安徽省合肥市华泰高中2020学年高二物理上学期11月阶段性考试试题（含解析） 17页

安徽合肥市华泰高中2020学年上学期高二11月阶段检测物理试题 ‎ 一、单选择题 ‎1. 关于摩擦起电与感应起电，下列说法正确的是（）‎ A. 摩擦起电是因为电荷的转移，感应起电是因为产生了电荷 B. 摩擦起电是因为产生了电荷，感应起电是因为电荷的转移 C. 不论是摩擦起电还是感应起电都是因为电荷的转移 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】C ‎【解析】解：摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，并没有产生电荷．‎ 感应起电过程电荷在电场力作用下，电荷从物体的一部分转移到另一个部分，所以ABD错误，C正确．‎ 故选C ‎【点评】摩擦起电和感应起电的实质都电子发生了转移，只是感应起电是电子从物体的一部分转移到另一个部分．摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体．‎ ‎2. 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（　　）‎ A. 由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B. 由知，导体的电阻与长度L、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比 C. 将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 D. 将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则电阻丝的电阻变为原来的2倍 ‎【答案】B ‎【解析】 为比值定义法，导体电阻跟导体两端电压及导体中的电流无关；故A错误；由 ‎ 知，导体电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比；故B正确；电阻率是导体材料的性质，与导体的长度无关；故C错误；将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍，则截面积变为原来的一半，则电阻丝的电阻变为原来的4倍，选项D错误；故选B.‎ ‎3. 在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示.现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为（　）‎ A. B. C. D. 3‎ ‎【答案】C ‎..................‎ ‎，，所以解得：，故ABD错误，C正确。‎ 点晴：解答本题的关键是正确选择研究对象，在本题中可以选择A、B、C三个中的一个为研究对象，然后根据受力平衡列方程求解。‎ ‎4. 如图所示，是电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，现把R1和R2并联在电路中，并联的总电阻设为R，下列关于R1和R2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是()‎ A. R的伏安特性曲线在Ⅰ区，R1＜R2‎ B. R的伏安特性曲线在Ⅱ区，R1＞R2‎ C. R的伏安特性曲线在Ⅰ区，R1＞R2‎ D. R的伏安特性曲线在Ⅲ区，R1＜R2‎ ‎【答案】A ‎【解析】把R1和R2并联在电路中，并联的总电阻R比R1和R2都小，则R的伏安特性曲线的斜率大于R1和R2的伏安特性曲线的斜率，则R的伏安特性曲线应该Ⅰ区，根据I-U图象斜率表示电阻倒数可知，R1>R2故A正确。‎ 点晴：本题首先要从数学角度理解图线的物理意义：斜率越大，电阻越小。‎ ‎5. “探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是()‎ A. 静电计指针偏转角度的大小显示了平行板电容器所带电量的多少 B. 若用一个电压表替代静电计，实验效果相同 C. 若在平行板间插入介电常数更大的电介质，板间的电场强度会减小 D. 若平板正对面积减小时，静电计指针偏角减小 ‎【答案】C ‎【解析】A项：静电计指针张角指针偏转角试大小表示两板间的电势差大小，故A错误；‎ B项：电压表有示数必须有电源，所以不能用电压表替代静电计，故B错误；‎ C项：若在平行板间插入介电常数更大的电介质，增大介电常数，电容增大，由 可知，U减小，根据得板间的电场强度会减小，故C正确；‎ D项：若平板正对面积减小时，由可知，C减小，由得U增大，即静电计指针偏角变大，故D错误。‎ 点晴：本题考查平行板电容器的动态平衡，注意此题为两板上的电荷量保持不变。‎ ‎6. 某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两只测量表笔，做成了一个测量电阻的装置．两只表笔直接接触时，电流表读数是4mA，两只表笔与200Ω的电阻连接时，电流表读数是3mA．现在把表笔与一个未知电阻连接时，电流表读数是2mA，则该未知电阻阻值是 A. 200Ω B. 300Ω C. 600Ω D. 1200Ω ‎【答案】C ‎【解析】由题意，根据闭合电路欧姆定律，则有：‎ 把Rg+R+r看成一个总电阻R总，则由上面两式可得：E=2.4V，R总=600Ω；‎ 电流为2mA时，有E=I3(R总+RX)=0.002×(600Ω+RX)‎ 解得：RX=600Ω；故C正确，ABD错误；‎ 故选：C.