河北省曲阳县一中2020学年高二物理上学期10月月考试题（含解析）

河北省曲阳县一中2020学年高二物理上学期10月月考试题（含解析）

曲阳一中2020学年第一学期高二年级10月月考 ‎ 物 理 一、选择题（每小题4分，共14小题，共56 分，选不全得2分，其中‎3.9.11‎.12.13.14题为多选）‎ ‎1.如图所示为等量点电荷周围的电场线分布图，A、B、O位于两点电荷连线上，其中O为两点电荷连线的中点，C、D是连线的中垂线上的两点。关于各点的电场性质的描述，下列说法正确的是（　　）‎ A. A、B、O三点的电势大小相等 B. O、C、D三点的电场强度相等 C. 若将带正电试探电荷q从C点移到B点，电势能减小 D. 若将带负电的试探电荷q从A点移到D点，电场力做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 负电荷从低电势运动到高电势过程中电场力做正功，正电荷从高电势运动到低电势过程中电场力做正功；‎ ‎【详解】等量异种电荷连线上，电场方向由正电荷指向负电荷，即在本题中电场方向水平向左，根据沿电场方向电势降低可知，A错误；根据电场线疏密程度表示电场强度大小可知OCD三点的电场线疏密程度不同，电场强度大小不同，B错误；等量异种点电荷连线的中垂线为等势面，将正电荷从C点移到B点，等同于从O点移到B点，即从高电势到低电势，电场力做正功，电势能减小，C 正确；负电荷从A移到D点，相当于从A移到O点，电势升高，电场力做正功，D错误 ‎【点睛】关键是知道等量异种电荷电场规律，在其连线上，靠近电荷，电场强度增大，即中点电场强度为零，在其连线的中垂线上，电场方向垂直中垂线，指向负电荷，电场强度大小从中点向上下两侧递减，中垂线是一条电势为零的等势面．‎ ‎2.两相同带电小球，带有等量同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示。平衡时，两小球相距r，两小球的直径比r小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离( )‎ A. 大于r/2‎ B. 等于r/2‎ C. 小于r/2‎ D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：根据库仑定律的公式F=知，电量减小，则库仑力减小，两球相互靠近，通过假设两球距离等于，判断两球之间距离会如何变化．‎ 解：电量减小，根据库仑定律知，库仑力减小，两球间的距离减小．假设两球距离等于，则库仑力与开始一样大，重力不变，则绳子的拉力方向应与原来的方向相同，所以两球距离要变大些．则两球的距离大于．故A正确，B、C、D错误．‎ 故选A．‎ ‎【点评】两球距离减小，通过假设法，根据受力情况可以判断出两球的距离是大于还是小于．‎ ‎3.下列关于电源电动势的说法正确的是 A. 电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置 B. 电动势在数值上等于非静电力把‎1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 C. 电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领 D. 把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势将变化 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量．电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关．‎ ‎【详解】电源是把其他形式的能（非静电力）转化为电能的装置，电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，A错误C正确；根据可得电动势在数值上等于非静电力把‎1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，B正确；电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关，D错误．‎ ‎4.在如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻（r< R1，r< R2）.则以下说法中正确的是（ ）‎ A. 当R2=R1+r时，R1上获得最大功率 B. 当R1=R2+r时，R1上获得最大功率 C. 当R2=0时，电源的输出功率最大 D. 当R2=0时，电源的效率最大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ AB：R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内阻（r< R1，r< R2），R1上获得的功率，则R2=0时，R1上获得最大功率。故AB两项错误。‎ C： 电源的输出功率 ，当外电路电阻大于r时，外电路电阻越接近r，电源的输出功率越大，则当R2=0时，电源的输出功率最大。故C项正确。‎ D：电源的效率 ，当R2=0时，电源的效率最小。故D项错误。‎ ‎5.如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法正确的是 A. 电压表的示数小于Rx 两端的电压 B. 电压表的示数大于Rx 两端的电压 C. 电流表的示数小于通过Rx的电流 D. 电流表的示数大于通过Rx的电流 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电压表测量的是与其并联电路的电压值，电流表测量的是与之串联电路的电流值，据此分析问题同；‎ ‎【详解】AB、由电路图可知，电压表与待测电阻并联，故电压表的示数等于两端的电压，故AB错误；‎ CD、由电路图可知，实验采用电流表外接法，电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过的电流，故C错误，D正确。‎ ‎【点睛】考查电流表，电压表的测量原理，明确电压表所测为与其并联部分电压，电流表为其串联电路的电流。‎ ‎6.