安徽省肥西农兴中学2020学年高二物理上学期第三次月考试题（实验班，含解析）

安徽省肥西农兴中学2020学年高二物理上学期第三次月考试题（实验班，含解析）

农兴中学2020学年度高二年级第三次月考 ‎ 理科（实验班）物理试卷 一、选择题(本大题共12小题，1-8为单选题，9-12为多选题，每小题4分，共48分)‎ ‎1. 铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）‎ A. 蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大 B. 电路中每通过1C的电量，电源就把2J的电能转化为化学能 C. 蓄电池两极的电压为2V D. 蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能的本领 ‎【答案】A ‎............‎ 点睛：电源是把其他能转化为电能的装置，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．‎ ‎2. 如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V。实线是一带负电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 带电粒子一定是先过a，再到b，然后到c B. 带电粒子在三点所受电场力的大小Fb＞Fa＞Fc C. 带电粒子在三点动能的大小Ekc＞Eka＞Ekb D. 带电粒子在三点电势能的大小Epb＞Epc＞Epa ‎【答案】C ‎【解析】由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如图的轨迹，故A错误；因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故B错误；带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，由图中粒子的运动轨迹可知，a点到b点，电场力做负功（电场力方向和运动方向相反），电势能增大，动能减小，从b运动到c，电场力做正功，电势能减小，动能增大，因此c点的电势能最小，动能最大，故C正确，D错误；故选C．‎ ‎3. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=40cm，ad=10cm，ae=5cm，若将A与B接入电路时，电阻为R1；若将C与D接入电路时，电阻为R2，则R1：R2为（　　）‎ A. 2：1 B. 4：1 C. 8：1 D. 16：1‎ ‎【答案】D ‎【解析】由电阻的决定式可知，将A与B接入电路时，电阻为：，‎ 将C与D接入电路时，电阻为：，则R1：R2=16：1，故D正确．故选D.‎ ‎4. 如图所示，三个带电量相同、质量相等、重力不计的粒子A、B、C，从同一平行板间电场中的同一点P射入，在电场中的运动轨迹如图PA、PB、PC所示，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 三个粒子的加速度关系aA＞aB＞aC B. 三个粒子的加速度关系aA＜aB＜aC C. 三个粒子的入射速度关系vC＞vA＞vB D. 三个粒子的入射速度关系vA＜vB＜vC ‎【答案】C ‎【解析】三个粒子电量相同、质量相同，故加速度相同；粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向：h=at2, 可见AB运动时间相同，C运动时间最短，水平方向匀速直线运动：L=v0t   v0=；故可知vC>vA> vB，故选C.‎ ‎5. 如图所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是：A灯“10V，10W“，B灯“60V，60W”，C灯“30V，30W“，D灯“20V，20W“．在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光。比较各灯消耗功率的大小，正确的是（　　）‎ A. PB＞PD＞PA＞PC B. PB＞PA＞PD = PC C. PB＞PD＞PC＞PA D. PB＞PA＞PD＞PC ‎【答案】D ‎【解析】根据可得灯A的电阻，B灯的电阻； C灯的电阻，D灯的电阻，设a到b回路的电流为I，则IA=IB=I；；；则 ‎,所以PB＞PA＞PD＞PC，故选D．‎ 点睛：本题考查了串联电路和并联电路特点，以及电功率公式的灵活应用；关键是会用特殊值法简化计算，难点是各灯泡之间串并联的辨别．‎ ‎6. 有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，电子的电量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t．则导线的长度为l=vt，体积为V=Sl=Svt，质量为m=ρvtS，这段导线中自由电子的数目为；在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流，代入解得， 解得电子定向移动的速率：，故选B．‎ 点睛：本题考查电流的微观表达式，解题的关键是建立物理模型，根据电流的定义式推导电流的微观表达式，它是联系微观与宏观的桥梁．‎ ‎7. 如图所示，是两个大小不同的电阻的I-U图线，那么（　　）‎ A. 电阻大的应是图线A B. A、B图线的电阻相等 C. 