‎ 点睛：根据闭合电路欧姆定律，结合串并联电路特征，列出方程组，即可求解．‎ ‎7. 在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路的故障，导致A灯变暗，B灯变亮，由此判断故障可能是（　　）‎ A. R1短路 B. R2断路 C. R3断路 D. R4短路 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：A灯变暗，说明外电阻总电阻变大了；B灯变亮，说明其分得的电压变大了；根据传并联电路的特点和闭合电路欧姆定律列式求解．‎ 解：A、R1短路，外电路总电阻减小，电流变大，A灯变亮，故A错误；‎ B、R2断路，B灯泡分得的电压变大，变亮；外电阻总电阻变大，电流减小，A灯变暗，故B正确；‎ C、R3断路，B灯泡分得的电压变大，变亮；外电阻总电阻变大，电流减小，A灯变暗，故C正确；‎ D、R4短路，外电路总电阻减小，电流变大，A灯变亮，故D错误；‎ 故选BC．‎ ‎【点评】本题是电路的动态分析问题，关键理清电路结构，然后根据串并联电路的特点分析，不难．‎ ‎8. 如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷相同的带电粒子，以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与等势面的交点，不计粒子的重力，下列判断错误的是（　　）‎ A. 两个粒子为异号电荷 B. 经过b、d两点时，两粒子的速率相同 C. 经过b、d两点时，两粒子的加速度大小相同 D. 经过c、e两点时，两粒子的速率相同 ‎【答案】B ‎【解析】A项：可知电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同，故A正确；‎ B项：bd位于同一个等势面上，所以Uab=Uad=U，电场力对1做功：，整理得，同理可知：，由两式可得，由于以相同的速率从同一等势面的a点进入，两个比荷相同的带电粒子，但电场力对1做负功，对2做正功，故经过b、d两点时，两粒子的速率不相同，故B错误；‎ C项：两粒子经过b、d两点时，受到库仑力作用，由牛顿第二定律可得，，由图可知，bd在某点电荷电场的同一个等势面上，到点电荷的距离是相等的，所以bd两点的电场强度大小相等，所以粒子的加速度大小相同，故C正确；‎ D项：ace三点在同一个等势面上，而粒子1从a到c、粒子2从a到e电场力做功均为零，则经过c、e两点两粒子的速率相等．故D正确。‎ 点晴：忽略了电性,只说比荷相同,而电性不一定相同,取与等使面相切的点,可知电荷1受力指向圆外,电荷2指向圆心,很明显两个电荷受力分析,电性不同,因此电场力对一个做正功,一个做负功,速率不会相同 。‎ 二、多选择题 ‎9. 将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是(　　)‎ A. 保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半 B. 保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍 C. 保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D. 保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半 ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：保持U不变，根据公式E=分析E与d的关系；保持E不变，U与d正比；保持d不变，C不变，根据C=分析Q与U的关系；保持d不变，将Q变为原来的一半，由C=分析U的变化，由 E=分析E的变化．‎ 解：A、保持U不变，将d变为原来的两倍，根据公式E=可知，E变为原来的一半．故A正确．‎ B、保持E不变，将d变为原来的一半，由U=Ed可知，U变为原来的一半．故B错误．‎ C、保持d不变，电容C不变，将Q变为原来的两倍，由公式C=分析可知，U变为原来的两倍．故C错误．‎ D、保持d不变，电容C不变，将Q变为原来的一半，由公式C=分析可知，U变为原来的一半，由E=分析知，E变为原来的一半．故D正确．‎ 故选AD ‎【点评】本题关键要掌握E=、C=两个公式，同时，要明确d不变时，电容C不变．‎ 视频 ‎10. 某电场的电场线如图所示，M、N两点间距为d,，则以下说法正确的是（）‎ A. M点场强大于N点场强 B. M点电势高于N点电势 C. 负电荷由M点移到N点的过程，电势能逐渐减小 D. 若E为M点场强，则M、N两点间电势差小于Ed ‎【答案】AB ‎【解析】A项：电场线的密的地方场强大，M电场线密，所以M点场强大，故A正确；‎ B项：沿电场线电势越来越低可知，M点电势高于N点电势，故B正确；‎ C项：若将一负电荷从M点移到N点的过程中，电场力与运动方向同反，则电场力做负功，电势能增大，故C错误；‎ D项：此电场为非匀强电场，M点比N点场强大，由知，M、N两点间电势差小于Ed，故D正确。‎ 点晴：解决本题关键理解电场线的疏密程度表示场强大小，电场线越密表示场强越大，电场线越稀疏表示场强越小。