2020-2021学年高二上学期月考物理试题（山东省枣庄市第八中学（东校区）） 18页

高二物理单元检测（一） 考试时间：100 分钟 一、选题题（1—8 题为单项选择题，9—12 题为多项选择题） 1．以下对公式的理解正确的是（ ） A．公式 指出，电场强度 跟检验电荷的电量 成反比 B．由公式 可知，电场中两点的距离越大，电场场强 越小 C．在公式 中， 是 的电场在 位置的电场强度值 D．公式 指出，同一个电荷在电势越高的地方电势能越大 2．图为某匀强电场的电场线，带负电的粒子沿电场线从 a 运动到 b，若粒子只受电场力作用，则 （ ） A．a、b 两点电势相等 B．粒子的电势能减小 C．粒子从 a 运动到 b 过程加速度保持不变 D．粒子做匀加速直线运动 3．如图所示，电动机 M 的线圈电阻为 r，接入电压恒为 U 的电源时，电动机正常工作，此时电动 机中通过的电流为 I、消耗的电功率为 P、线圈电阻的发热功率为 P 热、输出的机械功率为 P 出。则 下列关系式正确的是 A． B．P=IU+I2r FE q = E q UE d = E 1 2 2 q qF k r = 2 2 kq r 2q 1q pE qφ= UI r = C． D．P 出=IU-I2r 4．如图所示，在点电荷 Q 形成的电场中，已知 a、b 两点在同一等势面上，c、d 两点在另一等势面 上．甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为 acb 和 adb 曲线，已知乙粒子带正电．那么下列判断正 确的是(　　) A．甲粒子在 b 点的电势能比在 c 点小 B．乙粒子在 d 点速度最大 C．a、b 两点电场强度相同 D．d 点电势比 b 点电势高 5．图中平行金属板 A、B 之间有匀强电场，A、B 间电压为 600V，A 板带正电，接地，A、B 两板 间距为 12cm，C 点离 A 板 4cm，则关于 C 点的电势的下列说法中正确的是 （　　） A．φC=400V B．φC=﹣400V C．φC=200V D．φC=﹣200V 6．如图所示，有向直线为某点电荷电场中的一条电场线，其上两点 a、b 相距为 d，电势差为 U，b 点的场强大小为 E，把电荷量为 q 的试探电荷从 a 点移到 b 点，电场力做功为 W，该试探电荷在 a 点 所受的电场力大小为 F，下列关系式一定正确的是（ ） A．E＝ B．U＝Ed C．E＝ D．U＝ 7．电阻 R1 和 R2 分别标有规格“100Ω、4W”和“12.5Ω、8W”，将它们串联起来之后，能承受的最大电 压是（ ） A．30 V B．22.5 V C．90 V D．25 V 2UP r =热 F q 2 kq d W q 8．在如图所示的电路中，电源的电动势和内阻及电阻 R2 的阻值都恒定，当滑动变阻器 R1 的滑片处 于某位置时，电容器 C 两极板间的带电油滴恰好悬浮不动。下列判断正确的是（　　） A．若仅减小电容器两极板间的正对面积，油滴将向下运动 B．若仅将 R1 的滑片向右移动，油滴将向上运动 C．若仅将 R1 的滑片向左移动，电源的效率将增加 D．若仅将 R1 的滑片移动，电压表 V1、V2 的示数变化量的代数和总等于零 9．（多选）电吹风是电动机带动风叶转动的装置，电热丝给空气加热得到热风．设电动机线圈和电 热丝的总电阻为 R，接在一电压为 u=U0sinωt 的交流电源上，若已知电吹风使用时消耗的功率为 P， 通过电热丝和电动机线圈的总电流为 I，则有 A．P＞ B．P＞I2R C．P=I2R D． 10．（多选）在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的 A、B 两极板带有等量异种电荷，A 板与 静电计连接，如图所示．实验中可能观察到的现象是 ( ) A．增大 A、B 板间的距离，静电计指针张角变小 B．减小 A、B 板间的距离，静电计指针张角变小 C．在 A、B 板间放入一介质板，静电计指针张角变小 D．把 B 板向上平移，减小 A、B 板的正对面积，静电计指针张角变小 11．（多选）两个带等量正电荷的小球（可视为点电荷）固定在图中 a、b 两点，MN 为 ab 连线的中 垂线，交直线 ab 于 O 点，A 为 MN 上的一点。