2017-2018学年吉林省长春外国语学校高二上学期第一次月考物理试题 解析版

2017-2018学年吉林省长春外国语学校高二上学期第一次月考物理试题 解析版

长春外国语学校2017-2018学年第一学期第一月考高二年级 物理试卷（理科）‎ 一、单选题：本题共8小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（ ）‎ A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点 D. 丁图：匀强电场中的a、b两点 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：A、甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同，故A错误；‎ B、ab两点方向均向水平向左，且两电荷中垂线为等势面，故电势相等，因两点关于连线对称，故电场强度相等，故B正确；‎ C、a、b两点电势相等，但两点的场强大小不等，故C错误；‎ D、a、b两点不在同一等势面上，故电势不相等，故D错误；‎ 故选B．‎ ‎2. 在如图所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时 （ ） ‎ A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变大 ‎ C. 电压表示数变大，电流表示数变大 D. 电压表示数变小，电流表示数变小 ‎【答案】B ‎【解析】当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流减小，内电压减小，因此路端电压增大，故电压表示数变大；将R1等效为内阻，则可知并联部分电压一定增大，故流过R2的电流增大，因总电流减小，故电流表示数变小；故A正确，B、C、D错误；故选A.‎ ‎【点睛】闭合电路的欧姆定律一般按先分析外电路，再分析内电路，最后再分析外电路的思路进行；若电阻与电源串联，可以等效为内阻处理．‎ ‎3. 某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面。A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，关于这三点的电场强度和电势的关系，下列判断中正确的是 （ ）‎ A. EA< EB, φB=φC B. EA> EB, φA>φB C. EA> EB, φA<φB D. EA= EC, φB=φC ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：因为电场线密集的地方场强大，所以EA>EB；同一等势线上的各点电势相等，所以φB=φC，选项B正确。‎ 考点：电场线和场强、电势的关系以及等势面。‎ ‎4. 导体甲的电阻是导体乙的电阻的4倍，加在导体甲的两端的电压是加在导体乙两端的电压的，则导体甲与导体乙中的电流之比为( )‎ A. 8:1 B. 1:‎8 C. 2:1 D. 1:2‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据欧姆定律： ，可得：，故B正确，ACD错误。‎ ‎5. 如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的规律如乙所示。若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（ ）‎ A. 该电场线的方向将沿Ox的正方向 B. 该电场线可能是孤立正电荷产生的 C. 该电场线可能是孤立负电荷产生的 D. 该电场线可能是等量异种电荷产生的 ‎【答案】D ‎【解析】根据乙图可知，电势是增大，因为沿着电场线的方向电势是逐渐降低的，故电场线方向为xo方向，故A错误；由乙图可知，电势增大不是均匀的，故不可能为孤立正电荷产生的，故B错误；由乙图可知，电势增大不是均匀的，故不可能为孤立负电荷产生的，故C错误；由乙图可知，电势增大不是均匀的，结合电场线的分布可知，可能是等量异种电荷产生的，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎6. 两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1：R2等于（ ）‎ A. 1:3‎ B. 3:1‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】因为该图线为I-U图线，则图线的斜率表示电阻的倒数，两根图线的斜率比为3：1，所以电阻比为1：3．故A正确，BCD错误。‎ ‎7. 如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷．现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v．小球从A滑到B的过程，由机械能守恒定律得，得到，小球经过B点时，由牛顿第二定律得将代入得，C正确；‎ 考点：考查了圆周运动，电场力做功 ‎【名师点睛】小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．并不是电场力等于重力，而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动．