‎ ‎11. 下列说法中正确的是（　　）‎ A. 由R=U/I可知，电阻与电压、电流都有关系 B. 各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小 C. 由R=ρl/s可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系 D. 所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：电阻是导体本身的性质决定的，与电压和电流无关；故A错误；金属导体的电阻率随温度的升高而增大；故B错误；由可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系；故C正确；所有导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零；故D正确；故选CD．‎ ‎【点睛】电阻率越小，导电性能越好；金属的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料电阻率随温度升高而减小，可以将电阻率不随温度变化的材料制成标准电阻．‎ ‎12. 如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻r=1Ω，灯泡L上标有“6V、12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω。闭合电键后，灯泡恰好正常发光，电动机也恰好正常工作，以下判断正确的是 A. 电动机的输入功率为12W B. 电动机的输出功率为6W C. 电动机的机械效率为75%‎ D. 电源的输出功率为24W ‎【答案】BC B项：电动机的输出功率，故B正确；‎ C项：电动机的机械效率，故C正确；‎ D项：电源的输出功率，故D错误。‎ 点晴：本题考查非纯电阻电路，注意部分电路欧姆定在非纯电阻电路中不成立。‎ ‎13. A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，从A点运动到B点，其速度随时间变化的规律如图所示，则（）‎ A. 电子在A、B两点受的电场力FA＜FB B. A、B两点的电场强度EA＞EB C. A、B两点的电势ϕA＜ϕB。‎ D. 电场线的方向一定是从A到B ‎【答案】AC ‎【解析】由速度图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度增大，电子所受电场力增大，则电场力FA＜FB．故A正确．电子所受电场力增大，场强增大，电场强度EA＜EB．故B错误．由题，电子静止开始沿电场线从A运动到B，电场力的方向从A到B，电子带负电，则场强方向从B到A，根据顺着电场线电势降低可知，电势φA＜φB．故C正确．由速度图象看出，电子的速度增大，加速度增大，电场力变大，但是场强方向不一定沿B到A的方向，选项D错误；故选AC.‎ ‎14. 绝缘且光滑的斜面固定于水平地面上，倾角为θ，斜面处于匀强电场中，质量为m、带正电q的小滑块在斜面上处于静止状态，重力加速度为g。下列判断正确的是（）‎ A. 电场强度的方向可能垂直于斜面向上 B. 若物体对斜面压力为零时，则电场强度为 C. 若电场方向水平，则电场强度 D. 电场强度最小值为 ‎【答案】BCD ‎【解析】A项：若电场强度的方向可能垂直于斜面向上，物体受重力，电场力，支持力三力作用不可能平衡，故A错误；‎ B项：若物体对斜面压力为零时，物体只受重力，电场力二力平衡，根据,可得，故B正确；‎ C项：若电场方向水平，物体受重力，电场力，支持力三力作用平衡，根据，可知，故C正确；‎ D项：电场强度最小即电场力最小，当电场力沿斜面向上时，电场力最小，即 ‎,可知，故D正确。‎ 点晴：判断物体运动的状态，关键是分析受力情况，确定合力是否为零或合力与速度方向的关系。‎ 三、实验题 ‎15. 如图所示是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度L为50cm左右，直径D为10cm左右），镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有电箍MN。现给你米尺、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键和若干导线。请你设计一个测定膜层厚度d的实验方案。‎ ‎（1）实验中应测定的物理量是：_____________。‎ ‎（2）在虚线框内用符号画出测量电路图____________。‎ ‎（3）计算膜层厚度的公式是______________。‎ ‎【答案】 (1). 应测的物理量为L、D、U、I (2). (3). ‎ ‎【解析】(1)根据，和可知，实验应测定的物理量是L、U、I、D；‎ ‎(2) 由于待测电阻材料的电阻不会很大，可采用电流表外接法，变阻器可采用限流式接法，电路图如图所示：‎ ‎(3)由，，，解得。‎ ‎16. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。‎ ‎（1）应该选择的实验电路是下图中的________（选填“甲”或“乙”）。‎ ‎（2）除备有电流表（0～0.6 A）、开关和导线若干，还备有以下器材：‎ A．电压表（0～15 V ）‎ B．电压表（0～3 V）‎ C．滑动变阻器（0～20Ω）‎ D．