取无限远处的电势为 零， 2 0 2 U R 0 2 2P U I= 一带负电的试探电荷 q 仅在静电力作用下运动，则（　　） A．若 q 从 A 点由静止释放，其将以 O 点为对称中心做往复运动 B．若 q 从 A 点由静止释放，其在由 A 点向 O 点运动的过程中加速度先增大后减小 C．q 由 A 点向 O 点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐减小 D．若在 A 点给 q 一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动 12．（多选）三个电阻相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是 20W，现将其中的两个灯泡串联后 再与第三个灯泡并联起来接入电压 U，则下列说法正确的是（ ） A．L1 消耗的功率可能为 3W B．L3 消耗的功率可能为 15W C．整个电器允许消耗的最大功率为 30W D．整个电器允许消耗的最大功率为 60W 二、实验题 13．一游标尺上标有 20 等分刻度的游标卡尺，其读数为________ mm； 螺旋测微器读数为________ mm。 14．某同学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小，在实验室中，他取一段长为 16 cm 的自动铅笔笔芯，用多用电表测量其电阻大约为 5Ω，该同学要较精确测量铅笔芯的电阻，需要测量 多组数据，现有下述器材可供选择： A．电源 3 V，内阻不计 B．直流电流表 0～3 A（内阻约 0.1 Ω） C．直流电流表 0～600 mA（内阻约 0.5 Ω） D．直流电压表 0～3 V（内阻约 3 kΩ） E．直流电压表 0～15 V（内阻约 200 kΩ） F．滑动变阻器（5 Ω，1 A） G．滑动变阻器（1 kΩ，300 mA） （1）除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有： _____________（填写字母代号）； （2）画出合适的电路图 （3）该同学在下表中记录了实验数据，请你根据实验数据在方格纸上画出了该铅笔芯的伏安特性曲 线：作 U﹣I 图上纵轴为 I，横轴为 U 15．在如下图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡 A、B 的规格均为“3.8V，0.3A”。闭合开关 S 后，无论怎样移动滑片 P，A、B 灯都不亮。 (1)用多用电表的直流电压挡检查故障 ①量程应该选______； A．2.5V B．10V C．50V D．250V ②测得 c、d 间电压约为 5.8V，e、f 间电压为 0，则故障可能是_________； A．B 灯丝断路 B．A 灯丝断路 C．d、e 间断路 D．B 灯被短路 (2)开关 S 断开，换掉损坏的元件，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡。将两表笔分 别与 e、f 两接线柱接触，某次测量结果如下图所示，测得灯泡电阻为_________ 。将多用电表选 择开关置于“250mA”挡，开关 S 仍断开，将两表笔分别与 a、b 两接线柱接触，稳定时其指针也恰 好指在如图位置上，则通过灯泡的电流是_________mA。 Ω 三、解答题 16．一个电源接 8Ω 电阻时，通过电源的电流为 0.15A，接 13Ω 电阻时，通过电源的电流为 0.10A， 求: （1）电源的电动势和内阻． （2）当外电阻为 13Ω 时，电源的效率和外电阻上消耗的电功率. 17．如图所示的电路中，电源的电动势为 E=10v，内阻忽略不计．R1、R2、R3、R4 均为 20Ω 定值电 阻，电容器 C=30mF，开关 S 是断开的．现将开关 S 闭合，则在闭合 S 后的较长时间内，通过 R4 的 电荷量是多少？ 18．如图所示，虚线左侧有一场强为 E1=E 的匀强电场，在两条平行的虚线 MN 和 PQ 之间存在着宽 为 L、电场强度为 E2 =2E 的匀强电场，在虚线 PQ 右侧距 PQ 为 L 处有一与电场 E2 平行的屏。