电阻小的应是图线B D. 两个电阻并联后的I-U图线在区域Ⅰ ‎【答案】D ‎【解析】由图线看出图线A的斜率大于图线B的斜率，而斜率表示电阻的倒数，故电阻大的是B，故ABC错误．两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，图线的斜率图线A还大，所以并联后图线在区域Ⅰ．故D正确．故选D．‎ 点睛：本题关键理解两点：一是I-U图线的斜率等于电阻的倒数．二是并联电阻比任何一个电阻都小，而串联电阻比任何一个电阻都大．‎ ‎8. 如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图象，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 电动势E1=E2，内阻r1＜r2 B. 电动势E1=E2，内阻r1＞r2‎ C. 电动势E1＞E2，内阻r1＞r2 D. 电动势E1＜E2，内阻r1＞r2‎ ‎【答案】B ‎【解析】U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势E1=E2，依据图象的倾斜程度越大，则内阻越大，因此内阻r1>r2，故B正确，ACD错误；故选B．‎ 点睛：本题考查了闭合电路电源的U-I图象的相关知识，要求同学们理解U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率绝对值表示内阻．‎ ‎9. 某同学用伏安法测电阻，分别采用了甲、乙两种电路测量，关于误差分析正确的是（　　）‎ A. 若选择甲图，测量值比真实值偏大 B. 若选择乙图，测量值比真实值偏大 C. 若被测电阻Rx与电压表内阻接近，应该选择乙图误差较小 D. 若被测电阻Rx与电流表内阻接近，应该选择乙图误差较小 ‎【答案】BC ‎【解析】甲图所示电路是电流表外接法，用它测量电阻时，测量值是待测电阻Rx和电压表内阻的并联电阻值，故测得的电阻值偏小，故A错误；乙图所示电路是电流表内接法，用它测量电阻时，测量值R测=Rx+RA＞Rx，B正确；电压表内阻越大，被测电阻RX与电压表接近，应该选择乙图误差较小．故C正确．电流表内阻很小，被测电阻RX与电流表接近，则所测电阻较小，因此应该选择甲图误差较小，故D错误；故选BC．‎ 点睛：该题中用伏安法测电阻的两种常用电路分别是电流表内接法和电流表外接法，电流表内接法测得的电阻值大，电流表外接法测得的电阻值偏小；该知识点既可以说是属于记忆性的知识，也可以记住分析的方法．‎ ‎10. 如图电路中R1=4Ω，R2=6Ω，R3=18Ω，通电后（　　）‎ A. 经R1和R3的电流之比I1：I3= 4：1‎ B. R1两端的电压和R3两端的电压之比U1：U3= 4：9‎ C. 三个电阻消耗的电功率之比P1：P2：P3=32：27：9‎ D. 三个电阻消耗的电功率之比P1：P2：P3=2：2：1‎ ‎【答案】AC ‎【解析】因 I2+I3=I1，又：，则得：I1：I3=4：1，故A正确；，选项B错误； 功率之比，故C正确，D错误．故选AC.‎ ‎11. 直流电动机在生产生活中有着广泛的应用。如图所示，一个直流电动机M 和电灯L 串联后接在直流电源上，电动机内阻rM=0.5Ω，电灯灯丝电阻 R=6Ω（阻值认为不变），电源电动势 E=12V，内阻不计，开关S闭合时电动机正常工作，电压表读数为 9V。则下列说法不正确的是（　　）‎ A. 流过电源的电流3A B. 流过电动机的电流0.5A C. 电动机的输入功率等于2W D. 电动机对外输出的机械功率4.375W ‎【答案】AC ‎【解析】电压表读数为 9V，则灯泡电压为3V，则电路的电流：，选项A错误，B正确；电动机的输入功率等于P=UI=9×0.5W=4.5W，选项C错误；电动机输出功率：，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选AC.‎ ‎12. 有AB两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为dA：dB=1：2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 它们的电阻之比RA：RB=4：1‎ B. 通过它们的电流之比IA：IB=1：1‎ C. 电子在两段中定向移动速度之比vA：vB=1：4‎ D. 两段中的电场强度之比EA：EB=1：4‎ ‎【答案】AB 点睛：知道影响电阻大小的因素，知道串联电路电流的规律，会灵活应用欧姆定律，同时掌握电流的微观表达式的内容，及确定电场强度与电阻成正比的结论．‎ 三、填空题(本大题共3小题，每空2分，共24分)‎ ‎13. 伏安法测电阻，测量电路的接法有安培表内接法和安培表外接法两种电路，如下图A、B所示，其中______（填A或B）属安培表外接法。用安培表外接法测Rx，测量值R测=，与真实值比，是偏______（填“大”或“小”），而内接法适用于测阻值较______（填“大”或“小”）的电阻。‎ ‎【答案】 (1). B； (2). 小； (3). 大；‎ ‎【解析】所谓安培表外接法是指待测电阻先与电压表并联后再与电流表串联的接法，故A为外接法；‎ 使用外接法时，由于电压表分流而使电流测量值偏大，则由欧姆定律可知，电阻测量值偏小．‎ 当待测电阻的阻值相对电流表较大时，电流表的分压较小，则产生的误差较小，故内接法适合测大电阻．‎ 点睛：本题考查电流表内外接法的认识以及实验误差的分析情况，要注意外接法适用于测小电阻，且结果偏小，而内接法适用于测大电阻，且结果偏大；即可用口诀为：大内偏大；小外偏小．