河北省秦皇岛市第一中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析）

河北省秦皇岛市第一中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析）

河北省秦皇岛市第一中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析） ‎ 一、单项选择题（本题有10小题，每题4分，共40分。每小题只有一个正确答案）‎ ‎1.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列哪个物理量不是用比值法定义的 A. 电势差 B. 磁感应强度 C. 电场强度 D. 电阻 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.电势差中，电势差的大小与电场力做的功无关，与电量q也无关，属于比值定义法，故A不符合题意；‎ B. 磁感应强度中B与F、IL的大小都无关，属于比值定义法，故B不符合题意；‎ C.电场强度中，E与Q成正比，与该点到点电荷的距离的平方成反比，该公式是点电荷的电场强度的计算公式，不属于比值定义法，故C符合题意；‎ D电阻中，电阻与导体两端得电压、流过导体的电流都无关；属于比值定义法，故C不符合题意。‎ ‎2.如图所示，真空中点有一点电荷，在它产生电场中有两点，点的场强大小为，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为，方向与ab连线成30°。关于两点场强的关系，正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】解：a点到O点的距离为：，b点到O点距离为：，根据点电荷的场强公式，得：，故B正确。‎ ‎3.如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（　　）‎ A. +x方向 B. ﹣x方向 C. +y方向 D. ﹣y方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向，则选项A正确。‎ ‎【考点定位】安培定则、电子束产生电流的方向 ‎【方法技巧】首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎4.安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是(　　)‎ A. 电流大小为，电流方向为顺时针 B. 电流大小为，电流方向为顺时针 C. 电流大小为，电流方向为逆时针 D. 电流大小为，电流方向为逆时针 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期，根据电流的定义式求解电流强度．电子带负电，电流方向与电子定向移动的方向相反．‎ ‎【详解】电子做圆周运动的周期为，环形电流的电流强度，联立解得：，电流方向与电子运动方向相反，故电流方向为逆时针；‎ ‎【点睛】本题是利用电流强度的定义式求解电流，这是经常用到的思路．要知道电流方向与正电荷定向移动方向相同，而与负电荷定向移动方向相反．‎ ‎5.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为10 V，b点的电势为14 V，d点的电势为2 V，如图，由此可知c点的电势为 A. 4 V B. 6 V C. 8 V D. 10 V ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于在匀强电场的同一条直线上，由U=E•d知在相等距离上的两点之间的电势差相等，即Uba=Ucd，即；可得 14-10+2=6V，故B正确。‎ ‎6.电动汽车由于节能环保的重要优势，越来越被大家认可。电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组，如图所示。某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是 电池只数 输入电压 充电参数 放电时平均电压/只 电池容量/只 ‎100只 交流220‎ ‎420V，‎‎20A ‎3.3V ‎120Ah A. 将电池组的两极直接接在交流电上进行充电 B. 电池容量的单位Ah就是能量单位 C. 该电池组充电时的功率为4.4kW D. 该电池组充满电所储存的能量为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 电池组的两极不能直接接在交流电上进行充电，必须要通过整流装置后接到交流电源上，选项A错误；电池容量的单位Ah就是电量单位，选项B 错误；该电池组充电时的功率为P=420V×‎20A= 8.4kW，选项C错误；该电池组充满电所储存的能量为，选项D正确；故选D.‎ ‎7.如图所示，有一个表头G，满偏电流Ig = 500 mA，内阻Rg = 200 Ω，把它改装为有‎1 A和‎10 A两种量程的电流表，则R2的阻值为 A. R2=5Ω B. R2=10Ω C. R2=15Ω D. R2=20Ω ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】改装为‎1A电流表时，并联电阻的分流电流为：1-500×10-3=‎0.5A，分流电阻的阻值为= 200Ω，改装为‎10A电流表时：，解得：R1=180Ω，R2=20Ω。故D正确。‎ ‎8.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏角φ变大的是：‎ A. U1变大，U2变大 B. U1变小，U2变大 C. U1变大，U2变小 D. U1变小，U2变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：…①‎ 又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：…②‎ 又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：…③‎ 电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at…④‎ 由①、②、③、④可得：‎ 又有：，故U2变大或U1变小都可能使偏转角φ变大，故选项B正确．‎ ‎9.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为‎10 A，电动机启动时电流表读数为‎56 A，若电源电动势为12V，内阻为0.05 Ω。