现将 一电子（电荷量为 e，质量为 m，重力不计）无初速度地放入电场 E1 中的 A 点，最后电子打在右侧 的屏上，A 点到 MN 的距离为 ，AO 连线与屏垂直，垂足为 O，求： (1)电子到 MN 的速度大小； (2)电子从释放到打到屏上所用的时间； 2 L (3)电子刚射出电场 E2 时的速度方向与连线夹角 的正切值 ； (4)电子打到屏上的点到点 O 的距离 θ tanθ x 高二物理单元检测（一）参考答案 2020.09 1．C 【解析】公式 是电场强度的定义式，采用比值法定义，则知 与 、 无关，A 错误；公式 只适用于 匀强电场，而匀强电场的场强 处处相同，与两点间的距离无关，B 错误；在公式 中，将 看成场源电荷， 看成试探电荷，则 是点电荷 产生的电场在点电荷 处场强的大小，C 正确；根据电势能公式 知，同一个正电荷在电势越高处的电势能越大， 而同一个负电荷在电势越高处的电势能越小，D 错误． 2．C A、沿着电场线方向，电势降低，则有 a 点的电势高于 b 点电势，故 A 错误； B、带负电的粒子沿电场线从 a 运动到 b，电场力做负功，则电势能增加，故 B 错误； C、电场线疏密反映场强大小，从 a 向 b 运动，场强不变，加速度不变，所以粒子做匀变速直线运动， 若速度方向与加速度相同，则做匀加速直线运动；若两方向相反，则做匀减速直线运动，故 C 正确，D 错误． 【点睛】 本题考查了电场线的特点，能够形象地描述电场的强弱和方向，并强调速度与加速度的方向来确定 速度增加与否． 3．D 【解析】电动机为非纯电阻用电器，电动机中通过的电流为 ，它消耗的电能一部分转化成机 械能一部分自身发热，线圈电阻的发热功率 ，消耗的电功率为 ，所以根据能量守 恒得出 ，故 ABC 错误，D 正确； 故选 D。 FE q = E F q UE d = E 1 2 2 q qF k r = 1Q 2Q 2 2 Qk r 2Q 1Q pE qφ= UI r < 2P I r=热 P IU= 2P IU I r= −出 【点睛】要注意非纯电阻，欧姆定律不再适用，求解输出的机械功率要应用能量守恒定律的角度分 析。 4．D 【解析】根据粒子的轨迹判定甲粒子受到中心点电荷 Q 的引力，而乙粒子受到中心点电荷 Q 的斥力， 可知两粒子在从 a 向 b 运动过程中电场力做功情况． A、由图可知，甲粒子受到中心点电荷 Q 的引力，甲粒子从 c 到 b 的过程中电场力做负功，电势能 增大，所以甲粒子在 b 点的电势能比在 c 点大。故 A 错误；B、乙粒子受到中心点电荷 Q 的排斥力， 从 a 到 d 电场力做负功，动能减小，速度减小。从 d 到 b 电场力做正功，动能增大，速度增大，所 以乙粒子在 d 点速度最小；故 B 错误；C、a、b 两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不 同，故 C 错误。D、越靠近正点电荷 Q 电势越高，则 d 点电势比 b 点电势高，故 D 正确。故选 D。 【点睛】 根据轨迹判定“电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力”是解决本题的突破口．要 注意电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时电场强度才相同． 5．D 【解析】由 E=U/d 得：E=600 0.12=5000V/m；C 点电势等于 CA 两点的电势差，因 A 带正电且电势为零， 故 C 点电势小于 A，UCA=-Ed1=-5000×0.04=-200V，故 φC=-200V，故 D 正确，ABC 错误。故选 D。 【点睛】 在研究电场中能的性质时一定要注意各量间的正负，明确正负在题目中的含义，并能正确应用． 6．D 【解析】A． a 点的场强大小为在 a 点的试探电荷受到的电场力与试探电荷的电荷量的比值，即 ，因电场不一定是匀强电场，可知 b 点的场强不一定是 ，故 A 错误； B．公式 U＝Ed 只适用与匀强电场，对非匀强电场不适用，故 B 错误； a FE q = FE q = C．点电荷产生的场强大小为 E＝ ，其中 q 为点电荷，d 为到该点电荷的距离，故 C 错误； D．从 a 到 b 电场力做功为 W＝qU，所以电势差 U＝ ，故 D 正确． 7．