‎ ‎14. 有一个电流表G，内阻Rg=300Ω，满偏电流Ig=1mA，若把它改装为量程0～15v的电压表，需_____（串联或并联）______Ω的电阻；若把它改装为量程0～3A 的电流表，需______（串联或并联）______Ω的电阻。‎ ‎【答案】 (1). 串联； (2). 14700； (3). 并联； (4). 0.1；‎ ‎【解析】把电流表改装成15V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：‎ 把电流表改装成3A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：；‎ ‎15. 用如图甲所示的电路图研究灯泡L（1.2V，1.0W）的伏安特性曲线，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性。‎ ‎（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在______端。（选填“左”或“右”）‎ ‎（2）请在下图方框中画出电路图_____，并在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整_____。‎ ‎（3）根据所得到的图象如图丙所示，求出它在额定电压（1.2V）下工作时的电阻值R= _____Ω，这个测量值比真实值偏______。（选填“大”或“小”）‎ ‎【答案】 (1). （1）左；  (2). （2）如图所示； (3). (4). （3）3.0； (5). 小；‎ ‎【解析】（1）因当滑动触头打到左端时待测电路电压或电流为零，从而保护电流表．故在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在左端．‎ ‎（2）电路图及连接实物图，如图所示．‎ ‎（3）由图象可读出U=1.2V时对应的电流为I=0.4A，由得R=3.0Ω，因电流表用的是外接法，由于电压表的分流作用使得电流表的示数大于通过电阻的实际电流，根据算出的电阻值偏小．‎ 点睛：一般电学实验离不开变阻器，变阻器由分压和限流之分，在要求电压或电流从零调时必须用分压式接法；伏安法测电阻时有电流表内接与外接之分，外接时由于电压表的分流使得电阻测量值偏小，内接时偏大，须牢记．‎ 四、计算题(本大题共3小题，共28分，解答应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. 如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1Ω，当K接通时，电压表的读数为1V；K断开时，电压表的读数为0.75V，求电源电动势E和内阻r。‎ ‎【答案】E=12V，r=9Ω ‎【解析】设电源电动势为E，内阻为r，则当K接通，R1、R2并联再与R3串联，R1、R2并联电阻值是，电压表测R3两端的电压，所以 即：    ①‎ 当K断开，R2、R3串联，电压表测R3两端的电压，则：‎ 即：    ②‎ 联立①②代入数据得：E=12V，r=9Ω ‎17. 如图所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Ω，电源两端的电动势为5V，电路中的电流为1A，电阻R为2Ω，物体A重20N，不计摩擦力，求：‎ ‎（1）电阻R上消耗的热功率是多少？‎ ‎（2）电动机输入功率和输出功率各是多少？‎ ‎（3）这台电动机的机械效率是多少？‎ ‎（4）把重物A匀速提升的速度是多大？‎ ‎【答案】（1）1W；（2）3W；2W；（3）66.7%；（4）0.1m/s ‎【解析】（1）根据焦耳定律，热功率为PR=I2R=12×2 W=2W ‎（2）电动机两端的电压U=E-IR=3V 电动机的输入电功率：P=IU=1×3 W=3 W 输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率:P出=P-Pr= P- I2r =3W-12×1 W=2 W ‎（3）电动机的机械效率 ‎（4）电动机的输出功率用来提升重物，转化为机械功率，P出=mgv 解得v=0.1 m/s 点睛：本题考查电功率的计算问题，解题的关键明确电动机的输入功率、热功率和输出功率的计算方法，注意功率公式的正确应用，明确输出功率等于电动机消耗的功率与热功率的差值．‎ ‎18. 如图所示电路中，灯L标有“6V　3W”，定值电阻R1＝4Ω，R2＝10Ω，电源内阻不计，当滑片P滑到最下端时，电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求：‎ ‎(1) 电源电动势；‎ ‎(2)当滑片P滑到最上端时，电流表的读数。‎ ‎【答案】（1）E＝10V (2) I′=3A。‎ ‎【解析】（1）灯L的电阻为：;当P滑到下端时，R2被短路，灯L与整个变阻器R并联，此时灯正常发光，通过灯L的电流为：‎ 通过变阻器R的电流为：IR=IA-IL=1A-0.5A=0.5A 则IR=IL 即得滑线变阻器最大值为：R=RL=12Ω 干路电流为：I＝IL+IR=1A 电源电动势为：‎ ‎（2）当P滑到上端时，灯L、变阻器R及电阻R2都被短路，此时电流表的读数为：‎ 点睛：本题是闭合电路欧姆定律的应用类型，对电路的理解是关键，应注意是否有短路和断路存在，分析清楚各部分元件的连接关系，明确电压和电流的关系． ‎