/4时刻进入的粒子到达电场右边界时距B板的距离为d/4‎ D．粒子到达电场右边界时的动能与何时进入电场无关 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：任意时刻进入的粒子水平方向都做匀速直线运动，由，则得：，都相等，所以到达电场右边界所用时间都相等，粒子在T时间正好到达电场右边界，故A正确；‎ 粒子在竖直方向做周期性运动，匀加速和匀减速运动的时间相等，加速度也相同，所以到达电场右边界时速度的变化量为零，因此粒子到达电场右边界时的速度大小等于进入电场时初速度大小，与何时进入电场无关，故B错误，D正确；对于t=0时刻进入电场的粒子，据题意有：…①，时刻进入的粒子，在前时间内竖直方向的位移向下，大小为：…②，在后时间内竖直方向的位移向下，大小为：…③，则知，即竖直方向的位移为0，所以子到达电场右边界时距B板距离为：，故C错误．‎ 考点：考查了带电粒子在交变电场中的运动 ‎【名师点睛】本题中粒子在周期性变化的电场中运动，关键要抓住粒子运动过程的周期性和对称性，运用牛顿第二定律和运动学公式结合解题．‎ ‎10．如图所示，电流表(0～3A)和(0～0.6A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中．闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（）‎ A．、的读数之比为1∶1‎ B．、的读数之比为5∶1‎ C．、的指针偏转角度之比为1∶1‎ D．、的指针偏转角度之比为1∶511‎ ‎【答案】BC 考点：考查了电表的改装 ‎【名师点睛】明确电表的改装原理，电流计并联电阻分流成为大量程电流表．由电流表的改装原理有并联电路的特点进行分析可得结论．‎ ‎11．如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正负极相连。a，b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后速度为，现进行下列操作后相同的液滴仍从P点自由落下，先后穿过两个小孔后速度为．下列说法中正确的是 A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则 B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则 C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则 D．若电键K闭合一段时间再断开，无论向上或向下移动b板，则 ‎【答案】BC 考点：考查了电容器的动态变化 ‎【名师点睛】本题注意电容器和电源相连，故两板间的电压不变，同时，注意两板移动时，高度差是否发生变化，从而由动能定理分析即可．‎ ‎12．如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线与匀强电场E垂直，在A点以大小为的初速度水平抛出一质量为m、电荷量为+q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点（图中未画出）时速度大小仍为，在小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是 A．电场力对小球做功为负 B．小球的电势能减小 C．小球的电势能增量大于 D．C可能位于AB直线的左侧 ‎【答案】AC 考点：考查了电场强度，电场力做功，小球在复合场中的运动 ‎【名师点睛】本题运用动能定理分析电场力做功正负，并分析电势能、机械能的变化．根据推论：正电荷在电势高处电势能大，分析C点的位置 二、实验题(13小题4分，14小题7分，15题9分，共20分）‎ ‎13．用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为___________mm，用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为______mm ‎【答案】（1）6.124±0.001（2）63.60‎ ‎【解析】‎ 试题分析：螺旋测微器的读数为，游标卡尺读数为 考点：考查了螺旋测微器，游标卡尺的读数 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎14．发光二极管（LED）是由镓（Ga）、砷（As）与磷（P）等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件，通常用在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数字显示，其显著的特点就是具有单向导电性。其电路符号如图甲所示，正常使用时带“+”号的一端应接在电源的正极，带“-”号的一端应接在电源的负极。某课外活动小组用实验方法测得某型号发光二极管两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示 ‎（1）如图乙、丙有两个可供选择的电路，应选图_______（填“乙”或“丙”）电路进行实验，实验中的系统误差主要是由_________________________________________________引起的。‎ ‎（2）请在坐标纸上用描点法画出该型号发光二极管的伏安特性曲线。‎ ‎（3）若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5V，现用5V的稳压电源供电，则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻R的阻值为_______Ω。