江西省宜春市上高县上高二中2019-2020学年高二上学期月考物理试卷

江西省宜春市上高县上高二中2019-2020学年高二上学期月考物理试卷

一、选择题（第1-7题为单选，第8-10题为多选，每小题4分，共40分）‎ ‎1、各圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是(　　)‎ ‎2、有一半径为R的均匀带电薄球壳，在通过球心的直线上，各点的场强E随与球心的距离x变化的关系如图所示；在球壳外空间，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同，已知静电常量为k，半径为R的球面面积为S＝4πR2，则下列说法正确的是(　　)‎ A．均匀带电球壳带电密度为 B．图中r＝1.5R C．在x轴上各点中有且只有x＝R处电势最高 D．球面与球心间电势差为E0R ‎3．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知(　　)‎ A．带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 D．带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 ‎4．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为(　　)‎ A．200 V/m　　　　　　　 B．200 V/m C．100 V/m D．100 V/m ‎5．如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极板中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是(　　)‎ A．保持S闭合，将A板适当上移 B．保持S闭合，将B板适当下移 C．先断开S，再将A板适当上移 D．先断开S，再将B板适当下移 ‎6.用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为(　　)‎ A.R0 B.R0‎ C.R0 D.R0‎ ‎7．如图甲，电路中电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是(　　)‎ A．L1中的电流为L2中电流的2倍 B．L3的电阻约为1.875 Ω C．L3的电功率约为0.75 W D．L2和L3的总功率约为3 W ‎8．如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是8.0×10－4 kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度g＝10 m/s2，静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，则(　　)‎ A．两球所带电荷量相等 B．A球所受的静电力为1.0×10－2 N C．B球所带的电荷量为4×10－8 C D．A、B两球连线中点处的电场强度为0‎ ‎9、如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是(　　) ‎ A.不变，不变　　　　　 B.变大，变大 C.变大，不变 D.不变，不变 ‎10、如图甲所示，其中R两端电压u随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R1＝1 000 Ω(不随温度变化)．若改变R2，使AB与BC间的电压相等，这时(　　)．‎ A．R的阻值为1 000 Ω B．R的阻值为1 300 Ω C．通过R的电流为1.5 mA D．通过R的电流为2.0 mA 二、实验题（每空2分，共20分）‎ ‎11、“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：‎ A．直流电源3 V(内阻不计)‎ B．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)‎ C．直流电流表0～3 A(内阻约为0.025 Ω)‎ D．直流电压表0～3 V(内阻约为3.0 kΩ)‎ E．滑动变阻器100 Ω，0.5 A F．滑动变阻器10 Ω，2 A 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。‎ ‎(1)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。(均填写仪器前的字母)‎ ‎(2)应选择下图中哪一个电路图进行实验？__________。‎ ‎(3)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于 ‎__________。(选填“左端”“右端”或“正中间”)‎ ‎(4)根据实验数据，画出小灯泡IU图线如图乙所示。由此可知，当电压为0.5 V时，小灯泡的灯丝电阻是________ Ω。‎ ‎(5)根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P 随其两端电压U或电压的平方U2变化的图像，在下列选项中所给出的A、B、C、D图像中可能正确的是__________。‎ ‎12、在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．干电池E(电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 Ω)‎ B．电压表V(0～15 V)‎ C．电流表A(0～0.6 A、内阻0.1 Ω)‎ D．电流表G(满偏电流3 mA、内阻Rg＝10 Ω)‎ E．滑动变阻器R1(0～10 Ω、10 A)‎ F．滑动变阻器R2(0～100 Ω、1 A)‎ G．定值电阻R3＝990 Ω H．