B 【解析】电阻 R1 的额定电流为：퐼1 = 푃1 푅1 = 4 100 = 0.2퐴，电阻 R2 的额定电流为：퐼2 = 푃2 푅2 = 8 12.5 = 0.8 퐴，串联起来后允许的最大电流是 0.2A，能承受的最大电压是：푈 = 퐼(푅1 + 푅2) = 0.2 × (100 + 12.5) 푉 = 22.5푉，故 B 正确，ACD 错误。 8．B 【解析】A．减小两板间正对面积，电容器的板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变， 仍静止，故 A 错误； B．R1 滑动触头向右移动时，接入电路的电阻增大，电路中电流减小，内电压减小，路端电压增大， 则电容器板间电压增大，板间场强增大，油滴所受的竖直向上的电场力增大，油滴将向上运动。故 B 正确； C．同理可得，R1 滑动触头向左移动时，接入电路的电阻减小，外电路电阻减小，而电源的效率 可知电源的效率减小，故 C 错误； D．R1 的滑动触头移动时，外电阻发生变化，则路端电压随之变化，电压表 V1，V2 的读数之和等于 路端电压，所以电压表 V1，V2 的读数变化量的代数和不等于零，故 D 错误。 故选 B。 9．BD 【解析】电吹风不是纯电阻原件，工作时不满足欧姆定律，电吹风的功率满足输入动律=热功率+输 出功率，接入交流电，工作时的电压为最大值的有效值 【详解】 2 kq d W q ( ) 1= 1 IU IR R rIE I R r R r R η = = =+ + + 电动机正常工作时，两端的电压为交流电的有效值 ，因此 ，功率 ，故 A 不对而 D 正确， 为电动机发热功率，电动机得输入功率等于输出功 率加发热功率，因此 ，因此 B 正确，C 错误；所以选 BD 10．BC 【解析】A．增大 A、B 板间的距离，根据电容的决定式 知电容 C 减小，电容器的电量 Q 不变，则由定义式 知板间电压 U 增大，静电计指针张角变大。A 错误。 B．减小 A、B 板间的距离，根据电容的决定式 知电容 C 增大，电容器的电量 Q 不变，则由定义式 知板间电压 U 减小，静电计指针张角变小。B 正确。 C．在 A、B 板间放入一介质板，根据电容的决定式 知电容 C 增大，电容器的电量 Q 不变，则由定义式 知板间电压 U 减小，静电计指针张角变小。C 正确。 0 2 2 U IR> 02 2 UI R < 2 0 0 2 2 2 UP U I R = < 2I R 2P I R> 4 SC kd ε π= QC U = 4 SC kd ε π= QC U = 4 SC kd ε π= QC U = D．把 B 板向上平移，减小 A、B 板的正对面积，根据电容的决定式 知电容 C 减小，电容器的电量 Q 不变，则由定义式 知板间电压 U 增大，静电计指针张角变大。D 错误。 故选 BC。 11．ACD 【解析】A．若 q 从 A 点由静止释放，受到向下的电场力作用，向下加速运动，过 O 点后受到向上 的电场力作用，做减速运动，根据受力情况的对称性可知 q 将以 O 点为对称中心做往复运动，故 A 正确； B．电荷在 O 点时电场力为零，电荷在 A 点电场力是否最大无法确定，电荷由 A 点向 O 点运动的过 程中加速度变化情况无法确定，可能一直减小，也可能先增大再减小，故 B 错误； C．q 由 A 点向 O 点运动时，电场力做正功，说明动能逐渐增大，电势能逐渐减小，故 C 正确。 D．q 受到指向圆心的电场力，在 ab 连线中垂面内给它一个垂直电场力方向大小合适的速度，电场 力提供向心力，电荷可以做匀速圆周运动，故 D 正确。 故选 ACD。 12．ABC 【解析】试题分析：明确电路结构，根据功率公式可明确它们可能的功率；再明确当 L3 达最大功率 时 L1 与 L2 两端的电压，由功率公式明确二者的功率，即可求得总功率． 解：A、由图可知，L1 与 L2 串联后与 L3 并联，L1 与 L2 的电压之和为 U，则两灯泡的功率均小于额 定功率，故 L1 消耗的功率可能为 3W；故 A 正确； B、L3 所加电压 U 未知，故 L3 消耗的功率可能为 15W；故 B 正确； 4 SC kd ε π= QC U = C、当 L3 达额定功率时，L1 和 L2 的电压为额定电压一半；则由 P= 可知，功率均为额定功率的 ； 故整个电器允许消耗的最大功率为 20+2× =30W；故 C 正确，D 错误； 故选 ABC． 