闭合电路如图所示，其中a、b为两条相同材料做成的粗细相同的金属导体，b的长度大于a的长度．闭合开关S，则 A. 当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电路中电流大小不变 B. a两端的电压等于b两端的电压 C. 在相同时间内，a产生的热量等于b产生的热量 D. 流过a的电流等于流过b的电流 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当滑动变阻器滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，根据，可知电路中电流大小变小，故A错误；a、b为两条相同材料做成的粗细相同的金属导体，b的长度大于a的长度，根据，知Ra＜Rb，因为导体a和b 串联接入电路，电流相等，所以由U=IR知，a两端的电压小于b两端的电压，故B错误；根据焦耳定律Q=I2Rt，电流相等，通电时间相等，Ra＜Rb，所以在相同时间内，a产生的热量小于b产生的热量，故C错误；导体a和b串联接入电路，由串联电路的电流特点知，流过串联电路的电流处处相等，则流过a的电流等于流过b的电流，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎7.太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电．安全节能无污染，己被广泛采用．如图所示，是某地使用的太阳能路灯和它的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为(　　)‎ A. 7.58‎Ω B. 6.03Ω C. 6.23Ω D. 7.35Ω ‎【答案】D ‎【解析】‎ 电池板的开路电压等于电池板的电动势，则该电池板的电动势为，由图知，短路电流为，根据闭合电路欧姆定律得电池板的内阻，D正确．‎ ‎8.图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v0，到达Q点时速度减为零，粒子运动的v—t图象如图乙所示。其中A点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。下列说法正确的是 A. P点电势高于Q点电势 B. A点场强小于Q点场强 C. P、Q两点间的电势差为 D. 带负电的粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】由图乙知速度减小，负电荷受向左的电场力，故电场线方向向右，P点电势一定高于Q点电势，故A正确；v-t图象的斜率表示加速度，由图可知A点的加速度大于Q点的加速度，根据，可知A点场强大于Q点场强，故B错误；由动能定理知，解得P、Q两点间的电势差为：，故C正确；由图乙知速度减小，电场力做负功，所以带负电的粒子在P点的电势能小于在Q点的电势能，故D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎9.一个T型电路如图所示，电路中的电阻分别是R1=10Ω、R2=60Ω、R3=40Ω．另有一测试电源，电动势为80V，内阻忽略不计．则（　　）‎ A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是34Ω B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是34Ω C. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为64V D. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为64V ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为：；故A正确；‎ B、当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为：，故B错误；‎ C、当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为；故C正确；‎ D、当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为；故D错误。‎ ‎10.两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是 A. 两电阻的阻值为R1大于R2‎ B. 两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压 C. 两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率 D. 两电阻并联在电路中时，R1的电流大于R2的电流 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】两电阻为线性电阻，故I-U图像的斜率的倒数表示电阻大小，即斜率越大，电阻越小，故，A错误；若两电阻串联在电路中，通过两电阻的电流相等，由于，所以R1两端电压小于R2两端电压，根据可知R1消耗的功率小于R2消耗的功率，B错误C正确；若两电阻并联在电路中，两电阻两端的电压相等，根据可知R1的电流大于R2的电流，D正确．‎ ‎11.一根粗细均匀的金属导线，两端加电压为U时，通过导线的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v；若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，两端电压仍为U，则（ ）‎ A. 通过导线的电流强度为I B. 通过导线的电流强度为I C. 自由电子定向移动的平均速率为v D. 