（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】（1）丙 电压表分流（2）如图所示（3）112Ω～120Ω ‎【解析】‎ 试题分析：（1）滑动变阻器应接成分压器电路，而电流表内阻未知，故电流表用内、外接都可以，故丙图正确，图丙电路图中，电压表与二极管并联，会造成分流影响 ‎（2）如图所示 ‎（3）根据U-I图线，当二极管的工作电压为2.5V时，工作电流约为21.5mA，串联电阻上分到电压应为2.2V，故应串联的电阻为：．（112Ω～120Ω都算正确）‎ 考点：描绘二极管伏安特性曲线实验 ‎【名师点睛】对于非线性元件，要注意应用图象求出其工作电压和电流； 同时对于实验题要注意电学规律的正确应用．‎ ‎15．某实验探究小组为了测量电流表内阻，设计的电路如图甲所示．实验中供选择的仪器如下：‎ 待测电流表（0～5mA，内阻约300Ω）‎ 电流表（0～10mA，内阻约100Ω）‎ 定值电阻（300Ω）‎ 定值电阻（10Ω）‎ 滑动变阻器（0～1000Ω）滑动变阻器（0～20Ω）‎ 电键S及导线若干 干电池（1.5V）‎ ‎（1）定值电阻应选__________，滑动变阻器应选__________．‎ ‎（2）对照电路图用笔画线代替导线连接如图乙所示实物图．‎ ‎（3）主要的实验步骤如下：‎ A．按图甲所示电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最____（填“左”、“右”）端；‎ B．闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录和的读数和；‎ C．重复步骤B，多次移动滑动触头，测量多组数据；‎ D．以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图丙所示．‎ ‎（4）根据－图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式=________（用k和表示）．‎ ‎【答案】（1）；R4 （2）如右图所示（3）左 （4）‎ 考点：伏安法测电阻 ‎【名师点睛】遇到给定电路图的实验题，应根据串并联规律和欧姆定律写出有关表达式，即可求解；熟记变阻器采用分压式接法时应选择全电阻小的变阻器；遇到根据图象求解的题目，首先要根据物理规律写出有关图象纵坐标与横坐标的函数表达式，然后再根据斜率、截距的概念即可求解．‎ 三、计算题（共4小题，第16、17、18题各10分，第19题12分，共42分.解答请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16．下面是一个示波管工作原理图，初速度为零的电子经电压为的电场加速后垂直进入偏转电场，两平行板间的距离为d，板长L，偏转电压为。S为屏，与极板垂直，到极板的距离也为L。已知电子电量e，电子质量m。不计电子所受的重力。‎ ‎（1）电子进入偏转电场的速度是多少？‎ ‎（2）电子离开偏转电场时的偏转量为多少?（用、、d、L表示）；‎ ‎（3）电子到达屏S上时，它离O点的距离y是多少？（用、、d、L表示）‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ 考点：考查了带电粒子在电场中的加速和偏转 ‎【名师点睛】带电粒子在电场中偏转问题，首先要正确的对带电粒子在这两种情况下进行正确的受力分析，确定粒子的运动类型．解决带电粒子垂直射入电场的类型的题，应用平抛运动的规律进行求解．此类型的题要注意是否要考虑带电粒子的重力，原则是：除有说明或暗示外，对基本粒子（例如电子，质子、α粒子、离子等），一般不考虑重力；对带点微粒，（如液滴、油滴、小球、尘埃等），一般要考虑重力 ‎17．直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻，电灯灯丝电阻R=9Ω，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω．开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为9V．求：‎ ‎（1）流过电源的电流．‎ ‎（2）流过电动机的电流．‎ ‎（3）电动机对外输出的机械功率 ‎【答案】（1）（2）2A（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）电源的输出电压：，则有 代入解得：‎ ‎（2）对灯泡：‎ 电动机与灯泡并联，则电动机的电流 ‎（3）根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率 代入解得，‎ 考点：考查了欧姆定律，电功率的计算 ‎【名师点睛】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用．‎ ‎18．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为。求：‎ ‎（1）若已知每个电阻阻值为，则开关S闭合前和闭合后电路的总电阻和分别为多少；‎ ‎（2）与的比值。‎ ‎【答案】（1）、（2）‎ 由可知，‎ 考点：考查了含电容电路 ‎【名师点睛】解题的关键是清楚开关断开与闭合时电路的结构，并能应用闭合电路欧姆定律求电容的电压．‎ ‎19．如图所示，真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度。竖直向上抛出。求运动过程中：‎ ‎（1）小球受到的电场力的大小及方向；‎ ‎（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；‎ ‎（3）小球的最小速度的大小及方向。‎ ‎【答案】（1）电场力为，方向水平向右（2）（3），与电场方向夹角为37°斜向上 考点：考查了带电粒子在复合场中的运动 ‎【名师点睛】题在复合场中考察了运动的合成、分运动之间的关系等，有一定的综合性．解这类问题的关键是：正确进行受力分析，弄清运动形式，利用相应物理规律求解．‎