‎ ‎8. 一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为20的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )‎ A. 0.10‎V B. 0.20V C. 0.30V D. 0.40V ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：开路电压等于电源的电动势，则E=800mV，短路电流为=40mA，则r=20Ω；若将该电池与一值为20Ω的电阻器串联成一闭合电路，则它的路端电压是：U=0.5E=400mV=0.40V，故选D.‎ 考点：全电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】此题是全电路的欧姆定律的应用问题；要知道开路电压即为电源的电动势，短路电流为 ‎，路端电压是指外电路的电压，这些名词一定要熟悉才能解答此类问题；此题是基础题，考查基础知识的应用能力.‎ ‎9. 电流表的内阻为Rg、满刻度电流为Ig。那么以下结论中正确的是（ ）‎ A. 如并联一个阻值为nRg的定值电阻，就可以改装为量程是nIg的电流表 B. 如串联一个阻值为nRg的定值电阻，就可以改装为一个量程是（n＋1）IgRg的电压表 C. 如并联一个阻值为的定值电阻，就可以改装成一个量程是nIg的电流表 D. 如串联一个阻值为的定值电阻，就可以改装成一个量程是（n- 1）IgRg的电压表 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：由并联一个阻值为nRg的定值电阻，根据电流与电阻成反比所以其分担的电流为，可以改装为量程是Ig的电流表，A错；并联一个阻值为Rg /（n-1）的定值电阻，根据电流与电阻成反比所以其分担的电流为，可以改装为一个量程是nIg的电流表，C对；串联一个阻值为nRg的定值电阻，根据电压与电阻成正比所以其分担的电压为nIgRg，可以改装为一个量程是（n ＋1）IgRg的电压表，B对；串联一个阻值为Rg /n的定值电阻，根据电压与电阻成正比所以其分担的电压为IgRg，可以改装为一个量程是IgRg的电压表，D错。‎ 考点：本题考查电流表和电压表的改装 点评：本题学生要明确并联电阻具有分流作用，串联电阻具有分压作用。‎ ‎10. M、N是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个α粒子，粒子仅在电场力的作用，沿着电场线从M点运动到N点，粒子的速度随时间变化的规律如图所示。以下判断正确的是 ( ) ‎ A. 该电场不可能是匀强电场 B. M点的电势高于N点的电势 C. M点到N点，α粒子的电势能逐渐增大 D. α粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 ‎【答案】AB ‎【解析】由v-t图可知：α粒子做初速度为零的变加速直线运动，变加速运动说明α粒子所受电场力不恒定，由F=qE可知，电场强度是变化的，此电场一定是非匀强电场．故A正确；由于α粒子由静止释放，仅受电场力作用从A运动到B，α粒子带正电，电场力做正功，因此电场线方向从A指向B，沿电场线电势降低，即有φA＞φB，故B正确；α粒子的动能增加，电场力做正功，则其电势能必定减小，故C错误；v-t图象的斜率表示加速度，可见α粒子的加速度不断增加，电场力不断增大，则A小于B，则α粒子在M点所受电场力小于在N点所受电场力，故D错误。所以AB正确，CD错误。‎ ‎11. 如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向左移动，则 （ ） ‎ A. 电容器中的电场强度将增大 B. 电容器上的电荷量将减少 C. 电容器的电容将减少 D. 液滴将向下运动 ‎【答案】BD 考点：考查了电容的动态变化 ‎【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 ‎12. 如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点． a、b电势分别为，，则 （ ） ‎ A. c点的电势可能为4V B. a点的场强一定比b点的场强大 C. a点的场强与b点的场强一定相等 D. 正电荷从c点运动到b点电势能一定减少．‎ ‎【答案】AD ‎【解析】当该电场是匀强电场时由U=Ed可知，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则在c点处的电势，故A正确；一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb，也可能场强相等，故BC错误；由于a的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大，可知，正电荷从c点运动到b点电势降低，其电势能一定减少，故C正确。所以AD正确，BC错误。‎ ‎ 三、填空题:每空2分，共10分 ‎13. 两盏电灯L1和L2，L1的电阻比L2的电阻大；若将它们串联接入电路中加在_____灯两端的电压较大，在相等时间里，电流流过_____灯所做的功较多。