电流表内阻不计，忽略车灯电阻的变化，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 A. 41.4 W B. 49.5 W C. 70.5 W D. 73.6 W ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】电动机未启动时，由E=I1（R+r）得，灯泡的电阻为1.15Ω，车灯消耗的功率为115W。电动机启动时，路端电压为9.2V，73.6W，△P=P1-P2=41.4W。故A正确。‎ ‎10.如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数，在安培力的作用下，金属棒以的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与水平方向成 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设磁感应强度的方向与竖直方向的夹角为，对导体棒受力分析，根据共点力平衡可得，解得: ‎ ‎，由数学知识可知当时，I最小，故磁感应强度的方向与竖直方向为30°，即与水平方向成角。故D正确。‎ 二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分，选不全得2分，错选和多选不得分）‎ ‎11.如图所示，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动片向下滑动的过程中 A. 电压表的示数减小 B. 电流表的示数增大 C. 电压表的示数增大 D. 电流表的示数减小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数变小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，路端电压减小，故并联部分电压减小，即可知电流表示数变小。故AD正确。‎ ‎12.电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全．如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是（ ）‎ A. 曲长管道应选用导电性能好的材料制成 B. 曲长管道应选用不易导电的材料制成 C. “隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联 D. 热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A、B项：漏电电流通过曲长管道、人体流入大地，为保证人身安全，通过人体的电流需要非常小，所以曲长管道不能采用导体材料，而应该使用绝缘材料，故A错误，B正确；‎ C项：由图可知，“隔电电阻”与“人体电阻”是串联的，且隔电电阻能够起到分压作用，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，也就是隔电电阻与人体的总电压为220V，且两者是串联的，已知人体两端的电压不高于12V，说明隔电电阻两端电压大于220V-12V=208V；由串联电路用电器两端电压与其阻值成正比可知，隔电电阻的阻值远大于人体电阻，故C正确；‎ D项：当热水器漏电且接地线失效时，由题知人体两端的电压不高于12V，说明此时有电流通过人体流向大地，只不过电流非常小，故D错误。‎ 点晴：解决本题关键理解串联电路中，用电器两端电压与其电阻成正比，串联电路中用电器工作过程中相互影响，并联电路中用电器互不影响。‎ ‎13.如图所示，和是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但的尺寸比的尺寸大，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 中的电流小于中的电流 B. 中的电流等于中的电流 C. 中自由电荷定向移动的速率大于中自由电荷定向移动的速率 D. 中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：设导体的电阻率为，厚度为，边长为L，则由电阻定律得：导体的电阻，R与边长L无关，故；通过电阻的电流，由于U与R都相同，则通过两电阻的电流相同，故A错误，B正确；电流，由于相同，则L越大，越小，则中自由电荷定向移动的速率小于中自由电荷定向移动的速率，故C错误，D正确。‎ 考点：电阻定律 ‎【名师点睛】本题是物理规律在实际中应用的范例，根据本题的结果，可以将导体微型化，而电阻不变。‎ ‎14.如图所示为静电除尘机理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极（位于中央）和集尘极分别接到高压直流电源两极上，其间电场线如图。带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极运动并沉积，达到除尘目的。不考虑尘埃间的相互作用及其他作用，下列说法正确的是 A. 电场线方向由放电极指向集尘极 B. 图中a点电场强度小于b点电场强度 C. 尘埃会沿图中虚线从c到d运动 D. 尘埃在运动过程中动能增大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极。故A错误。集尘极带正电荷，是正极，a点更靠近放电极，所以图中a点电场强度高于b点电场强度。故B错误。放电极与集尘极间建立非匀强电场，所受的电场力是变化的，尘埃不会沿图中虚线从c到d运动。故C错误。带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中动能增大。故D正确。故选D。‎ ‎【点睛】根据电场方向，分析尘埃所受的电场力方向，判断其电性。放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的。电场力对尘埃做正功。‎ ‎15.如图所示,在A、B两点间接一电动势为、内阻为的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值均为,电容器的电容为,电流表的内阻不计,当开关S闭合时,‎ A. 电流表读数‎0.8A B. 电容器所带的电荷量 C. 断开开关S后,通过R2的电荷量 D. 断开开关S后,通过R2的电荷量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律得电流表的读数为：= ‎0.8A，故A正确；‎ B. 电容器所带的电量为：C C，故B错误；‎ CD. 