滑动变阻器（0～500 Ω）‎ 实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的字母）‎ ‎（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图4的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线________。‎ ‎（4）根据U—I图线求得：干电池的电动势E=______V，内电阻r=________‎ Ω。(结果保留两位小数)‎ ‎（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。下图的各示意图中正确反映P－U关系的是________。‎ ‎【答案】 (1). 甲 (2). B (3). C (4). (5). 1.50V (6). 0.82Ω (7). C ‎【解析】(1) 干电池的内阻较小，电压表的分流作用可以忽略，可以用滑动变阻器中的电流来代替干路中的电流，所以选甲图电路。（注意：两种实验电路都存在系统误差，题图甲实际测量的电阻是电源内阻与电压表的并联电阻，而图乙测量的电阻是电池内阻与电流表内阻之和）；‎ ‎(2)一节干电池的电动势为1.5V，依据精确测量的原则，电压表应该选用B，电源的内阻较小，为了调节方便，滑动变阻器应该选C；‎ ‎(3) 画线时第4个点的误差较大，将其舍去，其他点连成直线，就得到电源的U-I图线，如图所示 ‎(4) 在（3）中图线中，U轴上的截距为该电源的电动势1.5V，图线的斜率为该电源的内阻；‎ ‎(5) 当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时，电源的输出功率最大，即电源的输出功率随着U先变大再变小，A、B错误；输出功率与路端电压的关系可以表示为： ，由数学知识可得C正确，D错误。‎ 四、计算题 ‎17. 如图所示,电压表为理想表，定值电阻R0=5.0Ω，R1=9.0Ω，R2=4.0Ω。当开关S扳到位置1时，电压表的示数U1=1.80V，当开关S扳到位置2时，电流表的示数U2=1.20V，求：电源的电动势和内阻。‎ ‎【答案】E=3V；r=1Ω ‎【解析】试题分析：根据闭合电路欧姆定律：，对当开关S分别扳到位置1、2时列方程即可求解。‎ 根据闭合电路欧姆定律：，‎ 当开关S扳到位置1时： ，‎ 当开关S扳到位置2时：，联立以上两方程代入数据可得： ，‎ ‎。‎ 点晴：本题考查闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律的综合应用。‎ ‎18. 某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压380 V的电动机带动下以0.4 m/s的恒定速度向斜上方运动．电动机的最大输出功率为4.9 kW，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的人数最多是多少？（设人的平均质量为60 kg，g取10 m/s2）‎ ‎【答案】25人 ‎【解析】扶梯本身向上运动所需功率为 P1＝UI＝380×5W＝1900W＝1.9KW n个人以恒定速率向上运动可用功率 P2＝P-P1＝4.9KW-1.9KW＝3.0KW 载乘一个人的机械功率是 P3＝mgvsin30°＝60×10×0.4×0.5W＝120W ‎19. 如图所示，金属丝发射出来的电子(初速度为零，不计重力)被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1640 V，偏转极板长L=4 cm，偏转极板间距d=2 cm，当电子加速后从两偏转极板的正中央沿与板平行方向进入偏转电场。（电子质量符号m 电子电荷量符号e）‎ ‎（1）电子进入偏转电场时速度？（用题中所给物理量符号表示）‎ ‎（2）偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？‎ ‎（3）如果偏转极板右端到荧光屏的距离S=20 cm，则电子束最大偏转距离为多少？‎ ‎【答案】（1）（2）410V（3）0.11m ‎【解析】试题分析：（1）电子在加速电场，由动能定理可以求出进入偏转电场时的速度，（2）当电子经偏转电场后从下板边缘出来时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大．先运用动能定理求得电子进入偏转电场时的初速度．运用运动的分解，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出偏转电压．（3）如图电子束打在荧光屏上最大偏转距，电子离开电场后做匀速直线运动，由求出匀速直线运动的时间，即可求得最大偏转距离y．‎ ‎（1）设电子电量大小e，质量为m，进入偏转电场初速度v0，‎ 根据动能定理，有 得：‎ ‎（2）电子在偏转电场的飞行时间 电子在偏转电场的加速度 要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出．‎ 电子在偏转电场中的侧移距离为 则 联立得：‎ ‎（3）电子离开偏转电场时垂直极板方向的速度 电子离开偏转电场到荧光屏的时间：‎ 电子打在荧光屏上最大偏转距离：‎ ‎【点睛】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题． ‎