【点评】本题考查功率公式的应用及串并联电路的规律，要注意能根据题意正确选择功率公式进行 分析． 13．29.8 3.191(3.190～5.193) 【解析】 14．ACDF 【解析】 （1）电源电动势为 ，故电压表选 D，最大电流 ，若选取 量程，则指针 偏转不及刻度的 ，误差较大，故电流表选 C，滑动变阻器分压接法，选取小电阻即可，故选择器 材为：ACDF； （2）电压表上从零开始读取，所以选择滑动变阻器分压接法，被测电阻为小电阻，电流表用外接， 电路图为 （3）由描点法可作出笔芯的伏安特性曲线： 15 B B 7 170 【解析】(1)[1] ABCD．因为电源是四节干电池，所以电压表的量程应选 ，ACD 错误 B 正确。 故选 B。 (1)[2]ABCD．测得 c、d 间电压约为 5.8V，说明此时电压表与电源两极相连，c、d 间之外电路不存 3V 3 0.754 UI A AR = = = 3A 1 3 10V 在断路，e、f 间电压为零，说明 e、f 间没有断路，e、f 之外电路存在断路，由此可知 c、d 间断路， 即小灯泡 A 灯丝断路，ACD 错误 B 正确。 故选 B。 (2)[3] 多用电表的选择开关置于电阻挡的“×1”挡，由图示表盘可知，其示数为 。 (2)[4] 将多用电表选择开关置于“250mA”挡，由图示表盘可知，其分度值为 5mA，示数为 170mA。 16．（1）1.5V， 2Ω（2）86.7%，0.13W 【解析】 （1）由闭合电路的欧姆定律 E=I（r+R）有： E=0.15（r+8） E=0.1（r+13） 解得：E=1.5V，r=2Ω （2）由闭合电路的欧姆定律得： 则电源的效率为： 外电阻上消耗的电功率为：P=I2R=0.12×13W=0.13W． 17．0.3c 【解析】 S 断开时，电源与 R1、R2 串联，R3、R4 和电容器串联后与 R2 并联，由于电容器可看做断路，故 R3、 R4 上电压为零，电容器上电压等于 R2 的电压，且上极板电势高，带正电． 则电容器的电荷量为： =0.15c， S 闭合时，R1、R2 串联后与 R3 并联，R4 和电容器串联后并联在 R1 两端，电容器上的电压等于 R1 两 7 1Ω 7Ω× = 1.5 0.113 2 EI A AR r = = =+ + 13100% 100% 100% 86.7%15 UI R EI R r η = × = × = × =+ 2 1 1 2 CR EQ R R = + 端的电压，且上极板电势低， 带负电． =0.15c， 闭合 S 后的较长时间内，电容正负极变化了， 通过 R4 的电荷量为： ； 考查开关 S 的接通与断开时，电路中电阻是如何连接，并掌握欧姆定律与电容公式的应用，注意判 定电容器的电压是解题的关键． 18． (1) ；(2) ；(3) ；(4) 【解析】 （1）从 点到 的过程中，由动能定理 得 （2）电子在电场 中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为 ，时间为 ，由牛顿第二定 律和运动学公式得 则时间 t1 为 1 2 1 2 CR EQ R R = + 1 2 0.3cQ Q Q∆ = + = eEL m 3 mL eE 2 3L A MN 21 2 2 LeE mv⋅ = eELv m = 1E 1a 1t 1 1 = =eE eEa m m 从 到屏的过程中运动的时间 运动的总时间为 （3）设电子射出电场 时沿平行电场线方向的速度为 ，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的 加速度为 运动时间为 则竖直方向速度为 所以夹角为 解得 （4）如图，电子离开电场 后，将速度方向反向延长交于 场的中点 。 1 1 = m eE v Lt a = MN 2 2 =2L mLt v eE = 1 2 3= + = mLt t t eE 2E yv 2 2 2= =eE eEa m m 3 Lt v = 2 3yv a t= tan yv v θ = tan 2θ = 2E 2E O′ 由几何关系知 得 。 tan 2 x L L θ = + 3x L=