自由电子定向移动的平均速率为v ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】将导线均匀拉长，使其半径变为原来的1/2，横截面积变为原来的1/4倍，导线长度要变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=ρ可知，导线电阻变为原来的16倍；电压U不变，由欧姆定律I=U/R可知，电流变为原来的1/16；故A错误，B正确；电流I变为原来的1/16，横截面积变为原来的1//4，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子粒所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的1/4，故C正确，D错误；故选BC。‎ ‎12.关于电压表，下列说法正确的是 A. 它是利用串联电路中电阻分压的原理，将灵敏电流表G串联分压电阻改装成的 B. 如果要将量程扩大n倍，则所串的分压电阻应是电流表G内阻的n倍 C. 用同一电流表G做成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大 D. 当用电压表测某电路两端电压时，测量值总是大于真实值 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】电压表是利用串联电路中电阻分压的原理，将灵敏电流表G串联分压电阻改装成的，故A正确；如果要将量程扩大n倍，则所串的分压电阻应是电流表G内阻的n-1倍，故B错误；把电流表改装成电压表，串联电阻越大，改装后电压表量程越大，所以用同一表头改装成的电压表，电压表的量程越大，其内阻越大，故C正确；当用电压表测某电路两端电压时，测量值总是小于真实值，故D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎13.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若滑动变阻器的触头P向下滑动时，则( )‎ A. 小灯泡的功率减小 B. 电压表的示数增大 C. 电容器上的电荷量增加 D. 两表示数变化量的比值||不变 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 由图可知,L和R2串联后和C并联,再与R1串联，电容器在电路稳定时相当于断路；‎ A、当增大照射光强度时,光敏电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，由欧姆定律知，电压表的示数增大，故A正确；‎ B、流过小灯泡的电流增大，则小灯泡的功率增大，故B错误；‎ C、电容器板间电压UC=E−I(R1+r),I增大,则UC减小，电容器上的电荷量减少，故C错误；‎ D、|△U/△I|=R1，保持不变，故D正确。‎ 故选：AD。‎ ‎【名师点睛】‎ 分析电路结构，根据光敏电阻的阻值变化分析电路中总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可分析电路中电流及电压的变化，从而判断电容器电量的变化；根据欧姆定律分析两表示数变化量的比值。‎ ‎14.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。则判断正确的是（ ）‎ A. 在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC B. b、c线的交点与a、b线的交点的横坐标之比一定为1: 2，纵坐标之比一定为1: 4‎ C. 电源的最大输出功率Pm=9W D. 电源电动势E=9V，内电阻r=3Ω ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系，故A正确；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b、c线的交点M时的电流，此时电流的大小为，功率的大小为，a、b线的交点N表示电源的总功率和电源内部的发热功率随相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为，功率的大小为，所以横坐标之比为1：2，纵坐标之比为1：4，故B正确。图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3W，故C错误；当I=‎3A时，，说明外电路短路，根据知电源的电动势E=3V，内电阻，故D错误；故选AB。‎ ‎【点睛】根据电源消耗的总功率的计算公式可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式，在由功率的公式可以分析功率之间的关系．‎ 二、实验题（共11分）‎ ‎15.有一游标卡尺，主尺的最小分度是‎1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是______mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是______mm。‎ ‎【答案】 (1). ‎10‎‎50 mm (2). ‎1.732mm（1.729—1.733都给分）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：游标卡尺的主尺读数为‎100mm，游标读数为0.05×‎10mm=‎0.50mm，所以最终读数为‎100.50mm=‎1.050cm；螺旋测微器的固定刻度读数为‎3.0mm ‎，可动刻度读数为0.01×‎20.6mm=‎0.206mm，所以最终读数为‎3.206mm（3.204到3.208均可）．‎ 考点：游标卡尺、螺旋测微器 ‎【名师点睛】螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．‎ ‎16.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示；请回答下列问题：‎ ‎(1)如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器__处（填“a”或“b”）‎ ‎(2)现备有以下器材：‎ A.干电池1个 B.滑动变阻器（0～50 Ω）‎ C.电压表（0～3 V）‎ D.电压表（0～15 V）‎ E.电流表（0～‎0.6 A）‎ F.电流表（0～‎3 A）‎ 其中电流表应选____，电压表应选____．