‎ ‎【答案】 (1). L1 (2). L1‎ ‎【解析】两灯泡串联接入电路中时，因串联电路中各处的电流相等，所以由的变形式U=IR可知，L1的电阻大，其两端的电压也大，由W=UIt=I2Rt可知，在相等时间里，电流流过L1灯所做的功较多。故分别填：L‎1 L1‎ ‎14. 如图所示，额定功率为2W的灯泡L与一个阻值为的电阻R串联后接到由4节新干电池串联而成的电池组上，小灯泡恰能正常发光，要使电路消耗的电功率较小，小灯泡的电阻和额定电压的值分别为______和_______。‎ ‎【答案】 (1). 8 (2). 4‎ ‎15. 如图所示，电源电压不变，当开关S闭合与断开时，R1两端电压之比是4:3，则当S断开时，R1与R2的功率之比是________。‎ ‎【答案】3：1‎ ‎【解析】当开关S闭合时，R2短路，R1两端的电压等于电源电压，即U1=U；当开关S断开时，R1与R2串联，根据开关S闭合与断开时，R1两端的电压比是4：3．又U=U1′+U2，由以上可得：，整理得：，当开关S断开时，R1与R2串联，电流相等，根据P=UI得：。‎ 四．计算题：每题10分，共30分 ‎16. 右下图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。 已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。‎ ‎（1）求电子穿过A板时速度的大小；‎ ‎（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量；‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】试题分析：（1）设电子经电压U1加速后的速度为V0,‎ 由动能定理得:,‎ 计算得出:;‎ ‎（2）电子以速度V0进入偏转电场后,垂直于电场方向做匀速直线运动,‎ 沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,设偏转电场的电场强度为E,‎ 电子在偏转电场中运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时的侧移量为y1,‎ 由牛顿第二定律得:,‎ 计算得出:,‎ 由运动学公式得:，，‎ 计算得出:‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】‎ ‎17. 质量m=2.0×10‎-4kg、电荷量q=1.0×10‎-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，电场强度大小为E1．在t=0时刻，电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C，场强方向保持不变．到t=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右，场强大小保持不变．取 g=‎10m/s2．求：‎ ‎（1）原来电场强度E1的大小？‎ ‎（2）t=0.20s时刻带电微粒的速度大小？‎ ‎（3）带电微粒运动速度水平向右时刻的动能？‎ ‎【答案】（1） （2）‎2m/s （3）1.6×10-3J ‎【解析】试题分析:（1）当场强为E1的时候，带正电微粒静止，所以 代入数据得：‎ ‎（2）当场强为E2的时候，带正电微粒由静止开始向上做匀加速直线运动，设0．20s后的速度为v，‎ 由动量定理有 （E2q-mg）t =" mv" ,‎ 解得：v=‎2m/s ‎（3）把电场E2改为水平向右后，带电微粒在竖直方向做匀减速运动，设带电微粒速度达到水平向右所用时间为t1，则 0-v1=-gt1，‎ 解得：t1=0．20s 设带电微粒在水平方向电场中的加速度为a2，‎ 根据牛顿第二定律 q E2=ma2， 解得：a2=‎20m/s2‎ 设此时带电微粒的水平速度为v2，则 v2=a2t1，‎ 解得：v2=4．‎0m/s 故此时带电微粒的动能为Ek= 1．6×10-3J 考点: 牛顿第二定律、动能定理。‎ ‎18. 如图所示的电路中，电源电压为9V，且保持不变，将S闭合，滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，灯泡L正常发光，A1，A2示数分别为‎0.2A和‎0.8A，定值电阻R的阻值为。求：‎ ‎（1）灯泡L的额定电压和额定功率；‎ ‎（2）滑片P移到另一位置时，灯泡L的实际功率与额定功率的比值为16/25，则此时A2的示数为多少A？‎ ‎【答案】（1）1.2W （2）‎‎0.64A ‎【解析】试题分析：根据并联电路的电流特点求出通过定值电阻的电流，再根据欧姆定律求出电阻两端的电压即为灯泡两端的电压，利用P=UI求出灯泡的电功率即为灯泡的额定功率；结合实际功率与额定功率的比值求出灯泡两端的电压即为并联部分的电压，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流，利用并联电路的电流特点求出此时A2的示数。‎ ‎（1）由并联电路特点，R中的电流，‎ 又因：，代入数据解灯泡电阻：‎ 灯泡额定电压:‎ 灯泡的额定功率：‎ ‎（2）据公式，可知：‎ ‎ 可得灯泡得实际电流为：‎ ‎ 流过电阻R的电流：‎ ‎ 可得A2示数：‎ ‎ 点睛：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，能把问题看成灯泡与定值电阻并联、滑动变阻器只是改变并联电路两端的电压。‎ ‎ ‎