开关、导线若干 ‎(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是________(填写“R1”或“R2”)；‎ ‎(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；‎ ‎(3)如图14所示为某一同学根据他设计的实验，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)，由图线可求得被测电池的电动势E＝_______ V，内电阻r＝_______ Ω.‎ ‎ ‎ 三、计算题 ‎13、（8分）如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝3.0×104 N/C。有一个质量m＝4.0×10－3 kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°。取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，不计空气阻力的作用。‎ ‎(1)求小球所带的电荷量及电性；‎ ‎(2)如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；‎ ‎(3)从剪断细线开始经过时间t＝0.20 s，求这一段时间内小球电势能的变化量。‎ ‎14.（10分）如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R＝0.4 m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E＝1.0×104 N/C。现有一电荷量q＝＋1.0×10－4 C，质量m＝0.1 kg的带电体(可视为质点)，在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点(图中未画出)。取g＝10 m/s2。试求：‎ ‎(1)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小；‎ ‎(2)D点到B点的距离xDB；‎ ‎(3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能(结果保留3位有效数字)。‎ ‎15. （10分）如图所示，电源电动势E＝2 V，内阻r＝1 Ω，电阻R0＝2 Ω，可变电阻的阻值范围为0～10 Ω。求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？‎ ‎16. （12分）如图甲所示，两块水平平行放置的导电板，板间距为d，大量电子(质量为m，电荷量为e)连续不断地从中点O沿与极板平行的OO′方向射入两板之间，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的周期性电压时，所有的电子均能从两板间通过(不计电子重力)。求这些电子穿过平行板时距OO′的最大距离和最小距离。‎ ‎2021届高二年级第二次月考物理试卷答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B A A A B C B ACD AC BC ‎11、　(1)B　F　(2)A (3)左端　(4)5.5　(5)AC ‎12. 答案　(1)R1　(2)电路图如图所示　(3)1.47(1.46～1.48均对)　0.83(0.81～0.85均对)‎ ‎13.[解析]　(1)小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，‎ 如图所示，由共点力平衡条件有：‎ F＝qE＝mgtan θ 解得：q＝＝1.0×10－6 C 电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷。‎ ‎(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有：＝ma 解得：a＝＝12.5 m/s2。‎ ‎(3)在t＝0.20 s的时间内，小球的位移为：l＝at2＝0.25 m 小球运动过程中，电场力做的功为：W＝qElsin θ＝mglsin θtan θ＝4.5×10－3 J 所以小球电势能的变化量(减少量)为：ΔEp＝4.5×10－3 J。‎ ‎[答案]　(1)1.0×10－6 C　正电荷 ‎(2)12.5 m/s2　(3)减少4.5×10－3 J ‎14.解析：(1)设带电体通过C点时的速度为vC，依据牛顿第二定律有mg＝m，‎ 解得vC＝2.0 m/s。‎ 设带电体通过B点时的速度为vB，设轨道对带电体的支持力大小为FB，带电体在B点时，根据牛顿第二定律有FB－mg＝m。‎ 带电体从B运动到C的过程中，根据动能定理有－mg×2R＝mvC2－mvB2‎ 联立解得FB＝6.0 N，‎ 根据牛顿第三定律，带电体对轨道的压力FB′＝6.0 N。‎ ‎(2)设带电体从最高点C落至水平轨道上的D点经历的时间为t，根据运动的分解有2R＝gt2，‎ xDB＝vCt－t2‎ 联立解得xDB＝0。‎ ‎(3)由P到B带电体做加速运动，故最大速度一定出现在从B经C到D的过程中，在此过程中只有重力和电场力做功，这两个力大小相等，其合力与重力方向成45°夹角斜向右下方，故最大速度必出现在B点右侧对应圆心角为45°处。‎ 设带电体的最大动能为Ekm，根据动能定理有 qERsin 45°－mgR(1－cos 45°)＝Ekm－mvB2，‎ 代入数据解得Ekm≈1.17 J。‎ 答案：(1)6.0 N　(2)0　(3)1.17 J ‎15.解析：法一：PR＝，根据闭合电路欧姆定律，路端电压 U＝E·＝，所以PR＝， ‎ 代入数据整理得PR＝，‎ 当R＝ Ω时，R上消耗的功率最大，PRmax＝ W。‎ 法二：采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作电动势为E′＝E，内阻为r′＝的电源，当R＝r′＝时，电源对外电路R的输出功率最大PR＝。‎ 把数值代入各式得：E等＝E′＝E＝ V；‎ ‎16.解析：以电场力的方向为正方向，画出电子在t＝0、t＝t0时刻进入电场后，沿电场力的方向的速度vy随时间变化的vyt图像，如图甲和乙所示。‎ 电场强度E＝，电子的加速度a＝＝ 图甲中，vy1＝at0＝，vy2＝a×2t0＝ 由图甲可得电子的最大侧位移 ymax＝t0＋vy1t0＋t0＝ 由图乙可得电子的最小侧位移ymin＝t0＋vy1t0＝。‎ 答案：