（填字母代号）‎ ‎(3)如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=__V，内电阻r=__Ω．‎ ‎【答案】（1） b （2）ABDFH （3）1.5 1.0‎ ‎【解析】‎ ‎(1) 滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前为防止电表过载，滑动变阻器的滑动触头P应放在a处；‎ ‎(2) 电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择C，‎ 由图乙可知，电路中的电流最大值为‎0.4A，因此电流表选择E；‎ ‎(3) 由图乙所示图象可知，电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，‎ 图象中的斜率表示电源的内阻，‎ 所以电源的内阻为。‎ 点晴：在选择电压表和电流表时要求在不超过量程的前提下偏转角度尽量大些，在满量程的左右偏转最好，在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小。‎ 三、计算题（共33分）‎ ‎17.规格为“8V、4W”的小灯泡与小型直流电动机（其线圈内阻为r0=0.4）并联后，接至电动势为10V，内电阻r=0.5的电源上，小灯泡恰好正常发光，求：‎ ‎(1)通过小灯泡的电流IL和电源的内电压U’；‎ ‎(2)通过电动机D的电流ID；‎ ‎(3)电动机的输出功率P出。‎ ‎【答案】(1)‎0.5A 2 V (2)‎4 A ‎3.5 A (3)28 W 23.1 W ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 灯泡和电动机并联，它们的电压相同，根据闭合回路欧姆定律可以求得电源的内电压，以及总电流的大小，根据灯泡的电流可以求得电动机的电流的大小，再根据功率的公式可以求得电动机的总功率和输出功率的大小。‎ ‎【详解】（1）由题意规格为“8V、4W”的小灯泡恰好正常发光，可知电路的路端电压U=8V，则内电压：U内=E-U=10V-8V=2V 由于灯泡正常发光，所以灯泡的电流为：‎ ‎（2）电路的总电流：‎ 电动机的电流为：ID=I-IL=4-0.5=‎‎3.5A ‎（3）电动机线圈的发热功率：‎ 电动机的总功率的大小为：P=UI=8×3.5W=28W 所以电动机的输出的功率为：P′=28-4.9W=23.1W ‎【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不同的。‎ ‎18.如图(a)所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(b)中的AC，BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响。‎ ‎(1)判断电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为U-I图象中的哪一条直线？‎ ‎(2)定值电阻R0的阻值为多大？‎ ‎(3)电源的电动势是多大？‎ ‎【答案】(1)电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为B；电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为A；(2)；(3) E=8V，r=1Ω。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）电压表V1测量的是路端电压随电流的变化关系，故图像应为B；电压表V2测量的是定值电阻R0两端的电压，故图象应为A；‎ ‎（2）定值电阻；‎ ‎（3）根据闭合回路欧姆定律结合图像可得：E=7.5+0.5r，E=6+2r 解得：E=8V，r=1Ω。‎ ‎19.长为L的平行金属板,板间形成匀强电场，一个带电为＋q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成角，如图所示：‎ 求：（1）粒子末速度大小；‎ ‎（2）匀强电场的场强；‎ ‎（3）两板间的距离d。‎ ‎【答案】（1）（2）  （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由于粒子进入电场后做类平抛运动。‎ ‎（1）飞出电场时有： ，解得：‎ ‎（2）粒子在v0方向做匀速运动，有 在电场方向运用动量定理有：‎ 解得：‎ ‎（3）由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎20.如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=‎40cm，N为半圆形轨道最低点，P为ON圆弧的中点，一带负电的小滑块质量m=‎‎0.01kg ‎，电荷量q=10﹣‎4C与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧‎1.5m的M点处，以某一初速度v0向左运动，小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，取g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）滑块在M点开始运动初速度v0；‎ ‎（2）滑块通过P点时受到轨道的作用力是多大？‎ ‎【答案】（1）v0=‎7m/s （2）FN=0.6N，方向水平向右 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球恰能通过最高点，在最高点重力和电场力的合力提供向心力，根据向心力公式求得最高点速度，再对从M到N过程运用动能定理列式求初速度；先对从M到P过程运用动能定理求得P点速度，在P点支持力提供向心力，根据向心力公式列式求解。‎ ‎【详解】解：(1)设滑块到达Q点时速度为v，则由牛顿第二定律得：‎ 滑块从开始运动至到达Q点过程中，由动能定理得：‎ 联立方程组,解得：‎ ‎(2)设滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，由动能定理得：‎ 又在P点时，由牛顿第二定律得：‎ 代入数据解得：，方向水平向右