断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R1、R2相当并联后与R3串联．由于各个电阻都相等，则通过R2的电量为：C，故C错误，D正确。‎ 三、实验题（共2小题，共15分）‎ ‎16.用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．‎ 指针位置 选择开关所处档位 读数 a 直流电流100mA ‎________mA 直流电压2.5V ‎_______V b 电阻×100‎ ‎_______Ω ‎【答案】 (1). 24 (2). 0.60 (3). 600‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：首先在表盘上找到直流的刻度，直流的符号是“___”,表盘中间的那个刻度是直流的刻度，电流为100mA量程，分度值为2mA，对应的读数为：24mA，电压表为2.5V的量程，分度值为0.05V，对应读数为0.60V，欧姆档上对应的读数为6，再乘以倍率应为600Ω 考点：考查了练习使用多用电表 ‎【点睛】多用电表的使用中，能测量电流、直流电压、交流电压、电阻等．有关表头读数：最上示数是电阻刻度；中间是直、交流电压或电流刻度；最下示数是交流量程是2.5V电压刻度．因此当选择开关位于电阻档时，先读出刻度盘上的读数，然后再乘上倍率就是电阻的阻值．注意的是电阻刻度是不均匀的，所以尽量让指针指在中间附近．当选择开关位于电压档时，根据电压量程从而选择刻度读数．同样电流档也是一样的．只有当量程是2.5V交流电压时，才读最下刻度 ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎17.学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d，如图所示。‎ ‎⑴请读出长度L和直径d，L=__________cm，d=________mm。‎ ‎⑵设“圆柱形”导体的电阻为Rx，接入如图所示的电路中。请将以下实验步骤补充完整：‎ 第一步：闭合开关S前先将滑动变阻器R的滑动头P滑到最______端（填“左”或“右”）；‎ 第二步：调节电阻箱R2，使其处于某一适当值；‎ 第三步：闭合开关S，移动滑动头，使电流计G有适当读数；‎ 第四步：调节R2，________；‎ 第五步：读出R2，可得：Rx=_________；（用R1、R2、R3表示）‎ 第六步：用d、L、R1、R2、R3表示电阻率 ________。‎ ‎【答案】 (1). ⑴‎10.400cm (2). ‎2.150mm (3). ⑵右 (4). 使电流计G中的电流为零 (5). (6). ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）游标卡尺的固定刻度读数为，游标尺上读数为，所以最终读数为：；螺旋测微器的固定刻度读数为‎2mm，可动刻度读数为，所以最终读数为：．（2）闭合开关前，为保护仪器，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即右端；第四步，调节，使电流计G中的电流为零，则与两端的电压相等为，与两端的电压相等为，根据串并电路的特点有：，解得：，根据电阻定律得：，且，解得：电阻率为.‎ 四、计算题（18题9分，19题10分，20题16分，共35分）‎ ‎18.在如图所示的电路中，电源的电动势V，内阻Ω，电流表满偏电流mA，电流表的电阻Ω，A、B为接线柱．‎ ‎（1）用一条导线把A、B直接连起来，此时，应把可变电阻调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？‎ ‎（2）调至满偏后保持的值不变，在A、B间接入一个Ω的定值电阻，电流表的读数是多少？‎ ‎（3） 调至满偏后保持的值不变，电流表读数mA时，在A、B间接入的定值电阻=？‎ ‎（4）调至满偏后保持的值不变，在A、B间接入一个未知的定值电阻，电流表的读数为，请写出随变化的数学表达式．‎ ‎【答案】（1）142（2）5 （3）450 （4）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可知，欧姆表内阻：‎ ‎ 150Ω 调零电阻阻值：‎ ‎ 142Ω ‎（2）根据闭合电路欧姆定律 得：‎ ‎=5mA ‎（3）根据闭合电路欧姆定律 得：‎ ‎=2.5mA 解得：‎ Ω ‎（4）根据闭合电路欧姆定律：‎ 解得：‎ ‎19.如图所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽度为L，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上(未画出)，金属杆的质量为m，长为L，水平放置在导轨上。已知电源的电动势为E，内阻为r，调节滑动变阻器使回路的总电流为I1，此时金属杆恰好处于静止状态(重力加速度为g，金属杆与导轨电阻不计)。求：‎ ‎(1)磁感应强度B的大小。‎ ‎(2)若保持磁感应强度大小不变，而将磁场方向改为竖直向上，则滑动变阻器接入电路的阻值调到多大才能使金属杆保持静止。‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在侧视图中，导体棒受力如图(a)所示，由平衡条件得：‎ mgsin θ＝I‎1LB ①‎ 解得：B＝ ②‎ ‎ ‎ ‎（2）导体棒受力如图(b)所示，由平衡条件得：‎ mgsin θ＝BI2Lcos θ ③‎ 由闭合电路欧姆定律得：I2＝ ④‎ 由②③④解得：R＝－r ⑤‎ ‎20.如图所示，竖直平面内有一坐标系xoy，已知A点坐标为（–2h，h），O、B区间存在竖直向上的匀强电场。甲、乙两小球质量均为m，甲球带电量为+q，乙球带电量为–q，分别从A点以相同的初速度水平向右抛出后，都从O点进入匀强电场，其中甲球恰从B点射出电场，乙球从C点射出电场，且乙球射出电场时的动能是甲球射出电场时动能的13倍。已知重力加速度为g。求 ‎（1）小球经过O点时速度的大小和方向；‎ ‎（2）匀强电场的场强E。‎ ‎【答案】（1） ；θ=450（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）如图1所示，设小球经过O点时的速度为v，水平分速度为vx，竖直分速度为vy，平抛运动的时间为t。‎ 根据平抛运动规律①，②，③，④，⑤‎ 由以上式子解得，，⑥‎ ‎（2）甲球在B点的速度如图2所示，乙球在C点的速度如图3所示。依题意得 即，解得⑦‎ 设甲球在电场中的加速度为a甲，乙球在电场中的加速度为a乙；甲、乙两球在电场中运动的时间为。研究竖直方向，有 对甲球：⑧，⑨，‎ 对乙球：⑩，⑪，‎ 由⑥～⑪式解得；‎